課程設(shè)計報告

1、51單片機(jī)課程設(shè)計報告設(shè)計題目：DXP繪制最小系統(tǒng)PCB板專 業(yè) 電子信息科學(xué)與技術(shù) 班 級 電信082班 學(xué) 號 200816022213 學(xué)生姓名 李雄偉 指導(dǎo)教師 張明勝 設(shè)計時間 2010-2011學(xué)年上學(xué)期教師評分2011年1月7日 目錄一、概述11.1目的11.2課程設(shè)計的組成部分11.3 Altium Designer 介紹1二、MCS-51最小系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容22.1建立工程文件22.2創(chuàng)建元件庫22.3繪制原理圖22.4創(chuàng)建封裝庫22.5向原理圖中器件添加封裝22.6生成網(wǎng)表22.7由網(wǎng)表導(dǎo)入PCB文件32.8手動布局布線補淚滴敷銅完成PCB文件的編輯32.9由工廠制作出PCB

2、板后購買元件焊接調(diào)試3三、總結(jié)33.1課程設(shè)計進(jìn)行過程及步驟33.2所遇到的問題，你是怎樣解決這些問題的33.3體會收獲及建議43.4參考資料（書、論文、網(wǎng)絡(luò)資料）4四、教師評語4五、成績4 一、概述1.1目的本次課程設(shè)采用的設(shè)計軟件為Altium Designer 6.9。以設(shè)計MCS-51最小系統(tǒng)為平臺，讓我們從工程設(shè)計的角度去學(xué)習(xí)運用Altium Designer 6.9設(shè)計軟件，同時進(jìn)一步加深對51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計，熟悉了解各個引腳功能的分配使用及擴(kuò)展，熟練掌握和運用進(jìn)而達(dá)到本課程設(shè)計的目的，即：以設(shè)計單片機(jī)最小系統(tǒng)為平臺進(jìn)而學(xué)習(xí)設(shè)計軟件的同時又進(jìn)一步了解硬件設(shè)計的整個流程。1.2課

3、程設(shè)計的組成部分本課程設(shè)計主要包括以下幾個方面：1. MCS-51最小系統(tǒng)的硬件設(shè)計及繪制2. 元件庫的創(chuàng)建（包括各個器件圖形的繪制）3. 封裝庫的創(chuàng)建（包括各個器件焊盤的實際分布）4. 由原理圖生成網(wǎng)表導(dǎo)入PCB文件5. 調(diào)整布局、手動布線、補淚滴、敷銅1.3 Altium Designer 介紹Altium Designer 提供了唯一一款統(tǒng)一的應(yīng)用方案，其綜合電子產(chǎn)品一體化開發(fā)所需的所有必須技術(shù)和功能。Altium Designer 在單一設(shè)計環(huán)境中集成板級和 FPGA 系統(tǒng)設(shè)計、基于 FPGA 和分立處理器的嵌入式軟件開發(fā)以及 PCB 版圖設(shè)計、編輯和制造。并集成了現(xiàn)代設(shè)計數(shù)據(jù)管理功能

4、，使得 Altium Designer 成為電子產(chǎn)品開發(fā)的完整解決方案一個既滿足當(dāng)前，也滿足未來開發(fā)需求的解決方案。Altium 最近發(fā)布了 Altium Designer 6.9，繼續(xù)為設(shè)計師們提供打破傳統(tǒng)的電子設(shè)計工具。Altium Designer 6.9 比 6.8 更先進(jìn)，不僅保留了諸如實時三維 PCB 可視化技術(shù)等的市場領(lǐng)先功能，還新增了多個強(qiáng)大功能，如可編程技術(shù)支持和系統(tǒng)連接性。Altium在最新的版本里擴(kuò)充了其實時三維PCB設(shè)計功能。最新的版本支持三維建模的紋理映射，使設(shè)計師能過對設(shè)計板和元件進(jìn)行表面處理。Altium提供增強(qiáng)的過孔功能，并允許在不同信號層上使用不同尺寸的焊盤。

5、過孔的疊加可以支持更高的跟蹤密度。工程師還可以通過元件焊盤來實現(xiàn)過孔的偏移。二、MCS-51最小系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容2.1建立工程文件建立工程文件主要目的是為了好統(tǒng)一管理原理圖文件、元件庫、封裝庫、PCB文件等。使整個工程文件具有很好的層次結(jié)構(gòu)易于管理。2.2創(chuàng)建元件庫Altium Designer中雖然系統(tǒng)提供了大量的元件庫，但是由于某些原因，在實際引用 中可能找不到我們需要的元件，比如某些特殊的元件。元件庫里包括了部分或全部原理圖中用到的元件，元件庫的建立主要是便于在繪制原理圖時可以方便的找到與原理圖中相關(guān)的器件。2.3繪制原理圖繪制原理圖是為了在電器之間建立連接，便于修改和管理。其次在建立連接

6、后為網(wǎng)表的生成提供依據(jù)，在進(jìn)行設(shè)計規(guī)則檢查時能及時發(fā)現(xiàn)和修改。本課程設(shè)計原理圖見附錄。2.4創(chuàng)建封裝庫封裝是通過各個器件的引腳的實際分布，參考芯片資料中的機(jī)械尺寸制作的焊盤，所有器件的封裝都創(chuàng)建在封裝庫里便于以后為原理圖添加封裝查找。2.5向原理圖中器件添加封裝對原理圖里的各個元件分別添加與其對應(yīng)的封裝，向原理圖中添加封裝是為了使原理圖中元件的引腳和封裝中的焊盤建立連接關(guān)系。2.6生成網(wǎng)表當(dāng)原理圖繪制完畢且封裝添加好后就可以生成網(wǎng)表。網(wǎng)表記錄了原理圖的連接關(guān)系，各個引腳在邏輯上的一一對應(yīng)關(guān)系。是生成PCB文件的重要依據(jù)。繪制原理圖的目的就是為了將原理圖轉(zhuǎn)化為一張網(wǎng)絡(luò)表，網(wǎng)絡(luò)表使用的是邏輯的聯(lián)通

7、性原則，而非物理的連通性。2.7由網(wǎng)表導(dǎo)入PCB文件應(yīng)為網(wǎng)表記錄了各個引腳之間的連接關(guān)系，導(dǎo)入PCB文件后就可以繪制電路板，PCB文件中主要包括設(shè)計規(guī)則設(shè)定、器件布局、布線、敷銅等操作最終設(shè)計出可用于生產(chǎn)制造的PCB文件。2.8手動布局布線補淚滴敷銅完成PCB文件的編輯手動布局布線是整個設(shè)計中最費時的一步，好的設(shè)計就需要對整體布局考慮充分。布線時應(yīng)考慮各個網(wǎng)絡(luò)的線長與線寬，在布線時忌諱布出直角銅線。當(dāng)布局和布線都設(shè)計好時，接下來就是補淚滴，補淚滴是使銅線和焊盤或過孔有良好的接觸增加牢固性。當(dāng)前面步驟都弄好后接下來是大面積鋪地，就是把GND網(wǎng)絡(luò)用整塊的銅箔給連接在一起，使GND電位保持穩(wěn)定，同時

8、也為整塊板子增大了散熱面積等。2.9由工廠制作出PCB板后購買元件焊接調(diào)試焊接調(diào)試是對設(shè)計正確與否的一個有效檢查方式，通過焊接可以培養(yǎng)我們的動手能力，發(fā)現(xiàn)問題時去需找問題所在并解決問題。這環(huán)節(jié)是對整個設(shè)計的最終步驟，是檢驗設(shè)計是否優(yōu)秀合理的重要一步。三、總結(jié)3.1課程設(shè)計進(jìn)行過程及步驟（1）建立元件庫（2）繪制原理圖（3）建立封裝庫（4）生成網(wǎng)表導(dǎo)入PCB文件（5）布局布線敷銅（6）焊接調(diào)試3.2所遇到的問題，你是怎樣解決這些問題的此次設(shè)計過程中，主要遇到的問題是Altium Designer 6.9使用。之前對此軟件比較陌生致使在繪制原理圖時遇到了很多問題，比如創(chuàng)建元件庫時，對庫本身的不了解

9、致使每個元件創(chuàng)建過一次庫文件。還有在畫元件時沒有畫完整，在后面導(dǎo)入PCB時有很多器件無連接。在進(jìn)一步查閱資料和學(xué)習(xí)后對軟件有進(jìn)一步了解。之前的問題也得到了解決和改正。3.3體會收獲及建議體會與收獲：此次課程設(shè)計是以設(shè)計單片機(jī)最小系統(tǒng)為平臺，通過邊學(xué)邊用Altium Designer 6.9軟件使我在短時間內(nèi)熟悉和掌握了該軟件的基本操作。同時又進(jìn)一步了解了單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)原理。通過本次最小系統(tǒng)PCB設(shè)計，不但鞏固了所學(xué)知識，也使我們把理論與實踐從真正意義上結(jié)合起來，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，和組織材料的綜合能力。同時磨練了我們對待問題如何面對如何解決的意志！建議：建議以后多有這樣的機(jī)會讓我們邊用邊學(xué)的去掌握一門設(shè)計軟件。這樣的學(xué)習(xí)方法有目的性和實用性，記憶深刻激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。3.4參考資