电路设计与制作实用教程（Allegro版）-教学大纲

《电路设计与制作实用教程（Allegro版）》教学大纲课程信息课程名称：电路设计与制作实用教程（Allegro版）课程类别：素质选修课/专业基础课课程性质：选修/必修计划学时：64计划学分：4先修课程：无选用教材：《电路设计与制作实用教程（Allegro版）》，董磊，唐浒主编，2020年，电子工业出版社。适用专业：本课程可作为高等院校相关专业的电路设计与制作事件课程，也可作为社会相关从业人员的参考课程。课程负责人：二、课程简介电路设计与制作是项非常系统且复杂的工作，涉及原理图设计、PCB设计、元器件库制作、PCB打祥、元器件采购、电路板焊接、电路板调试等技能。要设计和制作一个简单的电路板，必须掌握所有技能，并且能将这些技能合理有效地贯通始终。但是目前许多电路设计与制作相关的课程都按照模块的方式来讲解，每个模块之间缺乏一定的连贯性，且为了提高高等院校的就业率和就业质量，按照企业的标准培养人才不失为一条有效途径。在该背景下，本课程通过对STM32核心板程序下载与验证、元器件采购、STM32核心板焊接、STM32核心板原理图设计及PCB设计、创建元器件库、输出生产文件以及制作电路板等知识的讲解，让初学者在短时间内对电路设计与制作的整个过程有一个立体的认识，最终能够独立地进行简单电路的设计与制作。三、课程教学要求序号专业毕业要求课程教学要求关联程度1工程知识1.掌握STM32核心原理图，能够创建元器件库，输出生产文件。2.掌握独立进行简单电路的设计与制作。L2问题分析1.学会对电路设计与制作中出现的问题进行分析和解决，包括硬件故障、软件错误、网络问题等。2.学会进行故障排除和维修和计算方法，以实现数据处理应用。H3设计/开发解决方案1.掌握原理图设计、PCB设计、元器件库制作，能将电路设计应用到工作领域中。2.学会进行系统测试和验证，以确保系统的质量和性能符合要求。H4研究L5使用现代工具1.掌握电路设计的现代工具，如STM32核心板等。2.学会对STM32核心板进行设计，提高工作效率。M6工程与社会1.了解电路设计与制作对社会的影响和作用，以及相关的法律法规和标准。2.学会将电路设计与制作技术应用于实际生产和社会服务中，为社会做出贡献。L7环境和可持续发展L8职业规范L9个人和团队1.学会个人发展和团队合作，提高个人和团队的综合素质。2.学会与他人合作和沟通，建立良好的人际关系和团队合作氛围。H10沟通1.学会进行有效的沟通和表达，与客户、同事和上级保持良好的沟通和协作。2.学会进行跨文化沟通和合作，提高国际化视野和跨文化交流能力。M11项目管理1.学会进行项目管理和组织，包括项目计划、进度控制、质量管理等。2.学会进行风险评估和管理，提高项目成功的概率和效率。L12终身学习1.学会进行自我学习和自我提升，不断提高自身的专业水平和创新能力。2.学会进行终身学习和职业发展规划，不断拓展职业领域和发展空间。H注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“M”或“L”。“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。四、课程教学内容章节名称主要内容重难点关键词学时类型1基于STM32核心板的电路设计与制作流程什么是STM32核心板为什么选择STM32核心板电路设计与制作流程本书配套资料包本书配套开发套件了解STM32核心板概念；了解STM32核心板的设计与制作流程5理论+实操2STM32核心板介绍STM32芯片介绍STM32核心板电路简介基于STM32核心板可以开展的实验了解STM32芯片；掌握STM32核心板的各个电路模块3理论+实操3STM32核心板程序下载与验证准备工作将通信下载模块连接到STM32核心板安装CH340驱动通过mcuisp下载程序通过串口助于查看接收数据查看STM32核心板工作状态通过ST-Link下载程序掌握通过通信—下载模块对STM32核心板进行程序下载的方法；掌握通过ST-Link对STM32核心板进行程序下载的方法；了解STM32核心板的工作原理7理论+实操4STM32核心板焊接焊接工具和材料STM32核心板元器件清单STM32核心板焊接步骤STM32核心板分步焊接元器件焊接方法详解掌握万用表的使用方法，能够进行电压、电流和电阻等的测量6理论+实操5CadenceAllegro软件介绍PCB设计软件介绍硬件系统配置要求CadenceAllegro16.6软件安装CadenceAllegro16.6软件配置掌握CadenceAllegro16.6软件的安装和配置4理论+实操6STM32核心板原理图设计原理图设计流程创建原理图工程原理图设计规范加载元器件库快捷键介绍放置和删除元器件元器件的连线添加网络标号添加模块名称原理图的DRC检查常见问题及解决方法了解基于OrCADCaptureCIS软件进行原理图设计的流程；掌握基于OrCADCaptureCIS软件的原理图工程创建方法；掌握基于OrCADCaptureCIS软件的STM32核心板原理图绘制方法11理论+实操7STM32核心板PCB设计PCB设计流程快捷操作的设置创建PCB工程板框和定位孔设计将原理阁导人PCBPCB规则设置元器件的布局元器件的布线丝印泪滴添加电路板信息和信息框覆铜设计验证常见问题及解决方法了解使用CarlenceAllegro软件进行PCB设计的流程；掌握元器件的布局操作；掌握PCB的布线操作14理论+实操8创建元器件库创建原理图库创建PCB封装库3D模型的导人与预览生成库掌握焊盘库的创建方法；掌握原理图库的创建方法及元器件符号的制作方法；掌握PCB封装库的创建方法及PCB封装的制作方法4理论+实操9输出生产文件生产文件的组成PCB源文件的输出Gerber文件的输出BOM的输出丝印文件的输出坐标文件的输出了解生产文件的种类；了解PCB才丁样、元器件采购及贴片加工分别需要哪些生产文件；掌握PCB源文件的输出方法；掌握Geber文件的输出方法6理论+实操10制作电路板PCB打样在线下单流程元器件在线购买流程PCB贴片在线下单流程嘉立创下单助手掌握PCB打样的在线下羊流程；掌握元器件的购买流程；掌握PCB贴片的在线下单流程；掌握PCB打样助手的在线下单流程4理论+实操五、考核要求及成绩评定序号成绩类别考核方式考核要求权重（%）备注1期末成绩期末考试大作业50百分制，60分为及格2平时成绩实践10次40优、良、中、及格、不及格3平时表现出勤情况10两次未参加课程则无法获得学分注：此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息。六、学生学习建议学习方法建议1.依据专业教学标准，结合岗位技能职业标准，通过案例展开学习，将每个项目分成多个任务，系统化地学习。2.通过每个项目最后搭配的习题，巩固知识点。3.了解行业企业技术标准，注重学习新技术、新工艺和新方法，根据教材中穿插设置的智能终端产品应用相关实例，对已有技术持续进行更新。4.通过开展课堂讨论、实践活动，增强的团队协作能力，学会如何与他人合作、沟通、协调等等。学生课外阅读参考资料《电路设计与制作实用教程（Allegro版）》，董磊，唐浒主编，2020年，电子工业出版社。七、课程改革与建设（1）以一块微控制器的核心板作为实践载体。微控制器选取了STM32Fl03RCT6芯片，因为STM32系列单片机是目前市面上使用最为广泛的微控制器之一，且该系列的单片机具有功耗低、外设多、基子库开发、配套资料多、开发板种类多等优势。学生最终完成STM32核心板的设计与制作之后，还可以元缝地将其应用于后续的单片机软件设计中。（2）用一个STM32核心板贯穿整个电路板设计与制作的过程，将所有关键技能有效、合理地串接在一起。这些技能包括元器件采购、STM32核心板焊接、STM32核心板原理图设计及PCB设计、创建元器件库、输出生产文件、制作电路板等。（3）细致讲解STM32核心板电路设计与制作过程中使用到的技能，未涉及的技能几乎不予讲解。这样，学生就可以快速掌握电路设计与制作的基本技能，并设计出一块属于自己的STM32核心板。（4）对具有较强实践性的环节，如电路板焊接、元器件采购、PCB打样、PCB贴片、工具使用、电路板调试等电路板制作环节进行详细讲解。（5）将各种规范贯穿于整个电路板设计与制作的过程中，如软件参数设置、工程和文件命名规范、版本规范、各种库（如原理图库、PCB库、3D库、集成库）的设计规范、BOM格式规范、光绘文件输出