PCB課程設(shè)計報告

1、 利用AltiumDesigner設(shè)計單片機最小系統(tǒng)一、設(shè)計目的：掌握、使用實用電子線路、計算機系統(tǒng)設(shè)計、仿真軟件的能力。提高讀圖、分析線路和正確繪制設(shè)計線路、系統(tǒng)的能力。二、基本要求：了解原理圖設(shè)計基礎(chǔ)、了解設(shè)計環(huán)境設(shè)置、學習AltiumDesigner軟件的功能及其使用方法。掌握繪制原理圖的各種工具、利用軟件繪制原理圖。掌握編輯元器件的方法并構(gòu)造原理圖元件庫。熟練掌握手動布局以及手動布線的方法。掌握繪制編輯元器件封裝圖的方法，構(gòu)造印制板元件庫。了解電路板設(shè)計的一般規(guī)則、利用軟件繪制原理圖并自動生成印制板圖。三、設(shè)計內(nèi)容和要求：1根據(jù)題目要求的指標，通過查閱有關(guān)資料，確定系統(tǒng)設(shè)計方案，并設(shè)計

2、其硬件電路圖。2.繪制電路原理圖，并繪制PCB板。四、設(shè)計成果形式及要求：.電路原理圖及PCB板圖.編寫課程設(shè)計報告。五：設(shè)計的詳細過程及心得體會AltiumDesigner軟件是由Altium公司推出的一款功能強大的電路CAD軟件，廣泛應用于電子電路設(shè)計。除了全面繼承包括Protel99se和Protel2004在內(nèi)的先前一系列版本的功能和優(yōu)點外，AltiumDesigner還增加了許多改進和高端功能。該軟件全面集成了FPGA設(shè)計和SOPC設(shè)計功能，從而允許工程師能夠?qū)⑾到y(tǒng)設(shè)計中的FPGA與PCB設(shè)計集成在一起。利用AltiumDesigner軟件設(shè)計系統(tǒng)的詳細步驟如下：.繪制流程圖.繪制過

3、程(1)電路原理圖設(shè)計和繪制。電路原理設(shè)計是整個系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)，一般有以下五個步驟：設(shè)置原理圖設(shè)計環(huán)境。根據(jù)電路圖的規(guī)模設(shè)定圖紙的大小，另外通過原理圖設(shè)置選項選擇合適的格點、線形以及線寬等。DocumertOptionsSheetOptionParanretBrsUri卜enplateOptions0rientation/TitleBlockLandscapeTStarpdardSheetNumberSpaces4/SHdi.-mRefEiencaZonesDefaultAlphaTaptoDattcm,|jenplateOptions0rientation/TitleBlockLandsca

4、peTStarpdardSheetNumberSpaces4/SHdi.-mRefEiencaZonesDefaultAlphaTaptoDattcm,|j便1ShowBolderShowTcmplciteGraphicsGrid：艮Snap5回/Bible10ElectricalGrid0EnableGridRange3StandardStyleStandsd冽lesA3Custoni3U/leLkeDjstcmstyleCustomWidlhCustomHeiditXRegonCaintYRegonCountMarginWidthSheetColorBorderColorUpdateFro

5、mStandardChargeSystemFontOKConed元器件布局。根據(jù)系統(tǒng)的需要從元器件庫中選擇相應的元件并放置在圖紙上合適的地方，另外需對放置元件的標號和封裝進行設(shè)定。雖然AltiumDesigner軟件一直以來都自帶豐富的元件，但是電子技術(shù)及相關(guān)器件的迅速發(fā)展，這就需要對元器件庫中沒有的元件創(chuàng)建新的集成庫。添加原理圖庫需要根據(jù)元件信息進行器件外形繪制和引腳定義等步驟。這一過程可以通過對空的元件進行編輯，也可對現(xiàn)有的元件庫中的元件進行必要的修改。（下圖所示為原理圖元件庫添加元件）。原理圖布線。利用AltiumDesigner軟件的布線工具將圖紙上元件用具有電氣意義的線（包括導線和總

6、線）和符號（包括網(wǎng)絡(luò)標號和端口號等）連接起來，另外根據(jù)需要放置電緣端子，這樣就構(gòu)成了完整的原理圖。原理圖布線講求線路清晰并且美觀勻稱。原理圖調(diào)整和檢查。在保證原理圖正確性的前提下對原理圖進行調(diào)整以達到美觀和整潔。同時對元件的編號、封裝進行設(shè)定。這其中對元器件的封裝設(shè)置尤為重要,我們需要根據(jù)最終選定的封裝形式在封裝編輯器中對其進行編輯。在完成前述的步驟后，利用AltiumDesigner的電氣規(guī)則對畫好的電路原理圖進行電氣規(guī)則檢查。若有錯誤，需要對其進行改正。ClassDocu.Sou.MessageTimeDate原原原原原原原原Com.Urconrectedline(01.853J.2:01

7、:252011.Com.Addingitem?Whiddennet.2;01;252011.Com.Addingitemstohiddennet.2:01:252011.Com.Duplicatepinsincompone.2:01:252011.Com.NetFINhasnodrwingsou.2:01:252011.口ClassDocu.Sou.MessageTimeDate原原原原原原原原Com.Urconrectedline(01.853J.2:01:252011.Com.Addingitem?Whiddennet.2;01;252011.Com.Addingitemstohidden

8、net.2:01:252011.Com.Duplicatepinsincompone.2:01:252011.Com.NetFINhasnodrwingsou.2:01:252011.口mNetNe=tC1_2h5sdrivin.2:01:252011.Com.NetNetC2_1hasnodnvm.2:01:252011.Com.NetNeOdnvm.2;01;252011.12345|10原原原原原原原原Com.NetNeU5_3hasnodriYin.2:01:252011.3Com.NetNeU5_5hasnodrivin.2:01:252011.10Com.NetNetJ5_7has

9、nodrivin.2:01:252011.11Com.NetNetJ5_9hasnodriw.2:01:252011.12Com.NetN&tJ5_11hasnodrivi.2:01:252011.13Com.NetNeU5_13hcisnodrM.2:01:252011.14Com.NetNetJ5_15hasnodrivi.2;01;252011.15Com.NetNetR9_1hasnodrivin.2:01:252011.16生成網(wǎng)絡(luò)表。網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計和印刷電路板設(shè)計之間的橋梁，執(zhí)行生成網(wǎng)絡(luò)表命令可以生成具有元件名、元件封裝、參數(shù)及元件之間連接關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)表。（2）印刷電路板的設(shè)

10、計。通過印刷電路板得到電子產(chǎn)品的實際結(jié)構(gòu)，是電路原理圖變成一個具體產(chǎn)品的必經(jīng)之路，印刷電路板的設(shè)計主要有以下六個步驟：線路板規(guī)劃。根據(jù)要設(shè)計的電路確定電路板的尺寸板層數(shù)（可以通過PCB向?qū)Чぞ咄瓿桑?，接著在Keep-Out層繪制電路板的邊框，這樣就設(shè)計出電路板的基本框架。導入文件和網(wǎng)絡(luò)。導入文件和網(wǎng)絡(luò)就是從原理圖更新PCB操作，即將原理圖中的元件符號和導線轉(zhuǎn)換成PCB中的元件封裝和網(wǎng)絡(luò)。因此這步操作至關(guān)重要，需要認真對待出現(xiàn)的任何問題。在確保沒有錯誤完成執(zhí)行操作后，由飛線連接的所有PCB就會出現(xiàn)在編輯區(qū)中。設(shè)置設(shè)計規(guī)則。設(shè)置規(guī)則包括電氣規(guī)則、布線規(guī)則、布局規(guī)則、層規(guī)則等，每項還可進行細分。這些

11、規(guī)則將直接影響到電路板的布線、性能和尺寸等一系列問題。通常我們需要對布線線寬、安全間隔規(guī)則和層設(shè)計規(guī)則進行調(diào)整。1PC&Rules-andCmstraints-EditorImm臼&|Dsi口riFiule?S1*Ebchicd白卷OBararireL審臼&|Dsi口riFiule?S1*Ebchicd白卷OBararireL審C電日儂5hail-CrELit：fflPUrrAatcdNtfEUrrCoririectedFiflB-RoUinq白占Widlhi-VXWirlh鵬M此S-ySHojtrgTapdoSJ5iRatingPriorilv由片F(xiàn)kUrigL創(chuàng)自值S-i?tHcUtrgC

12、airersB&RoutirgViaStyle9-FanoutCurirolS-DitteieftdParsRixAirin由，*占MT由.MaskRane自.#Teslpanl白室ManKluring,MhriumAnnulaiRira-AcuIeAngle目*HdeSize；亨HdeS后S-Lap?iPeffv百號H#5peed：SRaralcISegment:言(_白妙rSsMatchedNelLengthsSDasiiChainShtLength；昌巧居UrehrSM口，蕓MdHnuniWiaCounL於Dewares1壯DjmporeniCtearrc1言;FerojLBGA1言;F

13、erojLDekul5MFeroLLiX2：Ferpjji_Smal4FjI_SOIC3U：H百出1Hd闋民1手L即biP永：1PastH*第kEpar序b1_|PlerwC必制儂1_|Pier帕Cogi1_|PoflcnConr3t1RojirigCDirH$1上RouihgL訓導_上RouiingPiioiiy1有RouihgT昨出處14口|皿31kShaiaicui1一也制朋kExuar麻1*Th如。泣_值城0河的,1於UnRftj怕dNM1ViXWdih12口期刖3ElecinTM-ACampciMC3舊rsPlec的ElAl-AlDillaeniialParsRcMinRothjAl

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15、ingPi&觸RotmAlRojiingTordcftiRotmAlRojiingViaSivteRotmAlShort-QiculElec矩7Al-AlSokfeiM*ikEHf=nMaskAlTb沏oirt5也lesdpjirtAlTeslpoirtU：w引用lesdpjirtAlJn-RojiedNetElec矩7AlWdihRatingIrMeiCVCC)WdihFwmAlCtetKV|Sc。田AttibjiasC3r#3-05mm-Q25-(mrnPiefG即,Cl254mmI5Mg.Ait。Direciiin5Mg.Ait。Direciiin5Mg.Ait。Direciiin5Mg

16、.Ait。Direciiin5Mg.Ait。DireciiinPiefHeiaN:-12.7Min-0.0254TnManLerPalis-EnforcsEhfLansicn-ttnm-Q50&nm5MgReliefConreii5MgReliefConreii5Mg45Dbqi注MinTorturer.EnebedBoiPibiiy=ijTordc(ji-ShjiestPiefSize-1mmPieflShatGicul-NctAJiciwE中n?irn0.101EmmUndaConcp-AfctvSTesipcini-Requiied;INaAlUtiLJBa)Piefdih-05mmkP

17、iefWfchh口加m3OK|Cancel元件布局。元件布局是否合理將直接影響到布線的速度和質(zhì)量，對后續(xù)操作至關(guān)重要。在布局時一般先放置與機械尺寸有關(guān)的固定位置的元器件，再放置特殊的和較大的元器件，最后放置小的元器件。同時要兼顧布線方面的要求，例如高頻元器件的放置要盡量緊湊，信號線的布線才可能盡可能的短，從而降低信號線的交叉干擾。自動布線。布線操作是PCB設(shè)計的重點，AltiumDesigner特有的智能交互式布線能力，只需拖拉即可完成布線。在自動布線的方式下，可以選擇對全部對象布線，或者是對指定網(wǎng)絡(luò)布線。設(shè)計規(guī)則檢查。顯示沒有錯誤。手工調(diào)整。對自動布線不完善或不盡如人意的部分進行手工布線操作

18、，另外手工調(diào)整階段還要完成鋪地、調(diào)整元件編號、添加字符(如需要)等操作。這樣就完成了印制電路板的設(shè)計。3.心得體會首先，AltiumDesigner是一款功能十分強大的軟件，我們所接觸到和使用的它的功能僅僅是皮毛，所以課程設(shè)計結(jié)束之后，如果想進一步更深地理解PCB設(shè)計，還有很多的經(jīng)驗和技巧要學。為期兩周的PCB課程設(shè)計讓我對利用AltiumDesigner軟件設(shè)計原理圖和電路板的基本步驟有了初步的了解。這次的課程設(shè)計與以往的有很大的區(qū)別，主要是自學教學視頻和參考書，老師則給我們提供了學習的平臺并隨時進行答疑。這是一種新的學習方法，通過自學、同學之間相互交流以及老師的指導，提高了自身的自學能力。在學習的過程中，我熟悉了利用軟件設(shè)計系統(tǒng)的詳細步驟，對原理圖設(shè)計中的網(wǎng)絡(luò)標號、端口號、電氣規(guī)則檢查和網(wǎng)絡(luò)表等概念有了一定的了解，懂得了繪制印刷電路板的具體流程。除此以外，這次課程設(shè)計還加深了元器件封裝的相關(guān)知識，并讓我對于芯片的引腳、常用連接方式和功能有了深入的認識，受益匪淺。以下是我在繪制過程中的具體心得：(1)畫原理圖的時候就要注意元器件的封裝，這將比最后生成pcb圖時再去檢查要節(jié)省很多時間，原理圖要嚴格按照所設(shè)計的電氣關(guān)系連接。畫圖時要注意原理圖的元器件編號和網(wǎng)絡(luò)標號。原理圖中NetLable