電子自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)-U盤電路設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上課 程 設(shè) 計(jì) 課程名稱電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)題目名稱U盤電路設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)2015級(jí)*學(xué)生姓名趙*森學(xué)號(hào)*指導(dǎo)教師*二一七年一月三日蚌埠學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表項(xiàng)目權(quán)重分值具體要求得分文獻(xiàn)閱讀與調(diào)查論證0.20100能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)和從事其它調(diào)研活動(dòng)；有收集、加工各種信息的能力設(shè)計(jì)質(zhì)量0.30100設(shè)計(jì)合理、功能齊備，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠；有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力論文撰寫質(zhì)量0.20100設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)完全符合規(guī)范化要求，用A4復(fù)印紙打印成文學(xué)習(xí)態(tài)度0.20100學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，科學(xué)作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，嚴(yán)格按要求開(kāi)展各項(xiàng)工作，按期完成任務(wù)學(xué)術(shù)水平與創(chuàng)新0.10100設(shè)計(jì)有創(chuàng)意，有一

2、定的學(xué)術(shù)水平或?qū)嵱脙r(jià)值總分1.0評(píng)語(yǔ)：存在問(wèn)題: 等級(jí)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日專心-專注-專業(yè)蚌埠學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課 程電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)班級(jí)*班指導(dǎo)教師*題 目U盤電路設(shè)計(jì)完成時(shí)間2016年12月5日至2016年12月29日主要內(nèi)容制作元件：K9F080U0B Flash存儲(chǔ)器、IC1114 USB橋接芯片、AT1201電源芯片繪制原理圖：U盤接口電路模塊、濾波電容電路模塊、Flash 電路模塊、供電模 塊、連接器及開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)PCB：編輯元件封裝、繪制PCB設(shè)計(jì)報(bào)告要求1封面：（格式附后）2課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3課程設(shè)計(jì)報(bào)告： 系統(tǒng)總體方案 設(shè)計(jì)思路和主要步驟 各功能模塊和流程

3、圖 心得體會(huì)和參考資料說(shuō)明：學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)后，提交課程設(shè)計(jì)報(bào)告，要求文字通暢、字跡工整（也可用以打印），文字不少于5000 字，并裝訂成冊(cè)。版面要求1 題目用黑體三號(hào)，段后距18磅（或1行），居中對(duì)齊；2 標(biāo)題用黑體四號(hào)，段前、段后距6磅（或0.3行）；3 正文用小四號(hào)宋體，行距為固定值,22磅；4 標(biāo)題按“一”、“”、“1”、“”順序編號(hào)。上機(jī)時(shí)間安排星期周次一二三四五六日指導(dǎo)時(shí)間地點(diǎn)目 錄 1、 緒論.12、 電路工作原理說(shuō)明.13、 設(shè)計(jì)步驟（1） 制作元件.2（2） 繪制原理圖.7（3） 設(shè)計(jì)PCB.11（4） 繪制PCB板.14四、參考文獻(xiàn).15一、緒論Altium Designe

4、r系統(tǒng)是Altium公司于2006年年初推出的一種電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic Design Automation，EDA)設(shè)計(jì)軟件。該軟件綜合電子產(chǎn)品一體化開(kāi)發(fā)所需的所有必須技術(shù)和功能。Altium Designer 在單一設(shè)計(jì)環(huán)境中集成板級(jí)和FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于FPGA和分立處理器的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)以及PCB版圖設(shè)計(jì)、編輯和制造，并集成了現(xiàn)代設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理功能，使得Altium Designer成為電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的完整解決方案。U盤是應(yīng)用廣泛的便攜式存儲(chǔ)器件，其原理簡(jiǎn)單，所用芯片數(shù)量少，價(jià)格便宜，使用方便，可以直接插入計(jì)算機(jī)的USB接口。本實(shí)例針對(duì)網(wǎng)上公布的一種U盤電路，介紹其電路原理

5、圖和PCB圖的繪制過(guò)程。首先制作原件K9F080U0B、IC1114和電源芯片AT1201，給出原件編輯制作和添加封裝的詳細(xì)過(guò)程，然后利用制作的元件，設(shè)計(jì)制作一個(gè)U盤電路，繪制U盤的電路原理圖。二、電路工作原理說(shuō)明U盤電路的原理圖如圖所示，其中包括兩個(gè)主要的芯片，即Flash存儲(chǔ)器K9F080U0B和USB橋接芯片IC1114。三、設(shè)計(jì)步驟（一）制作原件1.制作K9F080U0B Flash存儲(chǔ)器（1）單擊菜單欄中【文件】/【新建】/【工程】/【PCB工程】命令，新建一個(gè)項(xiàng)目文件。然后單擊菜單欄中的【文件】/【保存工程為】命令，將新建的項(xiàng)目文件保存在Example文件夾中，并命名為“USB.P

6、rjPCB”。（2）單擊菜單欄中的【文件】/【新建】/【原理圖】命令，新建一個(gè)原理圖文件。然后單擊菜單欄中的【文件】/【保存為】命令，將新建的原理圖文件保存在“example”文件夾中，并命名為“USB.SchDoc”?！綪rojects】面板如圖所示。（3）單擊菜單欄中的【文件】/【新建】/【庫(kù)】/【原理圖庫(kù)】命令，新建元件庫(kù)文件，名稱為“Schlib1.SchLib”。（4）切換到【SCH Library】面板，單擊菜單欄中的【工具】/【新器件】命令，彈出【New Component Name】窗口。輸入新元件名稱為“Flash”，如圖所示。單擊“確定”按鈕，進(jìn)入庫(kù)元件編輯器界面。（5）單

7、擊原理圖符號(hào)繪制工具欄中的放置矩形圖標(biāo)，放完矩形，隨后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的矩形虛框，可以連續(xù)放置。右擊或者按Esc鍵退出該操作。（6）單擊放置引腳圖標(biāo)，放置引腳。K9F080U0B一共有48個(gè)引腳，在【SCH Library】面板的【Pins】選項(xiàng)欄中，單擊“添加”按鈕，添加引腳。在放置引腳的過(guò)程中，按下Tab鍵會(huì)彈出如圖所示的【Pin特性】對(duì)話框。在該對(duì)話框中可以設(shè)置引腳標(biāo)識(shí)符的起始編號(hào)及顯示文字等。放置的引腳。（7）在【SCH Library】面板中，選定剛剛創(chuàng)建的Flash元件，然后單擊右下角的按鈕，彈出如圖所示的【Library Component Properties】對(duì)話框。單擊其中的按

8、鈕，彈出【元件管腳編輯器】對(duì)話框。在該對(duì)話框中，可以同時(shí)修改元件引腳的各種屬性，包括標(biāo)識(shí)、名、類型等。修改后的【元件管腳編輯器】對(duì)話框如圖所示。（8）單擊【SCH Library】面板【模型】選項(xiàng)欄中的按鈕，系統(tǒng)將彈出如圖所示的【添加新模型】對(duì)話框，選擇“Footprint”為Flash添加封裝。打開(kāi)【PCB模型】對(duì)話框如圖所示。（9）單擊按鈕，系統(tǒng)將彈出如圖所示的【瀏覽庫(kù)】對(duì)話框。（10）單擊按鈕，在彈出的【搜索庫(kù)】對(duì)話框中輸入“F-QFP7X7-G48/N”或者查詢字符串，然后單擊左下角的按鈕開(kāi)始查找。在搜索出來(lái)的封裝類型中選擇“F-QFP7X7-G48/N”。（11）單擊“是”按鈕，把選

9、定的封裝庫(kù)裝入以后，會(huì)在【PCB模型】對(duì)話框中看到被選定的封裝的示意圖。（12）單擊“確定”按鈕，關(guān)閉該對(duì)話框。然后單擊保存按鈕，保存庫(kù)元件。在【SCH Library】面板中，單擊【元件】選項(xiàng)欄中的“放置”按鈕，將其放置到原理圖中。2.制作IC1114元件（1）打開(kāi)庫(kù)元件設(shè)計(jì)文檔“Schlib1.SchLib”，單擊【實(shí)用】工具欄中的新建元件圖標(biāo)，或在【SCH Library】面板中，單擊【元件】選項(xiàng)欄中的“添加”按鈕，系統(tǒng)將彈出【New Components Name】對(duì)話框，輸入“IC1114”，如圖所示。（2）單擊菜單欄中的【放置】/【矩形】命令，繪制元件邊框，元件邊框?yàn)檎叫巍?（3

10、）單擊菜單欄中的【放置】/【引腳】命令，或者在【SCH Library】面板中，單擊【Pins】選項(xiàng)欄中的按鈕，添加引腳。在放置引腳的過(guò)程中，按下Tab鍵會(huì)彈出引腳屬性對(duì)話框，在該對(duì)話框中可以設(shè)置引腳的起始編號(hào)以及顯示文字等。IC1114共有48個(gè)引腳，引腳放置完畢后的元件圖。3.制作AT1201元件（1）在【SCH Library】面板中，單擊【模型】選項(xiàng)組中的“添加”按鈕，彈出添加模型窗口，選擇“Footprint”為AT1201添加封裝。此處，選擇的封裝為“SO-G5/P.95”，【PCB模型】對(duì)話框設(shè)置如圖所示。（2）單擊“OK”按鈕，保存庫(kù)元件。單擊“Place”按鈕將其放置到原理圖

11、中。（二）繪制原理圖1.U盤接口電路模塊設(shè)計(jì)（1）打開(kāi)“USB.SchDoc”文件，選擇【庫(kù)】面板，在自建庫(kù)中選擇IC1114元件，將其放置在原理圖中；再找出電容元件、電阻元件并放置好；在“Miscellaneous Devices.IntLib”（常用分立元件庫(kù)）中選擇晶體振蕩器、發(fā)光二極管LED、連接器Header4等放入原理圖中。接著對(duì)元件進(jìn)行屬性設(shè)置，然后進(jìn)行布局。電路組成元件的布局。（2）單擊【布線】工具欄中的放置線圖標(biāo)，將元件連接起來(lái)。單擊【布線】工具欄中的放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)圖標(biāo)，在信號(hào)線上標(biāo)注電氣網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。2.濾波電容電路模塊設(shè)計(jì)（1）在“Miscellaneous Devices.I

12、ntLib”（常用分立元件庫(kù)）中選擇一個(gè)電容，修改為1uF，放置到原理圖中。（2）選中該電容，單擊【原理圖標(biāo)準(zhǔn)】工具欄上的拷貝圖標(biāo)，選好放置元件的位置，然后單擊來(lái)單欄中的【編輯】/【靈巧粘貼】命令，彈出【智能粘貼】對(duì)話框。勾選右側(cè)的【使能粘貼陣列】復(fù)選框，然后在下面的文本框中設(shè)置粘貼個(gè)數(shù)為5、水平間距為30、垂直間距為0，單擊“確定”按鈕關(guān)閉對(duì)話框。（3）選擇粘貼的起點(diǎn)為第一個(gè)電容右側(cè)30的地方，單擊完成5個(gè)電容的放置。（4）單擊【布線】工具欄中的放置線圖標(biāo)，執(zhí)行連線操作，接上電源和地，完成濾波電容電路模塊的繪制。3.Flash電路模塊制作（1）放置好電容元件、電阻元件，并對(duì)元件進(jìn)行屬性設(shè)置，

13、然后進(jìn)行布局。（2）單擊【布線】工具欄中的放置線圖標(biāo)，進(jìn)行連線。單擊【布線】工具欄中的放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)圖標(biāo)，標(biāo)注電氣網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。至此，F(xiàn)lash電路模塊設(shè)計(jì)完成。4.供電模塊設(shè)計(jì)（1）選擇【SCH Library】面板，在自建庫(kù)中選擇電源芯片AT1201，在“Miscellaneous Devices.IntLib”（常用分立元件庫(kù)）中選擇電容，放置到原理圖中，然后單擊【布線】工具欄中的放置線圖標(biāo)，進(jìn)行連線。5.連接器及開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)（1）在“Miscellaneous Connectors.IntLib”(常用接插件庫(kù))中選擇連接器Header6，并完成其電路連接。（三）設(shè)計(jì)PCB1.創(chuàng)建PCB文件（1

14、）啟動(dòng)Altium Designer Summer 09，在集成設(shè)計(jì)環(huán)境中執(zhí)行【文件】/【新建】/【PCB】命令。（2）系統(tǒng)在當(dāng)前工程中新建了一個(gè)默認(rèn)名為“PCB1.PcbDoc”的PCB文件，同時(shí)啟動(dòng)了【PCB Editor】，進(jìn)入了PCB設(shè)計(jì)環(huán)境中。（3）單擊菜單欄中的【設(shè)計(jì)】/【板子形狀】/【重新定義板子外形】命令，重新定義PCB板的尺寸。2.編輯元件封裝（1）單擊菜單欄中的【文件】/【新建】/【庫(kù)】/【PCB庫(kù)文件】命令，建立一個(gè)新的封裝文件，命名為“IC1113.PcbLib”。（2）單擊菜單欄中的【工具】/【元器件向?qū)А棵睿到y(tǒng)將彈出【Component Wizard】對(duì)話框。（

15、3）單擊“下一步”按鈕，在彈出的選擇封裝類型界面中選擇用戶需要的封裝類型，如DIP或BGA封裝。在本例中，采用Quad Packs封裝，然后單擊“下一步”按鈕。接下來(lái)的幾步均采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。（4）在系統(tǒng)彈出如圖所示的對(duì)話框中設(shè)置，每條邊的引腳數(shù)為12。單擊 “下一步”按鈕，在系統(tǒng)彈出的命名封裝界面中為器件命名。最后單擊“完成”按鈕，完成IC1114封裝形式的設(shè)計(jì)。結(jié)果顯示在布局區(qū)域。（5）返回PCB編輯環(huán)境，單擊菜單欄中的【設(shè)計(jì)】/【添加/移除庫(kù)】命令，在彈出的對(duì)話框中單擊“添加庫(kù)”按鈕，將設(shè)計(jì)的庫(kù)文件添加到項(xiàng)目庫(kù)中。單擊“關(guān)閉”按鈕，關(guān)閉該對(duì)話框。（6）返回原理圖編輯環(huán)境，雙擊IC1114元件，系統(tǒng)將彈出【元件屬性】對(duì)話框。在該對(duì)話框的右下編輯區(qū)域，選擇屬性Footprint，按步驟把繪制的IC1114封裝形式導(dǎo)入。其步驟與連接系統(tǒng)自帶的封裝形式的導(dǎo)入步驟相同。（四）繪制PCB板繪制PCB板（1）手動(dòng)放置元件。在PCB編輯環(huán)境中，單擊菜單欄中的【放置】/【元件】命令，或單擊【布線】工具欄中的放置元件圖標(biāo)，系統(tǒng)將彈出【放置元件】對(duì)話框。在【放置類型】選項(xiàng)組中點(diǎn)選【封裝】單選鈕，然后單擊按鈕，在系統(tǒng)彈出的【瀏覽庫(kù)