Altium Designer 22基礎(chǔ)與實(shí)例教程 課件 第10章 綜合實(shí)例

第十章綜合實(shí)例

本章將介紹一個(gè)簡(jiǎn)單電路的完整設(shè)計(jì)過(guò)程，幫助讀者建立對(duì)SCH和PCB較為系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

學(xué)習(xí)要點(diǎn)電路板設(shè)計(jì)流程繪制電路原理圖生成網(wǎng)絡(luò)表繪制印制電路板11.1電路板設(shè)計(jì)流程

11.1.1電路板設(shè)計(jì)的一般步驟一般來(lái)說(shuō)，電路板的設(shè)計(jì)分為如下3個(gè)階段：（1）設(shè)計(jì)電路原理圖，即利用AltiumDesigner22的原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)（AdvancedSchematic）繪制一張電路原理圖。（2）生成網(wǎng)絡(luò)表。網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(jì)與印制電路板設(shè)計(jì)之間的一座橋梁。網(wǎng)絡(luò)表可以從電路原理圖中獲得，也可以從印制電路板中提取。（3）設(shè)計(jì)印制電路板。在這個(gè)過(guò)程中，要借助AltiumDesigner22提供的強(qiáng)大功能完成電路板的版面設(shè)計(jì)和高難度的布線工作。11.1.2電路原理圖設(shè)計(jì)的一般步驟

電路原理圖是整個(gè)電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它決定了后續(xù)工作是否能夠順利進(jìn)展。一般而言，電路原理圖的設(shè)計(jì)包括如下幾個(gè)部分：設(shè)計(jì)電路圖圖紙大小及其版面。在圖紙上放置需要設(shè)計(jì)的元器件。對(duì)所放置的元件進(jìn)行布局布線。對(duì)布局布線后的元器件進(jìn)行調(diào)整。保存文檔并打印輸出。11.1.3印制電路板設(shè)計(jì)的一般步驟

1．規(guī)劃電路板。2．設(shè)置電路板參數(shù)。3．導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表及元器件封裝。4．元器件布局。5．自動(dòng)布線。6．手工調(diào)整。7．保存及輸出文件。11.2繪制電路原理圖

11.2.1啟動(dòng)原理圖編輯器1．從桌面上單擊執(zhí)行“開(kāi)始”→“程序”→“AltiumDesigner”命令，即可啟動(dòng)AltiumDesigner22。2．執(zhí)行“文件”→“新的”→“項(xiàng)目”菜單命令，建立一個(gè)新的PCB項(xiàng)目，如圖所示。3．執(zhí)行菜單命令“文件”→“保存工程為”，將項(xiàng)目命名為“Documents.PrjPcb”，保存在指定的目錄文件夾中。如圖所示。新建設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)項(xiàng)目初始畫(huà)面4．執(zhí)行“文件”→“新的”→“原理圖”菜單命令，新建了一個(gè)原理圖文件，如圖所示，新建的原理圖文件會(huì)自動(dòng)添加到“Documents.PrjPcb”項(xiàng)目中，并將其保存為cuisch.SchDoc。5．雙擊原理圖文件圖標(biāo)，進(jìn)入原理圖編輯環(huán)境，如圖所示。11.2.2設(shè)置圖紙參數(shù)

單擊右下角按鈕，在彈出的快捷菜單中選擇“Properties（屬性）”命令，打開(kāi)“Properties（屬性）”面板，圖紙的尺寸設(shè)置為A4，放置方向設(shè)置為L(zhǎng)andscape，圖紙標(biāo)題欄設(shè)為Standard，其他采用默認(rèn)設(shè)置

11.2.3繪制元件

本電路原理圖需要3個(gè)芯片：一個(gè)77E58單片機(jī)、一個(gè)24C01的EEPROM和一個(gè)MAX232的電平轉(zhuǎn)換芯片。另外還需要一個(gè)顯示屏器件：LCD12232。以繪制77E58單片機(jī)為例，其具體操作步驟如下。

添加原理圖元件庫(kù)元件庫(kù)瀏覽器“Rectangle（矩形）”對(duì)話框

“Text（文本）”對(duì)話框

設(shè)置管腳屬性放置管腳11.2.4放置元件1．加載元件庫(kù)。2．在“MiscellaneousConnectors.IntLib”元件庫(kù)中選擇9段連接頭“DConnector9”，對(duì)于本原理圖，連接頭上的10和11引腳不必顯示出來(lái)，雙擊元件，在“引腳屬性”窗口中取消9腳和10腳的“展示”屬性的選擇，修改前后的數(shù)碼管如圖所示。3．搜索元件。加載需要的元件庫(kù)修改前后的元件

查找元件4．將查找到的元件雙擊直接放置到原理圖中即可。5．放置所有元件并進(jìn)行屬性設(shè)置，結(jié)果如圖所示。6．執(zhí)行“放置”→“線”菜單命令或單擊“布線”工具欄中的（放置線），放置導(dǎo)線，完成連線操作。完成連線后的原理圖如圖所示。放置所有元件連接原理圖7．執(zhí)行“放置”→“網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽”菜單命令或單擊“布線”工具欄中的（放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)）按鈕，完成之后的原理圖如圖所示。8．放置電源符號(hào)。執(zhí)行“放置”→“電源端口”菜單命令或單擊“布線”工具欄中的（VCC電源端口）按鈕，放置電源，結(jié)果如圖所示。11.3生成網(wǎng)絡(luò)表

執(zhí)行如圖所示的“設(shè)計(jì)”→“工程的網(wǎng)絡(luò)表”→“Protel（生成原理圖網(wǎng)絡(luò)表）”菜單命令，或者按快捷鍵D＋N，系統(tǒng)自動(dòng)生成了當(dāng)前工程的網(wǎng)絡(luò)表文件“Documents.NET”，并存放在當(dāng)前工程下的“Generated\NetlistFiles”文件夾中。雙擊打開(kāi)該工程網(wǎng)絡(luò)表文件“Documents.NET”，生成的網(wǎng)絡(luò)表如圖所示。11.4繪制印制電路板

11.4.1創(chuàng)建一個(gè)新的PCB在將設(shè)計(jì)從原理圖編輯器轉(zhuǎn)換到PCB編輯器之前，需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)有最基本的板子輪廓的空白PCB，最簡(jiǎn)單方法是使用PCB模板，這將選擇工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)板輪廓又創(chuàng)建了自定義的板子尺寸。創(chuàng)建新的PCB。選擇菜單欄中的“文件”→“打開(kāi)”命令，在彈出的對(duì)話框中選擇模板文件“4000×4000.PcbDoc”，將其保存為“cuisch.PcbDoc”，如圖所示。11.4.2設(shè)置印制電路板的參數(shù)

利用如圖所示的“工具”→“優(yōu)先選項(xiàng)”菜單命令，或者按快捷鍵T＋P，打開(kāi)如圖所示的“優(yōu)選項(xiàng)”對(duì)話框，設(shè)置PCB編輯環(huán)境中的各個(gè)參數(shù)。在這里都采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置即可，不用更改任何參數(shù)，直接進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)。11.4.3制作PCB元器件封裝

本實(shí)例要繪制兩個(gè)元件的PCB封裝：77E58和LCD12232。以77E58的封裝為例，其具體繪制步驟如下。1．執(zhí)行“文件”→“新的”→“庫(kù)”→“PCB元件庫(kù)”菜單命令，將切換到PCB元件庫(kù)編輯環(huán)境，如圖所示。2．將工作層切換到“TopOverlay（絲印層）”，將活動(dòng)層設(shè)置為頂層絲印層。3．執(zhí)行”放置”→“線條”菜單命令，光標(biāo)變?yōu)槭中螤?，單擊鼠?biāo)左鍵確定直線的起點(diǎn)，并移動(dòng)鼠標(biāo)就可以拉出一條直線。用鼠標(biāo)將直線拉到合適位置，在此單擊鼠標(biāo)左鍵確定直線終點(diǎn)4．在“Top-Layer（頂層）”層執(zhí)行“放置”→“焊盤(pán)”菜單命令，鼠標(biāo)箭頭上懸浮一個(gè)十字光標(biāo)和一個(gè)焊盤(pán)，移動(dòng)鼠標(biāo)左鍵確定焊盤(pán)的位置。按照同樣的方法放置另外幾個(gè)焊盤(pán)。5．編輯焊盤(pán)屬性。雙擊焊盤(pán)即可進(jìn)入設(shè)置焊盤(pán)屬性面板，如圖10-30所示。6．如圖所示為77E58封裝外觀，雙擊“PCBLibrary”操作界面的元件框內(nèi)會(huì)出現(xiàn)的PCBCOMPONENT_1空文件，在彈出的命名對(duì)話框中將元件名稱改為77E58，如圖所示，然后單擊“確定”按鈕即可。7．執(zhí)行“工具”→“新的空元件”菜單命令，這時(shí)在PCBLibrary操作界面的元件框內(nèi)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的PCBCOMPONENT_1空文件。雙擊PCBCOMPONENT_1，在彈出的命名對(duì)話框中將元件名稱改為“LCD12232”。8．按照上面的步驟再繪制出LCD12232的封裝，如圖所示。11.4.4導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表1．打開(kāi)“cuisch.SchDoc”文件，使之處于當(dāng)前的工作窗口中，同時(shí)應(yīng)保證“PCB1.PcbDoc”文件也處于打開(kāi)狀態(tài)。2．執(zhí)行“設(shè)計(jì)”→“UpdatePCBDocumentPCB1.PcbDoc”（更新PCB文件PCB1.PcbDoc）菜單命令，系統(tǒng)將對(duì)原理圖和PCB圖的網(wǎng)絡(luò)報(bào)表進(jìn)行比較并彈出一個(gè)“工程變更指令”對(duì)話框，如圖所示。3．單擊按鈕，系統(tǒng)將掃描所有的改變，看能否在PCB上執(zhí)行所有的改變。隨后在每一項(xiàng)所對(duì)應(yīng)的“檢測(cè)”欄中將顯示標(biāo)記4．進(jìn)行合法性校驗(yàn)后單擊按鈕，系統(tǒng)將完成網(wǎng)絡(luò)表的導(dǎo)入，同時(shí)在每一項(xiàng)的“完成”欄中顯示標(biāo)記提示導(dǎo)入成功，如圖所示。

檢查變更命令執(zhí)行變更命令5．單擊按鈕關(guān)閉該對(duì)話框，這是可以看到在PCB圖布線框的右側(cè)出現(xiàn)了導(dǎo)入的所有元件的封裝模型，如圖所示。11.4.5元件布局由于元件不多，這里可以采用手工布局的方式，其結(jié)果如圖所示。11.4.6自動(dòng)布線1．執(zhí)行“設(shè)計(jì)”→“規(guī)則”菜單命令，打開(kāi)如圖所示的“PCB規(guī)則及約束編輯器”對(duì)話框，設(shè)置設(shè)計(jì)規(guī)則。2．在“Routing”（線路）選項(xiàng)卡中，設(shè)置PCB走線的各種規(guī)則類，為自動(dòng)布線操作給出一定的約束條件，以保證自動(dòng)布線過(guò)程能在一定程度上滿足設(shè)計(jì)人員的要求，信號(hào)線與焊盤(pán)之間的規(guī)則距離顯示為8mil。3．單擊如圖所示對(duì)話框中的“Electrical”（電氣）類→“Clearance”（安全間距規(guī)則），打開(kāi)如圖10-40所示的對(duì)話框，將信號(hào)線與焊盤(pán)之間的規(guī)則距離更改為12mil，單擊“確定”按鈕，回到PCB編輯狀態(tài)。4．執(zhí)行“布線”→“自動(dòng)布線”→“全部”菜單命令，彈出布線策略對(duì)話框，運(yùn)行自動(dòng)布線。單擊按鈕，自動(dòng)布線