湖南工程学院——PCB板课程设计20页

1、湖南工程学院电 子 实 习课题名称 PCB制板与工艺设计 专业班级 自动化1001 姓 名 肖锦朋 学 号 201001020125 指导教师 赵葵银，邱泓等 2013年 5 月 31 日湖南工程学院电 子 实 习 任 务 书课题名称 PCB制板与工艺设计 专业班级 自动化1001 学生姓名 肖锦朋 学 号 201001020125 指导老师 赵葵银、邱泓等 审 批 任务书下达日期 2013 年 5月 27 日任务完成日期 2013年5月 31 日设计内容与设计要求设计内容：对给定的电路（按学号进行分配），使用Protel软件，进行电路图绘制，进行PCB制版设计，设计为双面板，板子大小合适，进

2、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）初步分析电路图，按16纸张大小，绘制电路图，若超出16K，则分页绘制。2）查阅元器件参数与封装，没有的封装要求自建封装库。3）进行ERC规则检查，生成正确的网络表（不打印）；4）按工业化标准进行PCB制板与工艺设计（参数设置，规则设置，板子大小确定，布局，布线，补泪滴，铺铜，抗干扰处理等）。5）生成的报表有（网络表，板子信息表，材料清单表，数控钻孔文件，元件拾放文件）；6）写说明书（以图为主，文字为辅）7) 必须打印的文档为：原理

3、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。 8）提高说明书及电子文档主 要 设 计 条 件1.现代电子设计实验室（EDA）；2.Protel软件。3.任务电路图；4.设计书籍与电子资料若干。5.示范成品PCB样板若干，示范电子成品若干。说 明 书 格 式目 录第1章 电路图绘制第2章 元器件参数对应封装选择及说明（有适当文字说明）第3章 ERC与网络表（有适当文字说明，网络表不需打印）第4章 PCB制板与工艺设计（有适当文字说明）第5章 各种报表的生成第6章 PCB各层面输出与打印第7章 总结参考文献进 度 安 排 设计时间为一周第一

4、周星期一、布置课题任务，课题介绍及讲课。借阅资料，电路图绘制。星期二、PCB封装确定，生成正确网络表。星期三、PCB制板与工艺设计星期四、PCB制板与工艺设计星期五、说明书的编写，下午答辩。参 考 文 献参考文献1、 程路.Protel 99SE多层电路板设计与制作M.人民邮电出版社.2007.2、 高名远.电子工艺实训与PROTEL DXP应用M.化学工业出版社.2007.3、 高鹏.电路设计与制版PROTEL 99入门与提高(修订版)M.人民邮电出版社.2008.4、Mark.I.Montrose著.电磁兼容和印刷电路板理论,设计和布线M. 人民邮电出版社.2007.5. 深圳华为.华为P

5、CB布线规范M.内部资料.1999.6. 提高印刷电路板的电磁兼容设计.网络资料.目录第一章 电路图绘制2第二章 元器件参数对应封装选择及说明3各元器件对应的封装（材料清单）4第三章 ERC与网络表61、ERC62 、网络表6第四章 PCB制板与工艺设计7第五章 各种报表的生成8第六章 PCB各层输出与打印8各层叠印：8顶层：9底层：11丝印层：123D效果图:13第7章 总结14参考文献15第一章 电路图绘制第二章 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AXIAL0.32、 单片机、74HC373、62256、Max202 等集成芯片用

6、的是DIP-?封装。3、 单排插座采用SIP-？，LCD采用SIP-36。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RAD0.1。、6、 有极性电容，采用的是RB.2/.4。7、 蜂鸣器采用的封装形式为RB.3/.6。8、 三极管为TO-92A。9、 PHOTO NPN用DIODE0.4封装。10、MICROPHONE2是自己画了个MIC的封装。11、晶振采用的是XTAL1。12、按钮的封装是自己画的，是一个ANJIAN的封装。13、SIP36、SIP34是自己画的封装对应单排插座。各元器件对应的封装（材料清单）CommentDescriptionDes

7、ignatorFootprintLibRefQuantitySW6#SWPANJIANSW-PB1SW70SWPANJIANSW-PB1SW8*SWPANJIANSW-PB1SW161SWPANJIANSW-PB1SW152ABCSWPANJIANSW-PB1SW143DEFSWPANJIANSW-PB1SW124GHISWPANJIANSW-PB1SW115JKLSWPANJIANSW-PB1SW106MNOSWPANJIANSW-PB1SW47PQRSSWPANJIANSW-PB1SW38TUVSWPANJIANSW-PB1NPNNPN TransistorBG1TO-92ANPN130P

8、CapacitorC1, C2RAD0.1CAP2224CapacitorC3, C4, C5, C6, C7RAD0.1CAP5105CapacitorC8, C9, C10, C11, C12, C13, C14, C15, C17RAD0.1CAP910uElectrolytic CapacitorC18, C19RB.2/.4ELECTRO1210uFElectrolytic CapacitorC20RB.2/.4ELECTRO110.1uFCapacitorC21, C22, C23, C24, C30, C31, C32, C33RAD0.1CAP8SW1CANCELSWPANJI

9、ANSW-PB1DiodeD1, D2, LED1, LED2, LED3, LED4, POWER, RXD, TXDDIODE0.4DIODE, LED9SW9DOWNSWPANJIANSW-PB1SW5ENTERSWPANJIANSW-PB1ConnectorJ2SIP36CON361RST51ConnectorJ3SIP3CON31CON6ConnectorJ5SIP6CON61CON3ConnectorJ6SIP3CON31ConnectorJ7SIP34CON341CON5ConnectorJ8SIP5CON51BEEPBuzzerLS1RB.3/.6BUZZER1MICRMicr

10、ophoneMICRAD0.4MICROPHONE21PHOTONPN PhototransistorQ1DIODE0.4PHOTO NPN110KR1AXIAL0.3RES118.2R2, R3AXIAL0.3RES121KR4, R5, R6, R7, R8, R9, R10AXIAL0.3RES1720KR13AXIAL0.3RES115.1KR14, R15AXIAL0.3RES122KR16AXIAL0.3RES118052U1DIP408032174HC373U2DIP2074LS373162256U3DIP28622561040U4DIP32040174HC138U5DIP167

11、4ALS1381U6DIP16MAX2021TLC 0832U8DIP8TLC 08321SW13UPSWPANJIANSW-PB1SW2WXTZSWPANJIANSW-PB122.1184MCrystalXT1XTAL1CRYSTAL1第三章 ERC与网络表1、ERC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 : Documents单片机-课程设计.Sch 6-Jun-2013 19:01:37End Report可知经过ERC规则检测后，并没有发现错误。2 、网络表原理图经过ERC检测无误后，即可生成网络表（DesignC

12、reate 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。第四章 PCB制板与工艺设计一、要明确设计目标接受到一个设计任务，首先要明确其设计目标,是普通的PCB板、高频PCB板、小信号处PCB板还是既有高频率又有小信号处理的PCB板，如果是普通的PCB板，只要做到布局布线合理整齐，机械尺寸准确无误即可，如有中负载线和长线，就要采用一定的手段进行处理，减轻负载，长线要加强驱动，重点是防止长线反射。二、了解所用元器件

13、的功能对布局布线的要求三、元器件布局的考虑元器件的布局首先要考虑的一个因素就是电性能,把连线关系密切的元器件尽量放在一起，尤其对一些高速线，布局时就要使它尽可能地短，功率信号和小信号器件要分开。在满足电路性能的前提下，还要考虑元器件摆放整齐、美观,便于测试，板子的机械尺寸，插座的位置等也需认真考虑。四、对布线的考虑对印制电路板的走线有如下原则要求(1)所有平行信号线之间要尽量留有较大的间隔，以减少串扰。如果有两条相距较近的信号线，最好在两线之间走一条接地线，这样可以起到屏蔽作用。(2) 设计信号传输线时要避免急拐弯，以防传输线特性阻抗的突变而产生反射，要尽量设计成具有一定尺寸的均匀的圆弧线。五

14、、PCB的电磁兼容性首先,要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加，过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后。再确定特殊元件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。第五章 各种报表的生成本课题需要生成的报表有：网络表，板子信息表，材料清单表，数控钻孔文件，元件拾放文件。各种报表生成方法与过程如下：1）网络表：在原理图编辑窗口中进行如下操作DesignCreate Netlist

15、即可 。 2）板子信息表：在PCB编辑窗口中进行如下操作：ReportBoard InformationReport，在出现的对话框中选择所要的信息，再点击Report按钮即可。 3）材料清单表：在原理图编辑窗口中进行如下操作ReportBill of Material根据向导生成材料清单即可。 4）数控钻空文件：进行如下操作首先新建一个CAM文件，双击此文件，在出现的对话框中选择所要生成数控钻孔文件的PCB文件，根据向导，选择生成NC Drill文件；右击向导生成的文件，选择Generate CAM Files，即可生成NC Drill文件，为.txt格式即可。 5）元件拾放文件（元件位置报

16、表）：操作同数控钻孔文件不同在于此报表应选择Pick Place选项进行生成。第六章 PCB各层输出与打印各层叠印：顶层：底层： 丝印层：3D效果图:第7章 总结通过这次对单片机PROTEL课程设计，让我了解了印制电路板设计的基本过程，由以前的懵懂到现在的基本掌握了设计PCB设计的步骤，以及注意事项。同时也使我对这个软件的使用有了明显的提高。开始会用其绘制简单的原理图和PCB文件。 在使用PROTEL99进行PCB印制电路板的制作过程中，首先一个重点就是要绘制原理图，这需要对系统自带的每一个元件库都非常熟悉，因为我们要画的原理图，里面有很多元件，在自带的库里面是没有的，那么就要自己去画元件的形

17、状。在画元件的形状的时候一定要注意，各个管脚的标号，数值。不然很可能会跟pcb库里的元件封装引脚对不上。再者一个比较难的地方就是，输入封装形式，排查错误。这一步很关键，也容易出错。很多情况下报错就是封装输入错误了，或者是原理图的引脚跟pcb里面的封装的引脚对不上。所以要仔细，细心地去排错。像pcb库里没有相应的封装，就得自己去画了。最后一步是画pcb的核心部分了，元器件的布局与布线。元件的布局要求是功能元件要尽量在一起，主要功能集成块要放分布线要尽量短，最后元件摆放要整齐、美观。在这次课程设计中，提高了自己动手能力，熟悉，了解了protel画pcb的流程，为以后打下了一个基础。其中遇到了不少麻烦，自己通过查资料，上网了解不少知识。所以我认为这次课程设计是很有必要的，锻炼了自己动手能力，以及独立思考，学会了通过不同渠道获取知识。参考文献1、程路.Protel 99SE多层电路板设计与制作M.人民邮电出版社.2007.2、高名远.电子工艺实训与PROTEL DXP应用M.化学工业出版社.2007.3、高鹏.电路设计与制版PROTEL 99入门与提高(修订版)M.人民邮电出版社.2008.4、Mark.I.Montrose著.电磁兼容和印刷电路板理论,设计和布线M. 人民邮电出版社.2007.5、 深圳华为.华为