浅析GFH5653数字钟Protel绘制设计

王 晓 张燕平 许昌职业技术学院



浅析GFH5653数字钟Protel绘制设计

王 晓 张燕平 许昌职业技术学院

【文章摘要】

【关键词】

Protel；GFH5653数字钟；层次图

前言

该数字钟包含的基本功能有走时准确、显示正常、可以设定闹铃、时间能够调节、编程与供电方便等，电路由单片机最小系统、DS1302时钟电路、显示驱动及显示电路、键盘电路等部分组成。此处采用的单片机是宏晶公司的51系列单片机STC11F04E；走时方面，可以利用单片机自身的计时功能，但考虑到单片机本身断电复位和时钟的准确性，可以采用时钟芯片，时钟芯片厂家和种类都有很多，此处我们采用最常用的DS1302；显示方面，常用的有点阵屏显示、液晶屏显示和数码管显示，此处采用应用最广的数码管显示，驱动方面采用常用74HC595与三极管组合；闹铃功能通过三极管驱动蜂鸣器来实现；时间和闹铃的调节通过轻触开关来实现；编程与供电采用预留编程接口和电源接口的方式实现，在电路中增加电源指示即可。

1.GFH5653数字钟总线绘制设计

总线与网络总线就是代表数条并行导线的一条线。在一些复杂的数字电路中，各模块之间常常会用到数据总线和地址总线，这些总线多是平行同方向走线，如果用普通导线来绘制，将带来巨大的工作量，为了简化原理图，Protel软件中引入了总线的概念。要注意的是，由于在Protel软件中，原理图编辑环境下的总线不具有电气连接关系，因此使用总线来代替一组导线时，需要与总线分支（总线入口）和网络标号相配合来完成电气意义上的连接。步骤如下：

（1）启动总线放置命令。执行菜单命令【放置】 /【总线】或单击总线符号可启动放置总线命令。在总线编辑状态下按【Tab】键，可以对总线的宽度和颜色进行修改。

（2）启动总线入口放置命令。执行菜单命令【放置】 /【总线入口】或单击总线符号可启动放置总线入口命令。在总线入口编辑状态下按【Tab】键，可以对总线入口的宽度和颜色等参数进行修改。

（3）放置总线。放置总线操作与导线的放置方法基本一致，执行菜单命令【放置】 /【总线】或单击工具栏总线符号，进入放置总线状态，将光标移至合适的位置，单击鼠标的左键，定义总线起点，将光标移至另一位置，单击鼠标左键，定义总线的下一点。连线完毕，单击鼠标的右键退出放置状态。在放置总线的过程中如果要变换拐弯角度，可以在编辑状态下按“Shift+空格键”来进行切换。

（4）放置总线入口。总线入口是用于实现连接元件引脚与总线的短线段，总线入口呈45°、 135°和-45°、 -135°四个角度倾斜，可通过按下空格键进行切换。执行菜单命令【放置】 /【总线入口】或单击工具栏总线入口符号，进入放置总线入口的状态，此时光标上带着悬浮的总线入口线，将光标移至总线和引脚引出线之间，按空格键变换倾斜角度，单击鼠标左键放置总线入口线。按照同样的方法将所有的总线入口放置完毕后，还要再用普通导线连接总线入口与元器件引脚。

2.GFH5653数字钟层次电路图设计

下面以数字钟电路的其中一部分电路为例说明自顶向下的层次电路设计方法和步骤。

（1）启动Protel DXP 2004后，执行菜单命令【文件】/【创建】/【项目】/【PCB项目】，创建一个PCB项目文件，选择保存路径、对项目重命名并保存。然后再按照相关步骤在项目中创建一个原理图文档。

（3）移动光标将图纸符号放置在大致的合适位置，按下“Tab”键弹出【图纸符号】对话框，对相关选项进行设置并单击确定按钮。

（4）按照同样的方法创建好所有的单元模块（限于篇幅，本例只画了其中的三个子单元模块），并重命名后放置在合适位置。

若要放低电平有效的端口名，则将在“名称”选项中输入“RST”即可。

（6）用同样的方法移动光标到图纸合适位置放置图纸入口符号，并进行相关设置。最后，将各个端口用导线连接起来就完成了层次总图的设计。

（7）生成子电路原理图。在完成以上层次总原理图的绘制后，接下来就可以绘制各个单元模块的子电路图了，以完成更为详细的电路设计图。执行菜单命令【设计】 /【根据符号创建图纸】，将光标移动到需要绘制的子电路图纸符号方块图上（以移动到“实时时钟电路”方块上为例），单击鼠标左键，弹出 “Confirm”对话框，即询问创建的子电路对应的Ι/O端口是否与总图端口类型反转，此处我们选择“NO”按钮，软件会立即自动为“实时时钟电路”的方块图创建一个与之对应的名为“实时时钟电路.SchDoc”的子电路原理图，并会在编辑区中自动生成与该电路对应的端口。

（8）在编辑区绘制详细的子单元电路。子单元电路的绘制与普通原理图的绘制方法一致：加载元器件库、放置子单元电路中的所有元器件、布局调整元器件位置并设置元器件属性，用导线连接各元器件完成原理图的绘制并保存。

3.GFH5653数字钟绘制分析

（1）绘制图纸时，应注意页面布局，注意规划空间，移动元件时要注意电源、电阻等，不能忽略任何小的元器件。

（2）绘制完原理图后要进行检查，不能直接进入PCB图，以免在布线中检测错误，导致重新绘图。

（3）手工布线要有耐心，严格按照布线规则进行。

4.总结

GFH5653数字钟绘制过程中要严格按照Poetol操作步骤，认真，细心，充分发挥Poetol软件强大的层次化，多通道的原理图编辑环境，交互式全局编辑功能，借助自动组件实现电路板设计的自动化。

【参考文献】

［1］Protel99SE印制电路板设计教程-第2章.互联网文档资源（http://wenku.baidu.c）.2012.

［2］周秀花.如何运用Protel DXP 2004设计串联型稳压电源电路.职业.2011

本项目通过一款单片机数字钟的电原理图绘制和PCB板设计为案例进行讲解，旨在让读者进一步掌握应用Protel DXP 2004 SP2 软件进行较复杂电路原理图绘制高级技巧和两层PCB板设计方法，并介绍了一种制作精度更高的PCB板手工制作工艺。