电子线路CAD课程设计报告无限遥控装置.docx

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电子线路CAD课程设计报告无限遥控装置

电子线路CAD课程设计报告

题目：

无线遥控装置

系部：

班级：

学号：

姓名：

指导老师：

目录

摘要…………………………………………………………………………………3

关键词………………………………………………………………………………3

1前言………………………………………………………………………………3

2CAD与Protel99SE简介………………………………………………………3

3课程设计的要求…………………………………………………………………3

4电路分析…………………………………………………………………………4

4.1PT226/2272…………………………………………………………………4

4.2继电器………………………………………………………………………5

5电路图绘制………………………………………………………………………5

6PCB绘制…………………………………………………………………………6

7热转印制版法……………………………………………………………………7

8电路焊接与调试…………………………………………………………………7

8.1电路的焊接…………………………………………………………………7

8.2电路的调试…………………………………………………………………8

9总结………………………………………………………………………………8

参考文献……………………………………………………………………………8

附录…………………………………………………………………………………9

摘要

根据无线接收与发射装置的特点，采用PT2262/2272这一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射/接收芯片来完成这一设计，熟练运用有关EDA软件进行电路设计及热转印制电路板技术，通过观察LED灯的亮与灭，还有继电器的反应来测试本设计的成功与否。

关键词

EDA，PT2262/2272,热转印，继电器

1前言

在电子设备、电子产品微型化及高频化需求的驱动下，对于电子线路设计人员来说，掌握电子线路计算机辅助设计和计算机辅助制造的基本概念，并能熟练运用有关EDA软件进行线路设计、仿真分析及印制电路板设计，将会极大地提高工作效率。

本设计无线接收与发射设备是高频电子线路的综合应用，是现代通信系统、广播与电视系统、无线安全防范系统、无线遥控和遥测系统、雷达系统、电子对抗系统、无线电制导系统等必不可少的设备。

该报告包括了无线遥控装置的系统原理图、系统PCB图与系统实物图。

其中还重点介绍了PT2262/2272这一对带地址、数据编码功能的无线遥控发射/接收芯片与热转印制版法的步骤，对以后学习有一定帮助。

2CAD与Protel99SE简介

电子线路CAD的基本含义是使用计算机来完成电子线路的设计过程，包括电原理图的编辑、电路功能仿真、印刷版设计（包括自动布局、自动布线）与检测（包括布线、布局规则的检测和信号完整性分析）等。

电子线路CAD软件种类很多，比较流行的是Protel，其原因是Protel实现了电子线路CAD软件所期望的“简单、方便、易学、实用、高效”的操作要求。

其特点如下：

（1）将原理图编辑、印制电路板编辑、可编程逻辑器件PLD设计、自动布线、电路模拟仿真、信号完整性分析等功能有机的连在一起，是真正意义上的EDA软件，智能化、自动化程度较高。

（2）支持由上到下或由下到上的层次电路设计，使其能够完成大型、复杂的电路设计。

（3）当原理图中的元件来自仿真元件库时，可以直接对电路图中的电路进行仿真测试。

（4）提供电气规则检查和设计规则检查，能最大限度地减少设计差错。

（5）库元件的管理、编辑功能完善，操作非常方便。

通过基本的作图工具，即可完成原理图用元件电气图形符号以及PCB元件封装图形的编辑、创建。

（6）全面兼容TANGO及ProtelforDOS。

（7）Schematic与PCB之间具有动态连接功能，保证了原理图与印刷版的一致性，以便相互检查、校验。

（8）具有连续操作功能，可以快速的放置同类元件、连线等。

3课程设计的要求

（1）设计一个无线遥控装置，PT2262和无线发射模块组成遥控器部分，电源由12V电池提供；PT2272和无线接受部分组成接收器器，电源由USB或者其他5V电源提供。

（2）要求学生用Protel软件独立完成原理图的绘制和PCB板的布线。

（3）要求独立完成转印、腐蚀、钻孔、焊接和调试等工作。

（4）要求PCB分为2块，每块的尺寸为6cmX6cm。

4电路分析

我选的题目是无线遥控装置，它由两部分组成，即发射装置部分和接收装置部分。

我所需的元器件是电阻、二极管、发光二极管、三极管、开关、继电器、PT2262/2272芯片、12V电池、发射天线和接收天线。

对于电阻统一采用AXIAL0.4封装形式，二极管采用的是DIODE0.3封装形式，三极管所用的封装是TO-220，开关的封装采用的是KG3，PT2262/2272芯片封装均采用了DIP18的封装，继电器的封装是自己画的。

4.1PT226/2272

PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/2272最多可有12位（A0-A11）三态地址端管脚（悬空,接高电平,接低电平）,任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位（D0-D5）数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。

编码芯片PT2262发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。

当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控（ASK调制）相当于调制度为100％的调幅。

PT2262/2272特点：

CMOS工艺制造，低功耗，外部元器件少，RC振荡电阻，工作电压范围宽：

2.6～15v，数据最多可达6位，地址码最多可达531441种。

应用范围：

车辆防盗系统、家庭防盗系统、遥控玩具、其他电器遥控。

图1PT2262外形图及测试应用图

图12PT2272外形图及测试应用图

4.2继电器

继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。

故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

本设计采用的是汇科（HUIKE）继电器HK4100F-DC5V-SH，它的触点阻抗小于等于100mΩ，额定电流为3A，对于线圈功耗为0.2W，其额定电压为DC5V,线圈与触点间耐压为4000VAC/1分钟，触点与触点间耐压为750VAC/1分钟，满足了实验要求。

5电路图绘制

按照上课时老师讲解的步骤画原理图，首先打开Protel99SE软件，然后新建文件，接着建立一个原理图文件，按照原理图查找个元件连接电器节点，当库中没有该元件时，自建一个原理库图对照原理图画元件图，本电路图由于未找到PT2262/2272的图形符号，就自己画了一个，封装时按照所给元器件尺寸在封装库画封装图。

画好原理图后加上相应的封装然后进行电气检查修改错误，若无错误，就直接进行更新PCB，来进行下一步的操作。

其电路图如下：

图3无线遥控装置发射部分电路图

图4无线遥控装置接收部分电路图

6PCB绘制

在电路原理图导入PCB时，由于个别元件的封装在PCB里未有找到，出现了一些错误。

我又在PCB封装库里添加了一些封装，问题就解决了。

在绘制PCB时需要的注意事项：

（1）在布线和进行PCB设计之前，先在图纸中画禁止布线框，本设计画的长宽全是60mm。

（2）器件导入完成后，将器件进行位置上的调整，调整的原则是：

根据电路原理，将有电气连接的器件放置的尽量近，尽量节约电路板的面积，面积越大，布线后的电路稳定性越差。

（3）摆放元件时，要检查元件在二维、三维空间上是否有冲突，元件布局是否疏密有序，排列整齐以及元件是否便于更换，插件是否方便。

（4）布线规则的设置中主要设置两项，一个是线与线之间的距离，另外一个是线的粗细。

一般设置的线距是15mil—25mil之间,线宽为15mil—25mil之间，电源线和地线应该尽量粗，一般在30mil—80mil之间。

（5）布线时尽量走短线，特别是小信号。

在同一层走线改变方向时，应走斜线。

还有焊盘设计的控制要合适。

最后要谨记有跳线一定要加过孔。

7热转印制版法

（1）新建一个PCBPrinter，将画好的无线遥控装置的发射部分PCB导入进去，鼠标右键单击MultilayerCompositePrint，在弹出的对话框中选择properties，选择“ShowHoles”“Black&White”，去掉“TopLayer,TopOverlay,TopOutLayer”,将“Multilayer”移到最上面。

（2）先将PCB图打印到A4纸上，在打印处贴上一张相纸，相纸要稍大于A4纸上的PCB图，再将PCB图打印到相纸上。

（3）将单面覆铜板用砂纸在水龙头下带水打磨干净，烘干。

（4）将打印好的相纸与覆铜板对应贴好，固定好，将它们送入转印机。

（5）从转印机中出来后，冷却后撕开相纸，看是不是都转印到单面覆铜板上了，如果有少许断线，就用水性油墨笔稍微的画一下，连上断线；若断线过多无法连好，则用砂纸在水龙头下磨洗掉重新转印。

（6）将转印好的单面覆铜板放入配好的氯化铁溶液中腐蚀，直到把没有附上墨的铜全部腐蚀掉为止，且要时刻注意，避免腐蚀过度，腐蚀好后取出板子，用水洗干净，烘干。

（7）把板子拿到钻孔机处，选择合适的钻孔针进行钻孔，钻孔时，左手固定板子，右手操作钻孔机，要注意稳，如果钻孔不好，会把导线给钻断，影响调试。

（8）钻好孔后用砂纸在水龙头下把上面的墨轻轻磨掉，以防把线磨断。

（9）磨好后，把板子烘干，然后涂一层酒精松香溶液，让其自然晾干。

（10）最后对照PCB图进行焊接元件。

（11）按照上面的步骤制作无线遥控装置的接受部分的板子。

8电路焊接与调试

8.1电路的焊接

对照PCB图进行焊接元件，先将跳线焊好，然后焊接电阻和二极管等体积小的元件，最后焊接大体积的元件。

在焊接电路时应注意：

（1）焊接前，对电路板应进行查看，检查是否有误，无误后再将元件插在电路板上进行焊接。

（2）焊接时，应注意二极管与三极管的极性，将每个元器件定位准确，排列整齐后，再进行焊接，焊接时焊锡要适量，不能太多，太多的话，在板子上出现一大坨不好看，太少的话，易导致接触不良。

最好不要将元器件的管脚放倒，放倒后焊出来的焊锡也很不好看。

（3）焊接后，检查焊点，应使焊点的电气机械性能应良好,没有漏焊或虚焊，然后进行电路的调试。

8.2电路的调试

焊接好的电路板，在加入电压之前用万用表测量一下电阻，如果电阻是0，那么就是有短路了，需要进行电路检查。

对于我做的无线遥控装置，用万用表测试电路准确无误后，向发射部分加入12V电压，接收部分用单片机加入5V电压。

然后按发射装置开关，看看接收装置的继电器与LED灯是否有反应，响应正确后把发射装置拿到远一点的地方，继续测试，来测试其响应所达到的距离。

如果接收装置没有响应，需检测一下发射装置与接收装置两块板子，一块一块的检测，好了一块再测试，看测试是否正确，不正确再检测另一块。

如果元器件没有坏掉，一般情况下，发射装置是不易出现错误的，出错易发生在接收装置的三极管的E、B、C极性与继电器的封装。

如果在做PCB板与焊接时仔细认真，一般是不会出错的。

9总结

对于此次课程设计，使我更加熟悉了用Protel99se软件绘制原理图和PCB图的操作，熟悉了元件库的制作和封装库的制作和调用，掌握了PCB的布局，布线，线宽的设定，覆铜等一系列操作。

在热转印方面，我了解了它的流程、工作原理、每一步的操作、注意点。

比如在腐蚀的时候，不能没有腐蚀完全，也不能腐蚀过度，腐蚀过度易造成断线。

在打孔的时候，钻孔针要选择合适，如果你用的元器件管脚比较大，但你用的针太小，会导致元器件放不下去；如果焊盘太小，但你使用的针太大，可能会导致电路板被钻坏。

在焊接方面电烙铁不要放在焊盘上的时间过长，那样会导致焊盘脱落，不能有漏焊、虚焊，也不能使焊锡过多，焊锡过多，在电路板上有一大坨，不好看

在调试的时候，出现错误是很正常的，因为人做事不可能处处完美，在调试时要细心，静下心来慢慢来，找到错误的地方，并把它修改好，遇到没办法解决的问题，及时请教其他同学、老师。

通过本次实验受益匪浅，平时只是听老师讲讲理论知识，这次通过了一次实际动手，熟悉了手工制版的过程，从原理图到PCB，到打印，到转印，到腐蚀，到钻孔，到焊接，到调试等等一系列的过程，把理论和实际相结合，收益非常大，达到了本次实训的目的。

参考文献

[1]潘永雄，沙河.电子线路CAD使用教程.西安：

西安电子科技大学出版社，2007.

[2]曾峰，侯亚宁，曾凡雨.印刷电路板（PCB）设计与制作.北京：

电子工业出版社，2003.

[3]郑诗卫.印制电路板排版设计.北京：

科学文献出版社，1984.

[4]高吉祥.高频电子线路.北京：

电子工业出版社，2007.

[5]高吉祥.全国大学生电子设计竞赛培训系列教程.北京：

电子工业出版社，2007.

[6]沈伟慈.高频电路.西安：

西安电子科技大学出版社，2000.

附录：

图5无线遥控装置发射部分的PCB图

图6无线遥控装置接收部分的PCB图

图7无线遥控装置发射部分的实物图

图8无线遥控装置接收部分的实物图