采用555时基电路的简易温度控制器
一、实验题目：
采用555时基电路的简易温度控制器
二、实验目的：
1.熟悉Protel 99SE的基本操作，熟悉常用元件库喝各主要菜单及命令的使用。

2.练习一般原理图绘制及其PCB绘制。

3.给定某一要求让我们设计电路及锻炼我们的动手操作能力。

三、实验要求：
本电路通过温度的变化可以对用电设备进行控制其运行的状态。

当温度较低时，负温度系数的热敏电阻Rt 阻值较大，555 时基集成电路（IC）的 2 脚电位低于Ec 电压的1/3（约4V），IC 的3 脚输出高电平，触发双向晶闸管V 导通，接通电加热器RL 进行加热，从而开始计时循环。

当置于测温点的热敏电阻Rt 温度高于设定值而计时循环还未完成时，加热器RL 在定时周期结束后就被切断。

当热敏电阻Rt 温度降低至设定值以下时，会再次触发双向晶闸管V 导通，接通电加热器RL 进行加热，这样就可达到温度自动控制的目的。

四、实验步骤
1、打开protel 99se后,选择file菜单下的new菜单
2、新建好DDB文件后,我们就可里边的Documents目录下
双击Documents，右键New，可以新建SCH文件，就是电路图设计项目
3、建立原理图文档
双击【Schematic Document】生成的文件，即可进入如下界面：
5、添加库
点击工具栏下面的【Browse Sch】栏，看到【Browse】框下边【Add/Remove】，然后单击，会出现一个【Change Library File List】，简略的说就是，新建后SCH项目后,在默认的一个protel99se元件库中,可以选择元件放到电路图中了。

6、绘图常用工具
连线工具条绘图工具条
主工具条
7、放置元件
从元件库中选择所需的元件并放置到原理图上，然后对元件的封装进行定义和设定。

即从Browse Sch 中找到所需要的元件然后按规定放入到表格中，在放下元件之前按TAB键就可以按照给定的封装信息填写所要填写的内容。

8、电气则检查使用【Tools】的【ERC】命令进行电气规则检查，
9、最终所画的原理图
10、生成网络表
点击【File】的【Save Copy Of…】生成新的.SCH文件，之后将所有元件加上封装。

网络表是设计电路板过程中产生的重要文件，它是连接电气原理图和PCB板图的桥梁。

网络表是原理图中各元件之间的电气连接定义，是从图形化的原理图中提炼来的元件连接网络的文字表达方式。

通过网络表的传递，在PCB 板图中可以自动得到与原理图中完全相同的各元件之间的连接定义。

Protel原理图产生的以.NET为后缀的网络表文件由两部分组成:前一部分是元件表，描述图中元件的属性;后一部分是连线表，描述设计中的网络。

打开需要生成网络表的原理图文件或者项目文件，选择菜单【design】的【listfordocument】菜单中的选项，生成相应格式的网络表即可。

同时可以使用快捷键，右键点击第二档的第二个。

可见网络表：
11、制做PCB板
(1)单击Dsign选项卡，单击Update PCB…，导入了SCH文件。

(2)单击View选项卡，单击Fit Board 选项卡，这是现实了所有零件。

(3)画一个PCB 的外型框，选择禁止布线层，KeepOutLayer 选它画出的线决定PCB的外型尺寸。

(4)做一个自己要的外型框，然后把PCB的零件封装移动到里面去。

(5)对元件进行布局，用鼠标拖动元件，键盘的“空格键”负责翻转。

(6)自动布线之前要检验一下看是否有错误。

(7)单击“Auto Route”选项卡，选择“All”选项，开始自动布线。

(8)在弹出的“Autorouter Setup ”选项卡，单击“Auto Route”，若弹出“是”或“否”选项，选择“是”。

(9)最终得到的PCB板图
（10）看3D图。

12．封装
五、实验方案及注意事项
1、Protel99SE是一款功能非常强大的电路设计与制板软件，除了能绘制出非常理想的标准电路图外，它还有将绘制的电路图转换成印刷电路板的功能，这就是ProtelPCB技术。

同样，ProtelPCB技术先进、功能强大、设计严密。

它除了能进行手工、半自动布线绘制电路板之外，也能自动布线绘制电路板；它除了能绘制简单的电路板之外，也能绘制非常复杂的电路板；它除了能绘制双面电路板之外，还能绘制多达几十层的电路板。

正是它的功能如此强大，也就决定了它学、用起来不是那么容易，它有许多严谨的程序步骤要执行，它有许多约定的设计规则要遵守。

enter——选取或启动
esc——放弃或取消
f1——启动在线帮助窗口
end——刷新屏幕
ctrl+del——删除选取的元件（2个或2个以上）
esc——终止当前正在进行的操作，返回待命状态
alt+f4——关闭protel
delete——放置导线或多边形时，删除最末一个顶点
ctrl+tab——在打开的各个设计文件文档之间切换
alt+tab——在打开的各个应用程序之间切换
x+a——取消所有被选取图件的选取状态
2、PCB 设计的一般原则
要使电子电路获得最佳性能，元器件的布且及导线的布设是很重要的。

为了设计质量好、造价低的PCB．应遵循以下一般原则：
3、布局
首先，要考虑PCB 尺寸大小。

PCB 尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加；过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。

在确定PCB 尺寸后．再确定特殊元件的位置。

最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。

在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则：
(1)尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。

易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。

(2)某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。

带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

(3)重量超过15g 的元器件、应当用支架加以固定，然后焊接。

那些又大又重、发热量多的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题。

热敏元件应远离发热元件。

(4)对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。

若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。

(5)应留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置。

根据电路的功能单元．对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则：
(1)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。

(2)以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。

元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB 上．尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。

(3)在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。

一般电路应尽可能使元器件平行排列。

这样，不但美观．而且装焊容易．易于批量生产。

(4)位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。

电路板的最佳形状为矩形。

长宽比为3：2 成4：3。

电路板面尺寸大于200x150mm 时．应考虑电路板所受的机械强度。

4、布线
布线的原则如下：
(1)输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。

最好加线间地线，以免发生反馈藕合。

(2)印制摄导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。

当铜箔厚度为0.05mm、宽度为1~15mm 时．通过2A 的电流，温度不会高于3℃，因此导线宽度为1.5mm 可满足要求。

对于集成电路，尤其是数字电路，通常选0.02~0.3mm 导线宽度。

当然，只要允许，还是尽可能用宽线．尤其是电源线和地线。

导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。

对于集成电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，可使间距小至5~8mm。

(3)印制导线拐弯处一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。

此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则．长时间受热时，易发生铜箔膨胀和脱落
现象。

必须用大面积铜箔时，最好用栅格状.这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。

五、电路图
实验电路介绍：此电路中各点电压都来自同一直流电源，所以不需要性能很好的稳压电源，用电容降压法便能可靠地工作。

电路元件价格低、体积小、便于在业余条件下自制。

此电路是采用555 时基集成电路和很少的外围元件组成的一个温度自动控制器，此电路制作的温度自动控制器可用于工业生产和家用的电
六、 PCB板图
七、实验体会：
设计实验电路应尽量地简单，有利于实际的制造和使用。

对于实验布线环节应让其美观清楚，一目了然。

线的大小也应考虑整体的电路作用的显示，由于工业生产时，还需考虑制作的成本，是否便利。