U盤電路原理圖設(shè)計(jì).ppt

1、PCB設(shè)計(jì)與制作,任務(wù)2.3 U盤電路原理圖設(shè)計(jì) 電子課件,學(xué)習(xí)情境二,本任務(wù)內(nèi)容,1.引導(dǎo)文 2.工作任務(wù)描述 3.操作演示,引導(dǎo)文,引導(dǎo)文 任務(wù)2.3 U盤電路原理圖設(shè)計(jì),教學(xué)目的 知識能力：熟悉Altium Designer原理圖中網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、輸入輸出端口、ERC測試點(diǎn)、注釋及非電氣圖形等對象的屬性。 技能能力：采用模塊法繪制U盤電路原理圖，并掌握知識能力中對象的操作方法和技巧。 社會能力：培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。,2.3.1 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的放置及屬性,在Altium Designer的原理圖繪制過程中，實(shí)現(xiàn)元器件間的電氣連接的方法有四種，一是元件引

2、腳直接連接，二是利用導(dǎo)線連接，三是使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，四是利用節(jié)點(diǎn)。 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的物理意義是電氣連接點(diǎn)。,引導(dǎo)文,1網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的放置操作步驟,引導(dǎo)文,1）單擊wiring工具欄中的 圖標(biāo)，或執(zhí)行菜單命令“Place|Net Label”，或按快捷鍵P|N，光標(biāo)變成十字形且?guī)в幸粋€初始標(biāo)號為Net Label1隨光標(biāo)浮動。 2）移動光標(biāo)到需要放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的導(dǎo)線上，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號仍為浮動狀態(tài)，此時按空格鍵可改變其方向，當(dāng)出現(xiàn)紅色交叉標(biāo)志時，單擊即可完成放置。此時光標(biāo)仍處于放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的狀態(tài)，重復(fù)操作即可放置其他的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，右擊或按Esc鍵即可退出。 3）設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的屬性。在放置狀態(tài)時按Tab鍵，或放置到圖紙上后

3、，雙擊網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，系統(tǒng)彈出Net Label （網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號）屬性設(shè)置對話框，如圖2-48所示。設(shè)置完畢，單擊Ok按鈕。,圖2-48 Net label 對話框,引導(dǎo)文,2網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的屬性,引導(dǎo)文,Net Label （網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號）屬性設(shè)置對話框中各項(xiàng)含義： 1）Net：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號名稱。 2）X-Location、Y-Location：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的位置。 3）Orientation：設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的方向。共有4種方向。 0 Degrees（0度）、90 Degrees（90度）、180 Degrees（180度）、270 Degrees（270度）。 4）Color：設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的顏色。 5）Font：設(shè)置網(wǎng)

4、絡(luò)標(biāo)號的字體、字號。,引導(dǎo)文,圖2-49 Port屬性對話框,2.3.3 忽略ERC測試點(diǎn),1忽略ERC測試點(diǎn)的放置操作步驟 1）單擊wiring工具欄中的 圖標(biāo)，或執(zhí)行菜單命令“Place|Directives|No ERC”，或按快捷鍵“P|V|N”，光標(biāo)變成十字形且?guī)в胁㈦S光標(biāo)浮動。 2）移動光標(biāo)到需要放置忽略ERC測試點(diǎn)的引腳上，忽略ERC測試點(diǎn)仍為浮動狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)紅色交叉標(biāo)志時，單擊即可完成放置。此時光標(biāo)仍處于放置忽略ERC測試點(diǎn)的狀態(tài)，重復(fù)操作即可放置其他的忽略ERC測試點(diǎn)，右擊或按Esc鍵即可退出。 3）設(shè)置忽略ERC測試點(diǎn)的屬性。在放置狀態(tài)時按Tab鍵，或放置到圖紙上后，雙擊忽

5、略ERC測試點(diǎn)，系統(tǒng)彈出No ERC屬性設(shè)置對話框，如圖2-50所示。設(shè)置完畢，單擊Ok按鈕。,引導(dǎo)文,2忽略ERC測試點(diǎn)的屬性 1）Color：忽略ERC測試點(diǎn)顏色。 2）Location X、Location Y：忽略ERC測試點(diǎn)位置。 3）lock：確定忽略ERC測試點(diǎn)是否處于鎖定狀態(tài)。,圖2-50 Net label 對話框,引導(dǎo)文,2.3.4 PCB布線指示,1PCB布線指示的放置操作步驟 1）執(zhí)行菜單命令“Place|Directives|PCB Layout”，或按快捷鍵“P|V|P”，光標(biāo)變成十字形且?guī)в?隨光標(biāo)浮動。 2）移動光標(biāo)到需要放置PCB布線指示的位置上，PCB布線指

6、示仍為浮動狀態(tài)，單擊即可完成放置。此時光標(biāo)仍處于放置PCB布線指示的狀態(tài)，重復(fù)操作即可放置其他的PCB布線指示，右擊或按Esc鍵即可退出。 3）設(shè)置PCB布線指示。在放置狀態(tài)時按Tab鍵，或放置到圖紙上后，雙擊PCB布線指示，系統(tǒng)彈出Parameters屬性設(shè)置對話框，如圖2-51所示。設(shè)置完畢，單擊Ok按鈕。,引導(dǎo)文,圖2-51 Port屬性對話框,引導(dǎo)文,2PCB布線指示的屬性 1）Name：用于輸入PCB布線指示符號的名稱。 2）Orientation：用于輸入PCB布線指示符號的方向，共有4種方向。0 Degrees（0度）、90 Degrees （90度）、180 Degrees（1

7、80度）、270 Degrees（270度）。 3）X-Location、Y-Location：用于輸入PCB布線指示符號在原理圖上的橫縱坐標(biāo)。 4）參數(shù)坐標(biāo)窗口：該窗口列出該P(yáng)CB布線指示的相關(guān)參數(shù)，包括名稱、數(shù)值、類型。選中任一參數(shù) 值，單擊Edit按鈕，系統(tǒng)彈出如圖2-52所示Parameters Properties設(shè)置對話框。在該對話框中單擊“Edit Rule Values”，系統(tǒng)將彈出Choose Design Rule Type對話框，如圖2-53所示。列出了PCB布線指示用到的所有類型的規(guī)則供用戶選擇。,引導(dǎo)文,圖2-52 Parameters Properties設(shè)置對話框

8、 圖2-53 Choose Design Rule Type對話框,引導(dǎo)文,2.3.5 非電氣圖形,單擊 按鈕，各種工具如圖2-54所示。Altium Designer的繪圖功能，都體現(xiàn)在Drawing Tools工具欄中。該工具欄在Place菜單下。其功能如下：,引導(dǎo)文,圖2-54 Drawing Tools工具欄,1. 繪制直線的參作步驟 1）單擊 圖標(biāo)，或執(zhí)行菜單命令“Place|Drawing Tools|Line”，光標(biāo)變成十字形。 2）單擊鼠標(biāo)左鍵確定直線的起點(diǎn)。 3）在畫直線的過程中，可以按Shift+空格鍵改變拐彎樣式。 4）在適當(dāng)位置單擊鼠標(biāo)左鍵確定直線的終點(diǎn)。 5）單擊鼠標(biāo)

9、右鍵完成一段直線的繪制。 可按以上步驟繪制新的直線，繪制完畢，連續(xù)單擊鼠標(biāo)右鍵兩下，退出畫線狀態(tài)。,引導(dǎo)文,2.直線的屬性設(shè)置 在畫直線的過程中按下Tab鍵，系統(tǒng)彈出PolyLine屬性設(shè)置對話框，如圖2-55所示。在屬性對話框中進(jìn)行設(shè)置。PolyLine屬性設(shè)置對話框中各選項(xiàng)的含義如下： 1）Line Width：線寬，共有4種線寬。Smallest；Small；Medium；Large。 2）Line Style：線型，共有3種線型。Solid：實(shí)線；Dashed：虛線；Dotted：點(diǎn)線。 3）Color：直線的顏色。 4）Lock：確定直線是否鎖定。設(shè)置完畢，單擊Ok按鈕。 其他圖形的

10、繪制過程和屬性設(shè)置跟直線基本相同，這里不再贅述。,引導(dǎo)文,圖2-55 設(shè)置直線屬性,引導(dǎo)文,2.3.6 工作任務(wù)描述,圖3-56 U盤電路原理圖,2.3.8 操作過程,1.新建工程及圖紙 在進(jìn)行本電路的設(shè)計(jì)前，首先需要建立其工作環(huán)境。 1）啟動Altium Designer Summer 09。 2）在Altium Designer主界面的菜單欄中，選擇“file|New|project|PCB project”命令建立一個工程文件。 3）選擇“file|save As”命令將新建的工程文件保存于任務(wù)3文件夾下的子任務(wù)2.3中，并命名為“U盤電路設(shè)計(jì)PrjPCB”。在“Project”面板中，

11、項(xiàng)目文件名變?yōu)椤癠盤電路設(shè)計(jì)PrjPCB”。如圖2-57所示。該項(xiàng)目中沒有任何內(nèi)容，可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需要添加各種設(shè)計(jì)文檔。,操作步驟演示,操作步驟,4）選擇“file|New|schematic”命令，在該項(xiàng)目文件中新建一個電路原理圖文件，系統(tǒng)默認(rèn)文件名為“sheet1.SchDoc”，選擇“file|save As”命令，將新建的原理圖文件保存于任務(wù)3文件夾下的子任務(wù)2.3中，并命名為“U盤電路設(shè)計(jì)SchDoc”。此時，在“Project”面板中，項(xiàng)目文件名變?yōu)椤癠盤電路設(shè)計(jì)SchDoc”。如圖2-58所示。在創(chuàng)建原理圖文件的同時，也就進(jìn)入了原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)環(huán)境。,操作步驟,操作步驟,圖2-57

12、 新建項(xiàng)目文件,圖2-58 創(chuàng)建原理圖文件,操作步驟,2設(shè)置圖紙參數(shù)和環(huán)境參數(shù) 設(shè)置圖紙參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，本任務(wù)前已經(jīng)講述，這里只做簡單介紹。在編輯窗口中右擊，在彈出的右鍵快捷菜單中單擊“Options”選擇“Document Options”或“Document Parameters”或“sheet”命令，系統(tǒng)將彈出Document Options對話框，對圖紙參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。我們將圖紙的尺寸及標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)格設(shè)置為“A4”，放置方向設(shè)置為橫向“Landscape”，圖紙明細(xì)表設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)“Standard”，單擊對話框中的“Change System Font”按鈕，系統(tǒng)將彈出“字體”對話框。在該對話框

13、中，設(shè)置字體為“Arial”，設(shè)置字形為“常規(guī)”，大小設(shè)置為“10”，單擊“確定”按鈕。其他選項(xiàng)均采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。,3. 添加元件庫 創(chuàng)建原理圖文件后，系統(tǒng)已默認(rèn)為該文件加載了一個集成元件庫“Miscellaneous Devices.Lib”。 本任務(wù)中的K9F080U0B、IC1114、AT1201可根據(jù)本教材的模塊2的操作步驟自行設(shè)計(jì)，故需要將自行設(shè)計(jì)的“U盤電路設(shè)計(jì).SchLib”文件添加到項(xiàng)目中。方法是：點(diǎn)擊窗口右上處“Libraries”面板中單擊“Libraries”按鈕，系統(tǒng)將彈出Avaliable Libraries對話框，在該對話框中單擊“Install”按鈕，打開自行設(shè)

14、計(jì)的元件庫所在路徑，并添加至庫中。,操作步驟,4.調(diào)入元件，按照模塊法繪制原理圖 根據(jù)2.3.6中的U盤電路設(shè)計(jì)資料，我們可知，U盤電路主要由：U盤供電模塊、濾波電容電路模塊、存儲模塊、接口電路、連接器及開關(guān)電路等，本節(jié)內(nèi)容我們按照原理圖，采用模塊設(shè)計(jì)的方式對每一個模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，即將一模塊電路完整繪制好后，在繪制下一模塊。,操作步驟,（1）U盤供電模塊的繪制 1)按照從左到右的繪圖順序，從“Miscellaneous Devices.Lib”庫中分別選擇普通電容元件和極性電容，雙擊鼠標(biāo)。使用Tab鍵，在出現(xiàn)的對話框中，將Value分別改為相應(yīng)的值，注意微法用u來表示。 2)選擇“Librari

15、es”面板，在自建庫中選擇供電模塊AT1201，雙擊該元件，將其放置在原理圖中。 3)單擊Wiring Tools工具欄中的 和圖標(biāo)，分別放置電源和接地，其中電源需在浮動狀態(tài)下按Tab鍵或放置后雙擊該元件，將其屬性對話框中的Net項(xiàng)改為VUSB。而接地的名稱注意要寫上GND，其Show Net Name后的復(fù)選框要去掉，即隱藏該名稱GND。 4)在工作區(qū)單擊右鍵，再出現(xiàn)的對話框中選擇Place，再選擇Wire，如圖2-59光標(biāo)變成十字形。單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的起點(diǎn)。在導(dǎo)線的終點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)左鍵確定終點(diǎn)，分別將各個元件的導(dǎo)線連接。 繪制完成的U盤濾波電容電路如圖2-60所示。,操作步驟,圖2-59

16、 連接導(dǎo)線,操作步驟,圖2-60 U盤供電模塊,（2）濾波電容電路模塊的繪制 1)在“Miscellaneous Devices.Lib”庫中分別選擇一個電容元件，雙擊鼠標(biāo)。使用Tab鍵，在出現(xiàn)的對話框中，將Value改為1uF。 2)選中該電容，使用快捷鍵E|C或單擊Schematic Standard工具欄中復(fù)制按鈕，選好元件的位置，執(zhí)行快捷鍵E|P或單擊菜單中“Edit|Smart Paste”命令，彈出Smart Paste對話框，如圖2-61所示，在該對話框右側(cè)勾選“Enable Paste Array”復(fù)選框，在下面的文本框中設(shè)置粘貼的個數(shù)為5，即Columns中的Count的值為

17、5，水平間距為30，即Space為30，Row中Count的值為1，Space為0。設(shè)置完成后，單擊OK。 3)單擊Wiring Tools工具欄中的 和圖標(biāo)，分別放置電源和接地，其中接地的名稱上GND，其Show Net Name后的復(fù)選框要去掉，即隱藏該名稱GND。 4)執(zhí)行快捷鍵P|W，光標(biāo)變成十字形。單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的起點(diǎn)。在導(dǎo)線的終點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)左鍵確定終點(diǎn)，分別將各個電容的導(dǎo)線連接。 繪制完成的U盤濾波電容電路如圖2-62所示。,操作步驟,操作步驟,圖2-61 Smart Paste對話框,圖2-62 U盤濾波電容電路,（3）U盤存儲模塊的繪制 1)選擇“Libraries”面板

18、，在自建庫中選擇存儲模塊K9F080U0B，單擊place，將其放置在原理圖中。使用快捷鍵P|P或到“Miscellaneous Devices.Lib”庫中分別放置電容元件、電阻元件等。如需設(shè)置元件屬性，在放置狀態(tài)使用Tab鍵或放置到圖紙上后雙擊要修改的元件，進(jìn)行相應(yīng)修改。 2)元件布局，根據(jù)所給原理圖，對元件進(jìn)行布局。 3)單擊Wiring Tools工具欄中的 和圖標(biāo)，分別放置電源和接地，注意接地的名稱要寫上GND。 4)單擊單擊Wiring Tools工具欄中的 圖標(biāo)，光標(biāo)變成十字形。單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的起點(diǎn)。在導(dǎo)線的終點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)左鍵確定終點(diǎn)，分別將U盤供電模塊的導(dǎo)線連接，注意將需

19、要放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的引腳用導(dǎo)線引出。,操作步驟,5)單擊wiring工具欄中的 圖標(biāo)，移動光標(biāo)到需要放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的導(dǎo)線上，按Tab鍵，在出現(xiàn)的對話框中的Net中填寫SMD-RDY，點(diǎn)擊OK，當(dāng)出現(xiàn)紅色交叉標(biāo)志時，單擊完成放置。此時光標(biāo)仍處于放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的狀態(tài)，重復(fù)操作分別填寫SMD-RE等內(nèi)容，放置其他的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，所有網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號放置完畢后，右擊退出。 6)單擊wiring工具欄中的 圖標(biāo)，光標(biāo)變成十字形且?guī)в胁㈦S光標(biāo)浮動。移動光標(biāo)到K9F080U0B需要放置忽略ERC測試點(diǎn)的引腳上，當(dāng)出現(xiàn)紅色交叉標(biāo)志時，單擊完成放置。重復(fù)操作放置其他的忽略ERC測試點(diǎn)，右擊退出。 繪制完成的U盤存儲模塊如圖2-63

20、所示。,操作步驟,圖2-63 U盤存儲模塊,操作步驟,（4）U盤接口電路的繪制 本圖采用先放置核心器件，再圍繞核心器件按照從左至右，從上至下的順序布局。 1)在工作區(qū)執(zhí)行快捷鍵P|P，出現(xiàn)的放置元件屬性對話框。在該對話框的Physical Component中填寫在自建庫IC1114的名稱，其他按照圖所示分別填寫流水號Designator等。填寫完畢后，單擊OK。在圖紙合適位置放置該元件。放置后再依次放置其他元件。 2)根據(jù)所給原理圖，對元件進(jìn)行布局。 3)單擊Wiring Tools工具欄中的 和圖標(biāo)，分別放置電源和接地，其中電源需在浮動狀態(tài)下按Tab鍵或放置后雙擊該元件，將其屬性對話框中的

21、Net項(xiàng)改為VUSB。而接地的名稱注意要寫上GND，其Show Net Name后的復(fù)選框要去掉，即隱藏該名稱GND。,操作步驟,4)執(zhí)行快捷鍵P|W，光標(biāo)變成十字形。單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的起點(diǎn)。 5)執(zhí)行快捷鍵P|N，光標(biāo)變成十字形且?guī)в幸粋€初始標(biāo)號為“Net Label1”隨光標(biāo)浮動，Tab鍵，在出現(xiàn)的對話框中的Net中填寫名稱，點(diǎn)擊OK，當(dāng)出現(xiàn)紅色交叉標(biāo)志時，單擊完成放置。對于縱向的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，按空格鍵可改變其方向，當(dāng)出現(xiàn)紅色交叉標(biāo)志時，單擊即可完成放置。此時光標(biāo)仍處于放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的狀態(tài)，重復(fù)操作即可放置其他的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，右擊鍵即可退出。 6)按快捷鍵P|V|N，光標(biāo)變成十字形且?guī)в胁㈦S光標(biāo)浮動。移動光標(biāo)到IC1114需要放置忽略ERC測試點(diǎn)的引腳