第5章 电路制作及调试
5.1 电路仿真
5.1.1 Multisim仿真软件介绍
Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。启动界面如图5-1。
图5-1 multisim启动界面
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
Multisim仿真软件的特点：
1．通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计电路。 2．通过交互式SPICE仿真, 迅速了解电路行为。 3．借助高级电路分析, 理解基本设计特征。
4．通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试。 5．通过改进、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时间。
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5.1.2 Protel 99SE PCB软件介绍
Protel99SE是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能，是一个32位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源--地层和16个机加工层。启动图标如图5-2所示。
图5-2 启动图标
Protel 99SE的系统组成部分按照系统功能来划分，Protel99se主要包含以下俩大部分和6个功能模块。
1．电路设计部分
（1）电路原理设计部分（Advanced Schematic 99）：电路原理图设计部分包括电路图编辑器（简称SCH编辑器）、电路图零件库编辑器（简称Schlib编辑器）和各种文本编辑器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路原理图；更新和修改电路图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。
（2）印刷电路板设计系统（Advanced PCB 99）：印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器（简称PCB编辑器）、零件封装编辑器（简称PCBLib编辑器）和电路板组件管理器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路板；更新和修改零件封装；管理电路板组件。
（3）自动布线系统（Advanced Route 99）：在系统包含一个基于形状（Shape-based）的无栅格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，以实现PCB设计的自动化。
2．电路仿真与PLD部分
电路模拟仿真系统（Advanced SIM 99）、可编程逻辑设计系统（Advanced PLD 99）、高级信号完整性分析系统（Advanced Integrity 99）
Protel 99SE 的功能特点：
（1）开放式集成化的设计管理体系。 （2）超强功能的、修改与编辑功能。
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（3）强大的设计自动化功能。
5.1.3 仿真与验证
通过对电路的分析完成了电路的初步设计，但是也不能看见电路具体的设计功能，这时就需要对电路进行模拟仿真以观察电路的性能参数，打开multisim软件在软件里画好仿真图，点击仿真按钮，观察电路的现象是否符合设计要求，如果不符合要求就要检查仿真电路是否有错，如果没有错误就要考虑电路原理设计是否有误，更改后在进行电路模拟仿真，重复以上步骤直到电路仿真与设计要求相符合。电源电路的仿真效果图如图5-3。
图5-3 电源电路仿真
红外线热释电传感器未采集到信号时(即开关断开)，表示情况正常。其仿真效果图如图5-4所示。
图5-4 未采集到信号
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红外线热释电传感器采集到信号(即开关闭合)后，表示有人闯入即发出报警信号，其仿真效果如图5-5所示。
图5-5 报警效果图
红外线热释电传感器采集到信号过一断时间(即开关先闭合再断开)后，表示有人闯入后离开即发出报警信号，其仿真效果如图5-6所示。
图5-6 报警效果图
5.2 电路的制作与调试
5.2.1 元件介绍
1. KP506B红外传感器
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KP506B红外传感器实物如图5-7所示。红外线传感器对人体的敏感程度还和人的运动方向关系很大。红外线传感器对于径向移动反应最不敏感,而对于横切方向(即与半径垂直的方向)移动则最为敏感。在现场选择合适的安装位置是避免红外探头误报、求得最佳检测灵敏度极为重要的一环，如图5-8。
如果只看实物可能分不出红外传感器的引脚，常用的红外传感器金属装封的，有个窗口，接地的引脚是和外壳相通的，这较好分别，另外两个引脚与地引脚电阻都很大，很难分别。如果是自己安装这个元件安装时引脚要尽量短，远离其它发热元件，除了窗口，其它的元件最好用厚纸隔开，否则你装好后误差也大，就是受干忧大，常误触发。常见的引脚位置如图5-9。KP506B内部功能图如图5-10所示。
图5-7 红外传感器感应方向 图5-8
KP506B红外传感器实物
图5-9 KP506B 引脚说明图
5-10 KP506B内部功能图
KP506B的基片材料是硅材料，采用的是T0-5封装，尺寸参数为： 1. 灵敏元面积为：2.0mm 1.1mm Gap 0.9mm Dual，双元 2. 基片厚度为：0.5mm
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热释红外线报警器
