電子CAD方法與應用教學教案

1、 山東交通職業(yè)學院電子cad方法與應用教案項目0 基礎(chǔ)部分 情景1 pcb功能與組成認知科 目電子cad方法與應用教材電子線路板設(shè)計項目化教程（基于protel 99se）授課班級10413時間周四1、2節(jié) 10413周四3、4節(jié)項目學時6學時本次2學時授課地點機電學院208機房周次第一周教學摘要整體介紹統(tǒng)籌說明本課程在專業(yè)課程體系中的地位和作用教學分析基于工作過程的課程體系說明學習情境1 pcb的功能與組成認知教學目標1.通過該項目的學習認識pcb的功能和組成2.掌握pcb的工藝流程3.學會安裝protel 99se軟件，認識并了解英文版菜單命令，4.初步掌握protel 99se簡單操作規(guī)

2、程教學重點對pcb的功能，組成，工藝流程形成一個整體思想認識，對protel 99se的整體性入門教學難點英文版protel 99se 的認識和使用各種元器件的查詢與識別教學方法 多媒體配合講解，實物電路板說明介紹，學生邊學邊練課前準備 課件，學材，機房準備工作教 學 內(nèi) 容第一部分：新課導入：主體介紹本課程本課程的開設(shè)目的本課程與本專業(yè)的緊密關(guān)系與本課程相關(guān)的就業(yè)崗位需要學生達到的學習目標整體教學計劃安排 第二部分：學習情境一的學習：pcb的功能與組成認知0.1 印刷電路板的功能一、印刷電路板的概念： pcb是printed circuit board的英文縮寫，中文名稱為印刷電路板，又稱電

3、子線路板。二、印制電路的概念： 通常把在絕緣材上，按預定設(shè)計，制成印制線路、印制元件或兩者組合而成的導電圖形稱為印制電路。而在絕緣基材上提供元器件之間電氣連接的導電圖形，稱為印制線路。 三、印制線路板的概念： 把印制電路或印制線路的成品板稱為印制線路板，亦稱為印制板或印制電路板。 四、印制電路板的功能：1.提供各種電子元器件(如集成電路、電阻、電容等)固定、裝配的機械支持。2. pcb實現(xiàn)集成電路等各種電子元器件之間的布線和電氣連接或電絕緣；提供所要求的電氣特性，如特性阻抗、高頻微波的信號傳輸?shù)取?3 . pcb為自動焊錫提供附焊圖形，為元件插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形。4.電子設(shè)備采用

4、印制板后，由于同類印制板的一致性，避免了人工接線的差錯，并可實現(xiàn)電子元器件自動插裝或貼裝、自動焊錫、自動檢測，保證了電子產(chǎn)品的質(zhì)星，提高了勞動個產(chǎn)率、降低了成本，且便于維修。 0.2 印刷電路板的組成組成：pcb主要由基板和金屬膜構(gòu)成，基板是由絕緣隔熱并不彎曲的材質(zhì)制作而成。從pcb設(shè)計的角度來看，它包含板層、pcb元器件、焊盤、過線盤和銅膜走線等重要部分。組成的表現(xiàn)形式： pcb元件、焊盤，過線盤以及銅膜走線在板層上的表現(xiàn)形式如下圖所示。 第三部分：英語介紹和專業(yè)英語的關(guān)系，學習本課程同時，認真掌握基礎(chǔ)的專業(yè)英語，能認識元器件英文名稱，會查閱相關(guān)英文電子介紹等。思考練習作業(yè)布置 初學prot

5、el 99se，翻看本書18頁圖1-2，嘗試畫出此電路圖。目的一：檢測學生模塊0的掌握情況目的二：通過本圖預習下次課內(nèi)容教學心得 軟件學習的課程學生一般都有點急功近利，希望馬上可以完成一個大的項目，所以課程開始以大的項目為導向，分解為一個個小的任務，通過完成小的任務來達到預定的教學目的，同時也調(diào)動學生的積極性。項目0 基礎(chǔ)部分情景2 pcb制作工藝流程認知科 目電子cad方法與應用教材電子線路板設(shè)計項目化教程（基于protel 99se）授課班級10413時間周三1、2節(jié) 10414周一3、4節(jié)項目學時6學時本次2學時地點機電學院208機房周次第二周教學摘要復習回顧 pcb的功能與組成認知學習

6、情境2 pcb制作工藝流程認知實物講解一組一板分解講解板子上的工藝流程體現(xiàn)教學目標通過該項目的學習更加深入認識pcb的功能和組成，詳細了解制作工藝流程，介紹相關(guān)儀器設(shè)備，形成整體工藝認識，從而掌握pcb的工藝流程教學重點對pcb的功能，組成，工藝流程形成一個整體思想認識與實物結(jié)合，看工藝流程在電路板上的體現(xiàn)教學難點 結(jié)合儀器設(shè)備的圖片來講解每步工藝流程教學方法 多媒體配合講解，實物電路板參照課前準備 課件，學材，機房準備工作教 學 內(nèi) 容第一部分：新課導入：簡單回顧上次課內(nèi)容，了解了pcb的功能與組成，來看到底如何來制作這樣一塊電路板，整體介紹工藝流程先，導入本次課具體內(nèi)容。 第二部分：學習情

7、境2：pcb制作工藝流程認知0.1 印刷電路板的制作工藝流程一、單面印制板工藝流程： 單面基板剪裁鉆孔圖形轉(zhuǎn)移蝕刻半成品檢驗網(wǎng)印阻焊油墨噴錫外形加工成品檢驗包裝運輸。 單面剛性印制板工藝流程：單面覆銅板下料（刷洗、干燥）鉆孔或沖孔網(wǎng)印線路抗蝕刻圖形或使用干膜固化檢查修板蝕刻銅去抗蝕印料、干燥刷洗、干燥網(wǎng)印阻焊圖形（常用綠油）、uv固化網(wǎng)印字符標記圖形、uv固化預熱、沖孔及外形電氣開、短路測試刷洗、干燥預涂助焊防氧化劑（干燥）或噴錫熱風整平檢驗包裝成品出廠。二、雙面印制電路板工藝流程： 單面基板剪裁鉆孔沉銅全板電鍍圖形轉(zhuǎn)移蝕刻半成品檢驗絲印阻焊油墨噴錫外形加工成品檢驗包裝運輸。 雙面剛性印制板：

8、雙面覆銅板下料疊板數(shù)控鉆導通孔檢驗、去毛刺刷洗化學鍍（導通孔金屬化）（全板電鍍薄銅）檢驗刷洗網(wǎng)印負性電路圖形、固化（干膜或濕膜、曝光、顯影）檢驗、修板線路圖形電鍍電鍍錫（抗蝕鎳/金）去印料（感光膜）蝕刻銅（退錫）清潔刷洗網(wǎng)印阻焊圖形常用熱固化綠油（貼感光干膜或濕膜、曝光、顯影、熱固化，常用感光熱固化綠油）清洗、干燥網(wǎng)印標記字符圖形、固化（噴錫或有機保焊膜）外形加工清洗、干燥電氣通斷檢測檢驗包裝成品出廠。三、多層印板的工藝流程： 內(nèi)層材料處理定位孔加工表面清潔處理一制內(nèi)層走線及圖形腐蝕層壓前處理-外內(nèi)層材料層壓-孔加工-孔金屬化一制外層圖形鍍耐腐蝕可焊金屬去除感光膠一腐蝕插頭鍍金一外形加工熱熔涂

9、助焊劑一成品。0.2 熱轉(zhuǎn)印法制單面板基本流程（1）用protel 畫出您所需要的印刷電路板圖，如圖所示。（2）將上圖用激光打印機打印到熱轉(zhuǎn)印紙(注意不要打印頂層絲印圖)，如圖所示。（3）采用熱轉(zhuǎn)印機將熱轉(zhuǎn)印紙上的碳粉通過熱轉(zhuǎn)印機轉(zhuǎn)印到敷銅板上，如圖所示。（4）將敷銅板放入噴霧蝕刻機中進行蝕刻，蝕刻后如圖所示。（5）用汽油清洗電路板上的黑色碳粉則出現(xiàn)如圖所示。（6）用電路板打孔機進行打孔，則出現(xiàn)如圖所示。（7）用儀器手工絲印阻焊油墨。0.3 雕刻法制板雕刻前準備 ：檢查線路板刻制機與電腦數(shù)據(jù)線是否相連，同時檢查線路板刻制機電源是否連接好。打開電腦及線路板刻制機電源，將線路板刻制機控制面板上電源

10、撥到“開”的位置。導出線路板刻制機的pcb文件，然后運行線路板刻制機，選擇相應參數(shù)。升高雕刻機的刀架，固定覆銅板，裝好雕刻刀。打開雕刻文件進行試雕。 雕刻 按照pcb的精度要求調(diào)好雕刻速度，按“雕刻”按鈕開始雕刻，雕刻過程無需人工干預，但也要注意在雕刻過程中不得強制停止。鉆孔：按一下雕刻機控制面板中“停止”按鍵，然后將刀架升高，換上與電路中焊盤孔直徑相對應的鉆孔刀具，選擇相對應數(shù)據(jù)，按線路板刻制機控制面板上的“啟動”按鈕，使刀具高速旋轉(zhuǎn)。調(diào)整好刀具與覆銅板的距離，按“鉆孔”按鈕進行鉆孔。第三部分：制版所需要的大中小型儀器設(shè)備的介紹，結(jié)合設(shè)備廠家給的資料，和產(chǎn)品網(wǎng)上性能介紹，讓大家了解需要哪些設(shè)

11、備來完成相關(guān)的制版流程中各個工藝。思考練習作業(yè)布置 熟悉手中的電路板，仔細看看有哪些組成，各個部分該如何完成，形成自己的思路，預習下節(jié)課內(nèi)容。教學心得 實物電路板滿足了學生足夠的好奇，激發(fā)了學生學習的熱情，學生希望通過本課程的學習，自己也能做出一塊美觀大方實用的高科技電路板，同時講解了相關(guān)儀器設(shè)備，讓學生感覺每一步都不陌生，都知道是怎么來的。有了整體的制板意識。項目0 基礎(chǔ)部分情景3軟件protel 99 se的安裝與初識科 目電子cad方法與應用教材電子線路板設(shè)計項目化教程（基于protel 99se）地點：機電208授課班級10413時間周三1、2節(jié) 10414周一3、4節(jié)項目學時6學時本

12、次2學時授課地點機電學院208機房周次第三周教學摘要學習情境3 軟件protel 99 se的安裝與初識安裝過程演示安裝初步了解頁面和菜單講解教學目標學會安裝protel 99se軟件，認識并了解英文版菜單命令，初步掌握protel 99se的簡單操作規(guī)程教學重點對protel 99se的整體性入門克服對英語菜單的恐懼，適應英文版本教學難點 英文版protel 99se 的認識和使用 各種元器件的查詢與識別教學方法 基于電子教室演示，多媒體配合講解，學生邊學邊練課前準備 課件，學材，機房準備工作教 學 內(nèi) 容第一部分：新課導入：通過前面的學習認識了pcb的功能和組成和工藝流程，接下來步入實際工

13、作，介紹和學習必備的工作軟件，protel 99se,概括介紹電子線路板繪制軟件的發(fā)展，為什么選擇protel,為什么用99se版本，一一簡單介紹，讓學生了解軟件和行業(yè)的發(fā)展情況，導入新課，protel 99se的安裝和實用。第二部分：學習情境3：軟件protel 99 se的安裝與初識 0.1軟件protel 99 se的運行環(huán)境及安裝（細節(jié)略）0.2軟件protel 99 se的啟動及初識一、protel 99 se的啟動直接在桌面上雙擊“protel 99 se”圖標 單擊任務欄上的“開始”按鈕，在“開始”菜單組中單擊“protel 99 se”菜單項 單擊任務欄上的“開始”按鈕，在“開

14、始”菜單中將鼠標指針移到“所有程序（p）”菜單項，停留片刻，在跳出的“protel 99 se”菜單組中單擊“protel 99 se”菜單項進行啟動 二、protel 99 se的關(guān)閉關(guān)閉protel 99 se主程序的方法有4種： 最快捷的方法是單擊主窗口標題欄中的關(guān)閉按鈕。 其次，也可以執(zhí)行菜單命令“fileexit”。 第三，直接雙擊“系統(tǒng)菜單”按鈕。 第四，按下alt+f4組合鍵。在關(guān)閉protel 99 se主程序時，如果修改了文檔而沒有保存，則會出現(xiàn)一個對話框，詢問用戶是否保存，單擊“yes”按鈕確認保存修改，若不需要保存修改，則單擊“no”按鈕，“cancel”按鈕表示取消關(guān)閉

15、程序命令。 三、 protel 99 se的文件類型介紹protel 99 se設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件包含了所有的原理圖（.sch）文件、pcb文件、庫（.lib）文件等設(shè)計文件，默認時在windows的資源管理器里能查詢到的只有設(shè)計文件庫。思考練習作業(yè)布置 初學protel 99se，翻看本書18頁圖1-2，嘗試畫出此電路圖。目的一：檢測學生模塊0的掌握情況目的二：通過本圖預習下次課得內(nèi)容教學心得 軟件學習的課程學生一般都有點急功近利，希望馬上可以完成一個大的項目，所以課程開始以大的項目為導向，分解為一個個小的任務，通過完成小的任務來達到預定的教學目的，同時也調(diào)動學生的積極性。項目一：秒脈沖發(fā)生器的

16、制作情景1秒脈沖發(fā)生器原理圖設(shè)計科 目電子cad方法與應用教材電子線路板設(shè)計項目化教程（基于protel 99se）授課班級10413時間周三1、2節(jié) 10414周一3、4節(jié)項目學時4學時本次2學時授課地點機電學院208機房周次第四周教學摘要如何看圖看圖紙，看元件，找思路，再動手學習情境1秒脈沖發(fā)生器原理圖設(shè)計 教學目標1掌握原理圖編輯器中具有電氣意義對象的放置方法及編輯方法2掌握繪制原理圖的基本方法，能繪制比較簡單的原理圖3掌握根據(jù)實際電路圖的大小，設(shè)置合適的圖紙及其顯示風格的方法4掌握原理圖圖紙標題欄的設(shè)置方法教學重點原理圖選項設(shè)置，常用元件庫介紹、加載原理圖元件庫及移出元件庫，元器件放置

17、與編輯，繪制電路原理圖，元件清單的產(chǎn)生和原理圖的導出、打印等知識教學難點 元器件放置與編輯，繪制電路原理圖教學方法 多媒體配合講解，學生邊學邊練課前準備 課件，學材，機房準備工作教 學 內(nèi) 容第一部分：新課導入通過模塊0基礎(chǔ)知識的學習，我們已經(jīng)掌握了pcb的組成，功能以及制作工作流程，這次課開始我們就用實際的案例來聯(lián)系使用protel 99se來繪制pcb圖。本次課，我們以秒脈沖發(fā)生器為例。第二部分：內(nèi)容摘要學習情境1：秒脈沖發(fā)生器原理圖設(shè)計 【項目描述】ne555是多用途集成時基塊,以ne555為核心部件組成秒脈沖發(fā)生器，電路簡單,穩(wěn)定性好,頻率控制范圍寬。秒脈沖發(fā)生器工作時，其輸出端每秒輸

18、出一個脈沖，可以控制計數(shù)器每秒計一個數(shù)。在該學習情境中，任務目標是將紙張的大小設(shè)置為b，標題欄類型選擇standard，用特殊字符串設(shè)置制圖者為“藍牙設(shè)計室”，標題為 “新的設(shè)計”，字體為“華文彩云”，字體顏色“223#”，文檔編號為“10-1”，顯示不含路徑的原理圖文件名， 并且要求同學能用protel99se軟件，從原理圖元件庫中調(diào)出圖1-2中所需的元件，連線完成電路。【學習目標】1掌握原理圖編輯器中具有電氣意義對象的放置方法及編輯方法2掌握繪制原理圖的基本方法，能繪制比較簡單的原理圖3掌握根據(jù)實際電路圖的大小，設(shè)置合適的圖紙及其顯示風格的方法4掌握原理圖圖紙標題欄的設(shè)置方法【技能訓練】子

19、項目1 原理圖選項設(shè)置任務一、新建pcb文件任務二、常用元件封裝庫介紹任務三、加載pcb元件封裝庫子項目2 常用元件庫介紹、加載原理圖 元件庫及移出元件庫1、各種常用元件庫介紹2、加載元件庫3、移出元件庫4、browse sch選項卡介紹子項目3 元器件放置與編輯1.元器件的放置方法2.放置電源和接地符號 3.編輯元件子項目4 繪制電路原理圖任務一、電路圖中元件屬性列表任務二、繪制秒脈沖發(fā)生器原理圖子項目5 元件清單的產(chǎn)生和原理圖的導出、打印 任務一、元件清單的產(chǎn)生（報表 文件的生成）任務二、原理圖的導出任務三、原理圖的打印 第三部分：* 要求學生提交作業(yè)，電子教室軟件在線提交，熟悉提交作業(yè)的

20、操作，觀看學生第一次畫圖的知識掌握情況思考練習作業(yè)布置教材p34,p56頁，除畫圖外全部測驗題目自己課下完成教學心得 學生的練習是非常重要的也是必不可少的，必須要給學生足夠的自己動手使用軟件的機會才能得到扎實的知識。項目一：秒脈沖發(fā)生器的制作情景2秒脈沖發(fā)生器的單面pcb制作科 目電子cad方法與應用教材電子線路板設(shè)計項目化教程（基于protel 99se）授課班級10413時間周三1、2節(jié) 10414周一3、4節(jié)項目學時4學時本次2學時授課地點機電學院208機房周次第五周教學摘要復習考核秒脈沖發(fā)生器原理圖設(shè)計 學習情境2秒脈沖發(fā)生器的單面pcb制作 教學目標1掌握原理圖編輯器中具有電氣意義對

21、象的放置方法及編輯方法2掌握繪制原理圖的基本方法，能繪制比較簡單的原理圖3掌握根據(jù)實際電路圖的大小，設(shè)置合適的圖紙及其顯示風格的方法4掌握原理圖圖紙標題欄的設(shè)置方法教學重點原理圖選項設(shè)置，常用元件庫介紹、加載原理圖元件庫及移出元件庫，元器件放置與編輯，繪制電路原理圖，元件清單的產(chǎn)生和原理圖的導出、打印等知識教學難點 各種常用元件庫的認識，繪制pcb圖教學方法 多媒體配合講解，學生邊學邊練課前準備 課件，學材，機房準備工作教 學 內(nèi) 容第一部分：新課導入檢查學生上節(jié)課原理圖的繪制情況，網(wǎng)絡(luò)表生成中錯誤改正情況，導入我們的pcb設(shè)計部分第二部分：內(nèi)容摘要學習情境2： 秒脈沖發(fā)生器的單面pcb制作

22、【項目描述】在該學習情境中，任務目標是將學習情境1繪出的原理圖，如下圖所示，設(shè)置成單層布線，然后進行手動布局、手動布線，完成pcb圖。將繪成的pcb圖導出到指定的文件夾下，進行制版、焊接、裝配及調(diào)試。 【學習目標】1.進入pcb后，根據(jù)具體情況，規(guī)劃電路板（包括物理邊界及電氣邊界）。2.對單層布線的電路板，知道需要確定電路板的那些層？熟悉每個層有什么作用？3.熟悉手動布局及手工布線來繪制電路板的步驟。【技能訓練】子項目1 常用元件封裝庫介紹及加載元件封裝庫 任務一、新建pcb文件任務二、常用元件封裝庫介紹 任務三、加載pcb元件封裝庫子項目2 元件封裝（footprint）認識元器件封裝的概念

23、：元件的封裝的組成元件的封裝形式可以分為兩大類子項目3 pcb中各層介紹signal layer(信號層)mechanical layer（機械層）solder mask layers：阻焊層paste mask layers：錫膏防護層silkscreen layers：絲印層keep out layer：禁止布線層multi layer：多層drill layers：鉆孔層子項目4 元件布局任務一、設(shè)置布局范圍和確定電路板工作層任務二、規(guī)劃電路板任務三、放置元件任務四、元件布局子項目5 單面電路板手工布線注意事項：單面板要在bottom layer布線。拐彎時不能走直角。原因有兩個： 物理

24、角度，90角拐角尖銳，易從板上剝落、翹起； 電磁兼容的角度，尖銳的地方，易產(chǎn)生電磁輻射，從而影響其它的走線及元器件。操作步驟 單擊放置工具欄中的按鈕，或執(zhí)行菜單命令place/interactive routing（交互式布線），畫線方法同原理圖中的畫線方法。 導線的拐彎模式和切換：在繪制導線過程中，可以用shift+空格鍵來切換導線的模式，可使走線在45，90，圓弧之間切換。 子項目6 pcb圖的導出、打印思考練習作業(yè)布置教材,p56頁，畫圖測驗題目自己聯(lián)系完成教學心得 學生的聯(lián)系是非常重要的也是必不可少的，必須要給學生足夠的自己動手使用軟件的機會才能得到扎實的知識。項目二 兩級放大器的制作

25、情境1兩級放大器原理圖設(shè)計科 目電子cad方法與應用教材電子線路板設(shè)計項目化教程（基于protel 99se）授課班級10413時間周三1、2節(jié) 10414周一3、4節(jié)項目學時4學時本次2學時授課地點機電學院208實驗室周次第七周教學摘要復習回顧熟悉protel 99se個菜單頁面及基本操作學習情境1兩級放大器原理圖設(shè)計 教學目標1能根據(jù)實際要求設(shè)置電路圖的大小及圖紙標題欄的設(shè)置方法。2掌握原理圖中常用元件所在的元件庫名稱及每個元件在庫中的名稱；掌握修改元件屬性選項的方法。3掌握繪制原理圖的基本方法，能熟練的繪制原理圖。4能一次性對同類元件進行合適的封裝。5掌握網(wǎng)絡(luò)表文件的擴展名、作及網(wǎng)絡(luò)表文

26、件的生成方法及其格式包括哪些內(nèi)容教學重點電路圖的大小及圖紙標題欄的設(shè)置方法，熟練的繪制原理圖教學難點 熟悉元件庫，熟練找出元件，手自動布線繪制電路板教學方法 多媒體配合講解，學生邊學邊練課前準備 課件，學材，機房準備工作教 學 內(nèi) 容第一部分：新課導入通過項目一秒脈沖發(fā)生器的制作我們已經(jīng)基本了解用protel 99se來繪制原理圖的基本步驟，以及制作pcb板得實用流程，接下來通過項目二兩級放大器的制作來加深和鞏固相關(guān)的知識。第二部分：新課綱要項目2 兩級放大器的制作 學習情境2.1：兩級放大器原理圖設(shè)計 2.1.1 【項目描述】 列出右圖所示兩級放大器電路圖中所有元件的元件屬性及所對應的元件庫

27、表。設(shè)定圖紙方向為水平放置，圖紙大小為a4紙，標題欄為standard樣式，標題為“兩級放大器”，設(shè)計者為 “山東交通職業(yè)學院”，字體為仿宋體。熟練地畫出右圖所示的電路圖。將元件封裝屬性統(tǒng)一進行設(shè)置。生成網(wǎng)絡(luò)表。2.1.2 【學習目標】1能根據(jù)實際要求設(shè)置電路圖的大小及圖紙標題欄的設(shè)置方法。2掌握原理圖中常用元件所在的元件庫名稱及每個元件在庫中的名稱；掌握修改元件屬性選項的方法。3掌握繪制原理圖的基本方法，能熟練的繪制原理圖。4能一次性對同類元件進行合適的封裝。5掌握網(wǎng)絡(luò)表文件的擴展名、作及網(wǎng)絡(luò)表文件的生成方法及其格式包括哪些內(nèi)容。 2.1.3 【技能訓練】子項目1 繪制電路原理圖 任務一、電

28、路圖元件屬性列表 任務二、按項目描述完成圖紙設(shè)置 任務三、繪制原理圖子項目2 原理圖的電氣規(guī)則檢查任務一、setup(設(shè)置) 頁面設(shè)置的內(nèi)容任務二、rule matrix（電氣規(guī)則測試矩陣）任務三、生成erc報告文件子項目3 網(wǎng)絡(luò)表的生成與導出一、生成網(wǎng)絡(luò)表的步驟 二、網(wǎng)絡(luò)表文件的格式三、網(wǎng)絡(luò)表文件的導出思考練習作業(yè)布置 教材 p70相關(guān)思考與聯(lián)系，完成項目之余畫圖聯(lián)系p87繪圖題目教學心得 真正的動手來完成一副原理圖，才能加深對各個菜單功能的認識，杜絕眼高手低、只看不練得現(xiàn)象。項目二 兩級放大器的制作情境2兩級放大器的單面pcb制作科 目電子cad方法與應用教材電子線路板設(shè)計項目化教程（基于

29、protel 99se）授課班級10413時間周三1、2節(jié) 10414周一3、4節(jié)項目學時4學時本次2學時授課地點機電學院208機房周次第八周教學摘要學習情境2兩級放大器的單面pcb制作 教學目標1掌握網(wǎng)絡(luò)表文件的擴展名、作及網(wǎng)絡(luò)表文件的生成方法及其格式包括哪些內(nèi)容2.進入pcb后，會設(shè)置相對原點；能根據(jù)要求規(guī)劃電路板。標注電路板的實際尺寸。3.對單層布線的電路板，知道需要哪些層？如何確定這些層？熟悉每個層有什么作用？4.熟悉手動布局及自動布線繪制電路板的步驟教學重點熟練的繪制原理圖后成功生成網(wǎng)絡(luò)表，更改所有網(wǎng)絡(luò)表中出現(xiàn)的錯誤，手動布局及自動布線繪制電路板的步驟教學難點手自動布線繪制電路板教學

30、方法多媒體配合講解，學生邊學邊練課前準備 課件，學材，機房準備工作教 學 內(nèi) 容第一部分：新課導入成功修改網(wǎng)絡(luò)表中出現(xiàn)的所有錯誤和警告，直到所有宏通過，導入到pcb圖中第二部分：新課綱要學習情境2.2：兩級放大電路pcb的單面pcb設(shè)計2.2.1【項目描述】在該學習情境中，通過網(wǎng)絡(luò)表作為原理圖與pcb圖的接口，其任務目標是在兩級放大器.ddb文件下，新建一個“兩級放大器.pcb”文件。規(guī)劃電路板：將板的大小定為1800mil2100mil，裝入圖2-1中兩級放大器原理圖生成的網(wǎng)絡(luò)表文件（即兩級放大器.net）。手動布局、單層自動布線，完成pcb圖。將繪成的pcb圖導出，進行制版、焊接、裝配及調(diào)

31、試。 2.2.2【學習目標】1.進入pcb后，會設(shè)置相對原點；能根據(jù)要求規(guī)劃電路板。標注電路板的實際尺寸。2.對單層布線的電路板，知道需要哪些層？如何確定這些層？熟悉每個層有什么作用？3.熟悉手動布局及自動布線繪制電路板的步驟。2.2.3【技能訓練】子項目1 元件封裝庫的加載 子項目2 網(wǎng)絡(luò)表的加載子項目3 元件自動布局 子項目4 設(shè)置自動布線規(guī)則子項目5 單面電路板自動布線 子項目6 檢查印刷電路板子項目7 電路板的加工焊接與調(diào)試總結(jié)任務。演示操作。繪圖聯(lián)系。思考練習作業(yè)布置 完成教材 p70,p87所有題目，畫圖聯(lián)系提交作業(yè)教學心得 通過前兩個項目形成一個整體的pcb制作思路，學生不在陌生

32、這個操作步驟和流程，預習項目三項目3 直流穩(wěn)壓電源的制作情境1直流穩(wěn)壓電源原理圖設(shè)計科 目電子cad方法與應用教材電子線路板設(shè)計項目化教程（基于protel 99se）授課班級10413時間周三1、2節(jié) 10414周一3、4節(jié)項目學時4學時本次2學時授課地點機電學院208機房周次第九周教學摘要知識準備元件符號與元件封裝的詳細分解學習情境1直流穩(wěn)壓電源原理圖設(shè)計教學目標1.弄清元件在原理圖庫中的名稱及在pcb庫中的封裝名稱。2.對放置在原理圖中的元件要會進行整體編輯。3.繪制電路原理圖。4.網(wǎng)絡(luò)表的生成與導出教學重點繪制電路原理圖和網(wǎng)絡(luò)表的生成與導出教學難點認識元件在原理圖庫中的名稱及在pcb庫

33、中的封裝名稱，修改網(wǎng)絡(luò)表中的錯誤教學方法 多媒體配合講解演示，學生演示，邊學邊練課前準備 課件，學材，機房準備工作教 學 內(nèi) 容第一部分：新課導入：從新建文件開始一步步操作一直到新課的內(nèi)容，邊復習邊導入第二部分：新課摘要項目3 直流穩(wěn)壓電源的制作學習情境3.1：直流穩(wěn)壓電源原理圖設(shè)計 3.1.1 【項目描述】 220v交流市電通過電源變壓器變換成交流低壓，再經(jīng)過橋式整流電路vd進行整流和濾波電容c濾波，在固定式三端穩(wěn)壓器7805的vin和gnd兩端形成一個并不十分穩(wěn)定的直流電壓(該電壓常常會因為市電電壓的波動或負載的變化等原因而發(fā)生變化)。此直流電壓經(jīng)過7805的穩(wěn)壓在穩(wěn)壓電源的輸出端產(chǎn)生了精

34、度高、穩(wěn)定度好的直流輸出電壓。本穩(wěn)壓電源可作為ttl電路或單片機電路的電源。 項目任務任務目標一、對繪制的原理圖進行erc（即電氣規(guī)則檢查），針對檢查報告中體現(xiàn)出的錯誤，對原理圖進行修改，直到無錯誤為止。將修改后的原理圖文件、及生成的電氣規(guī)則檢查文件保存到桌面自己學號文件夾下，分別命名為直流穩(wěn)壓電源.sch、直流穩(wěn)壓電源.erc。任務目標二、對于二極管整流橋這樣的元件，在原理圖中元件的引腳號為，而在pcb中封裝元件的引腳號為+、-、ac、ac，要對它的管腳進行處理，使它的管腳號在原理圖與pcb文件中一一對應。任務目標三、生成網(wǎng)絡(luò)表并導出到桌面自己學號文件夾下。子項目1 繪制電路原

35、理圖 任務一、電路圖元件屬性列表 任務二、新建原理圖雙擊protel 99 se圖標，點擊菜單file/new design，輸入新建的設(shè)計數(shù)據(jù)庫名稱，如直流穩(wěn)壓電源.ddb 。在直流穩(wěn)壓電源.ddb的document下，點擊file/new，新建直流穩(wěn)壓電源.sch原理圖。任務三、查找元件庫 要想查找元件所在的庫，必須知道元件的名稱，如voltreg。查找方法：點擊菜單tools/find component或點擊左側(cè)的browse sch窗口，將browse下的下拉列表選為library（庫），在library下方的元件區(qū)，點擊find按鈕。就會出現(xiàn)如圖所示的元件查找對話框。在“by li

36、brary reft”中輸入你想要的元件，如voltreg；然后點“find now”就可以找到該元件所在的元件庫。 任務四、元器件的整體編輯子項目2 網(wǎng)絡(luò)表的生成與導出任務一、生成網(wǎng)絡(luò)表 在打開直流穩(wěn)壓電源.sch文件的情況下，點擊design/create netlist，生成網(wǎng)絡(luò)表文件直流穩(wěn)壓電源.net。任務二、導出網(wǎng)絡(luò)表 先點擊主工具欄中的磁盤標志，然后，在工作窗口要導出的直流穩(wěn)壓電源.net圖標上單擊右鍵，選擇export命令，就可以導出到所需要的文件夾下。命名為直流穩(wěn)壓電源.net。 子項目3 產(chǎn)生元件清單和導出元件清單 任務一、產(chǎn)生元件清單任務二、將元件清單導出到桌面文件夾下

37、任務一、產(chǎn)生元件清單打開直流穩(wěn)壓電源.sch文件。執(zhí)行菜單命令report/bill of material選擇了project（整個項目的元件清單）或sheet （當前電路圖的元件清單 ）單擊“next”按鈕。設(shè)置生成的元件清單包括元件的具體內(nèi)容，單擊“next”按鈕。設(shè)置元件清單的項目標題，如包括元器件序號、標號及封裝名稱再單擊“next”按鈕。選擇元器件列表的格式，系統(tǒng)提供了format、csv format 、client spreadsheet三種列表的格式。我們選擇client spreadsheet格式，此格式的擴展名為.xls。定義結(jié)束后，單擊“next”按鈕。最終單擊“fin

38、ish”按鈕，系統(tǒng)生成直流穩(wěn)壓電源.xls列表文件。如右上角圖所示。 任務二、將元件清單導出到桌面文件夾下先點擊主工具欄中的磁盤標志，然后，在工作窗口要導出的直流穩(wěn)壓電源.xls的圖標上單擊右鍵，選擇export命令，就可以導出到所需要的文件夾下。命名為直流穩(wěn)壓電源. xls。第三部分：電子教室，上交學生作業(yè)思考練習作業(yè)布置 繪制完成本項目原理圖，同時完成教材上p95,p112的思考與練習相關(guān)題目教學心得到項目三為止，學生已經(jīng)形成了pcb制作的整體思路，接下來是聯(lián)系每個細節(jié)操作的熟練程度了，完成了三個整體的項目之后，學生會很有成就感。項目3 直流穩(wěn)壓電源的制作情境2直流穩(wěn)壓電源的單面pcb制作

39、科 目電子cad方法與應用教材電子線路板設(shè)計項目化教程（基于protel 99se）地點：機電208授課班級10413時間周三1、2節(jié) 10414周一3、4節(jié)項目學時4學時周次第12周教學摘要學習情境2直流穩(wěn)壓電源的單面pcb制作教學目標1.對二極管整流橋管腳進行處理，使其在原理圖中與在pcb中，管腳號一致；2.對電源線寬進行優(yōu)先設(shè)置，進行預布線；在對其它線寬設(shè)置后，進行整體布線時，鎖定預布線；布線結(jié)束后對變綠的線，由于沒有合適的網(wǎng)絡(luò)號，要會調(diào)整；3.對引出端要會處理4.會放置螺絲孔（安裝孔），補淚滴、包地及放置填充。教學重點手動布局，手動布線，設(shè)置規(guī)則檢查教學難點pcb的布線與調(diào)整教學方法

40、多媒體配合講解，學生邊學邊練課前準備 課件，學材，機房準備工作教 學 內(nèi) 容第一部分：新課導入：從新建文件開始一步步操作一直到新課的內(nèi)容，邊復習邊導入第二部分：新課摘要3.2.2【學習目標】1.對二極管整流橋管腳進行處理，使其在原理圖中與在pcb中，管腳號一致；2.對電源線寬進行優(yōu)先設(shè)置，進行預布線；在對其它線寬設(shè)置后，進行整體布線時，鎖定預布線；布線結(jié)束后對變綠的線，由于沒有合適的網(wǎng)絡(luò)號，要會調(diào)整；3.對引出端要會處理4.會放置螺絲孔（安裝孔），補淚滴、包地及放置填充。 3.2.3【技能訓練】子項目1 二極管整流橋等元件管腳的處理子項目2 網(wǎng)絡(luò)表的加載子項目3 元件布局子項目4 單面電路板自

41、動布線（預布線、線寬設(shè)置）子項目5印刷電路板引出端的處理子項目6 補淚滴、包地子項目7放置螺絲孔、放置填充（鋪銅）子項目1 二極管整流橋等元件管腳的處理處理的原因：在原理圖中整流橋bridge1管腳號為，而在pcb圖中d-37封裝元件的管腳號為+、-、ac、ac。處理的方法：方法1：將原理圖庫中整流橋（bridge1）管腳號為，改為在pcb圖中d-37封裝元件的管腳號+、-、ac、ac。在原理圖文件下，找到bridge1 元件后，點擊edit按鈕，進行修改。修改后，重新生成網(wǎng)絡(luò)表。 方法2：在網(wǎng)絡(luò)表中改正。方法：在pcb中修改整流橋封裝（d-37）。找到d-37元件

42、后，點擊edit按鈕，然后，雙擊焊盤ac1，將ac1改為1，ac2改為3；將+改為2，將-改為4 。 子項目2 網(wǎng)絡(luò)表的加載新建pcb文件，命名為：直流穩(wěn)壓電源.pcb。規(guī)劃電路板。單層板布線層設(shè)置。執(zhí)行designload nets ，將直流穩(wěn)壓電源. net文件裝入到直流穩(wěn)壓電源.pcb 文件下。如下圖所示。子項目3 元件布局1.按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。2.以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。元器件應均勻、整齊、緊湊地排列在 pcb 上。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。3.盡量加寬電源、地線寬度，最好

43、是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線 電源線 信號線，通常信號線寬為：0.2 0 .3mm ，最細寬度可達 0.05 0 .07mm ，電源線為 1.2 2 .5mm ，用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。做成多層板，電源，地線各占用一層。由于元件較少，元件布局可以采用手動方式布局。 子項目4單面電路板自動布線（預布線、線寬設(shè)置）任務一、預布線任務二、鎖定預布線，布設(shè)其余網(wǎng)絡(luò)線任務三、手工調(diào)整（修改沒有網(wǎng)絡(luò)名的線） 任務一、預布線先設(shè)定要布線的線寬（design/rules/routing/width constraint）, 輸入要求的線寬。點edit/j

44、ump/net后，跳到指定的網(wǎng)絡(luò)后，點auto route/net。對指定的網(wǎng)絡(luò)進行預布線。任務二、鎖定預布線，布設(shè)其余網(wǎng)絡(luò)線重新設(shè)置線寬。點擊菜單auto route/all，出現(xiàn)如圖所示對話框，為了不改變預先布的線，需要鎖定預布線網(wǎng)絡(luò)，即在pre-routes下，將lock all pre-route前選中，即有“”號出現(xiàn)。 任務三、手工調(diào)整（修改沒有網(wǎng)絡(luò)名的線）任務四、采用集中設(shè)置線寬進行整體布線 子項目5 印刷電路板引出端的處理利用焊盤引出與外界相連端（1）放置焊盤 （2）設(shè)置焊盤的屬性使焊盤與內(nèi)部應該相連的網(wǎng)絡(luò)相連 （3）對焊盤進行標注引出端飛線的處理 在直流穩(wěn)壓電源.pcb文件區(qū)下

45、方，單擊【bottomlayer】按鈕。再單擊放置工具欄中的 按鈕，按照飛線的提示，將線畫好。 子項目6 補淚滴、包地 補淚滴操作過程： 執(zhí)行菜單命令tools|teardrops，或在英文在英文狀態(tài)下，點擊鍵盤tt放置淚滴。彈出淚滴屬性設(shè)置對話框如圖所示。單擊【ok】按鈕 即可。子項目6 補淚滴、包地包地選擇需要包地的網(wǎng)絡(luò)或者導線。從主菜單中執(zhí)行命令 edit/select/net ，光標將變成十字形狀，移動光標對要進行包地的網(wǎng)絡(luò)處單擊，選中該網(wǎng)絡(luò)。如果是元件沒有定義網(wǎng)絡(luò)，可以執(zhí)行主菜單命令 select/connected copper 選中要包地的導線。放置包地導線。從主菜單中執(zhí)行命令

46、tools/outline selected objects 。系統(tǒng)自動對已經(jīng)選中的網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ь€進行包地操作。 子項目7 放置螺絲孔、放置填充（鋪銅）放置螺絲孔的操作過程：在pcb文件下，在輸入法為英文狀態(tài)下，連續(xù)按鍵盤pp；或單擊放置工具欄中的 按鈕，或執(zhí)行菜單命令place|pad。按【tab】鍵，將x-size、y-size、hole size三個尺寸均設(shè)置為100mil。如圖所示設(shè)置螺絲孔對話框。尺寸設(shè)置完成后，單擊advanced選項卡，將plated后的“”好點掉，即該項無效，取消通孔壁上的電鍍。 放置矩形填充（敷銅） 單擊元件放置工具欄中的 place fill 按鈕 ，或執(zhí)行菜單

47、命令place|fill。進入放置填充狀態(tài)后，鼠標變成十字光標狀，將鼠標移動到合適的位置拖動出一個矩形范圍，完成矩形填充的放置。矩形填充的屬性設(shè)置 1）、在用鼠標放置填充的時候按 tab 鍵，將彈出 fill（矩形填充屬性）設(shè)置對話框。 2）、對已經(jīng)在 pcb 板上放置好的矩形填充，直接雙擊也可以彈出矩形填充屬性設(shè)置對話框,如圖所示。layer：用于選擇填充放置的布線層bottomlayer 。net：用于設(shè)置填充的網(wǎng)絡(luò)-。放置多邊形平面填充（敷銅）從主菜單執(zhí)行命令 place/polygon plane，也可以用元件放置工具欄中的 place polygon plane 按鈕 。子項目8 電

48、路板的加工焊接與調(diào)試首先，設(shè)計者將電路板原料放在制板機上，打開繪制好的直流穩(wěn)壓電源.pcb圖，制板機就會按照設(shè)計者繪制好的pcb圖，通過光刻、腐蝕、漂洗，制成了pcb板。其次，進行元件的焊接、組裝。最后，將交流端9v電源接好，在輸出端上用直流電壓表進行測量，就會看到有5v電壓產(chǎn)生。思考練習作業(yè)布置 繪制完成本項目原理圖以及pcb的設(shè)計，同時完成教材上p95,p112的思考與練習所有題目教學心得依據(jù)任務來完成設(shè)計圖非常的有的放矢，學生在完成任務得同時就掌握了pcb制作的基本方法，熟練了protel 99se的各個操作，雙管齊下，效果很好，任務驅(qū)動法值得推廣，尤其在軟件學習過程中項目4 數(shù)字頻率計

49、的制作情境1：數(shù)字頻率計原理圖設(shè)計 科 目電子cad方法與應用教材電子線路板設(shè)計項目化教程（基于protel 99se）授課班級10413時間周三1、2節(jié) 10414周一3、4節(jié)項目學時6學時本次2學時授課地點機電學院208機房周次第13周教學摘要學習情境1數(shù)字頻率計原理圖設(shè)計 教學目標1.學會創(chuàng)建pcb元件封裝2.學會雙面pcb設(shè)計的設(shè)置3.掌握加載自建元件封裝庫的方法4.學會具有自制元件封裝的雙面pcb設(shè)計教學重點原理圖元件符號的自定義繪制復合式元件和總線結(jié)構(gòu)的原理圖繪制pcb元件封裝的創(chuàng)建教學難點雙面pcb的自動布局與布線教學方法 多媒體配合講解，實物電路板說明介紹，學生邊學邊練課前準備

50、 課件，學材，機房準備工作教 學 內(nèi) 容第一部分：新課導入：主體介紹本項目第二部分：學習情境4.1：數(shù)字頻率計原理圖設(shè)計4.1.1 【項目描述】 本學習情境中的任務目標主要是利用電子cad軟件protel 99 se完成簡易數(shù)字頻率計電路的pcb設(shè)計。本項目與前面類似項目的區(qū)別在于該pcb中的有些元件封裝在程序自帶的元件封裝庫中不對應，我們必須自制元件封裝。通過本項目的學習使大家對具有自制元件封裝的印刷電路板的設(shè)計與制作有個初步的認識，為今后學習其他項目打下基礎(chǔ)。學完本項目，要求能設(shè)計與制作出頻率計的雙面pcb。4.1.2 【學習目標】1.學會創(chuàng)建pcb元件封裝。2.學會雙面pcb設(shè)計的設(shè)置。

51、3.掌握加載自建元件封裝庫的方法。4.學會具有自制元件封裝的雙面pcb設(shè)計。4.1.3 【技能訓練】子項目1 原理圖元件符號的自定義繪制任務一、啟動原理圖元件符號的編輯器任務二、元件符號的自定義繪制自定義元件符號的繪制有兩種情況：一是繪制庫內(nèi)沒有的全新的符號，二是復制庫內(nèi)已有的類似的元件符號，再作稍加修改。本項目中的cd40110屬于第一種情況，4017和數(shù)碼管就屬于第二種情況。繪制cd40110元件符號修改數(shù)碼管相近元件符號實際數(shù)碼管及其引腳排列 子項目2 復合式元件和總線結(jié)構(gòu)的原理圖繪制任務一、 加載自建元件庫及所需的元件庫任務一、繪制復合式元件和總線結(jié)構(gòu)的原理圖（1） 設(shè)置圖紙 （2）

52、放置元件（3）放總線（4）放總線入口（5）放網(wǎng)絡(luò)標號繪制總線結(jié)構(gòu)的原理圖放總線：單擊畫電路圖工具欄writing tools內(nèi)的圖標 或執(zhí)行菜單命令“placebus”，啟動畫總線（bus）命令，按照導線的繪制方法即可繪制總線。放總線入口（bus entry）：單一導線進出總線的端點，是總線和導線的連接線。執(zhí)行菜單命令“placebus entry”或單擊writing tools畫電路圖工具欄內(nèi)的圖標 ，就啟動畫總線入口命令 。 放網(wǎng)絡(luò)標號：放網(wǎng)絡(luò)標號具有實際的電氣連接意義，凡是電路圖上具有相同網(wǎng)絡(luò)標號的導線，都被認為連接在一起。單擊畫電路圖工具欄內(nèi)的圖標或執(zhí)行菜單命令“placenet label”，啟動放置網(wǎng)絡(luò)名稱（net label）命令。 思考練習作業(yè)布置 通過練習來分析總結(jié)：畫元件符號的幾種方法思路，繪制總線結(jié)構(gòu)電路圖的幾點注意事項，網(wǎng)絡(luò)標號的熟練應用教學心得在軟件練習繪圖過程中，不支持學生每次保存，每次