LK-1型单片机实验板.doc

成绩优 良 中 及格 不及格课 程 设 计课程名称PCB制版与工艺设计课题名称LK-1型单片机实验板专 业自动化班 级学 号姓 名指导老师2015年6月26日电气信息学院课程设计任务书课题名称LK-1型单片机实验板姓 名专业自动化班级1202学号指导老师课程设计时间2015年6月22日-2015年6月26日一、任务及要求设计任务：对给定电路（按学号进行分配），使用Protel99或protelDxp或AD软件，进行电路图绘制、 PCB制版设计，设计为双面板，板子大小合适，进行合理的规则设置，PCB板子的元器件布局、布线合理，要求补泪滴、铺铜，电源线与地线不小于20mil，要求按工业化标准设计，并进行必要的合理的抗干扰处理。设计要求：（1）绘制原理图（绘图、输入封装、ERC规则检查、生成Netlist）；（2）进行PCB设计（板框大小确定、参数设置、布局、布线、补泪滴、铺地、元器件清单丝印调整、四周放置螺钉孔）；（3）撰写说明书，以图为主，文字说明为辅（必须含有的内容：原理图、材料清单、顶层、底层、各层叠印（各层重叠一起打印）、丝印层、3D效果图。其他的表单或PCB图层只生成，不打印）。二、进度安排第一周：周一：集中布置课程设计任务和相关事宜，查资料确定设计方案。周二：完成原理图绘制周三周四：完成软件设计周五：完成设计报告、答辩。三、参考资料1王雅芳. Protel 99 SE电路设计与制版从入门到提高.机械出版社，2011.2苏州矽科. 印制板设计规范.1版. 苏州矽科电子信息科技有限公司，2005.3肖明耀. 电气自动化技能型人才实训系列Altium Designer电路设计与制版技能实训.中国电力出版社，2014.目 录第1章 原理图绘制设计任务与要求，绘制原理图、输入封装、ERC规则检查、生成Netlist。第2章 PCB设计板框大小确定、参数设置、布局、布线、补泪滴、铺地、元器件清单丝印调整、四周放置螺钉孔。第3章 总结整个课程设计过程中，你觉得学习到了什么，课设过程中自己做的不足的地方有哪些？对自己的学习有何启示？希望课程设计过程或者指导老师如何改进？附 录 附录A 原理图附录B 元器件清单附录C PCB相关图目录第1章 原理图绘制11.1绘制原理图的任务与要求11.1.1ERC11.1.2网络表11.2原理图绘制主要步骤11.3元器件参数对应封装选择及说明11.2原理图2第2章 PCB设计22.1主要任务22.2主要过程步骤2第3章 总结3附 录4附录A 原理图4附录B 元器件清单6附录C PCB相关图8参考资料11第1章 原理图绘制1.1绘制原理图的任务与要求 绘制原理图、输入封装、ERC规则检查、生成Netlist，要使ERC检测无误。 1.1.1ERC 创建好原理图后，进行ERC规则检查， （TOOLS - ERC） 显示结果如下：Error Report For : HG2型单片机学习板.Sch 28-Jun-2015 09:38:41 End Report E知经过ERC规则检测后，并没有发现错误，如图1-1。 图1-1 ERC 规则检查1.1.2网络表 原理图经过ERC检测无误后，即可生成网络表（DesignCreate Netlist）在生成网络表后，可以在PCB文件中 Design Load Netlist 调入网络表，若显示有错误，则应该进入原理图进行相应修改，再生成网络表，保存；再调入网络表，检查错误，如此循环操作直到得到正确的网络表文件1.2原理图绘制主要步骤1、新建SCH文件2、调入库，本次用到Miscellaneous Device.ddb和Protel DOS Schematic Libraries.ddb。3、放置元件、连线、网络标号Netlabel。4、属性编辑与修改。5、生成该电路的网络表(菜单命令：Design /Create Netlist)。6、生成材料清单报告(菜单命令：Report/ Bill of Material)。1.3元器件参数对应封装选择及说明1、 本实验用了很多的电阻，电阻不大几K到几十K，采用的电阻封装为AXIAL0.4。 2、 单片机集成芯片用的是DIP-?封装。 3、 单排插座采用SIP-？。 4、 二极管、LED灯采用的是DIODE0.4封装。 5、 无极性电容，采用的封装是RAD0.2。 6、 有极性电容，采用的是RB.3/.6。 7、 三极管为TO-92A。8、 自己画的有U1，U2，U3，U4，U7，RR1-3，JD等元器件9、 封装自己画的有U1的为SMA，JD的为JD1，J1B的为J1B，J2的为J2等。10、 详单参考附录B。1.2原理图第2章 PCB设计2.1主要任务板框大小确定、参数设置、布局、布线、补泪滴、铺地、元器件清单丝印调整、四周放置螺钉孔。2.2主要过程步骤1、绘制电路图，输入每个电路封装形式，进行ERC电气规则检查。2、生成该电路的网络表。3、新建一个PCB文件（*.pcb）。4、设置工作环境参数（工作环境参数也可不设置，采用默认参数即可）。5、设置相对坐标原点（用命令Edit/Origin/Set）。并在Keepout Layer层画线确定板子边框的尺寸与外形（若要精确按坐标定义板子的尺寸与形状，在画线时，配合使用J+L键进行）。6、通过Design/Netlist命令，用网络表的形式调入PCB元件置工作界面（当然也可以在电路图SCH环境中，用同步器Design/Update PCB调入PCB元件，但建议使用网络表的形式）。这一步要注意的是网络表不能有错误，否则要回到电路图中去修改，再次生成网络表并保存覆盖原有网络表，直到网络表正确为止。7、PCB设计规则设置，用命令Design/Rules，对各种规则进行设置（如元件安全距离、走线角度、板层设置、布线优先级、布线技术算法、过孔、线宽等）。规则较多，要求一定要理解各规则的含义和设置方法与技巧。8、自动布局（用命令Tools/Auto Place）和手工布局。一般自动布局很难达到理想的布局效果，一般要采用自动布局和手工调整布局相结合的形式，或干脆就不使用自动布局，而直接使用手工布局。在布局时可使用排齐工具（或命令Tools/Align Components）来帮助进行调整。因布局阶段对印制电路板设计是最为关键的环节，所以要求布局一定要符合规则（考虑的布局规则主要有：安全距离、信号流方向、总连线最短、插座的布置、核心元件的布置、数模混合电路的布置、高频元件的布置、抗干扰措施的安排、有利于工程安装、布局美观工整等）9、密度分析与DRC规则检查。用命令Tools/Density Map进行密度图分析，看布局是否合理，否则回到上一步，继续进行调整。并进行DRC规则检查。10、自动布线规则设置（用命令Auto Route/Setup ）与自动布线(用命令Auto Route/All，局部布线用Auto Route/Net(或Connection、Component、Area )。11、修改与调整。（1）对布得不好的连线进行手工修改或调整。（2）处理好电源线与地线（允许范围内，线尽可能粗些、短些）。（3）元件标号与参数的位置与方向调整。（4）若有些部分要求进行特殊处理的要进行特殊处理（如补泪滴、铺铜等）。（5）放置工程安装螺钉孔。（6）标注尺寸与坐标。12、生成板子信息报表13、生成材料清单并与电路图的材料清单比较。第3章 总结一周的PLC制板和工艺课程设计结束了，心里有很多收获。自己能更加熟练的使用protel99se的软件，大概的知道怎样去做一个完整的PCB板。在课设的时候碰到了很多问题，在第一天我经过在网上的查找学习，开始动手画原理图，一直到封装的时候，问题出现了，有时候印刷电路板封装的名称不存在，致使在封装库中找不到，或者封装可以找到，单元件的管脚名称与印刷电路库中封装的管脚名称不一致。所以弄封装弄得好辛苦，最后在网上查找，和同学的帮助下才解决好。最后感觉protel99se软件是一个电路设计非常好的工具。附 录 附录A 原理图 附录B 元器件清单附录C PCB相关图顶层图：底层图：丝印层：各层叠印图：参考资料1王雅芳. Protel 99 SE电路设计与制版从入门到提高.机械出版社，2011.2苏州矽科. 印制板设计规范.1版. 苏州矽科电子信息科技有限公司，2005.3肖明耀. 电气自动化技能型人才实训系列Altium Designer电路设计与制版技能实训.中国电力出版社，2014.PCB制版