项目5 万年历双面异形PCB设计

PCB设计与制作——AltiumDesigner设计应用（第二版）项目5万年历双面异形PCB设计项目5万年历双面异形PCB设计

项目描述：某PCB设计公司接到订单，要求设计一款电子万年历产品的电路板。万年历电路设计主要应用AT89C51单片机作为控制核心；采用LCD1602液晶显示，DS18b20温度传感器测温，DC1302时钟芯片走时。

项目5万年历双面异形PCB设计

项目任务：任务5.1绘制万年历电路的层次电路原理图任务5.2设计万年历电路双面异形PCB

任务5.1绘制万年历电路的层次电路原理图设计任务：

1．绘制万年历的元件符号：液晶显示屏LCD、排阻RP1、单片机89C51和USB插座等；2．设计CR1220型纽扣电池贴片座子封装；3．采用自底向上的层次原理图设计方法，绘制电子万年历的层次电路原理图.4．输出PDF文件和材料清单。一、总线与信号线束的区别总线是一组具有相同性质的并行线的集合，是连接各个部件的一组信号线，如数据总线、地址总线和控制总线等。线束的概念有些像总线，但是线束可以包含的信号线的范围更广，可以包含多个不同性质的信号线组合，还可以同时包含多条总线和信号线。二、认识线束及其组成线束包括三个部分：信号线束、线束连接器、线束入口，如图示。信号线束线束连接器网络标签导线端口线束入口任务实施步骤1：绘制万年历电路元件符号打开“元件库”文件夹中的“元件集成库.LibPkg”文件，打开“原理图库.SchLib”，按图示绘制元件符号。任务实施步骤2：设计纽扣电池座的元件封装贴片CR1220型的纽扣电池座的外形如图所示。打开中“元件集成库.LibPkg”的“封装库.PCBLib”，按图示设计CR1220型纽扣电池的贴片座子PCB封装，封装名为“CR1220”。任务实施步骤3：放置线束，绘制“单片机最小系统电路”子图

1.新建“万年历工程.PrjPCB”,新建“单片机最小系统电路.SchDoc”，设置自定义模板。

2.放置线束，线束连接器的名称与端口同名，并可以隐藏。放置端口按钮放置线束连接器按钮放置线束连接器按钮放置信号线束按钮网络标号端口（双向箭头）（I/O类型未指定）端口（输入）信号线束线束连接器线束入口任务实施步骤3：放置线束，绘制“单片机最小系统电路”子图3.绘制“单片机最小系统电路”子图。任务实施步骤4：绘制“USB及按键控制电路”子图新建“USB及按键控制电路.SchDoc”底层原理图文件，设置自定义模板，修改标题名称。菜单命令“放置”→“线束”→“预定义的线束连接器”，选择“BOTTON”可快速放置前面设置过的线束，设置隐藏线束连接器的名称即可。任务实施步骤5：绘制“测温及时钟芯片电路”子图新建“测温及时钟芯片电路.SchDoc”原理图，设置自定义模板，修改标题名称。菜单命令“放置”→“线束”→“预定义的线束连接器”，选择“CLOCK”线束直接放置。测温模块端口“TEMP”的I/O电气类型为“Output”（输出）。任务实施步骤6：绘制“液晶显示及声音报警电路”子图新建“液晶显示及声音报警电路.SchDoc”原理图，设置自定义模板，修改标题名称。点击菜单命令“放置”→“线束”→“预定义的线束连接器”，选择“LCD”线束直接放置。总线的端口“D[0..7]”的I/O电气类型为“Input”（输入）。任务实施步骤7：设计“万年历顶层电路”原理图1.新建“万年历顶层电路.SchDoc”顶层原理图，设置自定义模板，修改标题名称。2.单击菜单栏命令“设计”→“CreateSheetSymbolFromSheet”（从图纸生成图表符），打开“ChooseDocumenttoPlace”对话框。在该对话框中分别选择四个子图文件，单击OK按钮，将光标上出现的浮动方块图表符放置在电路图中。任务实施步骤7：设计“万年历顶层电路”原理图3.根据各个端口的信号性质不同，分别用信号线束、总线及导线来连接各方块电路图，完成顶层电路原理图的绘制。任务实施步骤7：修改元件封装、图纸自动编号、验证工程1.批量修改元件封装。单击“工具”→“封装管理器”，在弹出的“FootprintMannager”对话框中将所有封装按表设置正确。DesignatorCommentFootprint数量库引用名称BT1CR1220CR1220（自制）1BatteryC1,C230pRAD-0.12CapC310uFRB.1/.2（自制）1CapPol2C4,C510pRAD-0.12CapDSDS18b20TO-921Header3K1POWERDPDT-61SWDPDTLCD1LCD1602HDR1X161自己制作LSBUZZERRB7.6-151SpeakerP14.5VBAT-21Header2Q19013TO-92A12N3904R1-R610kAXIL-0.36Res2R710AXIAL-0.31Res2DesignatorCommentFootprint数量库引用名称RP110kHDR1X91自己制作RP210kPOT1POTS1复位SW-P41SW-4PBS2功能SW-P41SW-4PBS3闹铃SW-P41SW-PBS4加SW-P41SW-4PBS5减SW-P41SW-4PBS6背光SW-P41SW-4PBU189C51SOT129-11自己制作U2DS1302DIP81DS1302USBUSB_AUSB2.5-2H4C1自己制作Y1-Y2XTALRAD-0.22XTAL任务实施步骤7：修改元件封装、图纸自动编号、验证工程2.图纸自动编号。单击菜单“工具”→“标注”→“图纸编号”，勾选左下方的“自动图纸编号”，单击“确定”完成图纸自动编号。3.验证工程。单击菜单命令“工程”→“ValidatePCBProject万年历工程.PrjPCB”，对工程执行验证，如果弹出“Messages”面板，需要修改电路再次编译，直至没有错误为止。任务5.2设计万年历电路的双面异形PCB设计要求：1．板框：圆角矩形，在PCB四角放置安装孔。2．参考图示进行PCB布局。3．布线规则：双面板；GND和VCC都是0.8mm，其余走线为0.5mm等。4．添加滴泪焊盘、覆铜。5．输出电路板的PDF文件和制造文件。任务实施步骤1：设计PCB的圆角矩形板框

PCB板框设计要求：形状：圆角矩形尺寸：大小为102.5×60mm圆角半径：2.5mm四角放置安装孔，孔径2.5mm孔心位置距离板边框2.5mm1．在工程中新建

“万年历PCB.PcbDoc”，设置参考原点，设置栅格为0.5mm。2．选择禁止布线层，绘制矩形板框，选择机械层“Mechanical1”。放置线性尺寸图标。

3．手工绘制1/4圆角，半径：2.5mm。选中所有板框线，按快捷键“D→S→D”，裁板。4．在PCB板的四角放置安装孔，孔径为2.5mm，孔心距离板边间距2.5mm。

任务实施步骤2：导入原理图网络，并对元器件进行布局单击“设计”→“ImportChangesFrom万年历工程.PrjPCB”菜单命令，参考图示PCB布局。任务实施步骤3：设置布线规则，进行布线1.设置布线规则安全间距：0.3mm线宽：GND和VCC都是0.8mm其余走线为0.5mm焊盘：孔径0.9mm、直径1.8mm布线层：双面板2.参考图示PCB布线3.设计规则检查任务实施步骤4：添加滴泪焊盘及覆铜点击菜单命令【工具】→【滴泪】，为所有焊盘及过孔添加滴泪。选择“BottomLayer”，点击布线工具栏的多边形覆铜按钮，设置覆铜与走线安全间距≥0.5mm，焊盘围绕圆形，与GND网络相连，且覆