电路设计软件范例6篇

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电路设计软件

电路设计软件范文1

CAD软件系统是当下电路设计软件中图形设计功能作为全面的应用软件,其在电子电路设计教学中的应用也十分广泛。在电路设计教学的开展中,CAD软件为课程开展提供了绘图,几何造型以及特征计算等功能,在进行电路设计过程中,教师能够通过带领学生进行元件设计,是学生进一步掌握不同电路元件的功能,并以此为基础,使学生利用不同元件的特性进行电路的功能设计。CAD软件在为电路教学设置元件设计功能的同时,也自带有元件库,电路的实际设计可以直接对元件进行调用,这也能够有效节约电路原理图设计时间。在利用该软件开展教学时,教师还要强调实际元件和虚拟元件的区别,并通过在教学过程中着重强调,以保证学生实际电路连接的准确性和安全性。

2EWB软件在教学中的具体应用分析

EWB计算机软件是一种用于电路设计与仿真的EDA工具软件,与CAD软件不同,EWB软件中包含更多的高品质模拟电路元件和组件模型。教师在开展电子电路设计教学时能够在元件调用的基础上,引导学生利用软件进行多种功能仿真,如对以连接的电路结构进行交流频率特性分析,静态分析和参数扫描分析等。EWB软件主要结构包括函数信号发生器和仿真电路模板等,学生能够在课程设计中通过元件调用和参数整合,完成电路设计,并通过将电路系统调用与仿真模板中,对其进行功能测试。在电路仿真教学过程中,教师应首先开展信号发生器教学,使得学生能够依据实际电路结构设计选定对应的激励信号,以此保证电子电路结构仿真结构的准确性和有效性。

3PSPICE仿真软件在电路设计教学中的应用

作为现阶段不同类型电路分析与设计仿真软件之一,PSPICE软件具有十分优越的实用性能。该软件主要包括电子线路仿真,图形方式输出,模拟计算电路功能和网表生成等功能,不仅能够对模拟电子线路进行仿真与模式实验,也能够与实体电路结构进行连接并开展模拟仿真。在电子电路的设计教学中,教师要将课程演示重点放在利用PSPICE软件模拟连接电路上,使学生能够在掌握元件参数的基础上,更为全面的掌握电路波形和电压电流值的检测方法。PSPICE仿真软件的应用,也为电路设计教学中元件参数的优化提供了科学有效的途经,教师通过对比软件中不同模拟元件的功能,以选择灵敏度高和容差关系稳定的软件开展教学,这能够极大的优化电路设计中的元件参数,并使得电子电路设计的教学质量得到有效提升。

4结束语

电路设计软件范文2

关键词:架空输电线路;设计;软件;效率;质量

Abstract: With the gradual advancement of China's industrialization history, overhead transmission line design software also put forward higher requirements, it would need direction toward time-sensitive, high-quality development and application. Based on the characteristics of a overhead transmission line design software, do the detail. Has certain guiding significance for the development of the software design techniques.Keywords: overhead transmission lines; design; software; efficiency; quality

中图分类号:TM247文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012) 前言

随着工业社会的推进,工业经济也有了一定的发展,这样社会对于电能的需求也就逐渐增大,相应地发展起来的还有配套的电网设施建设,这样一来就使得越来越多的架空输电线路设计工程出现在生活中,但是在电网输电线路设计的过程中经常会遇见很多问题,比如相对应的失效和质量方面的问题,这些问题的出现更是引起了很多人的重视。在对输电线路设计、施工、运行的整个过程中,就出现了基于AUTOCAD平台的架空输电线路设计软件,该软件的出现可以大大的提高设计质量技术水平,同时也在最大程度上降低了设计的周期,减轻了设计人员的劳动强度,还大大的将设计的效率与设计的质量提高。

1.电力线路工程设计现状

在AUTOCAD平台的架空输电线路设计软件推出以前,我国很多的输电线路工程设计中,大多都是采用的人工排杆和布线方式,在排完各个杆塔之后,再繁琐地计算出各种条件下的档距,然后根据状态方程制作出相应的模板,利用模板将悬链线连接起来。如果连接的悬链线不可以正常的跨越障碍物,那就需要经过多次的移动塔位和多次的调整杆高及校验计算,直到可以满足设计要求为止。但是经过这样的一个过程,那就会使得设计人员在计算的时候工作量大大增加,同时设计的周期也会增加,计算的误差也不可避免,这样还会严重的影响设计的准确性,布杆和连接悬链线的工作多数是建立在设计人员在设计方面的经验基础之上,这样一来设计的经济性和准确性就会严重受到影响。

当今利用计算机辅助设计的应用在国内外都得到了普遍的应用,但是多数都是采用的普通软件,制图时还是需要一点一点的类似于制图输入,排杆和布线依旧是人工进行,而且在关键位置的操作依旧没有得到有效的解决。现在新推出的以北京道亨为代表地架空输电线路系列设计软件,正是应用了计算机高速运转的计算能力和精确的绘图能力,使得排杆定位及杆塔电气校验自动进行运算,在这些过程中很多的校验信息都是通过该软件设计自动完成的,绘图的时间甚至比数据输入的时间还短,这样就可以大大的缩短设计的周期,同时还杜绝了材料的消耗和设计方面的失误率,从而可以产生巨大的经济效益和社会效益。

2.设计思想和优点

2.1 导电线力学计算

架空输电线路设计软件可以根据输入的导线型号、气象区和相应的安全系数等工作参数,由程序自动计算出导地线荷载、临界档距以及定位的K值等有关数据,同时可以自动生成应力弧垂表格/曲线和导地线安装弧垂表格/曲线;还可以进行相应的应力放松计算与弧力档力学计算,同时绘制出相对应的表格和曲线。

架空输电线路设计软件设计的原理,是根据输入相应的参数来进行计算,同时还可将相应的计算结果通过在CAD设计平台进行绘图,这样一来可以从很大程度上省略人工计算的复杂过程,缩短人工计算大量数据的时间,并且可以将计算的准确性大大提高,这样一来需要的CAD图表也就可以更直接、更方便的绘制出来,最重要的是可以将设计的效率和设计的质量进一步提高。

2.2 线路测量

在对线路进行测量的时候,通常比较常用的方法是采用经纬仪、全站仪、GPS进行测量,架空输电线路设计软件兼容手工输入,表单输入及软件处理后集中生成等多种模式。这样就可以直接通过架空输电线路设计软件在相应的表单中输入对应的数据和测站点,这与平时工作习惯相同。为了可以更好的保证工程的质量,还可以尽量的多一些对地形点的数据进行测量,这样的好处是可以更完整的将地形点的整体地形呈现出来。在排杆定位时可以更方便的找出危险点。此外,在室外线路进行测量的时候,可以采用GPS手段进行测量,这样就可以提高线路路径图及红线放样的准确度,软件可以使得测量数据变为图纸的过程更加方便和快捷。

线路软件能方便处理线路间的交叉跨越、对铁路、公路、河流等重要地段的交叉跨越是否满足规程规定一目了然。对于一些相对特殊的地段还可进行反复的测量和比较,对于对于线路进行经济性比较提供了技术支持。

2.3 绘制平断面图

在输电线路设计软件的命令接口,将测量之后所得的数据通过处理录入软件中,这样软件就可以自动将所得的数据转化成为平断面图,路径图、杆塔明细表、材料表,导地线应力弧垂表等图纸,对于连接平断面的桩位线以及连接平断面的相邻线,插入跨越物的符号等操作,可根据实际要求增加和删除,方便平断面图的修改。

在以前绘制平断面图时,需要将相对应的数据点一个一个描绘在图纸上,这种方式不仅浪费时间更是不能保证出图的准确性,如果出现了问题那就会严重的影响施工质量和进度,而且出现了错误也不容易进行修改,但是采用了设计软件之后,可以将相应的数据一一读取并自动绘制到图中,还可以方便校对。采用这样的方式可以保证绘制图的准确性,同时可以呈现出一个更加标准、美观的图纸,最重要的是在施工的时候可以保证施工队的准确放线施工。

电路设计软件范文3

 

0 引言

 

随着人类工业和经济的快速发展,我们的环境污染越来越严重。除废气、废水外,颗粒状粉尘、烟尘向大气排放所造成的污染已成为一个十分突出的问题。PM2.5,PM10,PM0.1及其吸附的重金属粒子是雾霾的重要组成部分[1]。2012年2月,《环境空气质量标准》新增了对PM2.5的检测指标,PM2.5成为空气质量标准之一。数据表明,我国空气质量超标的城市中68%都存在可吸入颗粒物的问题[2]。由此可以看出粉尘对人类健康和生产的危害十分严重。所以,粉尘浓度的检测和控制具有重要的意义。

 

本文介绍一种简易粉尘浓度检测器的设计,能够对空气粉尘进行采样分析,可以测量出空气中的粉尘浓度,测量数据直观易懂,测量结果准确可靠。

 

1 系统工作原理

 

单片机选用ATmega328p,粉尘浓度传感器选用夏普GP2Y1010AU0F灰尘传感器,按键部分通过电阻与按键串联将信号输入模拟口,通过读取模拟值的不同判断按键值,显示部分采用LCD1602并用采取I2C总线的8位远程I/O扩展口芯片PCF8574进行引脚简化。

 

将粉尘检测器电源开关打开,当传感器得到一个由粉尘浓度转换得来的0~5V的电压信号时,进入单片机,经过处理后转变为十进制数通过I/O口在显示屏上显示出精确数值。数值量随输入电压的扰动而变化。同时键盘设定预警值送入单片机,与测量值一同显示出来。当采集的当前粉尘浓度大于预警值时,单片机驱动蜂鸣器报警。

 

2 系统电路设计

 

2.1 电路总体设计

 

以ATmega328p单片机为核心,主要包括单片机处理模块,信号采集模块,独立按键模块,显示模块和蜂鸣器报警模块。系统通过信号采集模块采集空气中的粉尘,得到0~5V的电压信号后,由单片机内部自带的10位ADC进行模数转换得到粉尘浓度,与此同时,通过独立按键模块设定浓度预警值,通过液晶显示模块将粉尘浓度和预警值同时显示在显示屏上。当检测值大于预警值时就会自动通过蜂鸣器报警模块报警。整个系统的框架结构如图所示:

 

2.2 单片机处理模块

 

设计选用ATmega328p单片机,该单片机配合Arduino uno使用,可以更加方便的用外接模块进行拓展,如wifi模块、SD卡接口模块、基于w5100芯片的Ethernet模块等,并且其内部自带10位六通道ADC可以用来转换传感器输出的信号,从而得到粉尘浓度。

 

2.3 信号采集模块

 

GP2Y1010AUOF是一款由日本夏普公司开发的光学浓度检测传感器。此传感器内部成对角线分布的红外发光管和光电晶体管,利用光敏原理来工作,依靠输出脉冲的高度来判断颗粒物浓度。同时,传感器内部有信号放大电路,可以对光电信号进行放大。其内部结构图如图2所示:

 

传感器内,红外发光二极管和光电晶体管按对角位置布置,利用发光二极管发射光线,利用晶体管接受二极管发射的光,从而引起电压的变化,这时传感器里的空气传导设备就会产生一定的作用使空气流通。此设计能够检测到小的微粒,甚至非常小的烟草颗粒,测量结果比较准确。

 

由于GP2Y1010AUOF对驱动的LED的脉冲要求较高,输入信号采样周期为10ms±1ms;输入高脉冲的宽度为0.32ms±0.02ms。所以对于采样信号,需要等待输入信号出现高脉冲以后再计时0.28ms进行采样[3]。

 

2.4 独立按键模块

 

按键部分是通过电阻与按键串联将信号输入模拟口,通过读取模拟值的不同判断按键值。因为A/D转换是将模拟的0~5V电压转换成八个二进制位,八个二进制转换成十进制的范围为0~255,所以只需设置三个独立按键分别独立输入预警值的百位,十位,个位。键盘每按下一次则相应位上数据增加1,当数据设定完成后通过I/O口输入单片机,通过单片机的处理转换为三位十进制的浓度预警值,然后显示在显示屏上。

 

2.5 显示模块

 

显示模块采用LCD1602并用采取I2C总线的8位远程I/O扩展口芯片PCF8574进行引脚简化。LCD1602是工业字符型液晶,可同时显示16×2即2行,每行显示16个字符液晶模块(显示字符和数字)。因为要同时显示粉尘浓度的检测值和预警值,所以LCD1602的两行显示功能已经满足设计。

 

2.6 蜂鸣器报警模块

 

当采集到的环境中的粉尘浓度大于预警值时,单片机就会驱动蜂鸣器报警,然后采取相应措施降低粉尘浓度或者使人员撤离工作现场。由于蜂鸣器的工作电流一般比较大,以致于单片机的I/O口是无法直接驱动的,所以要利用放大电路来驱动。我们采用三极管来放大电流。

 

3 系统软件设计

 

软件系统设计主要分为系统初始化模块、驱动传感器模块,A/D模数转换模块,粉尘浓度计算和显示等模块,单片机通过软件开发程序实现对硬件设备的控制,测量并显示粉尘浓度。软件部分设计需要利用单片机所产生的周期为10ms的脉冲波形驱动传感器内部的LED发光,并对信号进行A/D转换,同时进行LCD1602的显示和定时器定时。单片机产生的脉冲波形加在GP2Y1010AU0F上,传感器将输出一个0~5V电压,可通过A/D转换得到相应的粉尘浓度值,最后通过LCD1602显示出来,如果空气粉尘浓度超过了预警值,系统将会报警。

 

4 总结

 

本文主要介绍了简易粉尘检测器的设计,在单片机的控制下,完成数据的采集、显示、预警值设置及蜂鸣器预警等系统分模块的程序设计,然后结合各模块的硬件电路来实现每个模块的功能,从而实现整个系统的功能。结果表明,该粉尘检测仪测量结果准确可靠。

电路设计软件范文4

关键词:PowerMILL 刀路设计 仿真

中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)12-0025-01

1 引言

Delcam PowerMILL 系统是一款独立的CAM软件,进行2-5轴加工产品软件,其优势集中体现在复杂形状零件的加工方面,广泛应用在工模具加工、汽车模具和航空零部件制造业[1-2]。

PowerMILL软件的主要特色:(1)PowerMILL是面向完整加工对象的CAM系统,可以接受各类CAD系统的模型数据,独立运行,便于管理,高效编制符合加工工艺的要求的加工程序。(2)Power MILL面向整体模型加工,加工对象的工艺特征从加工模型的几何形状中获取。各加工部位整体相关,全程自动过切保护,先进智能。(3)PowerMILL系统提供工艺信息库,记录标准工艺路线,制作工艺流程模板。当系统参数发生变化时,可自动处理刀具路径的相关信息。系统是基于工艺知识的编程。(4)PowerMILL支持高速加工,技术领先。推出进给量优化处理功能和基于残余模型的智能化分析处理功能。

PowerMILL加工零件的一般流程为:Step 1:模型的输入;Step 2:毛坯定义;Step 3:刀具定义;Step 4:进给率设置;Step 5:快进高度设置;Step 6:加工开始点的设置;Step 7:刀具路径的产生;Step 8:刀具路径的仿真;Step 9:NC程序的产生;Step 10:保存项目。

本文主要利用PowerMILL软件对曲面凸形零件进行加工,并在此基础上进行刀具路径生成和加工虚拟仿真。

2 PowerMILL零件加工实例

PowerMILL系统的所有操作都是从输入模型开始的。输入模型可以将其他各种类型CAD软件创建的CAD模型输入到PowerMILL系统中。

2.1 输入模型

凸台零件图1所示。

凸形台的加工分为3步骤:粗加工-半精加工-精加工[3-4]。工艺参数表1所示。

2.2 定义毛坯

输入模型后,要进行毛坯的定义。有了毛坯和零件,再加上指定的刀具直径、切削用量,系统才有计算刀具路径的原始数据。毛坯图2所示。

2.3 刀具定x

在零件加工中,可能会用到多把刀具,这都需要在加工前根据加工工艺的要求在刀具数据库中选择、定义和调用。同时在编写每条刀具路径之前,均应设置好该条刀具路径的进给和转速参数,定义刀具的开始点和结束点也至关重要,尤其是3+2轴加工和五轴联动加工编程时,稍有不当的设置,就会导致刀具进刀或退刀时与工件和夹具相撞。刀具定义图3所示。

2.4 生成刀具路径

加工中一般采用三维区域清除策略来计算粗加工刀具路径。其中模型区域清除策略能计算出平行、偏置模型和偏置全部三种形式的刀具路径,清除多余的材料,是一种常用的粗加工刀具路径计算策略。图4为粗加工-模型区域清除。经过粗加工去除大量的余量之后,可以安排精加工工步,不同于粗加工,半精加工和精加工主要追求的是机械加工尺寸精度和表面质量。常用的加工方法有等高精加工如图5所示;和平行精加工如图6所示。

2.5 刀具路径仿真

刀具路径规划完成优化后,可以点击激活-自开始仿真等菜单按照加工工艺顺序对零件进行加工仿真,如图7为粗加工仿真,图8为半精加工仿真,图9为精加工仿真。

2.6 生成数控代码

加工仿真确定加工正确性后,生成相应的数控代码,借助于传输介质,在数控机床上进行零件的数控加工,如图10为NC代码的样例。

3 结语

本文运用PowerMILL软件,从零件的输入模型到CAM数控加工的流程进行了分析探讨。通过选择合理的加工方法、设置合理的工艺参数得出典型零件的数控加工程序和工艺参数,并进行虚拟数控加工,验证加工代码的正确性。通过不同的CAM软件的加工运用,可以比较不同软件的异同,合理选用软件来进行零件的CAM加工。

参考文献

[1]朱克忆.PowerMILL高速数控加工编程导航[M].北京:机械工业出版社,2012.

[2]朱克忆.PowerMILL多轴数控加工编程实例与技巧[M].北京:机械工业出版社,2013.

电路设计软件范文5

关键词:Proteus仿真软件;555时基电路;D触发器;编码器;译码器

一、引言

数字电路课程设计是电子专业类脉冲与数字电路课程的一个综合运用,遵循中职“做中学、做中教,理实一体化”的指导思想,在这门课程的教学过程中,笔者采用了抢答器的设计来进行这门课程的课程设计,通过完成这个课程设计来提高学生的知识整合能力。因此,我们需要一种形式多样、色彩丰富、能满足学生动手欲望的教学方式,在教学中笔者引入了仿真技术进行教学。通过仿真,学生不仅整合了脉冲与数字电路知识,也提高了自己分析电路故障、了解电路工作原理的能力,为后续课程的学习提供了有力的保证。

二、PROTEUS仿真软件的介绍

现代计算机应用技术的高速发展,催生了多种应用于电子电路设计的仿真软件,Proteus软件就是其中很成功的一种。该仿真软件具有以下功能特点:

(一)组成。

包括ISIS、ARES 等模块,ARES 模块主要用来完成PCB的设计,而ISIS 模块用来完成电路原理图的布图与仿真。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其电路组成系统仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真等功能;带有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。

(二)功能。

Protues可以实现原理图的捕获、电路分析、交互式仿真、电路板设计、仿真测试、射频分析、单片机等高级应用。我们在实际应用中,更多的是使用 Proteus ISIS 模块完成数字电路中原理图的绘制与仿真。是因为它具有以下两大功能特点:

(1)具有强大的原理图绘制功能。它有着直观的操作界面,能方便快捷调整电路参数,Proteus能模拟真实的电路板在通电后工作情况是否正常,并且可以方便快捷的修改电路设计及参数及对电路进行调试,同时可以看到修改参数后的效果。它有着丰富的元器件库、丰富的测试仪器仪表、完备的分析手段、强大的仿真能力、完美的兼容能力,Proteus 能提供数量庞大的电子元件(分立元件和集成电路、模拟和数字电路)的电路符号、仿真模型和外形封装。总之,该软件是一款集单片机和spice分析于一体的仿真软件,功能极其强大。

(2)提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态。同时支持第三方软件绘编译和调试环境,如Keil 51 uVisiin2等软件。

Proteus VSM 的核心是 ProSPICE,这种仿真系统组合了 SPICE3f5 模拟仿真器核和基于快速事件驱动的数字仿真器。它主要的特点是能把微处理器软件作用在处理器上并和连接该微处理器的任何模拟和数字器件协同仿真。SPICE 内核的使用使用户能采用 数目众多的供应厂商提供的SPICE 模型,它界面易学,在调试程序、软件仿真方面有很强大的功能。这特点针对单片机系统设计极为有利。

三、用PROTEUS仿真软件进行课程设计的应用实例

笔者在课程中引用仿真软件进行这一课程综合设计。下面以项目“四路抢答器”的 Proteus 仿真设计来进行这个课程设计。四路抢答器在PROTEUS7.8环境下设计并仿真,设计电路如图1所示。

该电路包括四个部分:振荡电路、触发锁存电路、编码电路及译码显示电路。电路由NE555、4D触发器74LS175、4个抢答按键、4输入或非门74LS20、2输入与非门74LS00、CD4532编码电路、74LS47译码显示电路、1个清零复位按键和4个发光二极管、一个共阴极数码管组成。抢答开始前,主持人按动“复位”键清零复位,作好抢答准备,抢答队员开始抢答。若“SB1”键按下,对应的指示灯LED1点亮,同时数码管显示“1”,此时,其它按键按下,均不改变显示状态,维持LED1灯亮,1队回答完问题后,开始下一题抢答前,主持人必须按动“复位”健清零。

图1四路抢答整机仿真电路图

(一)单元电路的设计及元器件的选择。

1.555振荡电路。电路如图2所示,采用一块NE555及电阻、电容来实现,它的周期由图中R10、R11以及C1的参数大小决定,它们的关系是T=0.7(R10+2R11)C。这个脉冲信号经3脚输出送到与非门7400的4脚,经6脚送到4D触发器的图2555振荡电路仿真CLK触发端。由于74LS175是D触发器,需要时钟脉冲的上升沿触发,所以电路中使用一片7400,使时序满足触发器的要求。从图2的仿真中可以看出输出信号的频率是14Hz。该设计中取R10及R11的值为1KΩ,电容C1的电容量是33μF,经计算周期大约是69ms,频率是14.4Hz,与仿真得到的数值基本一致。该电路为抢答锁存电路提供一个上升沿触发信号。

2.抢答及锁存电路。

(1)抢答准备。抢答及锁存电路采用D触发器74175、4输入与非门7420、2输入与非门7400构成。接通电源时,输入状态为零,输出显示为零,但由于触发器在电源接通瞬间,输出状态有不确定因素(由于本设计无开机复位电路),所以,在抢答前,主持人必须按一下“复位”键清零,作好抢答前的准备。在没有按下抢答按键的情况下,D触发器输入全部为零,此时无时钟脉冲信号,D触发器仍保持原“0”状态。

(2)抢答按键。四个队分别控制四个抢答按键,对某一个问题进行抢答时,其中一个队按下按键,如“SB1”键,D触发器4脚输入为“1”电平,对应输出2脚为“1”电平,而与其对应的反相输出3脚为“0”电平,为对应的指示及锁存作好了准备。

(3)逻辑电路。555振荡电路为D触发器提供一时钟脉冲的上升沿触发信号。当某一按键如“SB1”键按下,3脚“0”信号加入U2A的一个输入端,其输出“1”,经U3A输出“0”,封锁了上升沿触发信号,也就封锁了其它选手的抢答按键,即使此时有键按下,对D触发器没有影响,不能改变输出指示状态。电路如图3所示。

3.编码电路。

在此电路中采用编码器CD4532来实现,这是八——三编码器,电路如图4所示。输入高电平有效,即在输入数据端出现高电平时进行编码。因为电路只是采用了四路进行抢答,所以在此设计中只采用D1到D4这四个输入,其余没有用到的四个输入端做了接地处理,不能空着也不能接高电平。如果选手按了“SB1”按钮,相应的发光二极管LED1亮,同时CD4532的D1端(11脚)为“1”电平,对应Q2Q1Q0输出为“001”。

图3抢答及锁存电路仿真

图4CD4532编码电路

CD4532编码的原理如表1所示:

表1CD4532逻辑功能真值表

4.译码及显示电路。电路采用译码器74247及共阳数码管构成,电路如图5所示。把编码器的Q2Q1Q0分别与译码器74247的CBA相接,因为本电路只是用到四组抢答,显示的数字只是“1、2、3、4”,对应的编制码是“0001、0010、0011、0100”,所以高位“D”接地,74247是低电平输出有效,它的逻辑功能如表2所示。

表274247逻辑功能真值表

图5七段译码与显示仿真电器

(二)电路的仿真。

1.新建设计文件。打开Proteus ISIS工作界面,选择菜单“文件”——“新建设计”命令,弹出选择模板窗口,从中选择“DEFAULT”模板,单击“确定”按钮。这样一个新的设计文件就建立起来了。

2.元件选择。在画原理图之前,应将电路图中所用元件从库中选择出来从库中选择元件时,可输入所需元件的全称或部分名称,元件拾取窗口可以进行快速查询。本设计要用到的器件有:元件中的555定时器、电阻 Resistor、地线 GROUND、电容 CAP、七段数码显示器、显示译码器74247、与非门 7400、7420、按钮、发光二极管。在模型选择工具栏中选元件(默认),单击 P 按钮,出现挑选元件窗口,筛选出所需器件,双击将其放入元件列表中。

3.放置元件。(1)元件的放置。在元件列表中左键选取某元件,在原理图编辑窗口中单击左键,该元件就到原理图编辑窗口中,同样放置其他各元件。用鼠标右键单击元件会出现该元件的快捷菜单,此快捷菜单中有移动、以各种方式旋转和删除命令。

(2)电源和地的放置。单击元件工具箱中的终端按钮图标:则在对象选择器中显示各种终端,从中挑选出地 GROUND,电源POWER,并在原理图编辑窗口中左击放置到原理图编辑窗口中。

(3)连线。将光标靠近一个对象的引脚末端,该处将自动出现一个红色小方块,单击鼠标左键,拖动鼠标,放在另一个对象的引脚末端,该处再出现一个红色小方块,再单击鼠标左键,就可以在两个引脚间画出一根线来,如果需要拐弯,则只需要拐弯处单击一下鼠标左键即可。

4.仿真运行。电路原理图画好并检查通过后,就可以仿真运行,仿真电路图如图1所示。仿真时,元件引脚上的红色代表高电平,兰色代表低电平,灰色代表悬空。电路中555定时器提供秒脉冲信号,其参数要经过多次调试才能满足设计要求。采用 Proteus 软件仿真的方法体现出了明显的优势。

四、结语

从上述课程设计可以看出,引入仿真技术之后,真正把课堂还给了学生,学生成了教学活动的主角,整个教学活动是学生在教师引导下的实践、总结、分析、讨论,沉闷的课堂变得生动,学生的动手欲望得到了满足,学生的学习热情被充分的调动起来。他们对知识有了较为全面的整合,分析电路故障的能力也有了极大的提高。

同时,通过虚拟实验平台上提供了大量的虚拟仪器和虚拟电子元件供学生使用,激发了学生的创造性,在数字电路课程设计中起到了极其重要的作用。

参考文献:

[1]孔凡才, 周良权.电子技术综合应用创新实训教程[M].北京:高等教育出版社,2008.

电路设计软件范文6

[关键词]计算机;电路设计;分析;辅助;方法

中图分类号:TP391.7;TN702 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)35-0284-01

一、 计算机辅助电路设计的优点

电路设计,是指按照一定规则,使用特定方法设计出符合使用要求的电路系统。在进行计算机辅助电路设计的过程中,主要是利用计算机能够模拟的特点取缔传统采用搭接方式进行电路实验的方法。利用计算机之后,可以在电路设计阶段可以大量减少验证电路正确过程中使用的时间和工作量,让进行整个电路设计过程的进程比传统电路设计的进程速度快得多,同时还保障了电路设计的效率。

在很多相关电路设计的专业软件里面都会设置有电路设计中会涉及的许多参数数据库以及图形数据库,在进行电路设计的时候,设计人员可以通过这些数据库中选取到所需用到的电子元件模型,即使数据库中没有所需要的电子元件,也能电路设计之前在相关界面中设计出所需的电子元件模型,并设置其参数,然后再将其放入进对应数据库中,很多电子元件都可以在数据库中直接拿出来使用。另外在对电路板设计进行印刷的时候,也可以找到相关专业的印刷电路板设计的软件,这些软件可以对其电路设计中的电子元件间布线布局的自动进行,还可以起到后期处理的作用。在电路图纸进行绘制的时候,也能使用专业的软件进行制版。总之,在计算机的辅助下,让电路设计更加简便,大大缩短其设计周期,同时在一定程度上会可以节约电路设计的成本费用。

二、 计算机辅助电路设计的方法

设计一个完整的电路,并让其实现一个功能,其前提就是要设计好一个完整有效的电路原理图。通过计算机进行电路设计是非常快捷的,而且还能很容易的将设计好的电路进行再次的修改,通过计算机的相关软件自带的自动布线就能够很容易的把电路原理图生成电路板版图。

1、 电路原理图设计

首先设计人员通过调用电路设计软件,建立新文件并对其命名,然后加载所需要的原理图器件库,因为在电路设计中电子元件的种类存在千差万别的差距,所以有些时候所需要的元件在对应数据库中没有,所以设计人员就要通过元器件生成软件或者电路设计软件中自带可以设计元器件的选项,创造出需要的元器件,然后根据设计电路构思的结构进行电路原理图的设计,将有电性能元件的管教利用线连接起来,如果是总线电路就可以由一条总线连接,这样可以有效减少线路太多所造成不必要的麻烦,而总线的两端始终会分出很多条线,就有必要将其明确的标注,有节点的话在电路上应该必须标上节点,否则在后期电路查看和系统会将两条线认为不相连。

在将电路原理图设计完毕之后,就应该创建网络表。网络表是作为原理图和印制线路版图间的桥梁,只有通过网络表才能将电路原理图转换为对应的电路板版图。调用PCB图生成软件,在其加载相关的元器件库,通过在禁止布线层上画好PCB图的外形,然后更改其自动布线,让其达到前期的设计要求。通过自动布局命令将加载到PCB图中的组件摆好,然后对其进行自动布线,该过程会需要一段时间,因为有的时候自动布线并不是完全合理有效的,所以在进行自动布线之后还要对其进行手工调整。

2、 电路板版图设计

电路板厂都是按照用户设计的PCB图对电路板进行生产的,针对成型的一块电路板,想要再制一块或者多块的话,就要利用计算机辅助进行电路设计了,通过形成的PCB图再次进行电路板的生产。

利用刻度尺度量成型的电路板,将对应数据进行记录后将数据输入进计算机中,这类方法主要使用在线路简单的电路板上,在线路上寻找一个点来作为原点,将电路板上的其他点一原点为参照,对照PCB图左下角的横纵坐标,将元器件放在对应的PCB图上。而对于元器件较多且线路复杂的电路板则通常使用扫描仪将其数据输入进计算机中,因为用尺度量就会太花费时间,且制作也会相比扫描仪粗糙,在对电路板进行扫描的时候也要注意正确的放置电路板的位置,不然会影响扫描效果。

三、结束语

计算机辅助电路设计的出现,让电路设计摆脱了传统以手工为主的设计方式,而且在使用计算机进行电路设计的时候,不仅节省设计时间,还能在电路设计出现错误的时候方便及时的对其进行修改,大大提升了电路设计的效率,还可以做大程度保障设计的电路产品的性价比。

参考文献

[1]叶勇盛. 计算机辅助电路设计教学方法研究与实践[J]. 职业教育研究,2010,03:90-91.

[2]王秀娟. 行动导向法在《计算机辅助电路设计》课程中的应用[J]. 科技信息,2010,30:618.