印刷电路板课程设计报告模版

印刷电路板课程设计报告模版印刷电路板课程设计报告模版#/26齐鲁工业大学16/17学年第1学期《印刷电路板设计》期末考试设计报告书题目：基于AltiumDesigner的玩具童车电路设计姓名_ __xxx 学号_xxxxxxxxxx专业班级_XXXXXXXXXXXXXXXXXXX.一、设计目的1、熟练掌握A止iumDesigner绘图环境、各个功能模块、界面环境设置方法以及文件管理方法；2、熟练掌握用AltiumDesigner设计电子电路的基本步骤；3、熟练掌握用AltiumDesigner绘制电子电路原理图的基本流程及方法；4、熟练掌握用AltiumDesigner绘制电子电路PCB板的基本流程及方法。二、设计内容用AltiumDesigner软件绘制一个电路图。先绘制出电路原理图，然后进行电气规则检验，没有错误后，生成元器件清单报表和网络表，然后载入网络表和元器件封装库生成印制电路板图，采用交互式布局方式调整元器件布局并查看3D布局，进一步自动布线和手工布线相结合调整电路板布线，最后完成电路板覆铜和DRC检测。电路设计内容，以下自选其一：根据已学课程，如模电、数电、单片机等查找资料，自己确定原理图。但原理图不能过于简单，至少包含3个集成芯片，必须包含电容、电阻不少于8个，接插件若干，其他元器件根据所选电路自选。完成一个51单片机最小系统（包括时钟电路、复位电路）及外围4*4矩阵键盘、4个独立按键、4位数码管、8个LED灯、1个蜂鸣器电路的设计。设计一个6路抢答器，抢答器具有总控制允许、复位、优先抢答判决、倒计时抢答、参赛选手编号显示等功能。三、设计要求1、设计报告简述设计原理和思路，根据需要可以给出电路结构框图（用方框图表示不同的功能模块，用带箭头的直线连接说明信号传输关系或控制关系）及各部分功能概述。2、设计数据库等文件均以学号+姓名拼写命名。3、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。4、PCB图：电路板选型合理，要求各元件布局、电路板布线合理、紧凑、整齐美观。四、设计步骤1、本次实验的步骤根据自己设计的实际过程独立完成，步骤要简明、清楚。2、设计步骤中应包括一些主要设计规则参数的说明。3、为更方便和清晰地说明某些操作或步骤，可采用截图的方式说明，但截图必须配有文字解释说明（注：不只是给图取个名字）。五、设计结果以下截图和报表必须包括：1、原理图截图2、PCB板布线以及覆铜后的截图各一张（注意图纸背景和布线的颜色设置，方便输出打印）3、PCB板的3D效果图4、元器件清单、网络表、ERC报表。为更方便和清晰地说明某些操作或步骤，可选择其他截图。截图打印即可，但要清晰可见，每个截图下方用“五号宋体”注明截图的名称。六、设计心得应具体、客观，真实地简述设计过程中的心得体会。、设计目的1、熟练掌握AltiumDesigner绘图环境、各个功能模块、界面环境设置方法以及文件管理方法；2、熟练掌握用AltiumDesigner设计电子电路的基本步骤；3、熟练掌握用AltiumDesigner绘制电子电路原理图的基本流程及方法；4、熟练掌握用AltiumDesigner绘制电子电路PCB板的基本流程及方法。二、设计内容用AltiumDesigner软件绘制一个电路图。先绘制出电路原理图，然后进行电气规则检验，没有错误后，生成元器件清单报表和网络表，然后载入网络表和元器件封装库生成印制电路板图，采用交互式布局方式调整元器件布局并查看3D布局，进一步自动布线和手工布线相结合调整电路板布线，最后完成电路板覆铜和DRC检测。根据已学课程，如模电、数电、单片机等查找资料，自己确定原理图。但原理图不能过于简单，至少包含3个集成芯片，必须包含电容、电阻不少于8个，接插件若干，其他元器件根据所选电路自选。三、设计要求1、设计原理和思路这是一个十分有趣的玩具童车电路，当它呼叫着警笛向前开去时，如果发现前面有障碍物，即刻自动倒车转弯，同时发出“倒车，请注意！”的声音。电路图所截的原理图所示，IC1为一体化红外发射接收头，内部由红外发光二极管发射红外线，光电三极管接收，构成光电耦合器。IC2为双时基集成电路，及R5、R6、C5组成一个振荡电路，振荡频率大约1.2MHz，通过IC2的⑤引脚去驱动IC1中的红外发射二极管发出调制红外光线。红外线接收三极管及R1、

R2、C1、VT1组成红外线接受、光电转换和脉冲触发电路。IC2的另一时基电路及R4、C2组成延时电路。当合上开关S后，若小车前方无障碍，电源为各集成片供电，IC2的⑧引脚未被触发，其⑨引脚电平，继电器不动作，其常闭触点1-2接通，为IC3供电，使其扬声器BL1发出警笛声。同时，另一常闭触点4-5使电动机正转，小车前进。当它发现前面两厘米左右处有障碍物，红外线发射二极管发射的光线被障碍物反射，被红外线被接收三极管接收，并转换成电信号，经C1、R2送到三极管VT1的基极，使VT1导通，其集电极输出的低电平送到IC2的⑧引脚，使触发延时电路工作，同时⑨引脚发出高电平，继电器K动作，常开触点1-3、4-6闭合，IC4通电工作，扬声器BL2发出“倒车请注意！”的警示音，电动机M反转，小车边后退边转弯（此部分为电动机驱动机械齿轮操作）；及此同时，电源经R4给C2充电，约5秒后，C2两端电压升至3.8V左右，延时过程结束，IC2的⑨引脚又变为低电平，继电器K断电释放开关，其常闭触点又接通，恢复到初始状态。2、电路结构框图红外线发射接收机外界因素红外线发射接收机外界因素继电器控制模块 ^机驱^ 电动机驱动模块警笛声音和倒车语音集成电路模块四、设计步骤.启动AltiumDesigner10软件；.新建PCB工程。执行“文件”一“新建”一“工程”一“PCB工程”，产生一个PCB工程文件，默认名为“PCB_Projecti.PrjpcB”的文件；单击右键，在弹出的菜单中选择“保存工程”命令，保存名为“2zhuxuelin.PrjPCB”工程文件；.新建原理图编辑器。右击刚才新建的工程文件，在弹出的菜单中选择“给工程添加新的”一“原理图”命令，即在刚才的工程文件底下产生一个原理图文件，默认名为“Sheetl.SchDoc”；右击该文件，在弹出的菜单中选择“保存”命令，保存名为“2zhuxuelin.SchDoc”文件；.配置工作环境。执行“设计”一“文档选项”，打开“文档选项”对话框，设置标准类型为人4;方向为横向；显示标题块；显示边界；捕捉栅格和可视栅格设置为10，电气栅格设置为4；单位为英制单位系统；标题输入为“玩具童车电路”；其他默认；

图3-1.载入原理图库。打开“库”面板，单击“Libraries”按钮，弹出“可用库“对话框”，选择“已安装”选项卡，软件已默认安装“MiscellaneousDevices.IntLib”通用元件库和“MiscellaneousConnectors.【□^^”通用接插件库，关闭窗口。下演巧可用层工程已去仁搜索甯在I救活过的I路很库相对胳在:EXProgramRisa也居｝',削iun\A下演巧可用层工程已去仁搜索甯在I救活过的I路很库相对胳在:EXProgramRisa也居｝',削iun\A」Iff'-LibraryS.±.W'安装业.MscelaieausCannedong.lntLibMsee^lcneousDevices.IntLib翱的库iflP-MecdlansoLECcmectarB.lntLib.iPf^scellareaLSDevicesJnrtLb类型IntecrstedIntegrated图3-26.放置元器件。打开“库”面板，按所设计电路中的元器件依次在元件库中查找，分别放置到图纸上；若找电阻，在“库”面板的输入栏输入“l652”，则会立即出现电阻元件符号，单击“PlaceRes2”按钮，拖动鼠标到原理图编辑界面上，鼠标将变成十字形，并携带有电阻的符号，按“Tab”键弹出元器件的属性设置对话框，改名为“R1”，值为“1K”，完成设置后单击“OK”，在原理图纸上合适的地方单击鼠标左键放置电阻；其他元器件操作方法一样；其中电容名称为“Cap”，二极管为“Diode”，电动机为“Motor”，三极管为“NPN”，红外线发射接收器为“Optoisolator”，继电器为“Relay-DPDT”，电池为“Battery”，扬声器为“Speaker”，开关为“SW-SPST”；.绘制元器件库中没有的芯片。执行“文件”一“新建”一“库”-“原理图库”命令，产生一个原理图元件库文件，右击该文件保存名为“IC2”，打开“SCHLibrary”面板，进行绘制在已有的原理图库中未找到的元器件符号；执行“放置”一“矩形”命令，在设计区的第四象限画一个芯片外形，然后再次单击“放置”菜单，选择“引脚”命令，在该矩形周围放置引脚，注意具有电气特性的一端朝外放置，按Tab键定义各引脚的属性和名称；绘制完成后，执行“工具”-“重命名元器件”命令，改名为“NE566”，保存；点击“放置”按钮在原理图编辑器中合适的地方放好；按此相同步骤分别绘制IC3、IC4电路集成片；.元器件布局。将各个元器件进行手动布局，让原理图布局合理，整齐美观；

图3-4.原理图布线。单击工具栏的“放置线”按钮，光标变为十字形，中间有个灰色小叉号，将元器件及元器件用导线进行连接，需要注意的是一定要捕捉到电气节点再放置导线，当捕捉到电器节点时，小灰叉号变为大红叉号。布线完成后（见截图5-1电路原理图）.电气检测和调整。执行“工程”一“CompilePCBProject2zhuxuelin.PrjPCB”命令，对原理图进行编译，查看编译信息面板，查看有无错误；没有错误；

比*¥羽0X10岳窜5LH 削PharuMtfii牛5bd比*¥羽0X10岳窜5LH 削PharuMtfii牛5bd.包fl?「#/iaHami3砧15&3冽-阴gofEHENiAD仗Mi城013W&*035面^^„中C迷'二步甲2爆出*hu哼例由.LkunMd用¥叫「Wr~E忑ibwaiiitipni赢甫f丽■前前-氏-I[hk>V.MUun・|0卫件出盘注怵■百Cwinw*z.u-1LbVM日」*hEB（厂lt*E匚七幅51:'ri口S=HiCSfcitfcIC45=k13口篁j 五时吧g£? sr■吆। mi£im吧 的■皿 二itu且《1皿切 is芒四 在二叱। *凶IQ国。|司也|・.卜41中卡中“*々4引！/飞F上网*千分■■a。事，1M冀J23l4CCItHSEslwiataiSEbCne"^IC45eMJi与口HiL>gt'mUaZr'.',^ ,|J：俯]]aamHiMHWiMM吁cp~|L项一、口*«倒*11归WBEI+韭团1留，Q*T| ，|」 t|丁加图3-5.输出网络表文件。执行“设计”一“工程的网络表”-“Protel”命令，生成一个.NET网络表文件;图3-6.输出报表文件。执行“报表”一"BillofMaterials”命令，在元件报表

对话框中选择模版“BOMDefaultTemplate95.xlt”；选择添加到工程，点击输出；图3-711.给所有原理图的元器件添加封装。双击IC2,在元器件属性设置对话框中点击“Add”，在弹出的对话框中选择“Footprint”，确定后又出现一个对话框，点击“浏览”，查找“DIP”集成电路通用封装，选择14引脚的PCB封装；IC3选择8引脚PCB封装；IC4选择6引脚PCB封装；DesignartorCcmmertD»c：riptnnUhiqueIdlypaLm•■LUnryrrFf4*«HEted[THemIDIdUbpryNamt艮Tab匕Msne%plNLos^tionXOrienlaliDnfAidrFci_ridri:口十加尊.UKd：Cok|VajL7.ESm.PiI常用元件封左A喷UR诩DtKnpiiori匡.：DIP1D常用元件封装pH-DIP14常用元件封装工：DIP16常用元件封装,^OiP1B常用元件封装#tDIP刘常用元件封装1h-DlP^G常用元件封装N：.FUSE1常用元件封装》HFUSE2褶出元件封案工3IEXZ2D常用元件封装■：kfiy2K3常用元件封笠F,施泮常用元件封装1LED常用元件封笠F"LCCKMPIN3"bsilockIC烹用元件排^lEBnemeEditPins..hen-；Rewis\.[OK|ConGd图3-812.新建PCB文件。利用「。3生成向导制作电路板外形；选择“公制”；外形为“矩形”；板尺寸为160mm*100mm；切掉4个40.00mm*15.00mm的拐角；信号层为2，内电层为0；板主要部分选择“表面装配元件”；单面放置元件；给小车的车轮留下安装空间，并使电路板面积尽量最大；在板子的四周放置六个过孔，便于后来的小车外壳及电路板的结合安装；单击菜单“设计”一“层叠管理”命令，在弹出的“层堆栈管理器”对话框中设置为“双层板”；厚度为0.35mm；勾选“顶层绝缘体”和“底层绝缘体”复选框；完成后，保存名为“2zhuxuelin.PcbDoc”文件；单击工程文件，将其添加

到工程文件下；图3-9冰加平面已‘ 台青雨孔疝j...比抗计苴..族置定高分层维也标志雪菜单M口彻颔属性◎…BodtsmLayer|LayerPainsTotalHeightI下移师|添加居U［上移时I'iit：（C35nri'.图3-10♦LEGE一□r-lllL晨匚,「玉峰1婀 的HomLa将，■MMhanfaal1《■M白chanE2(・fcfechahcal打"岫由mnfcaiq/■“echan3”■甯甘切皿gk'捕徨：凰瑜别若蹂|口加1-侬刈传出皿而Sdi%!：|向2（H*唯DS4D35油皿Nh.ri£T|WNH$D2蚂D35zhuxu而.PcH）口uJ这IC2.&diLrl]'|aNS.&chLh| KU.配h国图3-1113.导入网络表。执行“设计”-“UpdatePCBDocument2.PcbDoc”，弹出一个“工程更改顺序”对话框，单击“生效更改”，察看检测状态，没有问题后再单击“执行更改”，完成网络表的导入；曲情* 二［IfftfIfhMUHtl酒枸属回飞■n・・题后再单击“执行更改”，完成网络表的导入；曲情* 二［IfftfIfhMUHtl酒枸属回飞■n・・L-ltiH,«一■■I-j-iL—-・r I . .,. .-.u . ... . . . •-r. A―HTUY"*沏心第4的切meinFsCkq序曲对魁J 券1侬*40后itiinumriR1怕与⑶状瓶ihrnj知RZk-刘比HBMDZWig&iASto2CH5N总口曲huMU由Rife2tJK芭别UMilmj占R5匕21h4£iO4IUihg由Rbfc1如岭密必油网―FPkWUCHMUgdiuxu』A&匕知期2££朝后11皿的RBfc1州也瓢叫孙网加RIDiaHWDZlMWKhuiLHkiRpto用1或过白1)1■对iu»u*iSl»器I切醉Q%Eme^VU1k>刘1纹XS4口方才si&n⑪力加1域及刎D克;TiEL^n印3h3J14：2WaJ5(f™4n'皿心刘UCZ：e*(nw<ELdnUvriiuacMoetw坨J‘打2sSGUUZtl巴％h™E4jVT2lo3214侬必用5cM优酷筹黑段档U用1吟以口坨huxuHriFSbK。M而叫:K眄哨由imdnRi■网U知道双咖方曲皿赴nR±，M：尊ZH4温刈克由uxuMriFsDK。U西W24Mg巾皿所吐昵1>仃⑶雌心防uxuHnF9取1201用俄刎时由皿］，**IJ左皿XB4口当会的击阻片❶”便辎41］旧hgHnF9取»阅1%器£置15dlijro」&EFthDK02ai££XS4UMJid>urtriPd^Dcc唐效阐能以U克由gXnFSmoM因匣方皿3时■新FtbaK0ZH4式副口交力岫痴总侬&Sia：K64JjliSiLWJrtnP*&K也的KMMUSGiradn比bDteZJ道 Ftt.QK23皿2«：3015由11)0］出日Rdti&K.图3-12.元件布局。完成网络表的导入后，开始进行元件的布局，将每个元器件的封装放置在设计的电路板上；并在板子上的丝印层画出电池盒、车轮以及后轮驱动齿轮箱区域，以避免元器件及后期附件的安装发生冲突；图3-13.自动布线。设置自动布线规则，执行“设计”一“规则”，打开“PCB规则及约束编辑器”对话框；打开“Electrical”电气规则选项卡下的“Clearance”安全间距规则，设置为0.5mm;“Short-Circuit”规则中不允许短路；打开“Routing”布线规则下的“Width”走线宽度规则，设置GND：Minimum—1.5mm；Maximum—2.5mm；Preferred—2mm；VCC：Minimum—1mm；Maximum—2mm；Preferred—1.5mm；普通导线：Minimum—0.3mm；Maximum—0.8mm；Preferred—0.5mm；其他默认；设置完成后，执行“自动布线”-“全部”命令，弹出一个对话框，点击“OK”，开始自动布线；对自动布局不太好的线进行手动调整；图3-14.查看3维电路板图。单击菜单栏中“查看”-“切换到3维显示”命令，即可观察当前电路板的三维模型视图；从三维视图中可以看到该电路板成型后的样子；若想退出三维显示，则执行“查看”-“切换到2维显示”命令，即可退wheel出三维显示；中，I I SvslemDesian卡「H&to「IeVuiwI251附的蒯区指PCS图3-15.覆铜。执行“放置”一“多边形覆铜”命令，弹出“多边形覆铜”对话框;包围焊盘宽度为“圆形”；孵化模式为“45°”；顶层覆铜，连接到电池组网络“Net-GB”；其他默认；对电路板进行覆铜；对顶层覆完铜后，再对底层进行覆铜；覆铜完成后（见截图5-2PCB板覆铜）五、设计结果（见下页截图）

l22014C3Ezhuxuein.EchDoc1庭201WKQEJOSEzhuxuelin.HET 20140203^CSSzhuxueln.PsbDoc，盏C2SchLib这O.SchUbICd.&cfiLiblapSystenDesignCompilerHelph图5-2PCB板布线i'3ZOUOSQSd<BSzhuxueHn.SchDoc*：[g2D14tKO3+QJ5zhuxnelin.NET,2014020540351himielin.PcbDQC*@IC2.Scl^jb§KSScliLbI：§KM-SchLbl国1■Mecharkml111■MedHfical121■.Mfid3aric^131■■Miedafjc^M1■Mechanical15/■,Metharic^lG}□TopOverlay/■BottomQveday/1图5-3PCB板覆铜-Jap)图5-4PCB板3D效果图LayerTopOverlayA■BolomOverlay,；■Top六、设计心得经过前面大实验的操作练习，就已经对A止iumDesigner软件的操作流程基本掌握，而后在写大实验报告的时候，又仔细地回顾的实验过程中操作软件的具体细节；当然，在写实验报告的时候，又遇到了许多问题，因为在做大实验时，