《PCB设计实战教程-基于国产软件和器件》课件 1单层PCB在线便捷设计实战项目

单层PCB在线便捷设计实战项目

——智慧照明控制电路教学目标岗位知识需求及学习目标：初步掌握元器件符号及其封装特点。理解目标电路总体组成及工作原理。掌握原理图绘制基本方法。掌握PCB布局基本方法。了解国内外相关工具软件特点。岗位能力需求及学习目标：能认识元器件符号及其插件封装。能分析电路模块基本功能。能运用在线元件绘制原理图。能运用在线元件封装绘制单层印制电路板。岗位素质需求及学习目标：能通过自学、团队讨论完成知识学习。能在团队组织活动中广泛征求队员意见、共同做出决策。能遵守团队纪律要求，服从团队共同决议。能组织队员完成自己部门任务，协调解决其中问题和矛盾，形成共同进步学习氛围。能正确认识比较认识国内外软件的局限、深刻认识到自主化的重要性。能精益求精地追求更好的设计。任务一、项目前期分析与准备【任务描述】：项目名称：智慧照明控制电路PCB设计项目内容：产品设计组已经设计出智慧照明电路，根据给定的电路图，登录嘉立创EDA在线编辑器，使用在线元件，设计原理图和PCB。任务要求：组织团队，完成如下任务：(1)读懂电路图。(2)分析各个器件种类、封装和性能等。本次设计可以选择直插封装，也可以选择贴片封装。(3)初步分析所需知识。(4)使用嘉立创EDA在线设计单层PCB。(5)在原来电路上设计直流电源5V插座。设计源图图1.

智慧照明控制电路仿真原理图子任务1：任务分工步骤1组织2~4人，组建项目团队团队名称

轮值职务姓名任务备注轮值项目主管

总体工作：组织各分管组长完成各项工作，确保项目完成。分管工作：敦促各组长完成组织知识学习、电路设计、答辩等各个环节按工程进度要求完成任务。

轮值设计1部组长

分管工作：组织所有成员完成元件符号、原理图设计。

轮值设计2部组长

分管工作：组织所有成员完成元件封装、PCB设计。

轮值质检部组长

分管工作：协助轮值主管组织相关理论知识学习、质检、资料完成、知识总结、答辩。记录相关活动信息。表1.

团队计划目标时间目标任务责任人完成情况

步骤2：

团队计划步骤3：我的任务、规划与总结目标任务计划完成时间、方法涉及知识、技能总结完成情况

表3.任务规划与进度看板子任务2：任务分析

步骤4：读懂任务要求，分析任务内容（1）.分析思考：根据表格提示，分析目标系统电路模块由哪些元件组成？（2）.上述电路模块作用是什么？（3）.哪些电路模块模块在安装、检修、电学性能和使用方面各有什么特点？有无特殊要求？子任务3：前期准备及知识学习

步骤5：PCB设计基础知识学习：结合下列提示，学习本教程第二部分知识篇，完成知识学习与准备。（1）.基于现成的在线元件库，用嘉立创EDA设计PCB版图最少有哪些步骤？填写下表。（2）.账号注册、登录。要免费使用嘉立创EDA在线编辑器的前提是注册成为会员。注册会员也是免费的。先打开嘉立创EDA官网：/。点击右上角“注册”根据提示进行注册。已经注册了就可以点击“登录”。（3）.嘉立创EDA软件使用初步点击上述网页页面中间偏右的“嘉立创EDA编辑器”，进入嘉立创EDA在线编辑器界面。新建工程Project1：原理图绘制步骤记录。双击左侧导航栏Schematic，进入原理图绘制界面。任务二、项目实施与进程监督

子任务4：原理图在线绘制

原理图绘制主要体现电路的逻辑关系。原理图设计有两种风格，其一，如普通电学教材那样，要能明显地展现出电路的供电、信号输入、信号处理和输出等逻辑关系。其二，对电路各个模块之间进行切割，使其更加明确地体现“模块化”。不过，不管是哪一种，都要求电路的电气连接正确、每个元件都有正确的封装。具体做法是先摆放元器件，再连线。步骤1：在线元件放置根据任务分析元件清单，搜索相关元件。嘉立创EDA提供本地和线上元件库。在连接网络条件下，搜索引擎支持立创商城和嘉立创EDA双引擎，当其中一个引擎不符合搜索期望时，可以进行切换。立创商城引擎只可以搜索系统库的器件。当找到适合自己需要的器件后，点击放置即可进入原理图界面。在原理图界面找到合适位置，左击鼠标，即可将所选器件放置上去。步骤2：原理图连线菜单“放置/导线(W)”，或点击工具栏的符号，或快捷键“ALT+W”，可以放置导线。注意与“放置/折线(L)”的区别。子任务5：在线PCB布局（Layout）步骤3：设计规则检查DRC初步（1）.为什么要检查？（2）.检查后错误和警告后，你是怎么处理的？步骤4：原理图到PCB转换步骤5：绘制板框手动绘制矩形长宽合适的矩形板框。在下一步骤摆放过程中，可以估计尺寸大了或小了，可以调整板框尺寸。步骤6：元件布局选择元件，根据所学知识，把元件放在合适的位置。同时注意把握合适的距离。（1）.思考：电源插头、LM324、LED灯放置在什么位置合适？步骤7：单层PCB走线元件之间所有的连线都在顶层走线，实现单层走线。必要的时候，修改原理图连线。思考：单层走线有什么缺点？有什么优点？步骤8：PCB输出（项目一选做）布线完成后，进行一次设计规则检查DRC，任务三、项目后期处理子任务6：任务评估与竣工请从元件符号、原理图、元件封装、PCBLayout等方面进行评估。评估内容是否满足元件符号引脚方向正确；

引脚编号正确；

引脚名称正确；

大小合适、标识完备

原理图图纸规范、整齐、内容完整

原理图布局逻辑清晰，信号流向顺畅，网络标识易懂。

模块化设计：各个模块之间的关系逻辑清晰；

模块标注相关电源功耗计算，标注关键元器参数，电源部分注明输入输出，EMC测试标准；

电路：电路连接正确，原理图是否有掉线、错连。确认产品安装方式，确认产品是否需要接大地。导线宽度是否与电流大小相符合。

元件封装依据数据手册，引脚编号正确；

依据数据手册，引脚间距正确；

依据数据手册和实际需要，引脚宽度合理；

依据数据手册和实际需要，引脚长度合理；

标识完备。

PCBLayout顶层、中间层和底层功能分配合理

是否存在影响共模干扰电流的布局

电源位置设计合理

高低频电路部分的处理

出线口位置合理

走线规范

是否有其它问题

子任务7：任务总结反思表7.

自我评价评价项目是否1、别人说话时，我认真倾听oo2、我提出自己的想法及本子项目相关信息oo3、我不懂时是否进行了求助（最终懂了没）oo4、我分享了我的学习心得及我懂得的与本学习项目相关的知识oo5、在本学习项目汇报时我是发言人或进行了补充发言oo在本学习项目中我学到（懂）的东西是（知识、技能、质素）：

我做得好的方面是：

我还能做的更好的是：表8.对所在小组评价评价项目是否1、是否进行了计划（有计划安排、包括课内课外）oo2、是否按计划进行了相应的学习活动oo3、是否记录了每一位组员的建议oo4、是否共同解决出现的问题oo