U盘电路原理图设计.ppt

PCB设计与制作 任务2 3U盘电路原理图设计电子课件 学习情境二 本任务内容 1 引导文2 工作任务描述3 操作演示 引导文 引导文任务2 3U盘电路原理图设计 教学目的知识能力 熟悉AltiumDesigner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 2 3 1网络标号的放置及属性 在AltiumDesigner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 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 NetLabel 或按快捷键P N 光标变成十字形且带有一个初始标号为NetLabel1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NetLabel 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 图2 48Netlabel对话框 引导文 2 网络标号的属性 引导文 NetLabel 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 0Degrees 0度 90Degrees 90度 180Degrees 180度 270Degrees 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 引导文 图2 49Port属性对话框 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 NoERC 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NoERC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 2 忽略ERC测试点的属性1 Color 忽略ERC测试点颜色 2 LocationX LocationY 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 50Netlabel对话框 引导文 2 3 4PCB布线指示 1 PCB布线指示的放置操作步骤1 执行菜单命令 Place Directives PCBLayout 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 图2 51Port属性对话框 引导文 2 PCB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 0Degrees 0度 90Degrees 90度 180Degrees 180度 270Degrees 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ParametersProperties设置对话框 在该对话框中单击 EditRuleValues 系统将弹出ChooseDesignRuleType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 图2 52ParametersProperties设置对话框图2 53ChooseDesignRuleType对话框 引导文 2 3 5非电气图形 单击按钮 各种工具如图2 54所示 AltiumDesigner的绘图功能 都体现在DrawingTools工具栏中 该工具栏在Place菜单下 其功能如下 引导文 图2 54DrawingTools工具栏 1 绘制直线的参作步骤1 单击图标 或执行菜单命令 Place DrawingTools 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 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 LineWidth 线宽 共有4种线宽 Smallest Small Medium Large 2 LineStyle 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 图2 55设置直线属性 引导文 2 3 6工作任务描述 图3 56U盘电路原理图 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AltiumDesignerSummer09 2 在AltiumDesigner主界面的菜单栏中 选择 file New project PCBproject 命令建立一个工程文件 3 选择 file saveAs 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 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 saveAs 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 操作步骤 图2 57新建项目文件 图2 58创建原理图文件 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 DocumentOptions 或 DocumentParameters 或 sheet 命令 系统将弹出DocumentOptions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 ChangeSystemFont 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 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 MiscellaneousDevices 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AvaliableLibraries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 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 1 U盘供电模块的绘制1 按照从左到右的绘图顺序 从 MiscellaneousDevices 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WiringTools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ShowNetName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 图2 59连接导线 操作步骤 图2 60U盘供电模块 2 滤波电容电路模块的绘制1 在 MiscellaneousDevices 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SchematicStandard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 SmartPaste 命令 弹出SmartPaste对话框 如图2 61所示 在该对话框右侧勾选 EnablePasteArray 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WiringTools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ShowNetName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 操作步骤 图2 61SmartPaste对话框 图2 62U盘滤波电容电路 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 MiscellaneousDevices 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WiringTools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WiringTools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 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 图2 63U盘存储模块 操作步骤 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PhysicalComponent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WiringTools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ShowNetName后的复选框要去掉 即隐藏该名称GND 操作步骤 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 NetLabel1 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