设计成绩姓名学号专业年级指导教师目录引言1.课程设计的要求与目的2.电路分析3.电路图绘制4.PCB绘制5.热转印制版法6.电路焊接与调试7.总结8.致谢参考文献引言:本次实中电子密码所的应用随着社会的发展是原来越广泛啦,电子密码锁让人们在生活中多了一份安全感。
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管它的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU﹑内存﹑内部的外部总线系统,目前大部分还会具有外存;本次实验设计就是用单片机stc89c51展开设计成一个简易的密码锁。
1、课程设计的要求与目的a. 课程设计的要求:本次课程设计的主要内容是电子密码锁的设计,设计步骤主要包括电子密码锁原理图的绘制,生成PCB图后的连线工作,将PCB图热转印到电路板上,然后进行腐蚀电路板,再将元器件焊接到电路板上。
b. 课程设计的目的:1.由设计要求选择合适元器件设计并绘制简单或复杂的电路图;2.熟练掌握绘制元器件的元件符号库、封装库;3.熟练掌握PCB设计时的走线、布局技巧;4.熟练掌握使用热转印方式制作印制电路板的具体步骤与相关事项;5.熟练掌握使用FeCl3或类似溶液腐蚀电路板的技巧与注意事项;6.熟练掌握使用高速电钻对印制电路板打孔的方法与技巧;7.熟练掌握元器件的焊接技巧;8.熟练掌握使用酒精松香溶液保护电路板防止氧化的方法。
2、电路分析本实验设计是在单片机89C51的基础上给以展开设计的,89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
本系统的主控芯片为stc89c51单片机,有矩阵键盘控制电路,复位电路,震荡电路,声光报警系统,LED显示电路和开锁闭锁电路组成。
首先系统主控芯片stc89c51单片机芯片有控制电路读取键盘的信息,根据键盘输入的信息与存储比较,判断密码的正确性,同时显示电路工作,同步显示键盘模块的输入数据,如输入信息与默认值一致,则程序转至开锁电路,若不一致,则程序调用复位电路,重新想stc89c51单片机芯片输入信息知道电路接到开锁电路。
若复位电路调用次数超过3,则程序调用声光报警系统发出警报,然后调用锁定程序将电路锁住一定时间元器件的封装个数元件名数码管4(自己画的封装)1个数码管8550 5个三极管LED0.5 3个发光二极管开关KG3 16个接插SIP4一个;SIP2一个2个器3个电容30PF电容两个,封装RAD0.21;0.1UF的电容一个,封装RAD0.2 1,晶振XTAL3 1个BELL 1个蜂鸣器RB.1/.2 1个极性电容STC89C51 1个单片机1206 17个贴片电阻。
3、电路图绘制在画原理图的时候偶尔会因为粗心二搞错元器件或者线头接口不对等现象,不过经过仿真检查就可以找出所处的毛病在什么地方。
原理图如下:R?RES2 R?RES2 R?RES2 R? RES2 R? RES2 R?RES2 R? RES2 R? RES21234567abcdefg8dp9abfcgdedp dp dp dp11112S1S2S3S4LED?4LEDS? SW-PB S? SW-PB S? SW-PB S? SW-PB S?SW-PBS?SW-PBS?SW-PBS?SW-PBS?SW-PBS?SW-PBS?SW-PBS?SW-PBS?SW-PBS?SW-PBS?SW-PBS?SW-PBQ?PNP2 2Q?PNP2 2Q?PNP2 2Q?PNP2 2 Q?PNP2 2U?BELLVCCVCCVCCVCCP1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11P3.2(INTT0)12P3.3(INTT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(WR)16P3.7(RD)17XTAL218XTAL119GND2P2.021P2.122P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728ALE/PROG3EA/VPP31P2.223P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC4IC?AT89C51 3R?RES2R?RES2R?RES2R?RES2VCCR?RES24、PCB绘制在导入PCB图时应原理图是需要主意PCB涂装的元器件的封装和所连的线是否与所所画的原理图一致,如有不同于所给元器件的封应更改过来,如果软件中没有相关元器件的封装则需要自己画出元件的封装图,画封装图时应注意其与所给元器件一致,需搜集相关元件的封装的精确数据,做到所画元件的封装图与电路所给的元器件精确一致,否则将会给元件焊接工作带来很大的麻烦;其次,在更新PCB图后,要注意元件的摆放,尽量与原理图一致,与原理图一致会给接下来的布线工作带来很多方便,布线时会少了很多交叉线,也会少许多绕线,我做的是单层板,所以还要尽量不放跳线;元器件摆放好了后接下来就是布线工作了,布线时首先要先好线的大小,线与焊盘之间的最小距离等等,线太大画出来的板子就会很多,浪费原材料,线太细打印或热转印时就有可能有些细线就会印不出来,就样能只重新做板子了,只能事做功半;再者布线时一般都会遇到有些线布不过去的情况,这样我们得想办法绕过去,一般的方法就是改变线的大小或者改变焊盘大小,要么两者大小一起改,如果实在是绕不过去,只能接跳线。
5、热转印制版法首先我先介绍一下热转印制电路板的步骤:将电路板覆铜面用磨砂纸在水中清洗干净,再用电吹风将它吹干;将PCB图打印到相片纸上,再用熨斗转印到电路板上;将热转好的电路板放在氯化铁溶液中进行腐蚀,待到线路表面的铜全部被腐蚀后才算完成;腐蚀完成后再用磨砂纸将其表面擦干净,然后风干;打孔;在板子的表面刷一层香油,防止板子表面的铜被氧化;如果没有热能转换机,可以用熨斗替代,在用熨斗的过程中需要主意熨烫的时间的掌握。
在以上步骤中有几点要引起注意;在将PCB图热转印到电路板上之前一定要用磨砂纸将电路板表面清洗干净,否则将将会给影响电路的热转印,可能会使电路转印不完全;是在腐蚀完成后的清洗工作,要尽量小心不要将转印好的铜线擦断了,如果铜线被擦断了则板子只能重做;打孔时要选好针头,不能太大也不能太细,针头太大有可能会将焊盘打坏或者将铜线打断,而针头太细则会影响焊接工作,使元器件安装不上去,再者,打孔时电路板不能移动,电路板移动很可能会折断针头,以免误伤自己;其次打孔时不要漏打,以免安装上元件后才发现还有孔未打再补之,这样板子上已有元器件使打孔时板子不能平稳放置,给打孔带来不便;6、电路焊接与调试在焊接电路时,我是按照元器件在PCB图上的位置先进性排列好再挨着焊接,焊接时候元器件按从小到大的顺序这样焊接的好处在于焊接时能够很好的保持板子平稳性,便于焊接工作需要主意元器件的正负极不能搞反和引脚的不能焊连在一起。
7、总结学习电子线路CAD和这次的课程设计我获益非浅,掌握了做板子的基本方法和流程和做电路板应注意的问题,做电路板就像是生活一样,一个一个元器件的排布,一个一个引脚的焊接,不能有一个露空生活也是一样一步一个脚印要不就会出现眼高手低的现象看似简单的东西做起来却是很难。
在做电子密码锁时,我在布线﹑焊接方面遇到了许多麻烦,在更新PCB 图时,Protel99SE软件中有许多元器件的封装没有,必须自己画,有时候还得上网查找资料,自己画封装时得找到相关元器件封装的精确数据,且画图时要注意引脚的分配,应与所给元件的管脚一致,否则将影响电路的调试。
我深刻了解到自己应该多动手做做焊接工作,只有做多了才能又快又好的焊接元件,并保持板子的美观。
这次的课程设计让我对电子产品的流程有着一定的了解提高了我对这一产业的兴趣,因为这一产业与自己以后的就业切切相关,希望自己以后在这一行中能研发出属于自己的产品,为社会做出一定的贡献致谢这次的课程实验设计,我非常感谢学校给我们这样的实习机会,让我懂得了整个电路板的设计流程,还有感谢任课实验老师张涛对我的教导,最后感谢在这次实验中对我有过帮助的同学谢谢你们!!!参考文献1.潘永雄沙河电子线路CAD实用教程(第三版)西安电子科技大学出版社;2.臧春华数字系统设计与PLD应用(第三版)电子工业出版社3.彭楚武张志文微机原理与接口技术(第二版)湖南大学出版社4.郑阿奇Visual C++实用教程(第三版)电子工业出版社。