PCB课程设计 (2)

蚌埠学院蚌埠学院 2010 2011 年度第年度第 1 学期学期 Protel 课程设计课程设计 课题名称课题名称 PCB 课程设计课程设计 姓姓 名名 刘莹莹刘莹莹 学学 号号 60802221027 所所 在在 系系 计算机科学与技术计算机科学与技术 班班 级级 计算机应用计算机应用 1 班班 专专 业业 计算机应用计算机应用 指导教师指导教师 徐文璞徐文璞 完成日期完成日期 2010 年年 12 月月 10 号号 2 蚌埠学院蚌埠学院 2010 2011 年度第年度第 1 学期学期 Protel 课程设计课程设计 课题名称课题名称 PCB 课程设计课程设计 姓姓 名名 夏莹莹夏莹莹 学学 号号 60802221025 所所 在在 系系 计算机科学与技术计算机科学与技术 班班 级级 计算机应用计算机应用 1 班班 专专 业业 计算机应用计算机应用 指导教师指导教师 徐文璞徐文璞 完成日期完成日期 2010 年年 12 月月 10 号号 3 蚌埠学院蚌埠学院 2010 2011 年度第年度第 1 学期学期 Protel 课程设计课程设计 课题名称课题名称 PCB 课程设计课程设计 姓姓 名名 杨锐杨锐 学学 号号 60802221005 所所 在在 系系 计算机科学与技术计算机科学与技术 班班 级级 计算机应用计算机应用 1 班班 专专 业业 计算机应用计算机应用 指导教师指导教师 徐文璞徐文璞 完成日期完成日期 2010 年年 12 月月 10 号号 4 蚌埠学院蚌埠学院 2010 2011 年度第年度第 1 学期学期 Protel 课程设计课程设计 课题名称课题名称 PCB 课程设计课程设计 姓姓 名名 伍小丹伍小丹 学学 号号 60802221028 所所 在在 系系 计算机科学与技术计算机科学与技术 班班 级级 计算机应用计算机应用 1 班班 专专 业业 计算机应用计算机应用 指导教师指导教师 徐文璞徐文璞 完成日期完成日期 2010 年年 12 月月 10 号号 5 PCB 课程设计课程设计 一 课程设计的目的一 课程设计的目的 教学目的是培养学生掌握典型电路设计软件 Protel 具备独立绘制电子线 路图 制作 PCB 电路板的能力 使得同学们在以后的学习和工作中掌握常用电 子线路设计软件的使用方法 1 掌握 Protel 99 SE 的创建数据库 新建文件 文件的导入导出 文件 的拷贝剪切粘贴 文件的更名 文件的删除 设置多窗口的显示方式等操作 2 掌握原理图图纸尺寸 图纸边框 图纸颜色 标题栏格式 网格尺寸 光标形状 系统字符字体等的设置方法 3 电路原理图的绘制方法和高级绘图工具绘制电路原理图的方法 4 掌握根据原理图生成各种报表的操作方法和打印原理图的方法 5 掌握原理图元件库元件的编辑方法 6 掌握绘制印刷线路板的环境设置 7 掌握绘制印刷线路板的基本操作 集中将以上技能通过一个完整的电路充分的反映出来 以实现电路原理图的 绘制 印刷线路板的绘制 设计布局 布线规则等 通过此课程设计的训练 进一步提高同学们对 Protel 99 这一软件的综合运 用能力 锻炼实际应用能力 巩固所学的知识 为同学们将来走向工作岗位奠 定基础 二 课程设计的要求二 课程设计的要求 原理图 图纸尺寸为 A4 或 A3 认真填写标准形式标题栏 绘图规范 清 晰明了 布局合理完整 避免头重脚轻 图纸内容自选 要求既有分离元件又 有集成电路 元件不要太少 PCB 图 要求各元件布局合理 紧凑 板子的尺寸选择合理 有实际的元 件放在电路板上 三 课程设计的步骤三 课程设计的步骤 1 查找资料确定符合要求的原理图 2 了解电路图的原理 3 绘制原理图 4 集中熟悉各种元器件 以及各种封装的形式 6 5 绘制印刷线路板图 6 打印设计说明所需各种资料 7 写设计说明上交资料 四 课程设计内容四 课程设计内容 1 新建设计数据库 1 MS Access Database 方式 设计过程中的全部文件都存储在单一的数据库中 同原来的 Protel99 文件 方式 即所有的原理图 PCB 文件 网络表 材料清单等等都存在一个 ddb 文 件中 在资源管理器中只能看到唯一的 ddb 文件 2 Windows File System 方式 在对话框底部指定的硬盘位置建立一个设计数据库的文件夹 所有文件被 自动保存的文件夹中 可以直接在资源管理器中对数据库中的设计文件如原理 图 PCB 等进行复制 粘贴等操作 注 这种设计数据库的存储类型 方便在硬盘对数据库内部的文件进行操 作 但不支持 Design Team 特性 2 定义图纸 制作一张电路图 首先要设置图纸 即确定原理图纸的有关参数 如图纸 的尺寸大小 方向 底色 边框 标题拦 文件信息等 执行菜单命令 design 下的 opinions 在出现的对话框中就可以设置或更改图纸的属性 我们选用的是 A3 纸 图形的方向有两种方式可以选择 landscape 图形 水平放置 portrait 图形垂直放置 设置显示图纸边框 选中 show border 设置图纸栅格 snapon 锁定栅格 此项会影响光标的位移 光标 在移动的过程以此设置为单位做跳移 visible 可视栅格 图纸实际显示的 栅格的距离 他不会影响十字光标的位移量 只会影响到视觉效果 设置 elctrical grid 自动寻找电气节点 设置文件信息对话框 用鼠标选中 organization 标签 就有以下内容 1 organization 设置公司或单位名称 2 address 设置地址 3 sheet 原理图编号 4 document 文件的其他信息 包括本张电路图的标题 编号及版本 3 元件库的添加 在设计管理器中选择 Browse SCH 页面 在 Browse 区域中的下拉框中选择 Library 然后单击 ADD Remove 按钮 在弹出的窗口中寻找 Protel99 SE 子目录 7 在该目录中选择 Library SCH 路径 在元件库列表中选择所需的元件库 Miscellaneous Devices Ddb 和 Protel DOS Schematic Libraries 库等 单击 ADD 按 钮 即把元件库增加到元件库管理器中 4 元件的放置 绘制图纸首先要进行元件的放置 要放元件 就必须知道元件所在的库并 从中选取或者制作原理图元件 利用元件库管理浏览 1 打开元件库管理浏览器 元件库管理器与设计管理器集成在一起 2 改变当前库设置 装入原理图需要的元件库 点击元件库管理器中的 add remove 命令就可以改变当前元件库的设置 根据需要我们将元件库装 入 按下 add remove 找出所需的元件库 点 remove 在点 ok 就可以了 3 选定元件所在的库 4 放置元件到工作平面上 选定要放置的元件后 用鼠标单击 place 即可 移动光标到工作平面上 按 esc 或者右击 可退出此命令状态 5 同样可以放置其他元件 利用菜单命令也可以放置元件 1 改变当前元件库的设置 执行菜单命令 design 然后选 add remove 将所需要的库装入 2 执行菜单命令下的 place part 3 然后在出现的对话框中 输入元件名 然后点 ok 按钮 4 根据实际电路的需要 到元件库中找出所需的元件 然后用元件管理器 的 Place 按钮将元件放置在工作平面上 按 Space 旋转元件位置 再用电器线将 个元件连接好同时对元件进行编号 封装和设定 5 网络表的生成 当原理图画好之后 选择菜单 Design Create Netlist 可以生成具有元件名 元 件封装 参数及元件之间连接关系的网络表 网络表是表示电路原理图或印刷 电路板元件连接关系的文本文件 网络表文件的主文件名与电路图的主文件名 相同 扩展名为 NET 网络表的作用 1 可用于印刷电路板的自动布局 自动布线和电路模拟程序 2 可以检查两个电路原理图或电路原理图与印刷电路板图之间是否一 致 8 6 电路的 ERC 检查 电路图在绘制过程中 可能会出现一些人为地错误 有些错误可以忽略 有些错误却是致命的 如 VCC 和 GND 短路 Protel 99 SE 提供了对电路的 ERC 检查 利用软件测试用户设计的电路 以便找出人为的疏忽 如果出现错 误提示 必须更改错误 执行菜单命令 Tools ERC 系统弹出 Setup Electrical Rule Check ERC 设 置 对话框 7 元器件清单的生成 执行菜单命令 Reports Bill of Material 系统弹出 BOM Wizard 对话框 按步 骤完成 XLS 的元器件的清单 方便人们看出原理图中的各个元器件的种类 类 型 封装及标注 8 PCB 的封装元件库加载 选择菜单 Design Add Remove Library 装系统所在的盘 Program Files Design Explorer 99 SE Library Pcb Generic Footprints 选取其中的元件封装库进行 Add 通常加载 Advpcd 9 PCB 封装的制作 如果原理图中元器件的封装形式 PCB 封装库中没有的话 则需要自行制 作 File New PCB Library Document Tools New Component Component Wizard 根 据你所需要的封装形式 自行制作封装形式 待封装制作好了之后 要再制作 一个 步骤 Tools New Component Component Wizard 根据你所需要的封装形 式 还需上步中加载到 PCB 中 10 PCB 框图的自动生成 File New Wizards Printend Circuit Board Wizard Board Wizard 选择适合原理 图的印刷 PCB 电路板 Custom Board Details Width 和 Height 分别是 PCB 电路 板的长和宽 若不需要四角留框以及显示长宽的长度 只需选择 Dimension L 就行了 9 11 调整元件封装 合理布局 Protel99 SE 既可以进行自动布线也可以进行手工布线 选择菜单 Desgn Load Nets 创建网络表 点击 Brower 选择在原理图中创建的 NET的网络 表 若没有错误的话 点击 Advanced 将原理图中的元器件以各个封装形式加载 到 PCB 中 若有错误 回到原理图中进行错误处修改 然后再生成网络表 以 此一步一步走 直至没有错误 待元器件加载到 PCB 板上 合理的布局 紧 凑 整齐 然后菜单 Auto Routing All Route all 程序即对印刷电路板进行自动 布线 只要元件的布局合理 布线参数设置得当 Protel 99 SE 的自动布线的布 通率几乎是 100 但是 PCB 中的自动布线不可用时 应该手工布线 此时必 须看清图层 尽量避免交叉 画的线不能呈 90 度角 为了美观要将数据注释隐 藏 把元器件标号摆到器件旁 12 原理图打印 1 打开一个原理图文件 2 执行菜单命令 File Setup Printer 系统弹出 Schematic Printer Setup 对 话框 Batch Type 选择准备打印的电路图文件 Current Document 打印当前原理图文件 All Documents 打印当前原理图文件所属项目的所有原理图文件 Color Mode 打印颜色设置 Color 彩色打印输出 Monochrome 单色打印输出 即按照色彩的明暗度将原来的色彩分成黑 白两种颜色 Scale 设置打印比例 范围是 0 001 400 Scale 旁边的 Scale to fit Scale 复选框的功能是 自动充满页面 选中 Scale to fit Scale 时 打印比例设置不起作用 13 保存文件及输出 电路板的工作层类型 在 PCB 编辑器中 执行菜单命令 Design Option 系统将弹出 Document Options 对话框 在这个对话框中 系统列出了电路板中的各工作层 1 Signal layer 信号层 信号层主要用于布置电路板上的导线 Protel 99 SE 提供了 32 个信号层 包括 Top layer 顶层 Bottom layer 底层 和 30 个 MidLayer 中间层 2 Internal plane layer 内部电源 接地层 10 Protel 99 SE 提供了 16 个内部电源层 接地层 该类型的层仅用于多层板 主要用于布置电源线和接地线 我们称双层板 四层板 六层板 一般指信号 层和内部电源 接地层的数目 3 Mechanical layer 机械层 Protel 99 SE 提供了 16 个机械层 它一般用于设置电路板的外形尺寸 数 据标记 对齐标记 装配说明以及其它的机械信息 这些信息因设计公司或 PCB 制造厂家的要求而有所不同 执行菜单命令 Design Mechanical Layer 能为 电路板设置更多的机械层 另外 机械层可以附加在其它层上一起输出显示 4 Solder mask layer 阻焊层 在焊盘以外的各部位涂覆一层涂料 如防焊漆 用于阻止这些部位上锡 阻焊层用于在设计过程中匹配焊盘 是自动产生的 Protel 99 SE 提供了 Top Solder 顶层 和 Bottom Solder 底层 两个阻焊层 5 Paste mask layer 锡膏防护层 它和阻焊层的作用相似 不同的是在机器焊接时对应的表面粘贴式元件的 焊盘 Protel 99 SE 提供了 Top Paste 顶层 和 Bottom Paste 底层 两个锡膏 防护层 6 Keep out layer 禁止布线层 用于定义在电路板上能够有效放置元件和布线的区域 在该层绘制一个封 闭区域作为布线有效区 在该区域外是不能自动布局和布线的 7 Silkscreen layer 丝印层 丝印层主要用于放置印制信息 如元件的轮廓和标注 各种注释字符等 Protel 99 SE 提供了 Top Overlay 和 Bottom Overlay 两个丝印层 一般 各种标 注字符都在顶层丝印层 底层丝印层可关闭 8 Multi layer 多层 电路板上焊盘和穿透式过孔要穿透整个电路板 与不同的导电图形层建立 电气连接关系 因此系统专门设置了一个抽象的层 多层 一般 焊盘与过孔 都要设置在多层上 如果关闭此层 焊盘与过孔就无法显示出来 9 Drill layer 钻孔层 钻孔层提供电路板制造过程中的钻孔信息 如焊盘 过孔就需要钻孔 Protel 99 SE 提供了 Drill gride 钻孔指示图 和 Drill drawing 钻孔图 两个钻 孔层 五 心得体会五 心得体会 通过这次课程设计 增强了咱们动手 思考息争决问题的能力 在全盘设 计与制作过程中 通过了自己动手能力 亲自画原理图的封装和 PCB 的封装 因为从网上找的原理图上的元器件和芯片很多都没在上课中见过 平时看课本 时 有时问题老是搞不懂 做完课程设计 那些问题就水到渠成了 并且还可 以记住很多东西 比如一些芯片的功能 平时看课本 这次看了