本课题的意义在于解决传统船舶主机轴温度报警器节点数量有限难以远距离信号传输的问题。本课题采用的总线驱动，在芜湖长江大桥的实际应用中使用了26个温度传感器，最远距离可达260米。此驱动理论上最多可以搭载60枚DS18B20温度传感器，完全符合本设计的要求。而使用的DS18B20传感器可以起到抗干扰和简化结构的作用。

第二章 硬件设计

2.1  使用Altium Designer开发硬件设计

2.1.1 软件简介

Altium Designer是Altium公司设计的电子产品硬件开发软件。该软件提供了原理图设计、电路仿真、PCB板的设计、信号分析等非常强大的功能，给设计研发人员提供了便利的开发工具，大大提高了产品的开发效率和质量。本设计的主要硬件开发工具就是Altium Designer 10。

2.1.2 使用Altium Designer 10 的硬件开发流程

Altium Designer10（以下简称AD10）的硬件开发主要分为四个阶段：

第一阶段，根据设计目标确定各个模块实现方式，搜集元件资料，完成器件选型的准备工作。在AD10上绘制元件库，根据元件资料绘制PCB库，最后制成集成封装库。完成所有准备工作。其中，在绘制元件库时要注意将所绘制的元器件和其封装相互绑定。具体操作如下所示：

（1）绘制器件管脚图

图2.1 编辑SchLib文件

（2）绘制器件封装图

图2.2 编辑PcbLib文件

（3）将上述两个文件相互绑定。在工具栏下的Model Manager选项，按照提示完成导入封装。

图2.3 添加封装

图2.4 匹配封装

第二阶段，绘制原理图，新建一个工程，添加原理图文件，根据目的绘制相应的原理图，绘制时要注意尽量模块化，编排要工整，元器件的命名要有规律，线路最好要有独有的命名。良好的设计习惯，不仅使得产品设计图变得美观，还方便以后的改进，提高设计效率，加快开发进程。原理图画完之后编译，调出message，根据指示修改错误，直至全部编译通过为止。其中message的位置如下图所示：

图2.5 message的调出位置

第三阶段，绘制PCB板，新建一个PCB文件，添加入工程中，将原理图的元件自动导入PCB文件中，系统会自动生成元件的PCB模型和接线关系，先按照要求修改编译法则，然后画一个PCB板的底板，删除系统生成的背板，再将元件放入PCB底板上即元件的布局。布局时要注意以下几点：

（1）将元件按模块放到一起

（2）相同元件排列整齐

（3）注意缩短线程

（4）要将功率较大的元件远离小功率元件

（5）将降低干扰的电路尽可能地靠近干扰源，例如电源的滤波电容要放在电源旁边。

（6）注意元件的实际大小，（按3键可以查看当前的3D模型，按2键回到平面布局）避免出现例如显示屏下方出现按键等比较高的元件之类的情况

板子大小不够时可以考虑将元件放入背面，按V键再按B键可以翻转PCB底板（注意将中文输入法关闭，再将元件拉入底板里）。