第3单元 工程项目原理图高级设计电子课件中职 电子线路CAD设计与仿真（）.pptx

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1、第第3单单元元 工程工程项项目原理目原理图图高高级设计电级设计电子子课课件件 中中职职 电电子子线线路路CAD设计设计与仿真与仿真（高教版）（高教版）第三单元第三单元 工程项目原理图高级设计工程项目原理图高级设计 通过本单元的学习，帮助设计者了解并熟知层通过本单元的学习，帮助设计者了解并熟知层次化原理图的概念，知道什么是自顶向下和自底向次化原理图的概念，知道什么是自顶向下和自底向上层次化设计，学会设置绘制过程中所用参数的设上层次化设计，学会设置绘制过程中所用参数的设定，熟练掌握两种方法绘制原理图，熟练和巩固定，熟练掌握两种方法绘制原理图，熟练和巩固Protel DXP 2004 层次式电路图设

2、计操作，并能将层次式电路图设计操作，并能将一个较大的电路图设计成为一个模块式的、具有层一个较大的电路图设计成为一个模块式的、具有层次的电路图。进一步熟悉层次化原理图设计输出网次的电路图。进一步熟悉层次化原理图设计输出网络报表的内容及操作方法。络报表的内容及操作方法。本单元综合教学目标本单元综合教学目标1掌握层次化原理图设计流程。掌握层次化原理图设计流程。2能够熟练运用层次化设计的两种方法绘制原理能够熟练运用层次化设计的两种方法绘制原理 图。图。3掌握层次化原理图之间的切换操作。掌握层次化原理图之间的切换操作。4重点掌握各个原理图之间通过端口或网络标号重点掌握各个原理图之间通过端口或网络标号 建

3、立电气连接的方法。建立电气连接的方法。5掌握层次化原理图网络报表的输出及操作方法。掌握层次化原理图网络报表的输出及操作方法。岗位技能综合职业素质要求岗位技能综合职业素质要求第三单元第三单元 工程项目原理图高级设计工程项目原理图高级设计教学目录教学目录项目二项目二项目三项目三项目一项目一习题实训习题实训单元小结单元小结第三单元第三单元 工程项目原理图高级设计工程项目原理图高级设计（1）了解层次化原理图设计的操作流）了解层次化原理图设计的操作流程，并能熟练地运用自顶向下和自底向程，并能熟练地运用自顶向下和自底向上两种方法绘制原理图。上两种方法绘制原理图。（2）掌握至少两种方法来切换层次化）掌握至少

4、两种方法来切换层次化原理图。原理图。学习目标学习目标项目一项目一 层次化原理图设计方法层次化原理图设计方法 大规模原理图为什么要进行层次化设计？大规模原理图为什么要进行层次化设计？问题导读问题导读 如果不采用层次化的设计，而将复杂的原理图如果不采用层次化的设计，而将复杂的原理图设计在一张图纸上，显然有如下问题：设计在一张图纸上，显然有如下问题：原理图必须改用更大幅面的图纸设计。然而原理图必须改用更大幅面的图纸设计。然而打印图纸时又遇到了另一问题，即打印机最大输出打印图纸时又遇到了另一问题，即打印机最大输出幅面有限。幅面有限。设计者检查电气连接以及修改电路比较困难。设计者检查电气连接以及修改电路

5、比较困难。其他设计人员难以读懂原理图，给设计交流其他设计人员难以读懂原理图，给设计交流带来诸多不便。带来诸多不便。项目一项目一 层次化原理图设计方法层次化原理图设计方法 知识拓展知识拓展项目一项目一 层次化原理图设计方法层次化原理图设计方法 层次电路设计就是把一个完整的电路系统按照功能层次电路设计就是把一个完整的电路系统按照功能分解成若干个子系统，即子功能电路模块，需要的话，分解成若干个子系统，即子功能电路模块，需要的话，把子功能电路模块再分解成若干个更小的子电路模块，把子功能电路模块再分解成若干个更小的子电路模块，然后用方块电路然后用方块电路的输入的输入/输出端口输出端口将各子功能电路将各子

6、功能电路连接起来。连接起来。图图3-1-1 层次电路框图层次电路框图 层次电路设计层次电路设计项目一项目一 层次化原理图设计方法层次化原理图设计方法 知识链接知识链接 Protel DXP 2004原理图编辑器支持层次电原理图编辑器支持层次电路设计、编辑功能，可以采用自上而下或自下而路设计、编辑功能，可以采用自上而下或自下而上的层次电路设计方法。上的层次电路设计方法。自顶向下逐级设计层次电路自顶向下逐级设计层次电路 自底向上逐级设计层次电路自底向上逐级设计层次电路层次电路设计方法层次电路设计方法任务一任务一 自顶自顶向向下层次化设计下层次化设计做中学做中学 如图如图3-1-2所示为一个直流稳压

7、电源部分原理图。交流电所示为一个直流稳压电源部分原理图。交流电输入，经过桥式整流电路整流，再经过电容滤波、三端稳压输入，经过桥式整流电路整流，再经过电容滤波、三端稳压器稳压后，输出器稳压后，输出5V直流电压，供负载（这里以直流电压，供负载（这里以RL代替）电路代替）电路工作。这个简单的电路可以分为整流电路和滤波稳压电路两工作。这个简单的电路可以分为整流电路和滤波稳压电路两部分。部分。图图3-1-2 电源电路电源电路 图图3-1-3 电源顶层电路电源顶层电路 图图3-1-4 整流电路整流电路 图图3-1-5 滤波稳压电路滤波稳压电路 任务一任务一 自顶自顶向向下层次化设计下层次化设计任务一任务一

8、 自顶自顶向向下层次化设计下层次化设计做中学做中学自顶向下层次化设计的具体操作步骤如下：自顶向下层次化设计的具体操作步骤如下：1单击单击File|New|Project|PCB Project命命令，建立令，建立PCB工程项目文件，单击工程项目文件，单击File|Save Project，文件命名为，文件命名为Example.PRJPCB。2单击单击File|New|schematic，系统会自动，系统会自动将新建原理图文件以默认的文件名加入到将新建原理图文件以默认的文件名加入到Example.PRJPCB工程项目中。工程项目中。任务一任务一 自顶自顶向向下层次化设计下层次化设计做中学做中学

9、3单击单击File|Save 命令，保存文件名为：命令，保存文件名为：Example301。图图3-1-6 保存工程项目保存工程项目及原理图文件窗口及原理图文件窗口 4单击单击Wiring绘图工具中的绘图工具中的 放置方框电路放置方框电路图按钮，或单击图按钮，或单击Place|Sheet Symbol菜单命令项，菜单命令项，即进入放置电路方框图状态。即进入放置电路方框图状态。任务一任务一 自顶自顶向向下层次化设计下层次化设计做中学做中学 5移动光标到原理图左侧合适位置单击鼠标移动光标到原理图左侧合适位置单击鼠标左键，确定方框电路图标志的一个顶点位置。左键，确定方框电路图标志的一个顶点位置。任务

10、一任务一 自顶自顶向向下层次化设计下层次化设计做中学做中学 6继续移动光标，确定方框电路图标志的另继续移动光标，确定方框电路图标志的另一个对角顶点，方框电路图标志将放置在工作窗一个对角顶点，方框电路图标志将放置在工作窗口中，此时完成了一个方框电路图的位置。口中，此时完成了一个方框电路图的位置。图图3-1-8 放置放置整流电路方框图整流电路方框图 任务一任务一 自顶自顶向向下层次化设计下层次化设计做中学做中学图图3-1-9 整流电路方框图整流电路方框图出口属性对话框出口属性对话框 7单击绘图工具栏上的方框图端口按钮单击绘图工具栏上的方框图端口按钮 ，或，或单击单击Place|Add Sheet

11、Entry菜单命令项，即进入菜单命令项，即进入放置电路方框图放置电路方框图I/O口状态。移动口状态。移动光标，按下光标，按下Tab，出现方框图端口出现方框图端口属性对话框。属性对话框。图图 3-1-10设置整流电路方框设置整流电路方框输出端口效果图输出端口效果图 任务一任务一 自顶自顶向向下层次化设计下层次化设计 8用相同方法，在用相同方法，在整流电路方框图符号整流电路方框图符号中放置中放置“Output2”端口，如图端口，如图3-1-10所所示。示。图图 3-1-11放置完成的两个方框图符号放置完成的两个方框图符号 9用相同方法，在整流电路子图符号的右边放置一个用相同方法，在整流电路子图符号

12、的右边放置一个工作电路子图符号，如图工作电路子图符号，如图3-1-11所示。所示。任务一任务一 自顶自顶向向下层次化设计下层次化设计做中学做中学 10在顶层电路中将输入、输出端口用导线连接在顶层电路中将输入、输出端口用导线连接起来，画好的顶层电路图如图起来，画好的顶层电路图如图3-1-3所示。所示。11接下来绘制子原理图。单击接下来绘制子原理图。单击Design|Create Sheet From Symbol，移动光标到整流方框电路，移动光标到整流方框电路图上，单击左键，弹出如图图上，单击左键，弹出如图3-1-12所示对话框，这所示对话框，这里单击里单击No按钮，使方按钮，使方框图出口与子原

13、理图框图出口与子原理图中的输入端口的中的输入端口的I/O特特性一致。性一致。图图3-1-12 确认是否进行确认是否进行I/O取反取反 任务一任务一 自顶自顶向向下层次化设计下层次化设计做中学做中学 12结果，系统将自动为结果，系统将自动为“Example301-1”子图子图符号创建一个子原理图，名称为符号创建一个子原理图，名称为“Example301-1.SchDoc”。子原理图中自动生成了。子原理图中自动生成了2个输出端口，个输出端口，与与“Example301-2”子图符号中的两个输入端口对子图符号中的两个输入端口对应。参考图应。参考图3-1-4完成整流电路原理图绘制，并保完成整流电路原理

14、图绘制，并保存此原理图文件。存此原理图文件。13同理操作步骤同理操作步骤9，创建子原理图，创建子原理图“Example301-2.SchDoc”，参考图，参考图3-1-5完成电容滤波稳压完成电容滤波稳压电路部分电路原理图绘制，并保存此原理图文件。电路部分电路原理图绘制，并保存此原理图文件。任务一任务一 自顶自顶向向下层次化设计下层次化设计做中学做中学14最终最终Projects面板面板窗口如图窗口如图3-1-14所示。所示。图图3-1-14 最终最终Projects面板窗口面板窗口 至此，就完成了采用自顶向下设计方法绘制的至此，就完成了采用自顶向下设计方法绘制的一个简单层次电路。一个简单层次电

15、路。任务二任务二 自底向上层次化设计自底向上层次化设计在设计团队完成所有子原理图后，再生在设计团队完成所有子原理图后，再生成根系统总原理图。这种设计是实际工作中成根系统总原理图。这种设计是实际工作中最常用的设计方法，在这种状态下，原理图最常用的设计方法，在这种状态下，原理图设计工作从细处着手，工程项目进度能够得设计工作从细处着手，工程项目进度能够得到保证。到保证。做中学做中学做中学做中学1绘制底层原理图绘制底层原理图（1）单击）单击File|New|Project|PCB Project命令，命令，建立建立PCB工程文件。工程文件。（2）单击）单击File|New|Schematic，新建原理

16、图文，新建原理图文件。件。（3）单击）单击File|Save all命令，分别保存文件，工命令，分别保存文件，工程文件命名为：程文件命名为：“Example302”，原理图文件命名为，原理图文件命名为“Example302-1”。（4）把任务一中制作的整流电路原理图）把任务一中制作的整流电路原理图Example301-1拷贝过来即可。拷贝过来即可。任务二任务二 自底向上层次化设计自底向上层次化设计做中学做中学 （5）再次执行菜单命令）再次执行菜单命令File|New|schematic，创建一个新的空白原理图文档，将，创建一个新的空白原理图文档，将其命名为其命名为“Example302-2”，

17、并保存文件。并保存文件。（6）用同样的方法将任务一中绘制的滤波稳压）用同样的方法将任务一中绘制的滤波稳压电路拷贝到原理图电路拷贝到原理图“Example302-2”中。最后保存中。最后保存文件。文件。这样，就完成了底层原理图的绘制。这样，就完成了底层原理图的绘制。任务二任务二 自底向上层次化设计自底向上层次化设计做中学做中学2设计顶层原理图设计顶层原理图（1）单击）单击File|New|Schematic，新建一个空，新建一个空白原理图文档，将其命名为白原理图文档，将其命名为“Example302”，并保，并保存，此图将作为顶层原理图。存，此图将作为顶层原理图。（2）单击）单击Design|C

18、reate Sheet Symbol From Sheet菜单项，将弹出如图菜单项，将弹出如图3-1-15所示对话框（见所示对话框（见下页）。下页）。任务二任务二 自底向上层次化设计自底向上层次化设计做中学做中学任务二任务二 自底向上层次化设计自底向上层次化设计移动鼠标指针，这里先选中移动鼠标指针，这里先选中“Example302-1.SchDoc”,然后单击然后单击OK按钮。按钮。图图 3-1-15 作为自动文档作为自动文档打开的原理图打开的原理图（3）此时同样会弹出如图）此时同样会弹出如图3-1-16所示的对话框，所示的对话框，这里单击这里单击No按钮关闭该对话框。按钮关闭该对话框。图图3

19、-1-16 确认是否将确认是否将I/O取反取反 做中学做中学任务二任务二 自底向上层次化设计自底向上层次化设计（4）这时光标变成十字形，同时跟随光标出现一）这时光标变成十字形，同时跟随光标出现一个子图符号，该子图符号是与底层电路个子图符号，该子图符号是与底层电路“Example302-1.SchDoc”相对应，移动光标到适当位置，放相对应，移动光标到适当位置，放下整流电路方框电路图符号，系统自动生成下整流电路方框电路图符号，系统自动生成U_Example302-1整流电路方框图，整流电路方框图，如图如图3-1-17所示。所示。图图3-1-17 系统自动生成系统自动生成U_Example302-

20、1整流电路方框图整流电路方框图 任务二任务二 自底向上层次化设计自底向上层次化设计任务二任务二 自底向上层次化设计自底向上层次化设计（7）最后用导线将电路中输入、输出端口连接起来，）最后用导线将电路中输入、输出端口连接起来，完成顶层原理图的绘制。完成后的总电路图如图完成顶层原理图的绘制。完成后的总电路图如图3-1-18所所示。示。图图3-1-18总电路图总电路图 这样，利用自底向上设计方法，就完成了层次这样，利用自底向上设计方法，就完成了层次电路图的设计。电路图的设计。（5）调整方框图符号的尺寸。）调整方框图符号的尺寸。（6）重复上述步骤）重复上述步骤25，将电路图，将电路图“Example3

21、02-2.SchDoc”的子滤波稳压电路原理图符号加入总原理图。的子滤波稳压电路原理图符号加入总原理图。任务三任务三 层次化原理图之间切换操作层次化原理图之间切换操作做中学做中学 1使用使用“Project”面板切换层次电路图面板切换层次电路图 这是一种最简单的切换方式，在这是一种最简单的切换方式，在“Project”面板中列出了该项目中的所有文档，单击相应的面板中列出了该项目中的所有文档，单击相应的文档图标即可切换到相应的原理图。此外，该工文档图标即可切换到相应的原理图。此外，该工程项目文件中的所有原理图如果都在打开状态，程项目文件中的所有原理图如果都在打开状态，还可以通过单击原理图工作窗口

22、上方的文件名卷还可以通过单击原理图工作窗口上方的文件名卷标来进行切换。标来进行切换。任务三任务三 层次化原理图之间切换操作层次化原理图之间切换操作做中学做中学 2使用使用“Navigator”面板切换层次原理图面板切换层次原理图 单击原理图左下方的单击原理图左下方的Design Compiler|Navigator命令项，打开命令项，打开“Navigator”面板。单面板。单击击 按钮，移动光标到原理图任意一个按钮，移动光标到原理图任意一个对象上，单击鼠标左键即可将该对象置于浏览状对象上，单击鼠标左键即可将该对象置于浏览状态，同时态，同时“Navigator”面板中列出浏览图的浏览面板中列出浏

23、览图的浏览信息。单击相应图标即可在顶层与底层之间切换。信息。单击相应图标即可在顶层与底层之间切换。任务三任务三 层次化原理图之间切换操作层次化原理图之间切换操作做中学做中学 3利用利用“Up/Down Hierarchy菜单命令完成菜单命令完成精确切换精确切换 例如，完成从例如，完成从“Example301-1.SchDoc”子原子原理图返回理图返回“Example301.SchDoc”根系统原理图，根系统原理图，再到再到“Example301-2.SchDoc”子原理图。子原理图。工程项目层次报告工程项目层次报告 设计团队在设计一个较大的工程项目时，电路设计团队在设计一个较大的工程项目时，电

24、路原理图的设计通常不会是一张原理图能够完成的，原理图的设计通常不会是一张原理图能够完成的，一般都会用到层次设计。我们要看懂工程项目设计一般都会用到层次设计。我们要看懂工程项目设计的电路原理图，首先必须搞清楚设计原理图文件中的电路原理图，首先必须搞清楚设计原理图文件中所包含的各原理图的所属关系以及连接关系，所包含的各原理图的所属关系以及连接关系，Protel DXP 2004可以很方便地生成设计工程项目可以很方便地生成设计工程项目的结构性文件。的结构性文件。任务三任务三 层次化原理图之间切换操作层次化原理图之间切换操作课外园地课外园地Mask（掩模）（掩模）任务三任务三 层次化原理图之间切换操作

25、层次化原理图之间切换操作专业术语专业术语 在第二单元中，电路原理图检查、编译结果显在第二单元中，电路原理图检查、编译结果显示在示在Messages面板中，单击有错误的电子元器件，面板中，单击有错误的电子元器件，电路原理图中没有被选中的元器件和网络连线呈灰电路原理图中没有被选中的元器件和网络连线呈灰色（半透明浅色）状态，好像蒙上一层毛玻璃，这色（半透明浅色）状态，好像蒙上一层毛玻璃，这就是就是Protel DXP 2004具有的具有的Mask功能。又如在本功能。又如在本单元任务三中，图单元任务三中，图3-1-22、图、图3-1-23也是也是Mask效果效果图单击工作窗口右下角的图单击工作窗口右下

26、角的 按钮，或在原理图工按钮，或在原理图工作窗口中空白的地方单击鼠标左键就可以取消掩模作窗口中空白的地方单击鼠标左键就可以取消掩模效果。效果。（1）能进行正负可调电源功放层次）能进行正负可调电源功放层次原理图的实际设计操作，掌握常用电子原理图的实际设计操作，掌握常用电子元器件的属性编辑操作。元器件的属性编辑操作。（2）掌握电路电气控制连接相关检）掌握电路电气控制连接相关检查方法。查方法。项目二项目二 正负可调电源功放层次原理图设计正负可调电源功放层次原理图设计学习目标学习目标我们可以设计图我们可以设计图3-2-13-2-1的层次电路图吗？的层次电路图吗？问题导读问题导读 项目二项目二 正负可调

27、电源功放层次原理图设计正负可调电源功放层次原理图设计 （a）正负可调电源）正负可调电源 （b）功放（分立直插元器件型）功放（分立直插元器件型）图图3-2-1 正负可调电源功率放大器实物正负可调电源功率放大器实物项目二项目二 正负可调电源功放层次原理图设计正负可调电源功放层次原理图设计问题导读问题导读图图3-2-2 电源模块层次电路方框图电源模块层次电路方框图 功率放大电路功率放大电路知识拓展功率放大电路的输入级采用差分放大电路设计。功率放大电路的输入级采用差分放大电路设计。项目二项目二 正负可调电源功放层次原理图设计正负可调电源功放层次原理图设计图图3-2-3 功放电路原理图功放电路原理图知识

28、链接知识链接正负可调电源功率放大器正负可调电源功率放大器1功能说明功能说明 该功率放大电路从结构上由电源该功率放大电路从结构上由电源PCB板、左声道板、左声道PCB板、右声道板、右声道PCB板三块电路板组成（左、右声道电板三块电路板组成（左、右声道电路完全相同），电源路完全相同），电源PCB板负责供电，左、右声道板负责供电，左、右声道PCB板实现左、右声道信号功率放大。板实现左、右声道信号功率放大。2原理简介原理简介 功放电路由电源电路、音量调控电路、音调调控功放电路由电源电路、音量调控电路、音调调控电路、滤波与前级放大电路、功率放大电路组成。所用电路、滤波与前级放大电路、功率放大电路组成。所

29、用芯片芯片NE5532是典型的双极型输入运算放大器，它内部是典型的双极型输入运算放大器，它内部包含两组形式完全相同的运算放大器。包含两组形式完全相同的运算放大器。项目二项目二 正负可调电源功放层次原理图设计正负可调电源功放层次原理图设计任务一任务一 层次电路原理图的建立与绘制层次电路原理图的建立与绘制做中学做中学 1首先进行层次电路根系统方框图的绘制，操作方法同项首先进行层次电路根系统方框图的绘制，操作方法同项目一中的介绍，采用自顶向下的设计方法。这里将工程项目命目一中的介绍，采用自顶向下的设计方法。这里将工程项目命名为名为“正负电源功放正负电源功放.PrjPCB”。图图3-2-4 各个文件建

30、立后各个文件建立后Projects面板面板 2分别进行各个原理图的建立。分别进行各个原理图的建立。例如，电源模块例如，电源模块.SchDoc：dianyuan.SchDoc（电源部分）（电源部分）gongfangL.SchDoc（左声道功放）（左声道功放）gongfangR.SchDoc（右声道功放）（右声道功放）qianduan.SchDoc（前端控制电路）（前端控制电路）各个电路原理图命名如图各个电路原理图命名如图3-2-4所示。所示。任务一任务一 层次电路原理图的建立与绘制层次电路原理图的建立与绘制3.分别绘制：分别绘制：（1）电源部分原理图，如图电源部分原理图，如图3-2-5所示。所示

31、。图图3-2-5 正负可调电源部分原理图正负可调电源部分原理图（2）功率放大器电路，如图功率放大器电路，如图3-2-3所示。所示。任务一任务一 层次电路原理图的建立与绘制层次电路原理图的建立与绘制图图3-2-6 前端控制前端控制电路原理图电路原理图（3）前端控制电路，如图前端控制电路，如图3-2-6所示。所示。4最后，将建立的所有文件保存。最后，将建立的所有文件保存。任务二任务二 电路电气控制连接检查电路电气控制连接检查1打开任务一中建立的打开任务一中建立的“正负电源功放正负电源功放.PrjPCB”工工 程项目。程项目。做中学做中学2在在Projects面板中双击面板中双击“电源模块电源模块.

32、SchDoc”根根系系 统方框图。统方框图。3单击原理图工作窗口左下方的单击原理图工作窗口左下方的Design Compiler|Navigator菜单命令项，打开菜单命令项，打开“Navigator”面板，面板，此时此时“Navigator”面板是空白的。面板是空白的。4单击单击 按钮，此时光标变成十字按钮，此时光标变成十字形，移动鼠标到电源模块方框图上，其效果如形，移动鼠标到电源模块方框图上，其效果如3-2-8所示。所示。注意放大注意放大部分。部分。图图3-2-8 鼠标鼠标移动到电源模移动到电源模块方框图上块方框图上 任务二任务二 电路电气控制连接检查电路电气控制连接检查做中学做中学Mas

33、k（掩模）效果（掩模）效果任务二任务二 电路电气控制连接检查电路电气控制连接检查做中学做中学 5单击鼠标左键将电气连接的子图单击鼠标左键将电气连接的子图dianyuan.SchDoc（电源部分）原理图打开，再单击鼠标右键，（电源部分）原理图打开，再单击鼠标右键，结束当前交互结束当前交互式的导航，再式的导航，再单击鼠标左键，单击鼠标左键，进入正常显示进入正常显示状态，如图状态，如图3-2-5 所示。前所示。前后操作对比电后操作对比电气连接正确。气连接正确。图图3-2-5 6继续检查：前端控制电继续检查：前端控制电路部分输出与左路部分输出与左/右声道功放右声道功放电路电气连接是否符合方框电路电气连

34、接是否符合方框图设计。单击图设计。单击“Navigator”面板中的面板中的qianduan.SchDoc原理图，如图原理图，如图3-2-9所示。所示。图图3-2-9任务二任务二 电路电气控制连接检查电路电气控制连接检查做中学做中学图图3-2-10 NetC15_2 展开效果图展开效果图 任务二任务二 电路电气控制连接检查电路电气控制连接检查做中学做中学 7单击图单击图3-2-9“Net/Bus”面板区域下的面板区域下的 网网络表前面的络表前面的 ，展开网络列表，如展开网络列表，如图图3-2-10所示。所示。任务二任务二 电路电气控制连接检查电路电气控制连接检查做中学做中学图图3-2-11 前

35、端电路前端电路输出端口输出端口P1显示效果显示效果 8单击单击下面的下面的Ports（端（端口）前面的口）前面的 ，将端口展开。单将端口展开。单击击P1端口，前端端口，前端电路输出端口电路输出端口P1显示效果如图显示效果如图3-2-11所示。所示。单击单击P1端口端口及显示效果图及显示效果图任务二任务二 电路电气控制连接检查电路电气控制连接检查做中学做中学 9单击第单击第一个一个P2端口端口,如图如图3-2-12，gongfangR.SchDoc（功（功放右声道）放右声道）文件突出显文件突出显示。示。图图3-2-12功放右声道文件突出显示功放右声道文件突出显示单击第一个单击第一个P2 Inpu

36、t（输入）端口（输入）端口任务二任务二 电路电气控制连接检查电路电气控制连接检查做中学做中学 10单击第单击第二个二个P2端口端口,如图如图3-2-13，gongfangL.SchDoc（功（功放左声道）放左声道）文件突出显文件突出显示。示。图图3-2-13功放左声道文件突出显示功放左声道文件突出显示单击第二个单击第二个P2 Input（输入）端口（输入）端口（1）熟练运用层次化电路原理图设计）熟练运用层次化电路原理图设计方法，并学会利用方法，并学会利用Repeat语句进行多语句进行多通道电路设计与网络表核对检查。通道电路设计与网络表核对检查。（2）能独立完成循环）能独立完成循环LED彩灯多通

37、道彩灯多通道电路原理图的设计。电路原理图的设计。学习目标学习目标项目三项目三 循环循环LED彩灯多通道电路设计彩灯多通道电路设计重复设计怎么解决？重复设计怎么解决？问题导读问题导读 层次电路原理图的绘制，我们已经在项目二中层次电路原理图的绘制，我们已经在项目二中有了更进一步的学习和操练。完全一样的工作电路，有了更进一步的学习和操练。完全一样的工作电路，有时候我们要重复设计很多次，有没有一种方法，有时候我们要重复设计很多次，有没有一种方法，解决重复设计的问题呢？答案是有。解决重复设计的问题呢？答案是有。其实，我们走在人生的道路上，犹如逆水行舟其实，我们走在人生的道路上，犹如逆水行舟,不进则退！要

38、不断的超越自己，可以平凡但不可以不进则退！要不断的超越自己，可以平凡但不可以平庸。目标要定的更远，理想要飞得更高！平庸。目标要定的更远，理想要飞得更高！项目三项目三 循环循环LED彩灯多通道电路设计彩灯多通道电路设计基于单片机应用的循环基于单片机应用的循环LEDLED彩灯设计彩灯设计知识拓展知识拓展项目三项目三 循环循环LED彩灯多通道电路设计彩灯多通道电路设计图图3-3-1 循环循环LED彩灯设计部分原理图彩灯设计部分原理图 这里有这里有8个个LED循环彩灯循环彩灯知识链接知识链接项目三项目三 循环循环LED彩灯多通道电路设计彩灯多通道电路设计应用应用Repeat命令进行多通道电路设计命令进

39、行多通道电路设计 图图3-3-2 如图如图3-3-2是某公司推广的是某公司推广的40路电动车快速充电站充路电动车快速充电站充电端口控制电路原理电端口控制电路原理图，它没有应用多通图，它没有应用多通道电路设计。很明显，道电路设计。很明显，这样的设计过于臃肿，这样的设计过于臃肿，原理图不清晰。应用原理图不清晰。应用多通道电路设计恰恰多通道电路设计恰恰可以解决以上问题，可以解决以上问题，并可大大简化图纸。并可大大简化图纸。任务一任务一 多通道电路设计操作多通道电路设计操作做中学做中学2单击单击File|New|schematic，系统自动将默认新建原理图文件系统自动将默认新建原理图文件Sheet1.

40、SchDoc文件名加入到多文件名加入到多通道彩灯设计通道彩灯设计.PrjPCB工程项目工程项目中。单击中。单击File|Save 命令，保存命令，保存文件名为：文件名为：“XHCD.SchDoc”。保存工程项目及原理图文件窗口保存工程项目及原理图文件窗口如图如图3-3-3所示。所示。图图3-3-31单击单击File|New|Project|PCB Project命令，建立命令，建立PCB工程项目文件，单击工程项目文件，单击File|Save Project，文件命，文件命名为名为“多通道彩灯设计多通道彩灯设计.PrjPCB”。任务一任务一 多通道电路设计操作多通道电路设计操作做中学做中学 3单

41、击单击Wiring绘图工具中的绘图工具中的 放置方框电路图按放置方框电路图按钮，按下钮，按下Tab键，出现如图键，出现如图3-3-4所示的放置方框电路图所示的放置方框电路图属性编辑对话框，将该对属性编辑对话框，将该对话框的话框的“Designator”栏默栏默认名改为认名改为“AT89S52”，在，在“Filename”栏输入该方框栏输入该方框电路图对应的子原理图文电路图对应的子原理图文件名件名“AT89S52.SchDoc”，单击单击OK按钮。按钮。图图3-3-4图图3-3-5 放置放置多通道总方框图多通道总方框图任务一任务一 多通道电路设计操作多通道电路设计操作做中学做中学 4同步骤同步骤

42、2和和3，在，在XHCD.SchDoc原理图中右边建原理图中右边建立循环彩灯方框子图，符号名为立循环彩灯方框子图，符号名为Repeat（LED,1,8）、）、子图名为子图名为LED.SchDoc，如，如3-3-5所示。所示。5单击绘图工单击绘图工具栏上的方框图端具栏上的方框图端口按钮口按钮 ，进行，进行放置连接端口即循放置连接端口即循环彩灯的各路环彩灯的各路LED操作，并通过总线操作，并通过总线与导线彼此连接，与导线彼此连接，画好的顶层电路图画好的顶层电路图如图如图3-3-6所示。所示。图3-3-6任务一任务一 多通道电路设计操作多通道电路设计操作做中学做中学任务一任务一 多通道电路设计操作多

43、通道电路设计操作 6接下来绘制子原理图，从而实现单片机电路与循接下来绘制子原理图，从而实现单片机电路与循环彩灯环彩灯LED电路的功能，方法同前，完成后保存文件。电路的功能，方法同前，完成后保存文件。8最后，单击最后，单击FileSave ALL菜单命令项，将所有菜单命令项，将所有文件保存。文件保存。7利用项目二利用项目二中的层次电路电气连中的层次电路电气连接检查方法完成检查。接检查方法完成检查。此时单击打开此时单击打开LED.SchDoc循循环彩灯电路原理图自环彩灯电路原理图自动变为如图动变为如图3-3-11所示。所示。图图3-3-11Atmel系列系列AT89S52介绍介绍课外阅读课外阅读

44、AT89S52是一种低功耗、高性能是一种低功耗、高性能CMOS8位微控位微控制器，具有制器，具有8K 在系统可编程在系统可编程Flash存储器。使用存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的在单芯片上，拥有灵巧的8 位位CPU 和在系统可编程和在系统可编程Flash，使得，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统为众多嵌入式控制应用系统提供高

45、灵活、超有效的解决方案。提供高灵活、超有效的解决方案。任务一任务一 多通道电路设计操作多通道电路设计操作本单元技能重点考核内容小结本单元技能重点考核内容小结1掌握层次化原理图两种设计方法；掌握层次化原理图两种设计方法；2熟练掌握方框电路及端口操作与其对话熟练掌握方框电路及端口操作与其对话 框属性设置；框属性设置；3掌握层次化原理图切换的方法；掌握层次化原理图切换的方法；4学会利用学会利用Repeat语句进行多通道电路语句进行多通道电路 设计与网络表核对检查；设计与网络表核对检查；5掌握电路电气控制连接相关检查操作方掌握电路电气控制连接相关检查操作方 法。法。本单元习题与实训本单元习题与实训一、

46、填空题一、填空题 1把一个完整的电路系统按功能分解成若干子系统，即子功能电路模块，这是Protel DXP 2004具有的_设计。2单击Place菜单下的_菜单命令项，即进入放置电路方框图状态。3采用多通道电路设计使用的重复引用命令是_。4NE5532是典型的_运算放大器，它内部包含两组形式完全相同的运算放大器。二、选择题二、选择题 1单击DesignNetList for Project|Protel，Projects面板中默认出现的文件扩展名为_。（）A.SchLi B.Prj C.NET D.REP 2利用_菜单下“Up/Down Hierarchy菜单命令完成层次电路原理图的精确切换。

47、（）A.Design B.Project C.Place D.Tools 3单击_菜单下 Report Project Hierarchy（工程项目生成报告）菜单命令项，在Projects面板中会出现一个Generated（生成报告）的文件夹。（）A.Design B.Report C.Place D.Project本单元习题与实训本单元习题与实训三、判断题三、判断题 1在层次电路设计中，必须建立一个设计工程项目。（）2在总原理图中除了放置方框电路图和方框电路图端口外，其它的所有对象，如元器件符号、电源符号等都不可以放置。（）3单击原理图工作窗口左下方的Design Compiler|Navi

48、gator菜单命令项，就可以打开“Navigator”面板。（）4采用多通道电路设计的关键之一是注意设置不相同子图的重复引用次数。（）本单元习题与实训本单元习题与实训四、简答题四、简答题 1根据正负可调电源与功率放大电路原理图，分类汇总元器件组成。（建议对比输出元器件明细报表）2层次电路设计的原理图有哪些切换操作的方法？3简述利用Repeat命令建立循环彩灯LED多通道电路设计的主要步骤有哪些？本单元习题与实训本单元习题与实训五、实训操作五、实训操作 实训一实训一 芯片芯片NE5532、AT89S52元件库设计元件库设计 实训任务 1建立元件NE5532库，其封装和内部结构分别如图3-1（a）

49、、（b）所示。（a）NE5532芯片封装 b）内部结构 图3-1 NE5532封装和内部结构图 本单元习题与实训本单元习题与实训实训一实训一 芯片芯片NE5532、AT89S52元件库设计元件库设计 图3-2 AT89S52芯片 实训任务 2建立单片机芯片 AT89S52库，如图3-2所示。本单元习题与实训本单元习题与实训 实训二实训二 完成正负可调电源功率放大电路完成正负可调电源功率放大电路 层次电路设计层次电路设计 参考本单元中的设计，再根据实际工作电路，发挥自己潜能，设计属于自己的层次电路图。本单元习题与实训本单元习题与实训 本单元习题与实训本单元习题与实训实训三实训三 模拟两路交通信号

50、灯设计模拟两路交通信号灯设计 1实训任务 （1）进行一般电路原理图及库的元器件的熟练操作。（2）对NE555芯片应用电路设计。（3）进一步熟悉74LS系列芯片型号的应用。2任务目标 （1）学会元器件库的正确查找与使用。（2）重点掌握NE555芯片及74LS系列芯片电路的连接与参数设计。（3）进行层次化的电路设计。（如多通道交通信号灯设计）图3-3模拟两路交通信号灯电路原理图（2）通过分析交通信号灯电路，将其电路分解，设计成层次电路。3绘制电路原理图（1）先按一张普通电路原理图设计，如图3-3所示。本单元习题与实训本单元习题与实训实训四实训四 绘制基于单片机绘制基于单片机STC 90C58快充器