全文会依次讲到:原理、画电路、画边框、画PCB和走线、焊接、调试,一整个电路设计全流程

是小白也能做到的入门级实践项目

也是很多高校老师给学生上的第一堂实践课。

呼吸灯电路代码(分析呼吸灯的电路原理)(1)

一、工程描述

简易星形呼吸灯采用LM358运放及外围电路构成,由20个LED排列成一个五角星形图案。

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二、电路原理

1.芯片介绍

LM358是由两个独立的运算放大器所组成,增益高、共模抑制比高、稳定性强。

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图2-1 LM358脚位图(SOP-8)

它适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式。

使用范围广。

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表2-1 LM358引脚说明

2.典型应用

将加在基极的三角波信号进行放大,并且由于基极的电压是一个三角波夹在直流信号上,导致发射极的输出电压是一个上移的三角波信号,可以控制LED灯的亮度,形成呼吸的效果。

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图2-2 LM358经典应用电路图

在图2-2中:LM358的3脚和6脚的电位是固定的。

当2脚电位低于3脚电位时,1脚输出高电平,即T1导通,LED亮。

2脚的电位是由7脚提供的,当5脚的电位高于6脚时,7脚输出高电平。

这两个运放组成的相互连通的比较器使T1导通,点亮LED。

三、原理图设计

1.新建工程

根据图3-1进行电路原理图绘制。

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图3-1 SCH_LM358星形呼吸灯

2.器件选型

在本项目的元器件选型中,所有元器件均可直接在嘉立创EDA的元件库中进行搜索。

如果对元器件不熟悉,也可以通过复制物料中的商品编号进行搜索。

每一个元器件在立创商城都有唯一的商品编号。

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图3-2 元器件搜索示意图

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图3-3 通过商品编号搜索示意图

3.物料清单

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四、边框设计

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图4-1 星形边框设计

在顶部工具栏将线条45°修改成线条自由角度,放置线条折线(快捷键:Alt L)。

按Tab键可锁住已输入的值,并切换输入长度和角度。

五角星的边长为36mm,角度见上图标出,从顶部开始画起。

1.绘制步骤(11步)

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图4-2-1 星形边框绘制1

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图4-2-2 星形边框绘制2

呼吸灯电路代码(分析呼吸灯的电路原理)(13)

图4-2-3 星形边框绘制3

呼吸灯电路代码(分析呼吸灯的电路原理)(14)

图4-2-4 星形边框绘制4

呼吸灯电路代码(分析呼吸灯的电路原理)(15)

图4-2-5 星形边框绘制5

呼吸灯电路代码(分析呼吸灯的电路原理)(16)

图4-2-6 星形边框绘制6

呼吸灯电路代码(分析呼吸灯的电路原理)(17)

图4-2-7 星形边框绘制7

呼吸灯电路代码(分析呼吸灯的电路原理)(18)

图4-2-8 星形边框绘制8

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图4-2-9 星形边框绘制9

呼吸灯电路代码(分析呼吸灯的电路原理)(20)

图4-2-10 星形边框绘制10

完成五角星绘制后,框选整个五角星。

点击鼠标右键,添加2mm的圆形倒角,减缓五角星的尖锐度,使其圆滑一些,更加安全。

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图4-3 输入倒角半径的值

五、PCB设计

1.PCB布局

在器件布局时20个LED按五角星形状排列分布放置。

其余器件放置在背面,TYPE-C摆放在五角星下方。

布局参考如图5-1所示。

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图5-1 PCB布局参考图

2.PCB走线

PCB走线,全称为印刷电路板布线(PCB LAYOUT)。

由于电路板有顶面与底面两个面,在PCB走线也就可以分为顶层和底层走线。

其中顶层走线默认是红色线,底层为蓝色线,也可按照个人喜好设置其他颜色。

走线也就是在电路板中按照飞线连接导线,将相同的网络连接起来即可。

顶层的LED可照参照五角星形状进行走线。

布线参考如图5-2所示,初次设计可参考下图进行走线。

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图5-2-1 PCB走线参考图-顶层

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图5-2-2 PCB走线参考图-底层

3.覆铜与丝印

PCB走线画完后进行覆铜,就可以连接好GND网络。

丝印字符遵循从左到右,从上往下的原则。

标注工程名称与logo,注释标出开关打开的方向。

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图5-3-1 PCB覆铜与丝印参考图-顶层

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图5-3-2 PCB覆铜与丝印参考图-底层

六、电路调试

1.器件焊接

可参考焊接顺序:

电路均为贴片器件,焊接遵循从低到高的原则进行即可。

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图6-1-1 PCB空板-顶面

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图6-1-2 PCB空板-底面

注意焊接过程中用电安全手不要接触到烙铁头,避免烫伤。

焊接时元器件对准位置,检查型号是否正确。

焊接过程注意锡线是否虚焊漏焊,避免影响电路性能,导致电路不能正常工作。

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图6-2-1 PCBA实物图-顶面

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图6-2-2 PCBA实物图-底面

2.硬件调试

TYPE-C接通后,打开拨动开关,板子开始工作,LED产生呼吸闪烁效果。

调整可调电阻的阻值,可改变呼吸灯闪烁的频率。

怎么样,是不是感觉光看着都看会了[灵光一闪]

快打开网页版嘉立创EDA试试八~


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