串口通信电路设计.doc

Error! No text of specified style in document. Error! No text of specified style in document.第十一章 制作PCB11.1 设计任务使用Protel2004设计出串口通信电路。画出电路原理图和PCB板，并生成制造文件。11.2 创建项目文件及工作环境打开Protel2004， 选择菜单中【文件】|【创建】|【项目】|【PCB项目】，系统的工作区会自动产生PCB项目文件PCB_Project1.PrjPCB。右键点击，在右键菜单中选择【追加新文件到项目中】|【Schematic】，则系统会自动产生Sheet1.SchDoc文件和原理图设计界面。选择菜单【文件】|【保存】，系统会弹出【保存】对话框，如图11-1所示【保存】对话框。将文件名称改为Serial.SchDoc，点击。图11-1 【保存】对话框右键点击，在右键菜单中选择【追加新文件到项目中】|【PCB】，则系统会自动产生PCB1.PcbDoc文件和原理图设计界面。选择菜单【文件】|【保存】，系统会弹出【保存】对话框，如图11-2所示【保存】对话框。将文件名称改为Serial.PcbDoc，点击。图11-2 【保存】对话框11.3 原理图设计11.3.1 设计思路本例使用的是MAXIM公司的Max232芯片，设计串口通信电路。11.3.2 元件库管理与设计根据8.4.1中介绍的方法添加元件库。将Library文件夹中的Miscellaneous Connectors.IntLib和Miscellaneous Devices.IntLib以及Library/Maxim文件夹中的Maxim Communication Transceiver.IntLib添加进来。如图11-3和11-4所示【打开】对话框。图11-3 【打开】对话框图11-3 【打开】对话框添加元件库后，【可用元件库】对话框就变成如图11-4所示。点击。图11-4 【可用元件库】11.3.3 原理图布线单击屏幕右侧按钮，弹出【元件库】对话框，在下拉菜单中选择元件库，在元件清单中选择元件。然后点击放置按钮，元件就随光标一起移动，这时按Tab键，打开【元件属性】 对话框，修改元件标识符和注释，点击，然后将选择的元件放置在原理图图纸上。串口通信电路的原理图所需要的元件参数如表11-1所示元件参数表。元件库元件名标识符注释Maxim Communication Transceiver.IntLibMAX232AEJEU1MAX232AEJEMiscellaneous Devices.IntLibCAPC1300FMiscellaneous Devices.IntLibCAPC2300FMiscellaneous Devices.IntLibCAPC3300FMiscellaneous Devices.IntLibCAPC4300FMiscellaneous Devices.IntLibRES1R120KMiscellaneous Devices.IntLibRES1R23 KMiscellaneous Devices.IntLibRES1R33 KMiscellaneous Connector.IntLibHeader 3HJP1Header 3HMiscellaneous Connector.IntLibD Connector 9J1D Connector 9表11-1 元件参数表选择菜单【放置】|【端口】，端口元件就会随着光标移动，这时按Tab键，打开【端口属性】 对话框设置端口名称和I/O类型。点击，然后将端口放置在原理图上。串口通信电路的原理图所需要的端口参数如表11-2所示端口参数表。端口名称I/O类型T1INInputT2INInputT1OUTOutputT2OUTOutput表11-2 端口参数表选择菜单【放置】|【电源端口】，电源端口元件就会随着光标移动，这时按Tab键，打开【电源端口】 对话框设置电源端口的网络和风格。点击，然后将电源端口放置在原理图上。串口通信电路的原理图所需要的电源端口参数如表11-3所示电源端口参数表。网络风格VCCBarGNDPower Ground表11-3 电源端口参数表将串口通信电路所需要的所有元件全部放置在原理图中，如图11-5所示串口通信电路所需要的所有元件。然后选择菜单中【放置】|【导线】，将所有的元件连接起来，如图11-6所示连接好所有的元件。图11-5 串口通信电路所需要的元件图11-6 连接好所有元件选择菜单中【放置】|【网络标签】，网络标签会跟随光标移动，按Tab键系统打开【网络标签】对话框，在下拉菜单中选择网络名称。然后点击，将网络标签放在原理图中相应位置。把所有的网络标签放在相应的端口后，串口通信电路原理图就完成了。如图11-7所示串口通信电路原理图。图11-7 串口通信电路原理图 11.3.4 编译工程及查错当原理图连接好后，需要对原理图的连接进行错误检查。选择菜单中【项目管理】|【Compile PCB Project】，这时系统开始对项目进行编译，如果电路图连接出现问题，则系统会弹出【Messages】对话框，根据【Messages】对话框中提示的错误对原理图进行修改。如果电路连接正确就不会出现【Messages】对话框。11.3.5 生成元器件报表选择菜单中【报告】|【Bill of Materials】，系统会弹出元器件报表。如图11-8所示元器件报表。点击可以生成预览元件报告，点击可以导出元件报表，点击系统会用Excel打开元件报表。 图11-8 元器件报表11.3.6 生成网络文件选择菜单中【设计】|【设计项目的网络表】|【Protel】，系统的工作面板中会出现文件夹，点击，就会看到系统生成的网络表文件。如图11-9所示网络表。图11-9 网络表11.4 PCB图设计11.4.1 规划电路板选择【文件】|【创建】|【PCB文件】，系统自动建立PCB1.PcbDoc，选择【文件】|【保存】，然后保存为Serical.PcbDoc文件。选择Keep-Out Layer，然后画出电路板的边界。11.4.2 导入网络表和元件选择菜单中【设计】|【Import Changes From】，系统会弹出【工程变化订单】对话框。如图11-10所示【工程变化订单】对话框。点击，系统将检查工程变化。点击系统将完成工程变化。完成工程变化后，点击，结束【工程变化订单】对话框。这时，元件就被导入到PCB电路板上，如图11-11所示元件导入到PCB板中。图11-10 【工程变化订单】对话框图11-11 元件导入到PCB板中11.4.3 自动布局放置元件可以使用自动布局和手动布局。选择菜单中【工具】|【放置元件】|【自动布局】，可以对元件进行自动布局。 自动布局之后，可以对元件进行手动调整。调整之后的元件布局图如图11-12所示元件布局图。图11-12 元件布局图11.4.4 全局布线布线的方法有两种，一种是自动布线，一种是手动交互式布线。这里我们使用手动交互式布线。根据元件焊盘之间的连接关系，手动进行连接。布线结果如图11-13所示串口通信电路布线结果。图11-13 串口通信电路布线结果11.4.5 DRC检查和3D效果图选择菜单中【工具】|【设计规则检查】，系统弹出【设计规则检查器】，点击按钮，系统对PCB电路图进行DRC检查。然后系统弹出DRC检查报告。如图11-14所示DRC检查报告。图11-14 DRC检查报告选择菜单中【查看】|【显示三维PCB板】，系统将产生PCB板的三维效果图。如图11-15和图11-16所示PCB板的三维效果图。图11-15 PCB板顶层的三维效果图图11-15 PCB板底层的三维效果图11.5 制造文件生成选择菜单中【文件】|【创建】|【输出作业文件】，系统会弹出Job1.OutJob文件。如图11-16