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电路设计软件应用报告
学院：通信与电子工程学院 班级： 学号： 姓名： 指导教师：
日期：
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课程设计题目：电路设计软件应用
一、 实习目的与要求
掌握一种电路原理图与电路板的绘制方法是电类工程师的必备条件。本实习可使用软件工具Altium Designer9.0以上版本（或Protel99SE或POWERLOGIC、PADS）。本实习的教学任务是通过实际操作练习，使学生掌握利用电路设计软件绘制各种电路板原理图的方法，SCH部分应掌握： 软件界面和基本操作；元件封装的设计； 原理图设计的基本操作；系统工作环境的设置等基本应用。学会绘制的技巧和了解设计各种实际应用电路的方法，同时可以进行PCB设计。
二、 实习内容
1、绘制具有一定复杂度的电路原理图。
结合以前所学课程（例如模拟电路、数字电路、单片机、电子设计自动化、通信原理等）设计一个系统，要求：
1）所给出的原理图设计应有系统的理论完整性，此系统理论上可以完成2-3种以上可以描述的硬件功能，不同型号的大于8脚的芯片器件（例如89c51等）数量不少于4个，如液晶、键盘、下载接口、扩展接口等非芯片接口不计入芯片数量。本设计给出一些可以选择的原理图（PDF格式），也可以自己来设计满足要求的原理图。
3）根据自己设计的系统，设计芯片的原理图封装，按照设计绘制正确的原理图。
4） 根据设计的原理图设计PCB图（可选）
三 系统硬件功能描述
本次课程实验，设计了89C51单片机最小系统和一些简单外围设备。其中单片机最小系统由STC89C51芯片、电源部分电路、复位电路部分和晶振电路部分组成。外围设备包括四位数码管、串口（MAX232）、38译码器、DS1302实时时钟模块和555模块。可以实现译码器（74LS138）控制数码管动态显示、锁存器(74HC573)控制数码管动态显示、实时时钟DS1302、NE555脉冲发生器和MAX232串口通信实验模块。
1. 单片机最小系统
单片机最小系统或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、
复位电路。
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1） 复位电路：由电容串联电阻构成,当系统一上电,RST脚将会出现高电平,并且,这个高电
平持续的时间由电路的RC值来决定。典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位,所以,适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。
2）晶振电路
51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。51单片机最小系统起振电容C2、C3一般采用15~33pF，并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好。P0口为开漏输出，作为输出口时需加上拉电阻，阻值一般为10k。
3） 单片机
单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲，一块芯片就成了一台计算机。
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2.NE555
555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。
NE555内部电路及引脚图
Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ，通常被连接到电路共同接地。
Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。触发信号上缘电压须大于2/3 VCC，下缘须低于1/3 VCC 。
Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出脚位，移至比电源电压少1.7伏的高电位。周期的结束输出回到O伏左右的低电位。于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。
Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。
Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。
Pin 6 (重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从1/3 VCC电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。
Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为ON时为LOW，对地为低阻抗，当输出为OFF时为HIGH，对地为高阻抗。
Pin 8 (V +) -这是555个计时器IC的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。
3.74LS138
74LS138 为3 线－8 线译码器，当一个选通端（E1）为高电平，另两个选通端（(/E2))和(/E3)）为低电平时，可将地址端（A0、A1、A2）的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。
A0~A2：地址输入端 STA（E1）：选通端
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STB（/E2）、STC（/E3）：选通端（低电平有效） Y0~Y7：输出端（低电平有效） VCC：电源正 GND：地
A0~A2对应Y0——Y7；A0,A1,A2以二进制形式输入，然后转换成十进制，对应相应Y的序号输出低电平，其他均为高电平。
4. DS1302
DS1302是具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。工作电压为2.5V～5.5V。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器，采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并且可以关闭充电功能。
DS1302引脚图
DS1302的引脚，其中Vcc2为主电源，VCC1为后备电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电，当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传输。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。I/O为串行数据输入输出端(双向)。SCLK为时钟输入端。
5.MAX232
MAX232芯片是美信（MAXIM）公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5v单电源供电。器件特别适合电池供电系统，这是由于其低功耗关断模式可以将功耗减小到5uW以内。
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