摘要SP180S由偉納電子開發(fā)設(shè)計并公開了全部的軟硬件資料的一款免費編程器，使用USB端口通訊和供電，目前可以支持Atmel公司常用AT89C和AT89S系列單片機，支持SST系列單片機和部分AVR系列單片機，并可支持AT24Cxx,AT93Cxx系列串行Eeprom的燒寫，能夠滿足單片機初學(xué)者和愛好者學(xué)習(xí)51單片機的要求。SP180S硬件設(shè)計成熟，軟件功能完善（擁有專業(yè)通用編程器軟件的所有功能），并且有專門的論壇提供技術(shù)支持，可以確保你DIY成功！印制電路板技術(shù)正在飛速發(fā)展，在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本次設(shè)計以此為出發(fā)點，結(jié)合單片機編程器的基本原理，以AT89C51為核心，在DXP2004平臺下從對電路進行設(shè)計，并在DXP2004平臺下對SP180SUSB編程器進行了詳細(xì)的原理圖設(shè)計以及PCB設(shè)計。首先根據(jù)電路原理從系統(tǒng)控制、USB通信、DC/DCConevert三個模塊對電路進行設(shè)計，最后綜合所有模塊進行PCB設(shè)計，并介紹了PCB設(shè)計的參數(shù)設(shè)置，布線規(guī)則。利用PROTEL電路設(shè)計軟件進行原理圖設(shè)計，PCB布線，借此鞏固單片機應(yīng)用、模擬電路、數(shù)字電路課程及學(xué)會工程軟件PROTEL的使用。關(guān)鍵詞：DXP2004；PCB；編程器；AT89C51目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1 引言 12 PCB原理圖 1\o"CurrentDocument"3 操作步驟 3\o"CurrentDocument"4 心得體會 8\o"CurrentDocument"參考文獻 91引言PCB(PrintedCircuitBoard),中文名稱為印制線路板，簡稱印制板，印制電路基本概念在本世紀(jì)初已有人在專利中提出過,1947年美國航空局和美國標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)起了印制電路首次技術(shù)討論會,當(dāng)時列出了26種不同的印制電路制造方法.并歸納為六類:涂料法、噴涂法、化學(xué)沉積法、真空蒸發(fā)法、模壓法和粉壓法.當(dāng)時這些方法都未能實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),直到五十的年代初期,由于銅箔和層壓板的粘合問題得到解決,覆銅層壓板性能穩(wěn)定可靠,并實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),銅箔蝕刻法,成為印制板制造技術(shù)的主流,一直發(fā)展至今.六十年代,孔金屬化雙面印制和多層印制板實現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn),七十年代收于大規(guī)模集成電路和電子計算機和迅速發(fā)展,八十年代表面安裝技術(shù)和九十年代多芯片組裝技術(shù)的迅速發(fā)展推動了印制板生產(chǎn)技術(shù)的繼續(xù)進步,一批新材料、新設(shè)備、新測試儀器相繼涌現(xiàn).印制電路生產(chǎn)動手術(shù)進一步向高密度,細(xì)導(dǎo)線,多層,高可靠性、低成本和自動化連續(xù)生產(chǎn)的方向發(fā)展。隨著微型器件制造和表面安裝技術(shù)的發(fā)展，促使印制板的制造技術(shù)的革新和改進的速度更快，特別是電路圖形的導(dǎo)線寬度目前國外廣泛采用是引腳間通過三根導(dǎo)線、達到實用化階段的導(dǎo)線寬度是引腳間通過4-5根導(dǎo)線，并向著更細(xì)的導(dǎo)線寬度發(fā)展。為適應(yīng)SMD多引線窄間距化，實現(xiàn)PCB板布線細(xì)線化。正在普及的工藝是:普遍采用CAD/CAM系統(tǒng)，從設(shè)計提供的數(shù)據(jù)通過制造系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成生產(chǎn)用的資料；在原材料方面采用薄銅箔和薄干膜光刻膠；由于窄間距要求PCB板表面具有光面平坦的銅表面，以便制作微型焊盤和具有細(xì)線及其窄間距的電路圖形；所使用的基材應(yīng)具有較高的熱沖擊能力，以使PCB板在電裝過程中經(jīng)過多次也不會產(chǎn)生氣泡、分層及焊盤鼓起等缺陷，確保表面安裝組件的高可靠性；并采用高粘度銅箔和改性環(huán)氧樹脂確保在焊接溫度下保持其足夠的粘合強度、并還應(yīng)具有高的尺寸穩(wěn)定性，確保制作過程精細(xì)電路圖形定位的一致性和準(zhǔn)確性的要求?？傊?，細(xì)導(dǎo)線化、窄間距化的PCB板制造技術(shù)發(fā)展速度是很快的，要想跟上世界先進的技術(shù)水平，就必須了解目前國外在這方面的發(fā)展動態(tài)。2PCB原理圖1□圖2.1PCB原理圖1□圖2.1PCB原理圖3操作步驟（1）新建原理圖。這是設(shè)計一副原理圖的第一個步驟。（2） 設(shè)置圖紙及工作界面參數(shù)繪制原理圖之前需要根據(jù)設(shè)計內(nèi)容的復(fù)雜程度選擇合適的圖紙，并根據(jù)用戶的需要以及習(xí)慣對工作區(qū)進行設(shè)置，方便具體的原理圖設(shè)計操作。（3） 裝載元件庫。裝載元件庫就是將需要用到的元件庫添加到系統(tǒng)中（4）放置元件和布局規(guī)劃元件布局，從元件庫中找到所需的元件，并放置到圖紙上。然后對元件的標(biāo)號、屬性等進行設(shè)置。元件的布局一般遵循以下幾個原則：同一功能模塊盡量放到一起，可以方便的理解電路結(jié)構(gòu)，同時便于管理。元件的擺放有利于布線，方便進行布線操作。美觀。（5）布線和調(diào)整放置好元件后就可以將各個引腳按功能用導(dǎo)線連接到一起了，同時根據(jù)布線的需要對元件布局進行一些調(diào)整。這一步驟也可與（3）交錯進行，目的都是為了便于達到設(shè)計要求。（6）注解。為了設(shè)計的美觀和清晰，可以對原理圖進行必要的文字注釋和圖片修飾，這些都對以后的PCB設(shè)置沒有影響，也是為了方便自己和他人讀圖。（7）對原理圖進行檢查和修改完成原理圖的繪制后還需要對其進行進一步的檢查和修改。主要包括兩部分：一是確保原理圖繪制的正確性，沒有疏漏和誤連接，這一點可以借助PROTEL99SE提供的電氣檢查功能（DRC）來實現(xiàn)；二是從邏輯上檢查所設(shè)計的電路是否能是實現(xiàn)所需要的功能，及設(shè)計者需要對自己的設(shè)計思路進行反思，確保電路在原理上的正確性，這一點非常重要，一個電路設(shè)計最終能夠正確、可靠的實現(xiàn)預(yù)期的功能。往往取決于設(shè)計者的思路是否正確、對可能遇到的問題是否做了充分的考慮，這也從根本上評判了電路設(shè)計的好壞。對設(shè)計進行充分的檢查，盡可能的把問題在原理設(shè)計階段解決，能夠極大地提高電路設(shè)計的效率，減少返工的次數(shù)，從而能夠有效地縮短整個設(shè)計周期、降低設(shè)計成本。否則等到了完成PCB的設(shè)計甚至已經(jīng)加工電路板才發(fā)現(xiàn)原理圖設(shè)計上的疏漏，就會造成極大的人力和物力的浪費生成網(wǎng)絡(luò)表等報表設(shè)計好原理圖之后需要生成網(wǎng)絡(luò)表，用以進行后續(xù)的PCB設(shè)計，還可以選擇元件清單等各種報表，用以進行器件的購買以及進行電路評判等工作。保存、打印輸出對最終完成的原理圖設(shè)計要進行保存，在設(shè)計的過程中也要經(jīng)常對設(shè)計資料進行保存，避免發(fā)生意外導(dǎo)致設(shè)計資料的丟失。如果需要可以對原理圖進行打印或制作各種輸出文件。4運行結(jié)果5心得體會通過本次SP180SUSB編程器電路的PCB設(shè)計，最終在DXP2004的平臺下得到了此電路的一張四層印制電路板，其規(guī)格尺寸為46mmx75mm,電路板上有以at89c51為核心的元器件52個。此電路使用USB端口通訊和供電，有電源和燒寫狀態(tài)指示燈，可直觀了解編程器當(dāng)前狀態(tài)，編程過程中的芯片判斷、擦除、燒寫各種操作完全由編程器上的監(jiān)控芯片控制，不受PC配置及其主頻的影響，燒寫非常穩(wěn)定可靠。經(jīng)過燒寫一片8k的AT89C51僅需要4"，燒寫加校驗6"40?？芍С秩魏纹骷乃芯幊唐鞑僮髅睢？勺杂稍O(shè)置自動編程的操作內(nèi)容，支持一鍵編程操作，編程結(jié)束聲音提示功能，還可以選擇中文簡體，中文繁體，英文三種語言界面。參考文獻郭勇.ProtelDXP2004SP2印制電路板設(shè)計教程.第一版.機械工業(yè)出版社,2014