U盘电路原理图设计.ppt

河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 任务2.3 U盘电路原理图设计 电子课件 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 本任务内容 1.引导文 2.工作任务描述 3.操作演示 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 引导文 引导文 任务2.3 U盘电路原理图设计 教学目的 知识能力：熟悉Altium Designer原理图中网络标 号、输入输出端口、ERC测试点、注释及非电气 图形等对象的属性。 技能能力：采用模块法绘制U盘电路原理图，并 掌握知识能力中对象的操作方法和技巧。 社会能力：培养学生分析问题、解决问题的能力 。培养学生的沟通能力及团队协作精神。 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 2.3.1 网络标号的放置及属性 在Altium Designer的原理图绘制过 程中，实现元器件间的电气连接的方 法有四种，一是元件引脚直接连接， 二是利用导线连接，三是使用网络标 号，四是利用节点。 网络标号的物理意义是电气连接点。 引导文 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 1网络标号的放置操作步骤 引导文 1）单击wiring工具栏中的 图标，或执行菜单命令“Place|Net Label”，或按快捷键P|N，光标变成十字形且带有一个初始标 号为Net Label1随光标浮动。 2）移动光标到需要放置网络标号的导线上，网络标号仍为浮 动状态，此时按空格键可改变其方向，当出现红色交叉标志时 ，单击即可完成放置。此时光标仍处于放置网络标号的状态， 重复操作即可放置其他的网络标号，右击或按Esc键即可退出 。 3）设置网络标号的属性。在放置状态时按Tab键，或放置到 图纸上后，双击网络标号，系统弹出Net Label （网络标号） 属性设置对话框，如图2-48所示。设置完毕，单击Ok按钮。 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 图2-48 Net label 对话框 引导文 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 2网络标号的属性 引导文 Net Label （网络标号）属性设置对话框中各项含义： 1）Net：网络标号名称。 2）X-Location、Y-Location：网络标号的位置。 3）Orientation：设置网络标号的方向。共有4种方向。 0 Degrees（0度）、90 Degrees（90度）、180 Degrees（180度）、270 Degrees（270度）。 4）Color：设置网络标号的颜色。 5）Font：设置网络标号的字体、字号。 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 引导文 图2-49 Port属性对话框 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 2.3.3 忽略ERC测试点 1忽略ERC测试点的放置操作步骤 1）单击wiring工具栏中的 图标，或执行菜单命令“Place|Directives|No ERC” ，或按快捷键“P|V|N”，光标变成十字形且带有并随光标浮动。 2）移动光标到需要放置忽略ERC测试点的引脚上，忽略ERC测试点仍为浮动 状态，当出现红色交叉标志时，单击即可完成放置。此时光标仍处于放置忽 略ERC测试点的状态，重复操作即可放置其他的忽略ERC测试点，右击或按 Esc键即可退出。 3）设置忽略ERC测试点的属性。在放置状态时按Tab键，或放置到图纸上后 ，双击忽略ERC测试点，系统弹出No ERC属性设置对话框，如图2-50所示。 设置完毕，单击Ok按钮。 引导文 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 2忽略ERC测试点的属性 1）Color：忽略ERC测试点颜色。 2）Location X、Location Y：忽略ERC测试点位置。 3）lock：确定忽略ERC测试点是否处于锁定状态。 图2-50 Net label 对话框 引导文 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 2.3.4 PCB布线指示 1PCB布线指示的放置操作步骤 1）执行菜单命令“Place|Directives|PCB Layout”，或按快 捷键“P|V|P”，光标变成十字形且带有 随光标浮动。 2）移动光标到需要放置PCB布线指示的位置上，PCB布 线指示仍为浮动状态，单击即可完成放置。此时光标仍处 于放置PCB布线指示的状态，重复操作即可放置其他的 PCB布线指示，右击或按Esc键即可退出。 3）设置PCB布线指示。在放置状态时按Tab键，或放置 到图纸上后，双击PCB布线指示，系统弹出Parameters属 性设置对话框，如图2-51所示。设置完毕，单击Ok按钮 。 引导文 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 图2-51 Port属性对话框 引导文 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 2PCB布线指示的属性 1）Name：用于输入PCB布线指示符号的名称。 2）Orientation：用于输入PCB布线指示符号的方向，共有4种方 向。0 Degrees（0度）、90 Degrees （90度）、180 Degrees（180度）、270 Degrees（270度）。 3）X-Location、Y-Location：用于输入PCB布线指示符号在原理 图上的横纵坐标。 4）参数坐标窗口：该窗口列出该PCB布线指示的相关参数，包 括名称、数值、类型。选中任一参数 值，单击Edit按钮，系统弹出如图2-52所示Parameters Properties设置对话框。在该对话框中单击“Edit Rule Values”， 系统将弹出Choose Design Rule Type对话框，如图2-53所示。 列出了PCB布线指示用到的所有类型的规则供用户选择。 引导文 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 图2-52 Parameters Properties设置对话框 图2-53 Choose Design Rule Type对话框 引导文 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 2.3.5 非电气图形 单击 按钮，各种工具如图2-54所示。Altium Designer的 绘图功能，都体现在Drawing Tools工具栏中。该工具栏 在Place菜单下。其功能如下： 引导文 图2-54 Drawing Tools工具栏 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 1. 绘制直线的参作步骤 1）单击 图标，或执行菜单命令 “Place|Drawing Tools|Line”，光标变成十字 形。 2）单击鼠标左键确定直线的起点。 3）在画直线的过程中，可以按Shift+空格键 改变拐弯样式。 4）在适当位置单击鼠标左键确定直线的 终点。 5）单击鼠标右键完成一段直线的绘制。 可按以上步骤绘制新的直线，绘制完毕，连 续单击鼠标右键两下，退出画线状态。 引导文 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 2.直线的属性设置 在画直线的过程中按下Tab键，系统弹出PolyLine属 性设置对话框，如图2-55所示。在属性对话框中进行 设置。PolyLine属性设置对话框中各选项的含义如下 ： 1）Line Width：线宽，共有4种线宽。Smallest； Small；Medium；Large。 2）Line Style：线型，共有3种线型。Solid：实线； Dashed：虚线；Dotted：点线。 3）Color：直线的颜色。 4）Lock：确定直线是否锁定。设置完毕，单击Ok按 钮。 其他图形的绘制过程和属性设置跟直线基本相同，这 里不再赘述。 引导文 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 图2-55 设置直线属性 引导文 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 2.3.6 工作任务描述 图3-56 U盘电路原理图 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 2.3.8 操作过程 1.新建工程及图纸 在进行本电路的设计前，首先需要建立其工作环 境。 1）启动Altium Designer Summer 09。 2）在Altium Designer主界面的菜单栏中，选择 “file|New|project|PCB project”命令建立一个工程文 件。 3）选择“file|save As”命令将新建的工程文件保存 于任务3文件夹下的子任务2.3中，并命名为“U盘电 路设计PrjPCB”。在“Project”面板中，项目文件名 变为“U盘电路设计PrjPCB”。如图2-57所示。该项 目中没有任何内容，可以根据设计的需要添加各种 设计文档。 操作步骤演示 操作步骤 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 4）选择“file|New|schematic”命令，在该项 目文件中新建一个电路原理图文件，系统 默认文件名为“sheet1.SchDoc”，选择 “file|save As”命令，将新建的原理图文件保 存于任务3文件夹下的子任务2.3中，并命 名为“U盘电路设计SchDoc”。此时，在 “Project”面板中，项目文件名变为“U盘电路 设计SchDoc”。如图2-58所示。在创建原 理图文件的同时，也就进入了原理图设计 系统环境。 操作步骤 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 操作步骤 图2-57 新建项目文件 图2-58 创建原理图文件 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 操作步骤 2设置图纸参数和环境参数 设置图纸参数和环境参数，本任务前已经讲述，这里只做简 单介绍。在编辑窗口中右击，在弹出的右键快捷菜单中单击 “Options”选择“Document Options”或“Document Parameters”或“sheet”命令，系统将弹出Document Options 对话框，对图纸参数进行设置。我们将图纸的尺寸及标准风 格设置为“A4”，放置方向设置为横向“Landscape”，图纸明 细表设置为标准“Standard”，单击对话框中的“Change System Font”按钮，系统将弹出“字体”对话框。在该对话框 中，设置字体为“Arial”，设置字形为“常规”，大小设置为“10” ，单击“确定”按钮。其他选项均采用系统默认设置。 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 3. 添加元件库 创建原理图文件后，系统已默认为该 文件加载了一个集成元件库 “Miscellaneous Devices.Lib”。 本任 务中的K9F080U0B、IC1114、 AT1201可根据本教材的模块2的操作 步骤自行设计，故需要将自行设计的 “U盘电路设计.SchLib”文件添加到项 目中。方法是：点击窗口右上处 “Libraries”面板中单击“Libraries”按钮 ，系统将弹出Avaliable Libraries对话 框，在该对话框中单击“Install”按钮， 打开自行设计的元件库所在路径，并 添加至库中。 操作步骤 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 4.调入元件，按照模块法绘制原理 图 根据2.3.6中的U盘电路设计资料， 我们可知，U盘电路主要由：U盘 供电模块、滤波电容电路模块、存 储模块、接口电路、连接器及开关 电路等，本节内容我们按照原理图 ，采用模块设计的方式对每一个模 块进行设计，即将一模块电路完整 绘制好后，在绘制下一模块。 操作步骤 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 （1）U盘供电模块的绘制 1)按照从左到右的绘图顺序，从“Miscellaneous Devices.Lib”库中分别选择普通电容元件和极性电容，双 击鼠标。使用Tab键，在出现的对话框中，将Value分别 改为相应的值，注意微法用u来表示。 2)选择“Libraries”面板，在自建库中选择供电模块AT1201 ，双击该元件，将其放置在原理图中。 3)单击Wiring Tools工具栏中的 和图标，分别放置电源和 接地，其中电源需在浮动状态下按Tab键或放置后双击该 元件，将其属性对话框中的Net项改为VUSB。而接地的 名称注意要写上GND，其Show Net Name后的复选框要 去掉，即隐藏该名称GND。 4)在工作区单击右键，再出现的对话框中选择Place，再 选择Wire，如图2-59光标变成十字形。单击鼠标左键确定 导线的起点。在导线的终点处单击鼠标左键确定终点，分 别将各个元件的导线连接。 绘制完成的U盘滤波电容电路如图2-60所示。 操作步骤 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 图2-59 连接导线 操作步骤 图2-60 U盘供电模块 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 （2）滤波电容电路模块的绘制 1)在“Miscellaneous Devices.Lib”库中分别选择一个电容元件 ，双击鼠标。使用Tab键，在出现的对话框中，将Value改为 1uF。 2)选中该电容，使用快捷键E|C或单击Schematic Standard工 具栏中复制按钮，选好元件的位置，执行快捷键E|P或单击菜 单中“Edit|Smart Paste”命令，弹出Smart Paste对话框，如图 2-61所示，在该对话框右侧勾选“Enable Paste Array”复选框 ，在下面的文本框中设置粘贴的个数为5，即Columns中的 Count的值为5，水平间距为30，即Space为30，Row中Count 的值为1，Space为0。设置完成后，单击OK。 3)单击Wiring Tools工具栏中的 和图标，分别放置电源和接地 ，其中接地的名称上GND，其Show Net Name后的复选框要 去掉，即隐藏该名称GND。 4)执行快捷键P|W，光标变成十字形。单击鼠标左键确定导线 的起点。在导线的终点处单击鼠标左键确定终点，分别将各个 电容的导线连接。 绘制完成的U盘滤波电容电路如图2-62所示。 操作步骤 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 操作步骤 图2-61 Smart Paste对话框 图2-62 U盘滤波电容电路 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 （3）U盘存储模块的绘制 1)选择“Libraries”面板，在自建库中选择存储模块 K9F080U0B，单击place，将其放置在原理图中。使用快 捷键P|P或到“Miscellaneous Devices.Lib”库中分别放置电 容元件、电阻元件等。如需设置元件属性，在放置状态使 用Tab键或放置到图纸上后双击要修改的元件，进行相应 修改。 2)元件布局，根据所给原理图，对元件进行布局。 3)单击Wiring Tools工具栏中的 和图标，分别放置电源和 接地，注意接地的名称要写上GND。 4)单击单击Wiring Tools工具栏中的 图标，光标变成十字 形。单击鼠标左键确定导线的起点。在导线的终点处单击 鼠标左键确定终点，分别将U盘供电模块的导线连接，注 意将需要放置网络标号的引脚用导线引出。 操作步骤 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 5)单击wiring工具栏中的 图标，移动光标到需要 放置网络标号的导线上，按Tab键，在出现的对 话框中的Net中填写SMD-RDY，点击OK，当出 现红色交叉标志时，单击完成放置。此时光标仍 处于放置网络标号的状态，重复操作分别填写 SMD-RE等内容，放置其他的网络标号，所有网 络标号放置完毕后，右击退出。 6)单击wiring工具栏中的 图标，光标变成十字形 且带有并随光标浮动。移动光标到K9F080U0B需 要放置忽略ERC测试点的引脚上，当出现红色交 叉标志时，单击完成放置。重复操作放置其他的 忽略ERC测试点，右击退出。 绘制完成的U盘存储模块如图2-63所示。 操作步骤 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 图2-63 U盘存储模块 操作步骤 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 （4）U盘接口电路的绘制 本图采用先放置核心器 件，再围绕核心器件按照从左至右，从上至下的顺 序布局。 1)在工作区执行快捷键P|P，出现的放置元件属性对 话框。在该对话框的Physical Component中填写在 自建库IC1114的名称，其他按照图所示分别填写流 水号Designator等。填写完毕后，单击OK。在图纸 合适位置放置该元件。放置后再依次放置其他元件 。 2)根据所给原理图，对元件进行布局。 3)单击Wiring Tools工具栏中的 和图标，分别放置 电源和接地，其中电源需在浮动状态下按Tab键或放 置后双击该元件，将其属性对话框中的Net项改为 VUSB。而接地的名称注意要写上GND，其Show Net Name后的复选框要去掉，即隐藏该名称GND。 操作步骤 河南职业技术学院 PCB设计与制作 课程 4)执行快捷键P|W，光标变成十字形。单击鼠标左键确定导 线的起点。 5)执行快捷键P|N，光标变成十字形且带有一个初始标号为 “Net Label1”随光标浮动，Tab键，在出现的对话框中的Net 中填写名称，点击OK，当出现红色交叉标志时，单击完成放 置。对于纵向的网络标号，按空格键可改变其方向，当出现 红色交叉标志时，单击即可完成放置。此时光标仍处于放置 网络标号的状态，重复操作即可放置其他的网络标号，右击 键即可退出。 6)按快捷键P|V|N，光标变成十字形且带有并随光标浮动。移 动光标到IC1114需要放置忽略ERC测试点的引脚上，当出现 红色交叉标志时，单击完成放置。重复操作放置其他的忽略 ERC测试点，右击退出。 绘制完成的U盘接口电路如图2-64所示