全文會依次講到:原理、畫電路、畫邊框、畫PCB和走線、焊接、調試,一整個電路設計全流程
是小白也能做到的入門級實踐項目。
也是很多高校老師給學生上的第一堂實踐課。
一、工程描述
簡易星形呼吸燈采用LM358運放及外圍電路構成,由20個LED排列成一個五角星形圖案。
二、電路原理
1.芯片介紹
LM358是由兩個獨立的運算放大器所組成,增益高、共模抑制比高、穩定性強。
圖2-1 LM358腳位圖(SOP-8)
它适合于電源電壓範圍很寬的單電源使用,也适用于雙電源工作模式。
使用範圍廣。
表2-1 LM358引腳說明
2.典型應用
将加在基極的三角波信号進行放大,并且由于基極的電壓是一個三角波夾在直流信号上,導緻發射極的輸出電壓是一個上移的三角波信号,可以控制LED燈的亮度,形成呼吸的效果。
圖2-2 LM358經典應用電路圖
在圖2-2中:LM358的3腳和6腳的電位是固定的。
當2腳電位低于3腳電位時,1腳輸出高電平,即T1導通,LED亮。
2腳的電位是由7腳提供的,當5腳的電位高于6腳時,7腳輸出高電平。
這兩個運放組成的相互連通的比較器使T1導通,點亮LED。
三、原理圖設計1.新建工程
根據圖3-1進行電路原理圖繪制。
圖3-1 SCH_LM358星形呼吸燈
2.器件選型
在本項目的元器件選型中,所有元器件均可直接在嘉立創EDA的元件庫中進行搜索。
如果對元器件不熟悉,也可以通過複制物料中的商品編号進行搜索。
每一個元器件在立創商城都有唯一的商品編号。
圖3-2 元器件搜索示意圖
圖3-3 通過商品編号搜索示意圖
3.物料清單
四、邊框設計
圖4-1 星形邊框設計
在頂部工具欄将線條45°修改成線條自由角度,放置線條折線(快捷鍵:Alt L)。
按Tab鍵可鎖住已輸入的值,并切換輸入長度和角度。
五角星的邊長為36mm,角度見上圖标出,從頂部開始畫起。
1.繪制步驟(11步)
圖4-2-1 星形邊框繪制1
圖4-2-2 星形邊框繪制2
圖4-2-3 星形邊框繪制3
圖4-2-4 星形邊框繪制4
圖4-2-5 星形邊框繪制5
圖4-2-6 星形邊框繪制6
圖4-2-7 星形邊框繪制7
圖4-2-8 星形邊框繪制8
圖4-2-9 星形邊框繪制9
圖4-2-10 星形邊框繪制10
完成五角星繪制後,框選整個五角星。
點擊鼠标右鍵,添加2mm的圓形倒角,減緩五角星的尖銳度,使其圓滑一些,更加安全。
圖4-3 輸入倒角半徑的值
五、PCB設計1.PCB布局
在器件布局時20個LED按五角星形狀排列分布放置。
其餘器件放置在背面,TYPE-C擺放在五角星下方。
布局參考如圖5-1所示。
圖5-1 PCB布局參考圖
2.PCB走線
PCB走線,全稱為印刷電路闆布線(PCB LAYOUT)。
由于電路闆有頂面與底面兩個面,在PCB走線也就可以分為頂層和底層走線。
其中頂層走線默認是紅色線,底層為藍色線,也可按照個人喜好設置其他顔色。
走線也就是在電路闆中按照飛線連接導線,将相同的網絡連接起來即可。
頂層的LED可照參照五角星形狀進行走線。
布線參考如圖5-2所示,初次設計可參考下圖進行走線。
圖5-2-1 PCB走線參考圖-頂層
圖5-2-2 PCB走線參考圖-底層
3.覆銅與絲印
PCB走線畫完後進行覆銅,就可以連接好GND網絡。
絲印字符遵循從左到右,從上往下的原則。
标注工程名稱與logo,注釋标出開關打開的方向。
圖5-3-1 PCB覆銅與絲印參考圖-頂層
圖5-3-2 PCB覆銅與絲印參考圖-底層
六、電路調試1.器件焊接
可參考焊接順序:
電路均為貼片器件,焊接遵循從低到高的原則進行即可。
圖6-1-1 PCB空闆-頂面
圖6-1-2 PCB空闆-底面
注意焊接過程中用電安全手不要接觸到烙鐵頭,避免燙傷。
焊接時元器件對準位置,檢查型号是否正确。
焊接過程注意錫線是否虛焊漏焊,避免影響電路性能,導緻電路不能正常工作。
圖6-2-1 PCBA實物圖-頂面
圖6-2-2 PCBA實物圖-底面
2.硬件調試
TYPE-C接通後,打開撥動開關,闆子開始工作,LED産生呼吸閃爍效果。
調整可調電阻的阻值,可改變呼吸燈閃爍的頻率。
怎麼樣,是不是感覺光看着都看會了[靈光一閃]
快打開網頁版嘉立創EDA試試八~
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