CAD 结课论文.doc

郑州航空工业管理学院结 课 设 计（论文） 2011 级 电子信息工程 专业 1113083 班级课 程 电子线路CAD (双语I) 姓 名 董 清 山 学 号 111308304 指导教师 陈 宇 二一 三 年 十二 月 九 日结课设计题目一、抄画电路原理图（30分）1、新建设计项目文件1.PrjPcb；2、新建原理图文件，文件名为1.SchDoc；3、按下图尺寸及格式画出标题栏，按照附图一内容填写，其后内容不必填写；注：尺寸单位为：mil。4、按照附图一内容画图；5、生成网络表；6、生成材料清单； 7、所有文件保存在第一题文件夹中。附图一二、集成元件库设计（30分）1、按照附图二提供的内容，设计一集成库DM74LS04.Libpkg；2、创建原理图元件库为1.SchLib，并添加元件DM74LS04；(6集成度，内部组成如附图二示)3、零件封装库为2.PcbLib，并通过向导添加双列直插式零件封装DIP14，焊盘及外形尺寸如附图三所示；4、生成集成库文件DM74LS04.IntLib；5、保存全部文件至文件夹下第二题文件夹下。附图二 附图三三、电路原理图设计及PCB制作（40分）1、 电路设计要求：利用220交流电供电，设计4路抢答器功能电路原理图及PCB板图。 具体功能：4人抢答由4个按键开关K1、K2、K3、K4完成，某一路按键先被按下后，其对应的发光二极管点亮，喇叭响；其余按键再按下后不起作用；只有当主持人按下复位按键S后，新一轮抢答开始。2、文件名设定要求：项目文件3.PrjPcb，原理图文件3.SchDoc，PCB文件3.PcbDoc；其他文件以默认文件名保存即可。3、PCB设计要求：（1）PCB板设计尺寸根据需要而定，原则上在符合设计规则的情况下PCB面积越小越好；（2）PCB元件布局及参数设计：电路板中各元器件布局尽量以信号流向合理布局；元件参数要符合设计要求，元件参数需要在PCB板图中标出。 （3）设置PCB布线规则：设置全板的安全间距为10mil；设置不同性质的走线宽度：VCC最大、最小、推荐值均设置为35mil；GND最大、最小、推荐值均设置为35mil；其他ALL均为20mil；并设定布线优先等级 VCC GND ALL；设置电路板布线为双面板形式。（4）PCB布线和修改；用自动布线命令对全板布线；对必要的标注性文字进行添加。4、电路原理图ERC电气规则检测及电路PCB板信息DRC检测无误；5、生成制板所需Gerber File和NC Drill Files； 6、所有设计文件保存在第三题文件夹中。第一题 抄画电路原理图1.1、在桌面新建一个文件夹命名为第一题； 1.2、新建设计项目文件1.PRJPCB； （1）步骤为：文件创建项目PCB项目 得到PCB_Project1.PrjPCB 如图所示： （2）将新创建的PCB项目另存为1.PRJPCB; 步骤为：文件保存项目 弹出命名窗口，文件名重命名为1 ，得到1.PRJPCB 如图所示： 1.3、新建原理图文件,文件名为1.SCHDOC； （1）步骤为：文件创建原理图 得到Sheet1.SchDoc 如图所示： （2）将Sheet1.SchDoc 重新命名为1.SCHDOC 步骤为：文件保存 弹出命名窗口,文件名重命名为1，得到1.SCHDOC 如图所示：1.4、按下图尺寸及格式画出标题栏，按照附图一内容填写，其后内容不必填写；注：尺寸单位为：mil。 (1)去除原理图内原有的标题栏; 步骤：设计文档选项 弹出文档选项窗口，在图纸选项中，去掉图纸明细前的对勾。如图所示： （2） 按照要求，用直线画出如下图所示的标题栏;1.5、按照附图一内容画图； (1)根据图中元件名称，在右边元件库中查找: (2)按照同样的方法依次找到全部元件，并在配线和实用工具栏内找到相应的线条，按要求连接； 如图所示: (3）按照附图一画出的原理图如下图所示； 1.6、生成网络表； 步骤为：设计设计项目的网络表protel 如图所示：1.7、生成材料清单； （1）步骤为：报告Bill of Materials 如图所示： （2）生成如下图所示的表格： 1.8、将所有文件保存在第一题文件夹中。第二题 集成元件库制作2.1、在桌面，新建一个文件夹命名为第二题；2.2、创建集成元件库 (1) 步骤为：文件创建项目集成元件库 得到Integrated_Library1.LibPkg(2) 另存Integrated_Library1.LibPkg为DM74LS04.LIBPKG; 步骤为：鼠标箭头放在Integrated_Library1.LibPkg上，右击鼠标,选择另存项目为，文件重新命名为DM74LS04，得到DM74LS04.LIBPKG. 如图所示：2.3、创建原理图库； (1) 步骤为：文件创建库原理图库 得到Schlib1.SchLib.(2) 将Schlib1.SchLib.重新命名为1.SCHLIB. 步骤为：鼠标箭头放在Schlib1.SchLib.上，右击鼠标，选择另存项目为，文件名重新命名为1，得到1.SCHLIB 如图所示： 2.4、添加DM74LS04元件; （1）步骤为：点击窗口右边元件库，输入74LS04，鼠标放在找到的元件上，右击鼠标选择Edit Component，得到TTL74系列.SCHLIB 如图所示： （2）把74LS04元件添加到1.SCHLIB下； 步骤为：点击右下角SCH Libary，选择74LS04复制 （3）点击左下角project 打开1.SCHLIB栏，然后点击SCH Libary 粘贴到Component内，删除多余的VCC 和GND 。 2.5、创建PCB库； （1）步骤为：文件创建库PCB库 得到PcbLib1.PcbLib 如图所示：（2） 另存PcbLib1.PcbLib为2.PCBLIB 如图所示： 2.6、生成集成库文件DM74LS04.IntLib； （1）步骤为：工具新元件 然后按照附图三焊盘及外形尺寸进行制作，选择双列直插式零件封装DIP14。 如图所示： （2） 然后编辑74LS04零件封装 步骤为：编辑74LS04 footprint 零件封装，点击浏览，选择新制作的DIP14，确认所有 如图所示：（3）全部保存后，生成DM74LS04.IntLib 步骤为：执行项目Compile Integrated_Library DM874LS04.LIBPKG 得到DM74LS04.IntLib 如图所示：2.7、保存全部文件至第二题文件夹中。 第三题 电路原理图设计及PCB制作3.1、在桌面，新建一个文件夹命名为第三题；3.2、新建设计项目文件3.PRJPCB； （1）步骤为：文件创建项目PCB项目 得到PCB_Project1.PrjPCB 如图所示：（2）将新创建的PCB项目另存为3.PRJPCB; 步骤为：鼠标箭头放在PCB_Project1.PrjPCB上，右击鼠标，另存项目为，弹出命名窗口，重命名为3，得到3.PRJPCB 如图所示： 3.3、新建原理图文件,文件名为3.SCHDOC； 步骤为：文件创建原理图 然后重新命名为3.SCHDOC 如图所示：3.4、按照题目的要求设计四路抢答器功能电路原理图； 如图所示：3.5、电路原理图ERC电气规则检测； 步骤为：项目管理Compile Document 3.SCHDOC 与Compile Document 3.PRJPCB 如图所示：3.6、新建PCB文件; (1)步骤为：文件创建PCB文件 得到PCB1.PcbDoc. 如图所示： (2) 另存PCB1.PcbDoc.为3.PCBDOC; 如图所示：3.7、生成PCB元件及PCB元件布局; （1）步骤为：设计Import Changes From 3.PRJPCB 得到工程变化订单（ECO）窗口 如图所示：（2） 生成PCB元件， 步骤为：使变化生效执行变化 得到PCB元件 如图所示： （3）PCB元件布局并在keep-out layer层进行截板； 步骤为：设计PCB板形状根据选定的元件定义 得到布局好的PCB元件截板 如图所示：3.8、设置PCB布线规则； （1）步骤为：设计规则 弹出PCB规则和约束编辑器窗口 如图所示：（2） 设置不同性质的走线宽度； 步骤为：在PCB规则和约束编辑器窗口，打开Rooting，然后打开Width 如图所示：（3） 新建规则并修改VCC和GND的布线要求； 步骤为：鼠标放在Width上，右击鼠标，选择新建规则，名称改为VCC，网络选择VCC,约束按题目要求进行修改，然后点击适用。按照上述步骤，依次修改GND和ALL，约束按照题目要求进行修改。 如图所示：（4） 设定布线优先等级； 步骤为：点击PCB规则和约束编辑器窗口左下角的优先级，弹出编辑规则优先级窗口，设定优先级 VCC GND ALL 如图所示：（5） 设置电路板布线为双面板形式； 步骤为：在PCB规则和约束编辑器窗口，点击Rooting Layers ,在右边约束栏有效层Top Layer和Bottom Layer后，打对勾，然后点击适用。 如图所示：3.9、PCB布线； （1）步骤为：自动布线全部对象 弹出Situs布线策略窗口。 如图所示：（2） 选择Route All,得到布好线的电路板； 如图所示：3.10、电路PCB板信息DRC检测; （1）步骤为：工具设计规则检查 弹出设计规则检查器窗口 如图所示：（2）点击设计规则检查器窗口左下角的运行设计规则检查； 如图所示：（3）PCB板信息； 步骤为：报告PCB板信息 弹出PCB板信息窗口，显示DRC违规为0 如图所示：3.11、生成制板所需Gerber File； （1）步骤为：文件输出制造文件Gerber File 弹出光绘文件设定窗口 如图所示：（2）在光绘文件设定窗口选择确定，生成CAMtastic1.Cam 如图所示：3.12.、生成制板所需NC Drill Files; （1）步骤为：文件输出制造文件NC Drill Files 弹出NC钻孔设定窗口，选择确认，弹出输入钻孔数据窗口。 如图所示：（2） 点击输入钻孔数据窗口的确认，生成CAMtastic2.Cam 如图所示：3.13、将所有设计文件保存在第三题文件夹下。总结： 通过这次对电子线路CAD的学习，我对Altium Designer的用法更加熟悉，从中学到了很多知识。通过不断的练习，我掌握了电路原理图的绘制、怎样创建元件与建立元件库、层次原理图设计和印制电路板制作等知识。尤其是参加高级应用工程师的考试之后，我更加喜欢电子线路CAD这门课程了。 从对每个元件的认识到原理图库的制作到原理图的绘制再到PCB封装库和PCB的设计，一步一步地熟悉并学会使用AltiumDesigner，虽然整个设计过程比较复杂，特别是PCB的设计，要做到布局和布线的整齐完美并不是那么容易，但是通过仔细地设计能让我不断地提升自己对知识的掌握程度，并且能够从中获得很多的乐趣。 在此次的考试过程中，我感觉抄画原理图、集成原件库制作这两部分做起来相对比较容易。而对于电路原理图设计及PCB制作，刚开始做得时候觉得无从下手，电路设计看起来比较繁杂，但通过认真了解，就感觉相对容易多了，并且能做到布局整齐有序。另外连线也是一件比较繁琐的事，需要仔细、耐心地去观察各个元件之间的连接关系，才能把线布得整齐完美。 学会