3单元模块设计 3.1电源 电源是一个电路的基础,一个好的电源直接决定了整个电路的成败,在此电路设计中,考虑到电路板的可靠性,我对电源进行了稳压的考虑,并且设置了一个电路指示灯D9(LED发光二极管)来显示当前状态 file:///C:/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg
3-1 电源电路原理图(自行设计)
由于Altium Designer上并没有合适的电源模型,故我采用了插板来充当原理图中的电源符号。但在实际使用中选择了DC005电源插座来实现5V电源的输入1)DC-005为常见直流插座,插入配套φ5.5插头后,能够自动断开电路内部电源。引脚定义:① 电源正极;② 负极静触点;③ 负极动触点。详见上图所示2)当插入插头后,顶开动触点③,切断电路内部电池负极通路,内部电源停止供电,随即接入外电源负极,与①③脚组成外电源供电通路。电气接线原理详见上图。 DC005电源插座的封装模型: 因为Altium Designer中亦无DC005的插座封装,故我自己在AltiumDesigner中按照数
文档内尺寸自行画了一个简易版的封装图。
3-3 DC005电源插座封装 3.2电平转换模块电平转化模块是此次电路设计的根本部分,本次课程设计的最终目的就是达成TTL到RC232电平的相互转换,由于本次选用的MAX232芯片来完成电平转换,通过查阅数据资料,我发现MAX232有标准的转换电路,在本文的上面2-2 MAX232的资料图中可以看出,故本次直接采用厂家给定的转换电路设计方案,可有效减少出错率。
3-4 电平转换电路原理图(自行设计) 电容器应选择1μF的电解电容,在使用过程中本人曾用过10μF的代替亦可。 注意:由于RS232电平较高,在接通时产生的瞬时电涌非常高,很有可能击毁MAX232,所以在使用中应尽量避免热插拔。 3.3 信号指示模块信号指示模块在本次设计中的目的是为了给使用者一个信号输入输出状态的辅助提示,其本身并不是电平转换电路的核心部分,但也有其重要性,在此次设计中,我使用了8个LED发光二极管并行接入输出电路来完成信号输入输出状态的感知,但其本身实现并不完美,在信号输入负载过大时可能会出现发光不正常或影响信号输入等情况,但在目前实验室环境下不会出现,故只做简易的验证性设计。 下面是我设计的信号指示模块原理图(部分):
3-5 信号指示模块原理图(部分) 由于发光二极管的最高负载电压只有2V左右,故需要串联一个电阻来实现分压后才可使用,否则会导致发光二极管的击穿(本人有过亲身经历),经过粗略计算,一般使用300~1000Ω的电阻来进行降压,由于以前使用过400Ω电阻,故本次使用400Ω的电阻串联实现降压。 3.4 其他模块
由于本次电路是实现RS232和TTL之间的电平相互转换,故电路板上应安置有相应的信号输出输出端,同时为了方便以后的扩展,也需要做一些冗余设计,这也是其他设计模块内所需要考虑的内容。
3-6 地线设计接口 3-7 RS232电平DB9设计接口
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