altiumdesigner15设计——三位数字显示电容测试表

-.--.可修编-.电路CAD课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 　目:三位数字显示电容测试表学生专业学号班级指导教师成绩工程技术学院2016年1月-.--.可修编-.目录TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc31252一、电路构造与功能分析PAGEREF_Toc312521HYPERLINK\l_Toc8731、电路构造PAGEREF_Toc8731HYPERLINK\l_Toc304252、功能分析PAGEREF_Toc304251HYPERLINK\l_Toc318553、电路实用性PAGEREF_Toc318552HYPERLINK\l_Toc24937二、电路原理图设计PAGEREF_Toc249372HYPERLINK\l_Toc207271、设计说明PAGEREF_Toc207272HYPERLINK\l_Toc265722、原理图PAGEREF_Toc265723HYPERLINK\l_Toc28675三、网表文件PAGEREF_Toc286753HYPERLINK\l_Toc14762四、PCB〔单面板〕设计PAGEREF_Toc147626HYPERLINK\l_Toc73031、设计流程PAGEREF_Toc73036HYPERLINK\l_Toc164882、设计规那么PAGEREF_Toc164886HYPERLINK\l_Toc29523、BottomLayer幅员PAGEREF_Toc29528HYPERLINK\l_Toc290034、TopOverLay幅员PAGEREF_Toc290038HYPERLINK\l_Toc266955、3D效果图PAGEREF_Toc266959--.可修编-.三位数字显示电容测试表一、电路构造与功能分析1、电路构造该电容表电路由基准脉冲发生器、待测电容容量时间转换器、闸门控制器、译码器和显示器等局部组成。其中，集成电路U2B、电阻R7~R9和电容C3构成基准脉冲发生器〔实质上是一个无稳多谐振荡器〕；U2A、U1、R1~R6、按钮S1及C1构成待测电容容量时间转换器〔实质上是一个单稳电路〕；U3构成译码器驱动器，它把U4送来的BCD码译成十进制数字笔段码，经R11~R17限流后直接驱动七段数码管。功能分析通过接插件P1外接待测电容，待测电容容量时间转换器把所测电容的容量转换成与其容量值成正比的单稳时间td。基准脉冲发生器产生 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的周期计数脉冲。闸门控制器的开通时间就是单稳时间td。在d时间，周期计数脉冲通过闸门送到后面计数器计数，译码器译码后驱动显示器显示数值。计数脉冲的周期T乘以显示器显示的计数值N就是单稳时间td，由于td与被测电容的容量成正比，所以也就知道了被测电容的容量。〔1〕基准脉冲发生器输出的脉冲信号周期T与R7~R9和C3有关，在C3固定的情况下通过量程开关S3对R7、R8、R9的不同选择，可得到周期为11µs、1.1ms和11ms的三个脉冲信号。〔2〕对待测电容容量时间转换器按动一次S1，U1B的10脚就产生一个负向窄脉冲触发U2A，其5脚输出一次单高电平信号。R3~R6和待测电容P1为单稳定时元件，单稳时间td=1.1·R·P1。U4、U1C、C5、C6、R10构成闸门控制器和计数器，U4为CD4553，其12脚是计数脉冲输入端，10脚是计数使能端，低电位时CD4553执行计数，13脚是计数清零端，上升沿有效。当按动一下S1后，U4的13脚得到一个上升脉冲，计数器清零同时U1C的4脚输出一个单稳低电平信号加到U4的10脚，于是U4对从其12脚输入的基准计数脉冲进展计数。当单稳时间完毕后，U4的10脚变为高电平，U4停顿计数，最后U4通过分时传递方式把计数结果的个位、十位、百位由它的9脚、7脚、6脚和5脚循环输出对应的BCD码。〔3〕译码器驱动器把U4送来的BCD码译成十进制数字笔段码，经R11~R17限流后直接驱动七段数码管。集成电路CD4553的15脚、1脚、2脚为数字选择输出端，经R18~R20选择脉冲送到三极管T1~T3的基极使其轮流导通，这两局部电路配合就完成了三位十进制数字显示。〔4〕C7的作用是当电源开启时在R10上产生一个上升脉冲，对计数器自动清零。〔5〕在测试电容时，把计数结果乘以所用量程的倍率得到的数值就是被测电容的容量。例如，当基准脉冲周期为1.1ms，定时电阻为10K时，量程倍率为0.1µF，假设测一个标称容量为4.7µF的电容，按动一下S1后结果显示为49，该电容的容量就为49×0.1µF=4.9µF。电路实用性本电路〔三位数显示电容测试表〕采用四块集成电路，电路简洁、容易制作、数字显示直观、精度较高，测量围可达1nF~104µF,且供电容易，具有较高的实用性。附表列出了各挡量程的组成关系。基准脉冲周期定时电阻R测量围倍率11µs10MΩ1pF~999pF×1pF11µs100KΩ1nF~9.99nF×0.1nF11µs10KΩ10nF~999nF×1nF1.1ms10KΩ1µF~99.9µF×0.1µF11ms1KΩ100µF~9990µF×10µF电路原理图设计设计说明本电路通过接插件P1外接待测电容，将测量值通过数码管显示出来，其过两个单刀多掷开关，分别实现基准脉冲周期与定时电阻的选择，从而到达换挡以实现对不同围的测量。电源方面，选用PWR2.5外接电源，只需一根线接日常生活中常见的手机充电器即可，方便省心。原理图中，左方为接入，中间是调档与转换电路，右边为译码显示局部。原理图网表文件{PONENTPROTEL.PCB{ENVIRONMENTPROTEL.SCH}{DETAIL{SUBP{IRAD0.2.PRTC1{1GND2NetC1_2}}{IRAD0.2.PRTC2{1NetC2_12GND}}{IRAD0.2.PRTC3{1GND2NetC3_2}}{IRAD0.2.PRTC4{1GND2NetC4_2}}{IRAD0.2.PRTC5{1NetC5_12NetC5_2}}{IRAD0.2.PRTC6{1VCC2NetC6_2}}{IRAD0.2.PRTC7{1NetC7_12NetC7_2}}{I8SEG_LED.PRTDS1{1NetDS1_12NetDS1_23NetDS1_34NetDS1_45NetDS1_57NetDS1_78NetDS1_89NetDS1_910NetDS1_1011NetDS1_1112NetDS1_12}}{IHDR-1X2.PRTP1{1NetP1_12GND}}{ITO-216.PRTQ1{1GND2NetQ1_23NetDS1_12}}{ITO-216.PRTQ2{1GND2NetQ2_23NetDS1_9}}{ITO-216.PRTQ3{1GND2NetQ3_23NetDS1_8}}{IAXIAL0.4.PRTR1{1NetR1_12VCC}}{IAXIAL0.4.PRTR2{1NetC1_22NetR1_1}}{IAXIAL0.4.PRTR3{1VCC2NetR3_2}}{IAXIAL0.4.PRTR4{1VCC2NetR4_2}}{IAXIAL0.4.PRTR5{1VCC2NetR5_2}}{IAXIAL0.4.PRTR6{1VCC2NetR6_2}}{IAXIAL0.4.PRTR7{1NetR7_12NetR7_2}}{IAXIAL0.4.PRTR8{1NetR7_12NetR8_2}}{IAXIAL0.4.PRTR9{1NetR7_12NetR9_2}}{IAXIAL0.4.PRTR10{1NetC5_12GND}}{IAXIAL0.4.PRTR11{1NetR11_12NetDS1_11}}{IAXIAL0.4.PRTR12{1NetR12_12NetDS1_7}}{IAXIAL0.4.PRTR13{1NetR13_12NetDS1_4}}{IAXIAL0.4.PRTR14{1NetR14_12NetDS1_2}}{IAXIAL0.4.PRTR15{1NetR15_12NetDS1_1}}{IAXIAL0.4.PRTR16{1NetR16_12NetDS1_10}}{IAXIAL0.4.PRTR17{1NetR17_12NetDS1_5}}{IAXIAL0.4.PRTR18{1NetR18_12NetQ3_2}}{IAXIAL0.4.PRTR19{1NetR19_12NetQ2_2}}{IAXIAL0.4.PRTR20{1NetR20_12NetQ1_2}}{Isw-pb.PRTS1{1GND2NetR1_1}}{Idpdt-6.PRTS2{1NetP1_12NetR6_23NetR5_24NetR4_25NetR3_2}}{Idpst-4.PRTS3{1NetC3_22NetR9_23NetR8_24NetR7_2}}{IN14A.PRTU1{1NetR1_12NetR1_13NetU1_34NetU1_45NetU1_36NetC1_27GND8NetC5_29NetC5_210NetU1_1011?12?13?14VCC}}{IDIP-14.PRTU2{1NetP1_12NetP1_13NetC2_14VCC5NetC5_26NetU1_47GND8NetC3_29NetR7_110VCC11NetC4_212NetC3_213NetU2_1314VCC}}{IDIP-16.PRTU3{1NetU1_102NetU3_23NetU3_34NetU3_45NetU3_56GND7GND8GND9NetR11_110NetR12_111NetR13_112NetR14_113NetR15_114NetR17_115NetR16_116VCC}}{IDIP-16.PRTU4{1NetR19_12NetR18_13NetC7_24NetC7_15NetU3_46NetU3_27NetU3_38GND9NetU3_510NetU1_1011GND12NetR7_113NetC6_214NetU4_1415NetR20_116VCC}}{IPWR2.5.PRTU5{1VCC1AVCC1BVCC2GND2AGND2BGND3GND3AGND3BGND}}}}}PCB〔单面板〕设计设计流程〔1〕绘制原理图，对于个别找不到的元件，自己绘制元件相应的图形模块与封装。〔2〕生成网表文件，与原理图进展对照检查。假设有误，那么更正原理图并重新生成网表文件。〔3〕新建PCB文件并加载网表文件。〔4〕根据具体情况，设置适宜的电气边界与物理边界。〔5〕放置定位孔。〔6〕对元件进展布局，注重布局规，将元件功能模块进展放置，大致依原理图进展摆放即能得到较好结果。〔7〕设置焊盘与布线规那么。〔8〕进展自动布线。〔9〕假设布线无法布通，那么调整元件布局并重新布线，可先对各个模块某些较为复杂的局部手动布线并锁定，再将各个模块元件之间线布好，最后全局布线直至布线成功为止。〔10〕手动布线调整，对已成功布线结果进展调整，使其更为美观大方，并符合布线规那么。〔11〕对PCB板进展加泪滴、敷铜。〔12〕生成3D图形进展浏览。根据3D实物图观察是否有考虑不周之处并进展调整。〔13〕将PCB板与原理图进展网络连接对照检查。假设有误，那么进展更正并重新执行上述步骤。设计规那么〔1〕绘制原理图时，依信号左入右出进展绘制。〔2〕经屡次布局调整，确定物理边界〔位于机械层4，打印效果为黑色，实为深黄色。〕为4500mil×2400mil，与电气边界相隔50mil，边界限宽均为20mil。〔3〕定位孔距电气边界100mil，孔径100mil。〔4〕布局时，根据个功能模块，以信号流向依次进展布局，输入信号与电源均从左下角输入，右下脚为输出〔显示〕局部。换挡电路模块设置为左上，中间为转换模块，输出译码电路位于右上。〔5〕设置焊盘大小为62mil×62mil，钻孔32ml，且改为仅位于底层。〔6〕布线参数设置：平安距离设置为10mil，信号线宽20mil，电源线与地线宽40mil，并且只允许底层布线。〔7〕布线调整时，根据信号流向，对夹角为直角或锐角的布线，均调整为钝角。〔8〕泪滴设置均采用默认设置。〔9〕敷铜时，在底层采用实心填充模式敷铜，并使敷铜与地线相连接，且去除死铜。BottomLayer幅员TopOverLay幅员3D效果图顶层底层