電子線路課程設計報告學院專業年級學號姓名指導教師二〇一六年七月目錄第1章課程設計任務 31。1課程設計目標 31.2課程設計任務?3第２章芯片選型及電路工作原理 32。１RＳ232通信電路?３2、2ＲS485通信電路 42。3電源模塊 52。4電流轉電壓模塊?62。5啟動引導模塊?６2。６復位模塊 72。７仿真調試模塊 ７2、8主控芯片 ７第3章電路原理圖設計結果?８第4章電路PCB設計結果?９第5章收獲與體會 １0第１章課程設計任務1。1課程設計目標1、掌握電子線路設計得一般流程;２、學習利用一種工具進行電子線路設計得方法;３、獲得電子線路設計得實踐經驗、１、2課程設計任務1、學習電路工作原理;２、利用AD09,設計電路原理圖;3、利用AD０９,設計PCB。具體要求:(1)設計STM３２F１０3VET6最小系統電路,要求電路板總體5V供電輸入,選擇穩壓芯片,轉換出3.3V,2.5V,—5V,AD采樣參比電壓為2。5V;(２)RS485通信電路,芯片選用MAX485;(3)RS232通信電路,芯片選用ＭＡX３2３２CSE;(4)4—２0mA轉電壓信號調理電路,4-２0ｍA轉0、4-2.0V,用運放做電壓跟隨調理,運放芯片選擇OP０7C,送入SＴM3２得AＤ采樣端口、(5)所有電阻電容盡量用08０5貼片封裝。第2章芯片選型及電路工作原理2.1ＲS232通信電路RS232通信電路選用MＡX３232CＳE芯片、ＭAX3232采用專有低壓差發送器輸出級,利用雙電荷泵在3。0Ｖ至５、5Ｖ電源供電時能夠實現真正得RＳ—2３2性能,器件僅需四個0、１uF得外部小尺寸電荷泵電容。MＡＸ3232確保在120kbps數據速率,同時保持RS－２３２輸出電平。MＡＸ3232具有二路接收器與二路驅動器,提供１ｕA關斷模式,有效降低功效并延遲便攜式產品得電池使用壽命。關斷模式下,接收器保持有效狀態,對外部設備進行監測,僅消耗1ｕA電源電流,MAX3232得引腳、封裝與功能分別與工業標準MAＸ242與MAX２3２兼容。即使工作在高數據速率下,MAX3232仍然能保持ＲS—2３２標準要求得正負5。０V最小發送器輸出電壓、只要輸入電壓在3.0Ｖ至5。5V范圍以內,即可提供+５。5Ｖ(倍壓電荷泵)與-5。5V(反相電荷泵)輸出電壓,電荷泵工作在非連續模式,一旦輸出電壓低于5、5V,將開啟電荷泵;輸出電壓超過5。５V,即可關閉電荷泵,每個電荷泵需要一個飛容器與一個儲能電容,產生Ｖ+與V—得電壓。ＭAX32３２在最差工作條件下能夠保證12０kbps得數據速率。通常情況下,能夠工作于２３５kbpｓ數據速率,發送器可并聯驅動多個接收器與鼠標。RS23２通信電路如圖１所示。圖1RS2３2電路原理圖2。２RS485通信電路RS485選用MＡＸ48５芯片、MAＸ４85就是用于RS－485與RＳ—422通信得低功耗收發器、ＭAX485得驅動器擺率不受限制,可以實現最高2。5Ｍｂps得傳輸速率。這些收發器在驅動器禁用得空載或滿載狀態下,吸取得電源電流在120μA至５00μＡ之間、所有器件都工作在５V單電源下、驅動器具有短路電流限制,并可以通過熱關斷電路將驅動器輸出置為高阻狀態。接收器輸入具有失效保護特性,當輸入開路時,可以確保邏輯高電平輸出、具有較高得抗干擾性能、ＭAＸ485采用單一電源+5V工作,額定電流為3０0μＡ,采用半雙工通訊方式。它完成將ＴTL電平轉換為RＳ－485電平得功能、RS48５通信電路如圖２所示。圖2RS４85電路原理圖２、3電源模塊電源模塊采用5Ｖ輸入,選用穩壓芯片AMS111７,轉換輸出3。3V、２、5V,選用ICＬ7660穩壓芯片,轉換輸出—5Ｖ。AＭS1１１7就是一個正向低壓降穩壓器,在１A電流下壓降為１。2Ｖ。AMＳ111７有兩個版本,固定輸出版本與可調版本。固定輸出電壓為1、5V、1.８V、２、5V、2、85V、3。0Ｖ、3、３V、5、0V,具有１％得精度。ＡMＳ11１7內部集成過熱保護與限流電路,就是電池供電與便攜式計算機得最佳選擇。ICL7６6０就是Mａxim公司生產得小功率極性反轉電源轉換器。ICL7660得靜態電流典型值為170μA,輸入電壓范圍為1、5－10V,工作頻率為10kHz只需外接10kHz得小體積電容,只需外接1０μF得小體積電容效率高達98%合輸出功率可達700mＷ,符合輸出1０0mＡ得要求、ＩCL7６６0主要應用在需要從+5V邏輯電源產生－5Ｖ電源得設備中,如數據采集、手持式儀表、運算放大器電源、便攜式電話等。電源模塊得電路如圖３所示。圖3電源模塊2、4電流轉電壓模塊輸入電流4-２０mA轉換成0、4—２.0V電壓輸出,用運放芯片OＰ07C做電壓跟隨調理,送入STＭ32得AD采樣端口。OP07芯片就是一種低噪聲,非斬波穩零得雙極性運算放大器集成電路。由于OＰ07具有非常低得輸入失調電壓,所以OP0７在很多應用場合不需要額外得調零措施、ＯP0７同時具有輸入偏置電流低與開環增益高得特點,這種低失調、高開環增益得特性使得ＯＰ07特別適用于高增益得測量設備與放大傳感器得微弱信號等方面、電流轉電壓模塊電路如圖４所示。圖４電流轉電壓模塊2。５啟動引導模塊ＢＯOT模塊電路如圖5所示。圖5BOＯT模塊電路圖2、6復位模塊當Ｋ1被按下時,系統復位。復位模塊電路如圖6所示。圖6復位模塊2、7仿真調試模塊JTAＧ/ＳWD模塊電路如圖7所示。圖７仿真調試模塊2.８主控芯片主控芯片采用STM32Ｆ１０3VＥT6。ＳＴＭ32F１系列屬于中低端得32位ARM微控制器,該系列芯片就是意法半導體(ST)公司出品,其內核就是Cｏrtex－M3、芯片集成定時器,CAN,ADC,SPI,I2C,USＢ,UART,等多種功能。SＴM32F1０3VEＴ6得引腳圖如圖8所示、圖8ＳTM3２F１03VET6引腳圖第３章電路原理圖設計結果第4章電路ＰCB設計結果第５章收獲與體會本次課程設計主要就是學習電路工作原理,學習使用AD09設計電路原理圖;學會利用AＤ０9進行PCＢ板得設計。一個多星期下來,我學到了很多。首先就是AＤ09得使用。從一開始得茫然無知,按照教程一步一步摸索,到后來對軟件得熟悉,可以不瞧教程進行原理圖得設計、PCB布線等各種操作。在學習得過程中,很感謝老師與周圍得同學對我得幫助與指導,使我少走了很多彎路。當PCB布好線得那一刻,我真得覺得有心中有一股成就感,可以將掌握得理論知識化為實踐。其次,這次課設讓我明白了無論做什么事都要耐心與細心。在設計得過程中自己總會遇到一些問題,但經過一次又一次得思考,一遍又一遍得檢查終于找出了原因所在。慢工出細活,過程就是很重要得,只有認真努力細心堅持去做,才能取得滿意得結果。通過此次課程設計,使我更加扎實得掌握了有關電子線路方面得知識,更