項(xiàng)目5 萬(wàn)年歷雙面異形PCB設(shè)計(jì)

PCB設(shè)計(jì)與制作——AltiumDesigner設(shè)計(jì)應(yīng)用（第二版）項(xiàng)目5萬(wàn)年歷雙面異形PCB設(shè)計(jì)項(xiàng)目5萬(wàn)年歷雙面異形PCB設(shè)計(jì)

項(xiàng)目描述：某PCB設(shè)計(jì)公司接到訂單，要求設(shè)計(jì)一款電子萬(wàn)年歷產(chǎn)品的電路板。萬(wàn)年歷電路設(shè)計(jì)主要應(yīng)用AT89C51單片機(jī)作為控制核心；采用LCD1602液晶顯示，DS18b20溫度傳感器測(cè)溫，DC1302時(shí)鐘芯片走時(shí)。

項(xiàng)目5萬(wàn)年歷雙面異形PCB設(shè)計(jì)

項(xiàng)目任務(wù)：任務(wù)5.1繪制萬(wàn)年歷電路的層次電路原理圖任務(wù)5.2設(shè)計(jì)萬(wàn)年歷電路雙面異形PCB

任務(wù)5.1繪制萬(wàn)年歷電路的層次電路原理圖設(shè)計(jì)任務(wù)：

1．繪制萬(wàn)年歷的元件符號(hào)：液晶顯示屏LCD、排阻RP1、單片機(jī)89C51和USB插座等；2．設(shè)計(jì)CR1220型紐扣電池貼片座子封裝；3．采用自底向上的層次原理圖設(shè)計(jì)方法，繪制電子萬(wàn)年歷的層次電路原理圖.4．輸出PDF文件和材料清單。一、總線與信號(hào)線束的區(qū)別總線是一組具有相同性質(zhì)的并行線的集合，是連接各個(gè)部件的一組信號(hào)線，如數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等。線束的概念有些像總線，但是線束可以包含的信號(hào)線的范圍更廣，可以包含多個(gè)不同性質(zhì)的信號(hào)線組合，還可以同時(shí)包含多條總線和信號(hào)線。二、認(rèn)識(shí)線束及其組成線束包括三個(gè)部分：信號(hào)線束、線束連接器、線束入口，如圖示。信號(hào)線束線束連接器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽導(dǎo)線端口線束入口任務(wù)實(shí)施步驟1：繪制萬(wàn)年歷電路元件符號(hào)打開“元件庫(kù)”文件夾中的“元件集成庫(kù).LibPkg”文件，打開“原理圖庫(kù).SchLib”，按圖示繪制元件符號(hào)。任務(wù)實(shí)施步驟2：設(shè)計(jì)紐扣電池座的元件封裝貼片CR1220型的紐扣電池座的外形如圖所示。打開中“元件集成庫(kù).LibPkg”的“封裝庫(kù).PCBLib”，按圖示設(shè)計(jì)CR1220型紐扣電池的貼片座子PCB封裝，封裝名為“CR1220”。任務(wù)實(shí)施步驟3：放置線束，繪制“單片機(jī)最小系統(tǒng)電路”子圖

1.新建“萬(wàn)年歷工程.PrjPCB”,新建“單片機(jī)最小系統(tǒng)電路.SchDoc”，設(shè)置自定義模板。

2.放置線束，線束連接器的名稱與端口同名，并可以隱藏。放置端口按鈕放置線束連接器按鈕放置線束連接器按鈕放置信號(hào)線束按鈕網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)端口（雙向箭頭）（I/O類型未指定）端口（輸入）信號(hào)線束線束連接器線束入口任務(wù)實(shí)施步驟3：放置線束，繪制“單片機(jī)最小系統(tǒng)電路”子圖3.繪制“單片機(jī)最小系統(tǒng)電路”子圖。任務(wù)實(shí)施步驟4：繪制“USB及按鍵控制電路”子圖新建“USB及按鍵控制電路.SchDoc”底層原理圖文件，設(shè)置自定義模板，修改標(biāo)題名稱。菜單命令“放置”→“線束”→“預(yù)定義的線束連接器”，選擇“BOTTON”可快速放置前面設(shè)置過(guò)的線束，設(shè)置隱藏線束連接器的名稱即可。任務(wù)實(shí)施步驟5：繪制“測(cè)溫及時(shí)鐘芯片電路”子圖新建“測(cè)溫及時(shí)鐘芯片電路.SchDoc”原理圖，設(shè)置自定義模板，修改標(biāo)題名稱。菜單命令“放置”→“線束”→“預(yù)定義的線束連接器”，選擇“CLOCK”線束直接放置。測(cè)溫模塊端口“TEMP”的I/O電氣類型為“Output”（輸出）。任務(wù)實(shí)施步驟6：繪制“液晶顯示及聲音報(bào)警電路”子圖新建“液晶顯示及聲音報(bào)警電路.SchDoc”原理圖，設(shè)置自定義模板，修改標(biāo)題名稱。點(diǎn)擊菜單命令“放置”→“線束”→“預(yù)定義的線束連接器”，選擇“LCD”線束直接放置?？偩€的端口“D[0..7]”的I/O電氣類型為“Input”（輸入）。任務(wù)實(shí)施步驟7：設(shè)計(jì)“萬(wàn)年歷頂層電路”原理圖1.新建“萬(wàn)年歷頂層電路.SchDoc”頂層原理圖，設(shè)置自定義模板，修改標(biāo)題名稱。2.單擊菜單欄命令“設(shè)計(jì)”→“CreateSheetSymbolFromSheet”（從圖紙生成圖表符），打開“ChooseDocumenttoPlace”對(duì)話框。在該對(duì)話框中分別選擇四個(gè)子圖文件，單擊OK按鈕，將光標(biāo)上出現(xiàn)的浮動(dòng)方塊圖表符放置在電路圖中。任務(wù)實(shí)施步驟7：設(shè)計(jì)“萬(wàn)年歷頂層電路”原理圖3.根據(jù)各個(gè)端口的信號(hào)性質(zhì)不同，分別用信號(hào)線束、總線及導(dǎo)線來(lái)連接各方塊電路圖，完成頂層電路原理圖的繪制。任務(wù)實(shí)施步驟7：修改元件封裝、圖紙自動(dòng)編號(hào)、驗(yàn)證工程1.批量修改元件封裝。單擊“工具”→“封裝管理器”，在彈出的“FootprintMannager”對(duì)話框中將所有封裝按表設(shè)置正確。DesignatorCommentFootprint數(shù)量庫(kù)引用名稱BT1CR1220CR1220（自制）1BatteryC1,C230pRAD-0.12CapC310uFRB.1/.2（自制）1CapPol2C4,C510pRAD-0.12CapDSDS18b20TO-921Header3K1POWERDPDT-61SWDPDTLCD1LCD1602HDR1X161自己制作LSBUZZERRB7.6-151SpeakerP14.5VBAT-21Header2Q19013TO-92A12N3904R1-R610kAXIL-0.36Res2R710AXIAL-0.31Res2DesignatorCommentFootprint數(shù)量庫(kù)引用名稱RP110kHDR1X91自己制作RP210kPOT1POTS1復(fù)位SW-P41SW-4PBS2功能SW-P41SW-4PBS3鬧鈴SW-P41SW-PBS4加SW-P41SW-4PBS5減SW-P41SW-4PBS6背光SW-P41SW-4PBU189C51SOT129-11自己制作U2DS1302DIP81DS1302USBUSB_AUSB2.5-2H4C1自己制作Y1-Y2XTALRAD-0.22XTAL任務(wù)實(shí)施步驟7：修改元件封裝、圖紙自動(dòng)編號(hào)、驗(yàn)證工程2.圖紙自動(dòng)編號(hào)。單擊菜單“工具”→“標(biāo)注”→“圖紙編號(hào)”，勾選左下方的“自動(dòng)圖紙編號(hào)”，單擊“確定”完成圖紙自動(dòng)編號(hào)。3.驗(yàn)證工程。單擊菜單命令“工程”→“ValidatePCBProject萬(wàn)年歷工程.PrjPCB”，對(duì)工程執(zhí)行驗(yàn)證，如果彈出“Messages”面板，需要修改電路再次編譯，直至沒(méi)有錯(cuò)誤為止。任務(wù)5.2設(shè)計(jì)萬(wàn)年歷電路的雙面異形PCB設(shè)計(jì)要求：1．板框：圓角矩形，在PCB四角放置安裝孔。2．參考圖示進(jìn)行PCB布局。3．布線規(guī)則：雙面板；GND和VCC都是0.8mm，其余走線為0.5mm等。4．添加滴淚焊盤、覆銅。5．輸出電路板的PDF文件和制造文件。任務(wù)實(shí)施步驟1：設(shè)計(jì)PCB的圓角矩形板框

PCB板框設(shè)計(jì)要求：形狀：圓角矩形尺寸：大小為102.5×60mm圓角半徑：2.5mm四角放置安裝孔，孔徑2.5mm孔心位置距離板邊框2.5mm1．在工程中新建

“萬(wàn)年歷PCB.PcbDoc”，設(shè)置參考原點(diǎn)，設(shè)置柵格為0.5mm。2．選擇禁止布線層，繪制矩形板框，選擇機(jī)械層“Mechanical1”。放置線性尺寸圖標(biāo)。

3．手工繪制1/4圓角，半徑：2.5mm。選中所有板框線，按快捷鍵“D→S→D”，裁板。4．在PCB板的四角放置安裝孔，孔徑為2.5mm，孔心距離板邊間距2.5mm。

任務(wù)實(shí)施步驟2：導(dǎo)入原理圖網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)元器件進(jìn)行布局單擊“設(shè)計(jì)”→“ImportChangesFrom萬(wàn)年歷工程.PrjPCB”菜單命令，參考圖示PCB布局。任務(wù)實(shí)施步驟3：設(shè)置布線規(guī)則，進(jìn)行布線1.設(shè)置布線規(guī)則安全間距：0.3mm線寬：GND和VCC都是0.8mm其余走線為0.5mm焊盤：孔徑0.9mm、直徑1.8mm布線層：雙面板2.參考圖示PCB布線3.設(shè)計(jì)規(guī)則檢查任務(wù)實(shí)施步驟4：添加滴淚焊盤及覆銅點(diǎn)擊菜單命令【工具】→【滴淚】，為所有焊盤及過(guò)孔添加滴淚。選擇“BottomLayer”，點(diǎn)擊布線工具欄的多邊形覆銅按鈕，設(shè)置覆銅與走線安全間距≥0.5mm，焊盤圍繞圓形，與GND網(wǎng)絡(luò)相連，且覆