電子產(chǎn)品制圖與制板高職全套教學(xué)課件

電子產(chǎn)品制圖與制板項(xiàng)目一簡(jiǎn)單放大電路的制圖與制板任務(wù)一認(rèn)識(shí)AltiumDesigner6.9軟件任務(wù)二繪制放大電路原理圖任務(wù)三繪制放大電路的印制電路板圖項(xiàng)目二串行時(shí)鐘電路的制圖與制板任務(wù)一繪制串行時(shí)鐘電路原理圖任務(wù)二繪制串行時(shí)鐘電路的印制電路板圖任務(wù)三制作單面PCB板項(xiàng)目三運(yùn)放電路的制圖與制板任務(wù)一繪制普通元件符號(hào)任務(wù)二繪制復(fù)合式元件符號(hào)任務(wù)三繪制運(yùn)放電路原理圖任務(wù)四創(chuàng)建PCB元件封裝任務(wù)五繪制運(yùn)放電路的印制電路板圖任務(wù)六PCB板的鉆孔項(xiàng)目四單片機(jī)系統(tǒng)的制圖與制板任務(wù)一繪制單片機(jī)系統(tǒng)電路原理圖任務(wù)二繪制單片機(jī)系統(tǒng)的印制電路板圖任務(wù)三制作雙面PCB板項(xiàng)目五流水燈電路的制圖與制板任務(wù)一繪制流水燈電路原理圖任務(wù)二繪制流水燈電路的印制電路板圖任務(wù)三制作PCB板任務(wù)1-1認(rèn)識(shí)AltiumDesigner6.9一、AltiumDesigner6.9軟件介紹二、AltiumDesigner6.9設(shè)計(jì)環(huán)境三、AltiumDesigner6.9文檔管理

知識(shí)點(diǎn)：軟件的安裝環(huán)境的熟悉文檔管理

知識(shí)鞏固:

上機(jī)練習(xí)一、AltiumDesigner6.9介紹——軟件簡(jiǎn)介隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的應(yīng)用使印制電路板（PCB)的布線更加精密和復(fù)雜，因此很多廠商都推出了自己的電子線路CAD（ComputerAidedDesign——計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）軟件，其中Protel以其界面友好、功能完善、操作簡(jiǎn)單、易學(xué)易用等優(yōu)點(diǎn)，在EDA（ElectronicDesignAutomation——電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）領(lǐng)域得到廣泛使用，深受廣大電子愛(ài)好者歡迎并作為首選的軟件。AltiumDesigner6是原Protel軟件開(kāi)發(fā)商Altium(澳大利亞）公司于2006年推出的一體化的電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，主要運(yùn)行在WindowsXP、Win7操作系統(tǒng)上。①軟件簡(jiǎn)介一、AltiumDesigner6.9介紹—軟件簡(jiǎn)介1988年，ProtelTechnology公司設(shè)計(jì)的DOS版電路設(shè)計(jì)軟件以其“易學(xué)、實(shí)用”的特點(diǎn)受到廣大電路設(shè)計(jì)人員的歡迎進(jìn)入20世紀(jì)90年代，ProtelTechnology公司及時(shí)推出了基于Windows的Protel軟件——ProtelforWindows1.0版1994年和1997年分別推出了ProtelforWindows2.0版和ProtelforWindows3.0版1998年P(guān)rotel公司推出了Protel98，特別是出色的自動(dòng)布線功能得到了用戶的支持1999年和2000年分別推出了Protel99和Protel99SE2002年8月推出了令人期待的最新產(chǎn)品ProtelDXP（2000年的8月ProtelTechnology成功地整合了多家EDA軟件公司，并更名為Altium公司）2004年和2005年Alitum公司分別推出了ProtelDXP2004和ProtelDXP2004SP2（可以選擇中文操作界面）2005年年底，Altium公司推出了Protel系列電子設(shè)計(jì)軟件的最新高端產(chǎn)品——AltiumDesigner6.02008年3月12日晚Altium公司推出了AltiumDesigner6.9（2759）一、AltiumDesigner6.9介紹—系統(tǒng)配置Altium公司推薦的系統(tǒng)配置為：1．操作系統(tǒng)：WindowsXP（專業(yè)版或家庭版）、Windows2000專業(yè)版、windowsvista。2．硬件配置：（1）至少1.8GHz微處理器。（2）512MB或1GB內(nèi)存。（3）至少3GB的硬盤(pán)空間。（壓縮文件就要1.3G，壓縮后1.3G，安裝文件要4G）（4）顯示器屏幕分辨率至少為1024╳768，32位真彩色，32MB顯存。②系統(tǒng)配置一、AltiumDesigner6.9介紹—軟件安裝③軟件安裝一、AltiumDesigner6.9介紹—軟件激活在原文件Altium.Designer.v6.9下找到文件夾AD_6.9_CR，將ALTIUM.alf和DXP.exe可執(zhí)行文件拷貝到安裝文件下，替換即可，然后重新打開(kāi)就可以自動(dòng)生成）若要想每次使用的話可以使用快捷方式，發(fā)送到桌面上即可。④軟件激活二、AltiumDesigner6設(shè)計(jì)環(huán)境-窗口界面①

軟件窗口界面二、AltiumDesigner6設(shè)計(jì)環(huán)境-工具欄系統(tǒng)默認(rèn)的工具欄和我們的Word等辦公軟件的工具欄是一樣的瀏覽器工具欄（位于AltiumDesigner6界面的上方右側(cè)，由瀏覽器地址編輯框、后退快捷按鈕、前進(jìn)快捷按鈕、回主頁(yè)快捷按鈕）②工具欄1．AltiumDesigner的主菜單欄（1）系統(tǒng)菜單1．AltiumDesigner的主菜單欄（2）文件（File）菜單1．AltiumDesigner的主菜單欄（3）顯示（View）菜單1．AltiumDesigner的主菜單欄（4）項(xiàng)目（Project）菜單1．AltiumDesigner的主菜單欄（5）窗口（Window）菜單1．AltiumDesigner的主菜單欄（6）幫助（Help）菜單2．AltiumDesigner的主頁(yè)二、AltiumDesigner6設(shè)計(jì)環(huán)境-工作區(qū)工作區(qū)位于AltiumDesigner6.9界面的中間，是用戶編輯各種文檔的區(qū)域。在無(wú)編輯對(duì)象打開(kāi)的情況下，工作區(qū)將自動(dòng)顯示為系統(tǒng)默認(rèn)主頁(yè)，主頁(yè)內(nèi)列出了常用的任務(wù)命令，單擊即可快捷啟動(dòng)相應(yīng)工具模塊。③工作區(qū)二、AltiumDesigner6設(shè)計(jì)環(huán)境-初始界面菜單DXP(系統(tǒng)菜單）：進(jìn)行資源用戶化，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、許可證管理等操作。File（文件菜單）：創(chuàng)建各種設(shè)計(jì)文件、創(chuàng)建各種項(xiàng)目。View（查看菜單）：控制界面中工具欄、工作面板等。Project（項(xiàng)目菜單）；項(xiàng)目管理、項(xiàng)目編輯、項(xiàng)目選項(xiàng)等操作。Windows（窗口菜單）：多個(gè)窗口排列操作（水平、垂直（返回margeall、新建）Help（幫助菜單）：相關(guān)操作的幫助、序列號(hào)的查看等（F1、About)④初始界面菜單二、AltiumDesigner6設(shè)計(jì)環(huán)境-用戶自定義啟動(dòng)AltiumDesigner6，執(zhí)行初始菜單DXP\Customize(用戶化)或打開(kāi)主頁(yè)Home\PickaTask\Configure\Customize打開(kāi)所示“CustomizingPickATaskEditor”對(duì)話框,對(duì)話框包含“Commands”和“Toolbars”兩個(gè)選項(xiàng)卡，其中“Commands”選項(xiàng)卡用于對(duì)菜單內(nèi)的命令調(diào)整，“Toolbars”選項(xiàng)卡用于在界面中添加完整的菜單和工具欄。我們?cè)撊绾巫远x菜單---如快捷鍵F1呢?插句話:必備軟件-有道詞典，PDF閱讀器等⑤用戶自定義---自定義菜單二、AltiumDesigner6設(shè)計(jì)環(huán)境-用戶自定義二、AltiumDesigner6設(shè)計(jì)環(huán)境-用戶自定義建立快捷鍵F1之前讓我們來(lái)想想，是不是要給他找好住處，帶上一頂帽子呢？也就是說(shuō)要給他找好位置，放到哪個(gè)主菜單下,讓我們一起來(lái)試試在瀏覽器工具欄下右鍵Customize打開(kāi)它,找到Help下的F1然后拖動(dòng)到該工具欄下即可不想要呢?-----扔帽子吧（打開(kāi)Customize，選中F1,變成黑色方框，然后右鍵刪除）二、AltiumDesigner6設(shè)計(jì)環(huán)境-參數(shù)設(shè)置啟動(dòng)AltiumDesigner6，執(zhí)行初始菜單DXP\preferences(參數(shù)設(shè)置)或打開(kāi)主頁(yè)Home\PickaTask\Configure\setupsystempreferencse打開(kāi)所示常規(guī)參數(shù)設(shè)置(語(yǔ)言localization、字體systemfornt等）顯示參數(shù)設(shè)置（恢復(fù)打開(kāi)文件desktop桌面區(qū)域\restoreopendocuments、PopupPanels區(qū)域\彈出或隱藏面板\)系統(tǒng)浮動(dòng)視窗透明度參數(shù)設(shè)置（編輯的時(shí)候可以隱藏)系統(tǒng)自動(dòng)備份參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)文件類型參數(shù)設(shè)置等等（我覺(jué)得可以在中文下進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，這樣方便)⑥參數(shù)設(shè)置二、AltiumDesigner6設(shè)計(jì)環(huán)境-面板標(biāo)簽為用戶提供了大量的工作區(qū)面板窗口，如文件管理面板、項(xiàng)目管理面板、分別位于AltiumDesigner6界面的左右兩側(cè)和下部。用戶可以用工作區(qū)面板右上部分的小按鈕移動(dòng)、修改或修剪面板，單擊相應(yīng)的面板標(biāo)簽還可以顯示、隱藏或切換工作面板窗口。（如果我們有些時(shí)候不知道如何打開(kāi)面板的話，可以在這里找）當(dāng)前快捷鍵（help\shortcute）常用的三個(gè)工作面板：Project（工作項(xiàng)目）

File（文件）

Library（庫(kù)）⑦面板標(biāo)簽三、AltiumDesigner6文檔管理—擴(kuò)展名設(shè)計(jì)文件擴(kuò)展名電路原理圖文件*.SchDOCPCB印制電路板文件*.PCBDOC原理圖元器件庫(kù)文件*.SchLibPCB元器件庫(kù)文件*.PCBLib元器件集成庫(kù)文件*.IntLibPCB項(xiàng)目工程文件*.PRJPCBFPGA項(xiàng)目工程文件*.PRJFPG三、AltiumDesigner6文檔管理--創(chuàng)建新Project要進(jìn)行PCB板設(shè)計(jì)，一般先要?jiǎng)?chuàng)建PCB項(xiàng)目文件（*.PRJPCB），然后在該項(xiàng)目文件下再新建原理圖文件和PCB文件等。創(chuàng)建項(xiàng)目文件一般有三種方法，如下圖所示，無(wú)論采用何種方法，系統(tǒng)都會(huì)新建一個(gè)默認(rèn)的項(xiàng)目文件“PCB_Project*.PriPCB(*表示數(shù)字)，三種方法如下所示三、AltiumDesigner6文檔管理--創(chuàng)建新Project三、AltiumDesigner6文檔管理--創(chuàng)建新Project方法一：選擇菜單File\Project\PCBProject。方法二：?jiǎn)螕鬎ile工作面板中New區(qū)域下的BlankProject(PCB)。方法三:單擊Home工作區(qū)窗口中的PrintedCircuitBoardDesign，在新出現(xiàn)的窗口中單擊NewBlankPCBProject。三、AltiumDesigner6文檔管理—Project快捷菜單在Project工作面板中新建的項(xiàng)目文件上單擊右鍵或在Project按鈕上單擊，然后在彈出的快捷菜單中選擇SaveProject，如上圖所示；也可以執(zhí)行菜單命令File\SaveProjectAs，在彈出所示的保存項(xiàng)目文件對(duì)話框中選擇合適的路徑，并修改文件名為“基本放大電路”。這樣，一個(gè)新的項(xiàng)目文件創(chuàng)建完畢，如下圖所示。三、AltiumDesigner6文檔管理—保存Project三、AltiumDesigner6文檔管理—保存Project三、AltiumDesigner6文檔管理—?jiǎng)?chuàng)建原理圖文件SCH建立項(xiàng)目文件后,就可以在該項(xiàng)目文件下新建原理圖文件(SCH)了。方法一：執(zhí)行菜單命令File\New\Schematic。方法二：?jiǎn)螕鬎ile工作面板中New區(qū)域下的SchematicSheet。這樣系統(tǒng)就會(huì)在當(dāng)前項(xiàng)目文件下新建一個(gè)原理圖文件“Sheet*.SchDoc(*表示數(shù)字),并自動(dòng)處于打開(kāi)狀態(tài)三、AltiumDesigner6文檔管理—?jiǎng)?chuàng)建原理圖文件SCH三、AltiumDesigner6文檔管理—保存原理圖SCH單擊工具欄中存盤(pán)按鈕或選擇菜單File\save,系統(tǒng)將會(huì)彈出文件保存對(duì)話框,如下圖所示,在對(duì)話框中選擇保存路徑并輸入文件名稱,單擊保存。一般情況下，在結(jié)束設(shè)計(jì)退出軟件之前，應(yīng)依次關(guān)閉打開(kāi)的文件和項(xiàng)目。關(guān)閉文件可以選擇菜單File\Close或在欲關(guān)閉的文件標(biāo)簽上單擊鼠標(biāo)右鍵從彈出的快捷菜單中選擇Close***（***為文件名）；關(guān)閉項(xiàng)目文件時(shí)，在圖所示的快捷菜單中選擇CloseProject。如果文件或項(xiàng)目未保存則提示存盤(pán)。采用類似的方法，可以新建并保存或關(guān)閉PCB文件，PCB庫(kù)文件，集成元件庫(kù)等。三、AltiumDesigner6文檔管理—關(guān)閉文件和項(xiàng)目三、AltiumDesigner6文檔管理—文檔切換可以用鼠標(biāo)進(jìn)行來(lái)回的切換ctrl+tab文檔從左到右切換ctrl+Shift+tab文檔從右到左切換上機(jī)練習(xí)內(nèi)容上機(jī)練習(xí)AD6.9的安裝與激活上機(jī)練習(xí)AD的啟動(dòng)和中英文工作界面的切換上機(jī)練習(xí)—在導(dǎo)航工具攔下建立About快捷菜單（提示：幫助菜單下）上機(jī)練習(xí)—添加“全屏顯示”菜單，使用Shift+F1實(shí)現(xiàn)，不要的話進(jìn)行刪除上機(jī)練習(xí)——設(shè)置文檔自動(dòng)備份的時(shí)間為10分鐘，保存文檔數(shù)為3份上機(jī)練習(xí)—新建一個(gè)PCB項(xiàng)目文件，保存在以自己的“班級(jí)姓名”命名的文件夾下，并在該文件夾下建立原理圖文件SCH和PCB文件，保存為“上機(jī)練習(xí)原理圖”繪制放大電路原理圖

任務(wù)1-2：任務(wù)目的

利用AltiumDesigner6.9繪制如圖1-10所示的放大電路原理圖。任務(wù)分析：

放大電路是電子電路領(lǐng)域的基本電路，種類繁多，在日常生活中應(yīng)用廣泛。圖1-10所示是一種分壓式共射放大電路，圖中主要由電子元器件、導(dǎo)線、電源等電氣對(duì)象組成。

任務(wù)實(shí)施1．工程項(xiàng)目文件的建立

進(jìn)入AltiumDesigner6.9環(huán)境后，執(zhí)行菜單命令“文件”→“新建”→“工程”→“PCB工程”，在左側(cè)的“Projects”面板中會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新建的PCB工程項(xiàng)目文件，默認(rèn)的新建項(xiàng)目文件名為PCB_Project1.PrjPCB，然后執(zhí)行菜單命令“文件”→“保存工程”，系統(tǒng)彈出如圖1-13所示的“Save”對(duì)話框，選擇好工程文件的保存路徑，修改文件名為“項(xiàng)目1.PrjPCB”，單擊“保存”按鈕，即建立好了“項(xiàng)目1.PrjPCB”工程項(xiàng)目文件。任務(wù)實(shí)施2．新建一個(gè)原理圖文件

在剛剛已經(jīng)創(chuàng)建好的工程項(xiàng)目文件“項(xiàng)目1.PrjPCB”中新建一個(gè)原理圖文件，可以執(zhí)行菜單命令“文件”→“新建”→“原理圖”，則在左側(cè)的“Projects”面板中出現(xiàn)了Sheet1.SchDoc的文件名，同時(shí)在右邊打開(kāi)了一個(gè)原理圖文件，繼續(xù)執(zhí)行菜單命令“文件”→“保存”，系統(tǒng)彈出“Save”保存原理圖文件對(duì)話框，選擇工程項(xiàng)目文件“項(xiàng)目1.PrjPCB”所在的文件夾，并將原理圖文件命名為Sheet1.SchDoc，單擊“保存”按鈕。任務(wù)實(shí)施3．原理圖環(huán)境設(shè)置

（1）設(shè)置圖紙為A4

（2）設(shè)置圖紙為橫放

（3）設(shè)置可見(jiàn)柵格為10mil

（4）設(shè)置光標(biāo)一次移動(dòng)一個(gè)柵格

（5）設(shè)置標(biāo)題塊為標(biāo)準(zhǔn)型

（6）顯示邊界

（7）使能電柵格，柵格范圍設(shè)為4任務(wù)實(shí)施4．放置元件（1）執(zhí)行菜單命令“放置”→“器件”，系統(tǒng)彈出“放置端口”對(duì)話框，如圖1-15所示，圖中顯示的是元件的4個(gè)屬性。（2）按照表1-2中R1的屬性參數(shù)分別輸入到各自的屬性文本框中，然后單擊確定按鈕，光標(biāo)變成十字形，并且元器件符號(hào)隨光標(biāo)移動(dòng)。（3）此時(shí)，可按“空格”鍵90o旋轉(zhuǎn)元件方向，按“X”鍵水平翻轉(zhuǎn)，按“Y”鍵垂直翻轉(zhuǎn)，確定好方向后，在適當(dāng)位置單擊鼠標(biāo)左鍵放置好一個(gè)元件。任務(wù)實(shí)施物理元件指定者注釋封裝Res2R118kAXIAL-0.4Res2R23.3kAXIAL-0.4Res2R3680AXIAL-0.4Res2R4200AXIAL-0.4Res2R510kAXIAL-0.4CapPol1C11uFACapPol1C210uFACapPol1C31uFANPNQ12N2222TO-226Header3P1Header3HDR1X3P1在MiscellaneousConnectors.IntLib中；其余元件在MiscellaneousDevices.IntLib任務(wù)實(shí)施5．編輯已放置好的元件（1）移動(dòng)元件。如果元件已放置在圖紙上，但位置不合適，可在元件符號(hào)上按住鼠標(biāo)左鍵并移動(dòng)位置。（2）改變?cè)较?。在已放置好的元件符?hào)上按住鼠標(biāo)左鍵，再按“空格”鍵90o旋轉(zhuǎn)元件方向，或按“X”鍵水平翻轉(zhuǎn)元件方向，按“Y”鍵垂直翻轉(zhuǎn)元件方向。（3）移動(dòng)元件標(biāo)號(hào)或標(biāo)注。若放置好的元件的標(biāo)號(hào)或標(biāo)注位置不合適，可在元件標(biāo)號(hào)或標(biāo)注上按住鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)。（4）編輯元件屬性。任務(wù)實(shí)施6．繪制導(dǎo)線

執(zhí)行菜單命令“放置”→“線”，光標(biāo)變?yōu)槭中危诠鈽?biāo)中心有一個(gè)灰色“x”形圖案，將光標(biāo)移動(dòng)到元件引腳端點(diǎn)處，此時(shí)光標(biāo)中心的“x”形變成紅色且變大，單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的起點(diǎn)；拖動(dòng)光標(biāo)在需要的拐彎位置單擊鼠標(biāo)左鍵，繼續(xù)拖動(dòng)光標(biāo)到連線的終點(diǎn)引腳再單擊鼠標(biāo)左鍵。最后單擊鼠標(biāo)右鍵退出畫(huà)線狀態(tài)。任務(wù)實(shí)施7．放置電源和接地符號(hào)

執(zhí)行菜單命令“放置”→“電源端口”，則一個(gè)電源（接地）符號(hào)粘在光標(biāo)上隨光標(biāo)移動(dòng)；再按“Tab”鍵，此時(shí)系統(tǒng)彈出“電源端口”對(duì)話框，如圖1-19所示。合理設(shè)置符號(hào)形式、顏色及符號(hào)名稱。任務(wù)實(shí)施8．生成網(wǎng)絡(luò)表文件

在SCH電路原理圖編輯窗口下，執(zhí)行菜單命令“設(shè)計(jì)”→“工程的網(wǎng)絡(luò)表”→“Protel”，系統(tǒng)在“項(xiàng)目1.PrjPCB”中的“Generated”文件夾里的“NetlistFiles”下自動(dòng)生成項(xiàng)目1.NET文件。這是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)表文件，雙擊打開(kāi)項(xiàng)目1.NET文件，文件中顯示網(wǎng)絡(luò)表的詳細(xì)內(nèi)容。

生成網(wǎng)絡(luò)表后，即可將網(wǎng)絡(luò)表里的信息導(dǎo)人印刷電路板，為電路板的組件布局和布線做準(zhǔn)備。任務(wù)實(shí)施9．保存原理圖文件和工程項(xiàng)目文件

執(zhí)行菜單命令“文件”→“保存”，將該電路原理圖保存到指定位置。

執(zhí)行菜單命令“文件”→“全部保存”，保存“項(xiàng)目1.PrjPCB”工程項(xiàng)目文件。最終繪制好的共射放大電路原理圖如圖1-12所示。實(shí)訓(xùn)練習(xí)練習(xí)題1單管放大電路原理圖如圖1-21所示，試畫(huà)出它的原理圖，圖中所用元件見(jiàn)表1-3。物理元件指定者注釋封裝Res2R1，R222kAXIAL-0.4Res2R32.2kAXIAL-0.4Res2R4220AXIAL-0.4RPotRP500kVR5CapPol1C14.7uFACapC2102RAD-0.1CapPol1C3，C4100uFANPNQ19013TO-226Header2P1INHDR1X2Header2P2OUTHDR1X2Header2P3DC12VHDR1X2P1，P2，P3在MiscellaneousConnectors.IntLib中；其余元件在MiscellaneousDevices.IntLib繪制放大電路的印制電路板圖

任務(wù)1-3：任務(wù)目的

在完成上次任務(wù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用AltiumDesigner6.9的PCB編輯器，使用手工布局與布線的方法設(shè)計(jì)出放大電路的PCB圖。

具體設(shè)計(jì)要求如下：1、創(chuàng)建PCB文件，合理設(shè)置PCB環(huán)境參數(shù)；2、設(shè)計(jì)單面PCB圖，電路板尺寸2000×1500mil，其電氣邊界距離物理邊界50mil；3、創(chuàng)建和加載網(wǎng)絡(luò)表文件；4、根據(jù)電氣設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行合理的布局、布線。任務(wù)實(shí)施1、新建一個(gè)PCB文件2、規(guī)劃電路板3、生成和加載網(wǎng)絡(luò)表文件4、元件布局5、手工布線實(shí)訓(xùn)練習(xí)課后習(xí)題練習(xí)P24繪制串行時(shí)鐘電路原理圖

任務(wù)2-1：任務(wù)目的

利用AltiumDesigner6.9繪制如圖2-1所示的串行時(shí)鐘電路原理圖。相關(guān)知識(shí)點(diǎn)：復(fù)合式元件

對(duì)于集成電路，在一個(gè)芯片上往往有多個(gè)相同的單元電路。如非門(mén)電路74LS04有14個(gè)引腳，在一個(gè)芯片上包含6個(gè)非門(mén)，引腳7是接地端，引腳14是電源端，為芯片上的所有單元供電，如圖2-2所示。這6個(gè)非門(mén)元件的名稱一樣，只是引腳號(hào)不同，如U1A、U1B等，這樣的元件稱為復(fù)合式元件。74LS04元件符號(hào)

總線

總線是多條并行導(dǎo)線的集合，如圖2-3所示的U12與SW1之間的連接是通過(guò)8條平行線實(shí)現(xiàn)的，如果一張圖紙中有多組這樣的平行線，會(huì)使圖面凌亂，但若使用總線結(jié)構(gòu)來(lái)表示，可以使圖面簡(jiǎn)潔、明了。在圖2-1中，U12與SW1之間的連接稱為總線結(jié)構(gòu)。多條并行導(dǎo)線連接

任務(wù)實(shí)施1．工程項(xiàng)目文件的建立

進(jìn)入AltiumDesigner6.9環(huán)境后，執(zhí)行菜單命令“文件”→“新建”→“工程”→“PCB工程”，在左側(cè)的“Projects”面板中會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新建的PCB工程項(xiàng)目文件，默認(rèn)的新建項(xiàng)目文件名為PCB_Project1.PrjPCB，然后執(zhí)行菜單命令“文件”→“保存工程”，系統(tǒng)彈出如圖2-4所示的“Save”對(duì)話框，選擇好工程文件的保存路徑，修改文件名為“項(xiàng)目2.PrjPCB”，單擊“保存”按鈕，即建立好了“項(xiàng)目2.PrjPCB”工程項(xiàng)目文件。任務(wù)實(shí)施2．新建一個(gè)原理圖文件

在剛剛已經(jīng)創(chuàng)建好的工程項(xiàng)目文件“項(xiàng)目2.PrjPCB”中新建一個(gè)原理圖文件，可以執(zhí)行菜單命令“文件”→“新建”→“原理圖”，則在左側(cè)的“Projects”面板中出現(xiàn)了Sheet1.SchDoc的文件名，同時(shí)在右邊打開(kāi)了一個(gè)原理圖文件，繼續(xù)執(zhí)行菜單命令“文件”→“保存”，系統(tǒng)彈出“Save”保存原理圖文件對(duì)話框，選擇工程項(xiàng)目文件“項(xiàng)目2.PrjPCB”所在的文件夾，并將原理圖文件命名為Sheet1.SchDoc，單擊“保存”按鈕。任務(wù)實(shí)施3．原理圖環(huán)境設(shè)置

（1）設(shè)置圖紙為A4

（2）設(shè)置圖紙為橫放

（3）設(shè)置可見(jiàn)柵格為10mil

（4）設(shè)置光標(biāo)一次移動(dòng)一個(gè)柵格

（5）設(shè)置標(biāo)題塊為標(biāo)準(zhǔn)型

（6）顯示邊界

（7）使能電柵格，柵格范圍設(shè)為4任務(wù)實(shí)施4．加載原理圖元件庫(kù)

在原理圖編輯界面下，執(zhí)行菜單命令“設(shè)計(jì)”→“添加/移除庫(kù)”，將彈出“可用庫(kù)”對(duì)話框，如圖2-6所示，選擇“已安裝”標(biāo)簽界面，單擊下方的“安裝”按鈕，在存放元件庫(kù)的路徑下，選擇所需元件庫(kù)文件名，然后單擊“打開(kāi)”按鈕，則所選元件庫(kù)文件名出現(xiàn)在“已安裝庫(kù)”顯示框內(nèi)。如還需添加其他元件庫(kù)文件則可重復(fù)上述操作步驟，在完成加載所有原理圖元件庫(kù)后，關(guān)閉“可用庫(kù)”對(duì)話框。

本次任務(wù)需要加載的兩個(gè)元件庫(kù)，其中“FSCLogicCounter.IntLib”元件庫(kù)位于“FairchildSemiconductor”文件夾中；“ONSemiLogicBufferLineDriver.IntLib”元件庫(kù)位于“ONSemiconductor”文件夾中。任務(wù)實(shí)施5．放置元件（1）執(zhí)行菜單命令“放置”→“器件”，系統(tǒng)彈出“放置端口”對(duì)話框，如圖2-7所示，圖中顯示的是元件的4個(gè)屬性。（2）按照表2-1中R1的屬性參數(shù)分別輸入到各自的屬性文本框中，然后單擊確定按鈕，光標(biāo)變成十字形，并且元器件符號(hào)隨光標(biāo)移動(dòng)。（3）此時(shí)，可按“空格”鍵90o旋轉(zhuǎn)元件方向，按“X”鍵水平翻轉(zhuǎn)，按“Y”鍵垂直翻轉(zhuǎn)，確定好方向后，在適當(dāng)位置單擊鼠標(biāo)左鍵放置好一個(gè)元件。任務(wù)實(shí)施物理元件指定者注釋封裝Res2R3470kAXIAL-0.4Res2R4470kAXIAL-0.4CapC90.1uFRAD-0.3XTALY14.915MHzR38SWDIP-8SW1SWDIP-8DIP-16CD4040BCNU12CD4040BCNN16ESN74LS04NU9SN74LS04N646-06U12在FSCLogicCounter.IntLib中，U9在ONSemiLogicBufferLineDriver.IntLib中；其余元件在MiscellaneousDevices.IntLib任務(wù)實(shí)施6．編輯已放置好的元件（1）移動(dòng)元件。如果元件已放置在圖紙上，但位置不合適，可在元件符號(hào)上按住鼠標(biāo)左鍵并移動(dòng)位置。（2）改變?cè)较颉Ｔ谝逊胖煤玫脑?hào)上按住鼠標(biāo)左鍵，再按“空格”鍵90o旋轉(zhuǎn)元件方向，或按“X”鍵水平翻轉(zhuǎn)元件方向，按“Y”鍵垂直翻轉(zhuǎn)元件方向。（3）移動(dòng)元件標(biāo)號(hào)或標(biāo)注。若放置好的元件的標(biāo)號(hào)或標(biāo)注位置不合適，可在元件標(biāo)號(hào)或標(biāo)注上按住鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)。（4）編輯元件屬性。任務(wù)實(shí)施7．繪制導(dǎo)線

執(zhí)行菜單命令“放置”→“線”，光標(biāo)變?yōu)槭中?，在光?biāo)中心有一個(gè)灰色“x”形圖案，將光標(biāo)移動(dòng)到元件引腳端點(diǎn)處，此時(shí)光標(biāo)中心的“x”形變成紅色且變大，單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的起點(diǎn)；拖動(dòng)光標(biāo)在需要的拐彎位置單擊鼠標(biāo)左鍵，繼續(xù)拖動(dòng)光標(biāo)到連線的終點(diǎn)引腳再單擊鼠標(biāo)左鍵。最后單擊鼠標(biāo)右鍵退出畫(huà)線狀態(tài)。任務(wù)實(shí)施8．放置電源和接地符號(hào)

執(zhí)行菜單命令“放置”→“電源端口”，則一個(gè)電源（接地）符號(hào)粘在光標(biāo)上隨光標(biāo)移動(dòng)；再按“Tab”鍵，此時(shí)系統(tǒng)彈出“電源端口”對(duì)話框，如圖2-14所示。合理設(shè)置符號(hào)形式、顏色及符號(hào)名稱。任務(wù)實(shí)施9．生成網(wǎng)絡(luò)表文件

在SCH電路原理圖編輯窗口下，執(zhí)行菜單命令“設(shè)計(jì)”→“工程的網(wǎng)絡(luò)表”→“Protel”，系統(tǒng)在“項(xiàng)目2.PrjPCB”中的“Generated”文件夾里的“NetlistFiles”下自動(dòng)生成項(xiàng)目1.NET文件。這是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)表文件，雙擊打開(kāi)項(xiàng)目1.NET文件，文件中顯示網(wǎng)絡(luò)表的詳細(xì)內(nèi)容。

生成網(wǎng)絡(luò)表后，即可將網(wǎng)絡(luò)表里的信息導(dǎo)人印刷電路板，為電路板的組件布局和布線做準(zhǔn)備。任務(wù)實(shí)施10．保存原理圖文件和工程項(xiàng)目文件

執(zhí)行菜單命令“文件”→“保存”，將該電路原理圖保存到指定位置。

執(zhí)行菜單命令“文件”→“全部保存”，保存“項(xiàng)目2.PrjPCB”工程項(xiàng)目文件。最終繪制好的共射放大電路原理圖如圖2-1所示。實(shí)訓(xùn)練習(xí)課后習(xí)題練習(xí)P52繪制串行時(shí)鐘電路的印制電路板圖

任務(wù)2-2：任務(wù)目的

在完成上次任務(wù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用AltiumDesigner6.9的PCB編輯器，使用自動(dòng)布局與布線的方法設(shè)計(jì)出時(shí)鐘電路的PCB圖。

具體要求如下：1、創(chuàng)建PCB文件，合理設(shè)置PCB環(huán)境參數(shù)；2、設(shè)計(jì)單面PCB圖，電路板尺寸2500×1800mil，其電氣邊界距離物理邊界100mil；3、添加元件封裝庫(kù)4、創(chuàng)建和加載網(wǎng)絡(luò)表文件；5、根據(jù)電氣設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行自動(dòng)布局、自動(dòng)布線。任務(wù)實(shí)施1、新建一個(gè)PCB文件2、添加元件封裝庫(kù)3、生成和加載網(wǎng)絡(luò)表文件4、元件的自動(dòng)布局5、自動(dòng)布線實(shí)訓(xùn)練習(xí)課后習(xí)題練習(xí)P48制作單面PCB板

任務(wù)2-3：任務(wù)目的

在繪制完成單面印制電路板圖的基礎(chǔ)上使用STR-FII環(huán)保型快速制板系統(tǒng)進(jìn)行單面PCB板的制作。任務(wù)分析1.印制電路板的概念●印制板的由來(lái):

元器件相互連接需要一個(gè)載體

●

印制板的作用：依照電路原理圖上的元器件、集成電路、開(kāi)關(guān)、連接器和其他相關(guān)元器件之間的相互關(guān)系和連接，將他們用導(dǎo)線的連接形式相互連接到一起。

原理圖印制板圖元器件圖形ebcRb1VRe1RcC3C2C1Rb2例如:C22.印制電路板發(fā)展過(guò)程印制電路板隨著電子元器件的發(fā)展而發(fā)展，由此可以分為下面幾個(gè)發(fā)展階段：●電子管分立器件導(dǎo)線連接●半導(dǎo)體分立器件單面印刷板●集成電路雙面印刷板●超大規(guī)模集成電路多層印刷板電子管體積大、重量重、耗電高,使用導(dǎo)線連接。電解電容接線端子電阻2.印制電路板發(fā)展過(guò)程2.印制電路板發(fā)展過(guò)程相對(duì)于電子管，半導(dǎo)體器件體積小、重量輕、耗電小、排列密集適用于單面印制板2.印制電路板發(fā)展過(guò)程單面板

集成電路的出現(xiàn)使布線更加復(fù)雜，此時(shí)單面板已經(jīng)不能滿足布線的要求，由此出現(xiàn)了雙面板——雙面布線。

隨著超大規(guī)模集成電路、BGA等元器件的出現(xiàn)，雙面板也不能適應(yīng)布線的要求，出現(xiàn)了多層板。目前技術(shù)上可以作出50層以上的電路板，當(dāng)前產(chǎn)品大規(guī)模使用的是4～8層板多層板

（實(shí)物)BGA封裝芯片QFP封裝芯片正面背面任務(wù)實(shí)施實(shí)訓(xùn)、大賽、科研需要手工制作印制板,

使用印制板快速制作系統(tǒng)輔助設(shè)備。轉(zhuǎn)印機(jī)高速臺(tái)轉(zhuǎn)裁板機(jī)一、選板打印出設(shè)計(jì)好的圖紙，根據(jù)圖紙裁切大小相符的感光板，可避免不必要的浪費(fèi)印制電路板的制作原材料是覆銅板。覆銅板又分為單面板和雙面板，其結(jié)構(gòu)如下：基板（材料、厚度有多種規(guī)格）熱壓銅箔(厚度35μm)單面板雙面板熱壓銅箔(厚度35μm)熱壓銅箔(厚度35μm)基板（材料、厚度有多種規(guī)格）二、曝光

曝光時(shí)間為60-90S三、顯影顯影中顯影完成

顯影時(shí)間為5-20S加熱器溫度調(diào)節(jié)

加熱器和對(duì)流泵氣管

四、蝕刻蝕刻中蝕刻完成

完成一塊單面板的制作只要十分鐘五、鉆孔手工鉆孔實(shí)訓(xùn)練習(xí)分組進(jìn)行單面PCB板的制作繪圖練習(xí)

任務(wù)2-4：任務(wù)目的

利用AltiumDesigner6.9繪制如圖所示的全加器電路原理圖，并在此原理圖的基礎(chǔ)上使用自動(dòng)布局布線的方法設(shè)計(jì)出全加器的PCB板圖。任務(wù)分析：

全加器電路是電子電路領(lǐng)域中的一種基本電路，在電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛，應(yīng)用電路如圖所示。圖中主要由復(fù)合式電子元器件、總線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)、導(dǎo)線以及電源等電氣對(duì)象組成。

任務(wù)實(shí)施物理元件指定者注釋封裝Header3P1Header3HDR1X3Header2P2Header2HDR1X2SN74LS138NU1SN74LS138N648-08SN74LS20NU2SN74LS20NN014U1在ONSemiLogicDecoderDemux.IntLib中；U2在TILogicGate2.IntLib中；P1、P2在MiscellaneousConnectors.IntLib元件庫(kù)中。實(shí)訓(xùn)練習(xí)課后習(xí)題練習(xí)P36繪制普通元件符號(hào)

任務(wù)3-1-1：任務(wù)目的利用AltiumDesigner6.9中的原理圖元件庫(kù)編輯器繪制如圖3-1所示的NEW555元件符號(hào)。任務(wù)分析

有3種途徑可以獲得所需的元件庫(kù)：軟件內(nèi)置的元件庫(kù)、第三方提供的元件庫(kù)（可通過(guò)各大公司網(wǎng)站上下載）、用戶自定義的元件庫(kù)。本次任務(wù)即為第三種途徑。

任務(wù)實(shí)施1、設(shè)計(jì)項(xiàng)目文件的建立

執(zhí)行菜單命令“文件/新建/工程/PCB工程”，新建一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目文件，默認(rèn)的項(xiàng)目文件名為PCB_Project1.PrjPCB，保存文件并更名為“項(xiàng)目3.PrjPCB”。2、新建一個(gè)原理圖元件庫(kù)文件

在已經(jīng)創(chuàng)建好的項(xiàng)目文件“項(xiàng)目3.PrjPCB”中新建一個(gè)原理圖元件庫(kù)文件，可以執(zhí)行菜單命令“文件/新建/庫(kù)/原理圖庫(kù)”，則在左邊的項(xiàng)目面板中出現(xiàn)了SchLib1.SchLib的文件名，同時(shí)在右邊打開(kāi)了一個(gè)原理圖元件庫(kù)文件，保存文件。

3、新建元件在原理圖元件庫(kù)編輯界面，執(zhí)行菜單命令“工具\(yùn)新器件”，彈出如圖3-6所示“NewComponent（新元件命名）”對(duì)話框，輸入“NEW555”。這時(shí)在元器件庫(kù)編輯管理器中可以看到多了NEW555元件。4、繪制元件外形執(zhí)行菜單命令“放置Place\矩形Rectangle”或單擊繪圖工具欄上的按鈕，此時(shí)鼠標(biāo)指針旁邊會(huì)多出一個(gè)大十字符號(hào)，將大十字指針中心移動(dòng)到坐標(biāo)軸原點(diǎn)處(X：0，Y：0)，單擊鼠標(biāo)左鍵，把它定為直角矩形的左上角，移動(dòng)鼠標(biāo)指針到矩形的右下角，再單擊鼠標(biāo)左鍵，即可完成矩形的繪制。這里繪制矩形大小為8格×6格。如圖3-8所示。4、繪制元件外形5、放置引腳執(zhí)行菜單命令“放置P1ace/引腳Pin或單擊繪圖工具欄上的按鈕，來(lái)繪制元件的引腳。此時(shí)鼠標(biāo)指針旁邊會(huì)多出一個(gè)大十字符號(hào)及一條短線，這時(shí)按下鍵盤(pán)上的【Tab】鍵，就可彈出“PinProperties（引腳屬性）”設(shè)置對(duì)話框，如圖3-9所示。6、設(shè)置器件屬性實(shí)訓(xùn)練習(xí)繪制如圖3-19所示的元件符號(hào)。繪制復(fù)合式元件符號(hào)

任務(wù)3-1-2：任務(wù)目的利用AltiumDesigner6.9中的原理圖元件庫(kù)編輯器繪制如圖3-21所示的NEW324復(fù)合式元件符號(hào)。相關(guān)知識(shí)點(diǎn)：復(fù)合式元件

對(duì)于集成電路，在一個(gè)芯片上往往有多個(gè)相同的單元電路。如非門(mén)電路74LS04，它有14個(gè)引腳，在一個(gè)芯片上包含六個(gè)非門(mén)，這六個(gè)非門(mén)元件名一樣，只是引腳號(hào)不同，如圖（b）中的U1A、U1B等。其中引腳為1、2的圖形稱為第一單元，對(duì)于第一單元系統(tǒng)會(huì)在元件標(biāo)號(hào)的后面自動(dòng)加上A，引腳為3、4的圖形稱為第二單元，對(duì)于第二單元系統(tǒng)會(huì)在元件標(biāo)號(hào)的后面自動(dòng)加上B，其余同理。（a）74LS04引腳接線（b）74LS04原理圖符號(hào)

74LS04集成芯片任務(wù)實(shí)施1、制作第一個(gè)單元電路2、制作第二個(gè)單元電路3、制作其他單元電路4、器件屬性實(shí)訓(xùn)練習(xí)繪制運(yùn)放電路原理圖

任務(wù)3-1-3：任務(wù)目的

利用AltiumDesigner6.9繪制如圖3-29所示的運(yùn)放電路原理圖。相關(guān)知識(shí)點(diǎn)：自行繪制復(fù)合式元件任務(wù)實(shí)施物理元件指定者注釋封裝NEW324U1NEW324DIP-14Res2R1、R2、R315MAXIAL-0.4Res2R4、R5、R6、R74.7k、12k、47k、4.2k、AXIAL-0.4RPotR83kVR5CapC1、C21uFRAD-0.3Diode1N4001D1、D21N4001DO-41Header4P1Header4HDR1X4U1在自建的Schlib1.SchLib中，其余元件在MiscellaneousDevices.IntLib實(shí)訓(xùn)練習(xí)課后習(xí)題練習(xí)P89創(chuàng)建PCB元件封裝

任務(wù)3-2-1：任務(wù)目的利用AltiumDesigner6.9中的元件封裝庫(kù)編輯器繪制如圖3-40所示的NEW_D14的元件封裝。具體要求：焊盤(pán)的垂直間距100mil，水平間距300mil焊盤(pán)的外徑65mil，內(nèi)徑32mil外形輪廓框長(zhǎng)800mil，寬200mil，圓弧半徑50mil圖中背景方格為100X100mil。相關(guān)知識(shí)點(diǎn)任務(wù)實(shí)施1、新建一個(gè)PCB元件庫(kù)文件2、選擇庫(kù)文件的工作層3、放置焊盤(pán)4、繪制外形輪廓5、設(shè)置元件參考坐標(biāo)6、命名并保存文件實(shí)訓(xùn)練習(xí)1、繪制一個(gè)如圖所示的4引腳按鍵開(kāi)關(guān)的封裝KEY4

具體要求：焊盤(pán)的垂直間距300mil，水平間距200mil焊盤(pán)的外徑65mil，內(nèi)徑39mil外形輪廓框?yàn)榫匦?00X200mil，圓半徑50mil圖中背景方格為100X100mil。常用按鍵2、繪制51單片機(jī)的封裝PDIP-40繪制運(yùn)放電路的印制電路板圖

任務(wù)3-2-2：任務(wù)目的在完成前面幾次任務(wù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用AltiumDesigner6.9的PCB編輯器，使用自動(dòng)布局與布線的方法設(shè)計(jì)出運(yùn)放電路的PCB圖。具體要求如下：1、使用向?qū)?chuàng)建PCB文件，合理設(shè)置PCB環(huán)境參數(shù)；2、設(shè)計(jì)單面PCB圖，電路板尺寸3000×2000mil，其電氣邊界距離物理邊界50mil；3、添加元件封裝庫(kù)4、創(chuàng)建和加載網(wǎng)絡(luò)表文件；5、根據(jù)電氣設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行自動(dòng)布局、自動(dòng)布線。任務(wù)實(shí)施1、新建一個(gè)PCB文件2、添加元件封裝庫(kù)3、創(chuàng)建和加載網(wǎng)絡(luò)表文件4、元件布局5、自動(dòng)布線實(shí)訓(xùn)練習(xí)課后習(xí)題練習(xí)P109項(xiàng)目三運(yùn)放電路的制圖與制板任務(wù)3-3PCB板的鉆孔2023/11/2121:49162PCB板的鉆孔2023/11/2121:49163PCB板的鉆孔2023/11/2121:49164PCB板的鉆孔2023/11/2121:49165任務(wù)目標(biāo)

制作PCB板時(shí)，能夠正確使用STR2100型數(shù)控鉆孔機(jī)進(jìn)行自動(dòng)快速的電路板鉆孔操作。鉆孔視頻2023/11/2121:49166任務(wù)分解（一）創(chuàng)建加工文件（二）CircuitWorkstation軟件的仿真操作（三）STR2100數(shù)控鉆操作步驟2023/11/2121:49167實(shí)訓(xùn)儀器及軟件AltiumDesigner6.9軟件CircuitWorkstation軟件STR2100數(shù)控鉆孔機(jī)2023/11/2121:49168任務(wù)實(shí)施（一）創(chuàng)建加工文件（完整的加工文件需要分兩次輸出）1.打開(kāi)PCB文件，執(zhí)行菜單“文件/制造輸出/GerberFiles”命令，第一次輸出Gerber文件。2.執(zhí)行菜單“文件/制造輸出/NCDrillFiles”命令，第二次輸出鉆孔加工文件。（詳見(jiàn)教材P116）2023/11/2121:49169（二）CircuitWorkstation軟件的仿真操作雙擊圖標(biāo)“

”，打開(kāi)CircuitWorkstation軟件，主界面如下圖所示：（詳見(jiàn)P125）任務(wù)實(shí)施2023/11/2121:49170CircuitWorkstation主界面2023/11/2121:49171①②③④⑤⑥STR2100數(shù)控鉆2023/11/2121:491721.安裝鉆頭2.固定PCB板3.開(kāi)啟電源4.運(yùn)行CircuitWorkstation軟件5.打開(kāi)加工文件，設(shè)置參數(shù)STR2100數(shù)控鉆操作步驟2023/11/2121:491736.試鉆孔

（1）選鉆頭（2）設(shè)原點(diǎn)（3）走邊框（4）試鉆孔7.正式鉆孔（1）固定原點(diǎn)（2）正式鉆孔8.換鉆頭，回原點(diǎn)，再鉆孔直到加工完成。STR2100數(shù)控鉆操作步驟2023/11/2121:49174STR2100數(shù)控鉆操作問(wèn)題如何使用自動(dòng)鉆孔機(jī)將PCB板上面孔的位置鉆準(zhǔn)確？2023/11/2121:49175觀看鉆孔操作視頻總結(jié)本次任務(wù)任務(wù)小結(jié)繪制電路原理圖和PCB板圖

任務(wù)3-4：任務(wù)目的利用AltiumDesigner6.9繪制如圖所示的電路原理圖，并在此原理圖基礎(chǔ)上，使用自動(dòng)布局布線和手工調(diào)整的方法設(shè)計(jì)出電路的PCB圖。（注意要先自行繪制555的元件符號(hào)）任務(wù)實(shí)施物理元件指定者注釋封裝555U1、U2555DIP-8Res2R1、R2、R375k、10k、10kAXIAL-0.4Res2R4、R5220k、10kAXIAL-0.4CapPol1C1、C210uFACapC3、C40.01uFRAD-0.1Header2P1、P2Header2HDR1X2U1、U2是自繪元件，P1、P2在MiscellaneousConnectors.IntLib，其余元件在MiscellaneousDevices.IntLib中。實(shí)訓(xùn)練習(xí)課上習(xí)題練習(xí)繪制單片機(jī)系統(tǒng)電路原理圖

任務(wù)4-1：任務(wù)目的利用AltiumDesigner6.9的原理圖編輯器繪制一個(gè)較為復(fù)雜的單片機(jī)系統(tǒng)電路原理圖。電路原理圖參考圖4-1、圖4-2、圖4-3和圖4-4。

圖4-1主電路圖

圖4-2MCU子電路圖圖4-3KEY子電路圖圖4-4LED子電路圖相關(guān)知識(shí)點(diǎn)：層次原理圖的繪制方法本次任務(wù)我們采用自頂向下的層次原理圖設(shè)計(jì)方法，先設(shè)計(jì)主電路圖（圖4-1），再根據(jù)主電路圖設(shè)計(jì)子電路圖（圖4-2、圖4-3、圖4-4）。實(shí)訓(xùn)練習(xí)課后習(xí)題練習(xí)P141繪制單片機(jī)系統(tǒng)的印制電路板圖

任務(wù)4-2：任務(wù)目的在完成上次任務(wù)單片機(jī)系統(tǒng)電路原理圖的基礎(chǔ)上運(yùn)用AltiumDesigner6.9的PCB編輯器，使用自動(dòng)布局與布線的方法設(shè)計(jì)出單片機(jī)系統(tǒng)的雙面板圖，如圖4-10。

具體要求如下：1．使用向?qū)?chuàng)建PCB文件，合理設(shè)置PCB環(huán)境參數(shù)；2．設(shè)計(jì)雙面PCB圖，電路板尺寸5000×4000mil，其電氣邊界距離物理邊界100mil；3．添加元件封裝庫(kù)，沒(méi)有的可自創(chuàng)封裝；4．創(chuàng)建和加載網(wǎng)絡(luò)表文件；5．根據(jù)電氣設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行自動(dòng)布局、自動(dòng)布線。任務(wù)實(shí)施1、使用向?qū)陆ㄒ粋€(gè)PCB文件2、添加元件封裝庫(kù)3、創(chuàng)建和加載網(wǎng)絡(luò)表文件4、元件布局5、自動(dòng)布線實(shí)訓(xùn)練習(xí)課后習(xí)題練習(xí)任務(wù)4-3制作雙面PCB板

一、電子產(chǎn)品的一般制作流程印制電路板發(fā)展過(guò)程單面板

集成電路的出現(xiàn)使布線更加復(fù)雜，此時(shí)單面板已經(jīng)不能滿足布線的要求，由此出現(xiàn)了雙面板——雙面布線。

隨著超大規(guī)模集成電路、BGA等元器件的出現(xiàn)，雙面板也不能適應(yīng)布線的要求，出現(xiàn)了多層板。目前技術(shù)上可以作出50層以上的電路板，當(dāng)前產(chǎn)品大規(guī)模使用的是4～8層板多層板

（實(shí)物)BGA封裝芯片QFP封裝芯片正面背面

（一）工廠批量生產(chǎn)●工藝流程：底片(光繪)選材下料鉆孔孔金屬化貼膜圖形轉(zhuǎn)移電鍍?nèi)ツのg刻表面涂敷檢驗(yàn)二、PCB的制作計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)打印曝光顯影蝕刻防鍍鉆孔鍍前處理過(guò)孔（二）手工制作手工制作工藝流程圖1.廠家資質(zhì)認(rèn)證，確保加工質(zhì)量。

2.成本價(jià)格:5分～8分/cm28分～14分/cm2

。

3.成品驗(yàn)收，確保100％合格率(特別是雙面板)。

4.明確工藝技術(shù)要求。（二）手工制作1.板材厚度板材的平整度

2.印制板實(shí)際尺寸

3.阻焊

4.絲印

5.鍍鉛錫

6.通孔測(cè)試（針床測(cè)試、非針測(cè)試）

7.廠家測(cè)試報(bào)告等送廠家加工印制板的工藝要求：訓(xùn)練、大賽、科研需要手工制作印制板,

可使用印制板快速制作系統(tǒng)設(shè)備。轉(zhuǎn)印機(jī)高速臺(tái)轉(zhuǎn)腐蝕機(jī)裁板機(jī)1、制板精度低，只可制作單面板，無(wú)法制作雙面板2、需使用熱轉(zhuǎn)印紙，熱轉(zhuǎn)印機(jī)3、所使用的藥劑為三氯化鐵，對(duì)人體有害，且污染環(huán)境傳統(tǒng)制板的缺點(diǎn)：傳統(tǒng)制板的危害

環(huán)保型多功能制板系統(tǒng)環(huán)

保

型

制

板

工

藝一、選板打印出設(shè)計(jì)好的圖紙，根據(jù)圖紙裁切大小相符的感光板，可避免不必要的浪費(fèi)二、曝光、顯影

曝光顯影中

顯影完成

曝光時(shí)間為60-90S，顯影時(shí)間為5-20S三、蝕刻

蝕刻中蝕刻完成

完成一塊單面板的制作只要十分鐘如何制作雙面板

制作雙面板時(shí)，雙面光印板的曝光、顯影、蝕刻操作步驟與單面板一致，蝕刻好后再進(jìn)行防鍍、鉆孔、及過(guò)孔處理。雙面板過(guò)孔前準(zhǔn)備

鍍前準(zhǔn)備

防鍍劑

鉆孔

鍍前處理鍍前處理（1）表面處理2~4分鐘：（功用：清潔孔洞，增加鍍層附著力）A、將雙面板平放于塑膠平底淺盆B、擠2-10cc或適量表面處理劑于板面上，用刷子涂刷板面(如圖4-43)，主要是將藥水刷入孔內(nèi)C、翻面重做B步驟，并用手指壓板邊數(shù)次，讓藥水從孔內(nèi)冒出來(lái)(如圖4-44)D、(B~C)重復(fù)做二次以上E、用清水洗凈，盡快執(zhí)行下一步驟

圖4-43刷子涂刷板面圖4-44藥水從孔內(nèi)冒出鍍前處理（2）活化2~4分鐘：藥水為棕黑色，如呈清澄狀，即表示已失效須更換，操作方法與表面處理（A-E）一樣，功用：全面吸附上催鍍金屬（3）剝膜2~4分鐘操作方法與表面處理（A-E）一樣，請(qǐng)輕刷表面直至防鍍涂膜完全溶解后洗凈，功用：僅余孔洞附著上催鍍金屬（4）鍍前處理（預(yù)鍍）2~4分鐘操作方法與表面處理（A-E）一樣，盡量讓銅箔表面含著藥水，少接觸空氣，須至銅箔變色，操作完成時(shí)，建議先把光印板放在水里，取出甩干后盡快進(jìn)行下一步操作功用：增加全體銅箔與鍍層附著力過(guò)孔（鍍鎳）

鍍鎳中

成品

完成一塊雙面板的制作只需40分鐘結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、環(huán)保型蝕刻槽是采用透明材料制成，利用環(huán)保型透明蝕刻液體進(jìn)行蝕刻，可以觀察蝕刻全過(guò)程及利用環(huán)保型透明電鍍液體進(jìn)行過(guò)孔，可以觀察過(guò)孔全過(guò)程，讓學(xué)習(xí)輕松愉快，環(huán)保型液體保持了環(huán)境的清潔，攜帶方便，操作簡(jiǎn)便。2、抽屜式的曝光裝置，具有真空吸附功能，時(shí)間控制功能；顯像槽采用透明材料制成，采用環(huán)保型顯像材料，制作過(guò)程清晰明了，確保制板精度及過(guò)度蝕刻現(xiàn)象，采用耗材為環(huán)保型不損傷手的透明液劑。產(chǎn)品特點(diǎn)1、線路板制板精度：4-6mil(線徑及線距)0.1-0.15mm2、最小過(guò)孔精度：φ0.3mm3、采用超大液晶屏顯示，單片機(jī)原理控制，可設(shè)操作報(bào)警；4、可在辦公室、會(huì)議室等環(huán)境清潔要求比較高辦公場(chǎng)所操作

5、制板所需耗材符合環(huán)保要求無(wú)污染，對(duì)人體沒(méi)有傷害

STR-FII環(huán)保制板系統(tǒng)環(huán)保證書(shū)制板耗材檢測(cè)三、PCB的設(shè)計(jì)（一）準(zhǔn)備工作（二）布線設(shè)計(jì)（三）常見(jiàn)錯(cuò)誤（一）準(zhǔn)備工作1.確定板材、板厚、形狀、尺寸

2.確定與板外元器件連接方式

3.確認(rèn)元器件安裝方式

4.閱讀分析原理圖1.確定板材、板厚、形狀、尺寸

印制電路板的制作原材料是覆銅板。覆銅板又分為單面板和雙面板，其結(jié)構(gòu)如下：基板（材料、厚度有多種規(guī)格）熱壓銅箔(厚度35μm)單面板雙面板熱壓銅箔(厚度35μm)熱壓銅箔(厚度35μm)基板（材料、厚度有多種規(guī)格）2.確定對(duì)外連接方式印制板對(duì)外連接方式有兩種：直接焊接簡(jiǎn)單、廉價(jià)、可靠，不易維修接插式維修、調(diào)試、組裝方便；產(chǎn)品成本提高，對(duì)印制板制造精度及工藝要求高。2.確定對(duì)外連接方式3.確認(rèn)元器件安裝方式表面貼裝通孔插裝4.閱讀分析原理圖線路中是否有高壓、大電流、高頻電路，對(duì)于元器件之間、線與線之間通常耐壓200V/mm；印制板上的銅箔線載流量，一般可按1A/mm估算；高頻電路需注意電磁兼容性設(shè)計(jì)以避免產(chǎn)生干擾。找出干擾源主要找出容易產(chǎn)生熱干擾、電磁干擾、磁電干擾的元器件，元器件布局時(shí)需要注意這些干擾源，以免對(duì)電路整體功能產(chǎn)生影響4.閱讀分析原理圖了解電路中所有元器件的形狀、尺寸、引線不同型號(hào)、規(guī)格元器件尺寸差異很大，需要了解其體積大小，設(shè)計(jì)電路板時(shí)要注意留有足夠的安裝空間；對(duì)于IC要注意引腳的排列順序及各引腳的功能。4.閱讀分析原理圖了解所有附加材料原理圖中沒(méi)有體現(xiàn)而設(shè)計(jì)時(shí)必備的器材，如：散熱器、連接器、緊固裝置······4.閱讀分析原理圖（二）布線設(shè)計(jì)（插裝）1.元件面布設(shè)要求

2.印制導(dǎo)線設(shè)計(jì)要求

3.焊盤(pán)設(shè)計(jì)要求1.元件面布設(shè)要求●整齊、均勻、疏密一致●整個(gè)印制板要留有邊框，通常5～10mm●元器件不得交叉重疊●單腳單焊盤(pán)。每個(gè)引腳有一個(gè)焊盤(pán)對(duì)應(yīng)，不允許共用焊盤(pán)不推薦元件面要求●干擾器件放置應(yīng)盡量減小干擾例如：發(fā)熱元件放置于下風(fēng)處，怕熱元件放置于上風(fēng)處，并遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。布局時(shí)要通過(guò)改變?cè)骷奈恢?、方向以?shí)現(xiàn)合理布局。

1.元件面布設(shè)要求2.印制導(dǎo)線設(shè)計(jì)要求導(dǎo)線應(yīng)盡可能少、短、不交叉導(dǎo)線寬度導(dǎo)線寬度通常由載流量和可制造性決定，一般要求PCB設(shè)計(jì)的導(dǎo)線寬度≥0.2mm，由于制作工藝的限制，設(shè)計(jì)時(shí)導(dǎo)線不易過(guò)細(xì)。布線時(shí)，遇到折線要走45°。④導(dǎo)線間距，一般≥0.2mm⑤電源線和地線盡量粗。與其它布線要有明顯區(qū)別。⑥對(duì)于雙面板，正反面的走線不要平行，應(yīng)垂直布設(shè)。例如：2.印制導(dǎo)線設(shè)計(jì)要求3.焊盤(pán)設(shè)計(jì)要求形狀通常為圓形，靈活掌握焊盤(pán)形狀對(duì)于IC器件，可以將圓形焊盤(pán)改為長(zhǎng)圓形，以增大焊盤(pán)間的距離便于走線。3.焊盤(pán)設(shè)計(jì)要求可靠性焊盤(pán)間距要足夠大，通?！?.2mm，如間距過(guò)小，可以改變焊盤(pán)的形狀以得到足夠的焊盤(pán)間距3.焊盤(pán)設(shè)計(jì)要求板面允許的情況下，導(dǎo)線盡量粗一些。導(dǎo)線與導(dǎo)線之間的間距不要過(guò)近。導(dǎo)線與焊盤(pán)的間距不得過(guò)近。板面允許的情況下，焊盤(pán)盡量大一些。初學(xué)者設(shè)計(jì)時(shí)需掌握的基本原則是：（三）常見(jiàn)錯(cuò)誤可挽回性錯(cuò)誤多余連接——切斷丟失連線——導(dǎo)線連接不可挽回性錯(cuò)誤

IC引腳順序錯(cuò)誤元件安裝方向、外形尺寸、引腳方向錯(cuò)誤。

謝謝！繪制流水燈電路原理圖

任務(wù)5-1：任務(wù)目的

利用AltiumDesigner6.9繪制如圖5-1所示的流水燈電路原理圖。

任務(wù)實(shí)施物理元件指定者注釋封裝Res2R1、R2、R118.2K、1K、5.1K6-0805Res2R3~R82206-0805CapC1、C222pF、22pF1608[0603]CapPol1C322uFALED2D1~D8LED23.2×1.6×1.1XTALY112MR38SW-PBS1SW-PB自建封裝Header2P1Header2RAD-0.3P89C51X2BNU2P89C51X2BNSOT187-2_LU2在PhilipsMicrocontroller8-Bit.IntLib中，P1在MiscellaneousConnectors.IntLib中；其余元件在MiscellaneousDevices.IntLib實(shí)訓(xùn)練習(xí)課上習(xí)題練習(xí)繪制流水燈電路的印制電路板圖

任務(wù)5-2：任務(wù)目的在完成上次任務(wù)流水燈電路原理圖的基礎(chǔ)上運(yùn)用AltiumDesigner6.9的PCB編輯器，使用自動(dòng)布局與布線的方法設(shè)計(jì)出流水燈電路的PCB圖，如圖5-12。

具體要求如下：1．使用向?qū)?chuàng)建PCB文件，合理設(shè)置PCB環(huán)境參數(shù)；2．設(shè)計(jì)單面PCB圖，電路板尺寸3000×2000mil，其電氣邊界距離物理邊界50mil；3．添加元件封裝庫(kù)4．創(chuàng)建和加載網(wǎng)絡(luò)表文件；5．根據(jù)電氣設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行自動(dòng)布局、自動(dòng)布線。任務(wù)實(shí)施1、新建一個(gè)PCB文件2、添加元件封裝庫(kù)3、創(chuàng)建和加載網(wǎng)絡(luò)表文件4、元件布局5、自動(dòng)布線實(shí)訓(xùn)練習(xí)課后習(xí)題練習(xí)任務(wù)5-3制作PCB板1.印制電路板的概念●印制板的由來(lái):

元器件相互連接需要一個(gè)載體

●

印制板的作用：依照電路原理圖上的元器件、集成電路、開(kāi)關(guān)、連接器和其他相關(guān)元器件之間的相互關(guān)系和連接，將他們用導(dǎo)線的連接形式相互連接到一起。

一概述原理圖印制板圖元器件圖形ebcRb1VRe1RcC3C2C1Rb2例如:C22.印制電路板發(fā)展過(guò)程

印制電路板隨著電子元器件的發(fā)展而發(fā)展，由此可以分為下面幾個(gè)發(fā)展階段：●電子管分立器件導(dǎo)線連接●半導(dǎo)體分立器件單面印刷板●集成電路雙面印刷板●超大規(guī)模集成電路多層印刷板電子管體積大、重量重、耗電高,使用導(dǎo)線連接。電解電容接線端子電阻2.印制電路板發(fā)展過(guò)程2.印制電路板發(fā)展過(guò)程相對(duì)于電子管，半導(dǎo)體器件體積小、重量輕、耗電小、排列密集適用于單面印制板2.印制電路板發(fā)展過(guò)程單面板

集成電路的出現(xiàn)使布線更加復(fù)雜，此時(shí)單面板已經(jīng)不能滿足布線的要求，由此出現(xiàn)了雙面板——雙面布線。

隨著超大規(guī)模集成電路、BGA等元器件的出現(xiàn)，雙面板也不能適應(yīng)布線的要求，出現(xiàn)了多層板。目前技術(shù)上可以作出50層以上的電路板，當(dāng)前產(chǎn)品大規(guī)模使用的是4～8層板多層板

（實(shí)物)BGA封裝芯片QFP封裝芯片五號(hào)電池正面背面二PCB設(shè)計(jì)（一）準(zhǔn)備工作（二）布線設(shè)計(jì)（三）常見(jiàn)錯(cuò)誤（一）準(zhǔn)備工作1.確定板材、板厚、形狀、尺寸

2.確定與板外元器件連接方式

3.確認(rèn)元器件安裝方式

4.閱讀分析原理圖1.確定板材、板厚、形狀、尺寸

印制電路板的制作原材料是覆銅板。覆銅板又分為單面板和雙面板，其結(jié)構(gòu)如下：基板（材料、厚度有多種規(guī)格）熱壓銅箔(厚度35μm)單面板雙面板熱壓銅箔(厚度35μm)熱壓銅箔(厚度35μm)基板（材料、厚度有多種規(guī)格）2.確定對(duì)外連接方式印制板對(duì)外連接方式有兩種：直接焊接簡(jiǎn)單、廉價(jià)、可靠，不易維修接插式維修、調(diào)試、組裝方便；產(chǎn)品成本提高，對(duì)印制板制造精度及工藝要求高。2.確定對(duì)外連接方式3.確認(rèn)元器件安裝方式表面貼裝通孔插裝4.閱讀分析原理圖線路中是否有高壓、大電流、高頻電路，對(duì)于元器件之間、線與線之間通常耐壓200V/mm；印制板上的銅箔線載流量，一般可按1A/mm估算；高頻電路需注意電磁兼容性設(shè)計(jì)以避免產(chǎn)生干擾。找出干擾源主要找出容易產(chǎn)生熱干擾、電磁干擾、磁電干擾的元器件，元