电子自动化课程设计U盘电路设计讲解

1、蚌埠学院计算机工程学院课程设计成绩评定表课程名称 题目名称 专业班级 学生姓名学号指导教师好洋学彷课程设计电子设计自动化课程设计U盘电路设计2015 级*赵*森*二。一七年一月三日项目权重分值具体要求得分文献阅读与 调查论证0.20100能独立查阅文献和从事其它调研活动；有收集、 加工各种信息的能力设计质量0.30100设计合理、功能齐备，实验数据准确可靠；有较强的实际动手能力论文撰写质量0.20100设计说明书完全符合规范化要求，用A4复印纸打印成文学习态度0.20100学习态度认真，科学作风严谨，严格按要求开展 各项工作，按期完成任务学术水平与创新0.10100设计有创意，有一定的学术水平

2、或实用价值总分1.0评语：存在问题:等级：指导教师：年 月日设 计 报 告 要 求.蚌埠学院计算机工程学院课程设计任务书课程电子设计自动化课程 设计班级*班指导教师*题目U盘电路设计完成时间2016年12月5日至2016年12月29日制作兀件：K9F080U0B Flash存储器、IC1114 USB桥接芯片、AT1201电源芯片绘制原理图：U盘接口电路模块、 滤波电容电路模块、Flash电路模块、供电模 块、连接器及开关设计PCB编辑元件封装、绘制 PCB1 .封面：（格式附后）2 .课程设计任务书3.课程设计报告：系统总体方案设计思路和主要步骤各功能模块和流程图（4）心得体会

3、和参考资料说明：学生完成课程设计后， 提交课程设计报告， 要求文字通畅、字迹工整（也 可用以打印），文字不少于 5000字，并装订成册。题目用黑体三号，段后距 18磅（或1行），居中对齐;标题用黑体四号，段前、段后距 6磅（或0.3行）；正文用小四号宋体，行距为固定值,22磅；标题按“一”、“”、“1”、“”顺序编号。指导时 问地点1 1三、设计步骤（一）制作元件2（二）绘制原理图7（三）设计PCB11（四）绘制PCBK1415一、绪论Altium Designer系统是Altium公司于2006年年初推出的一种电子设计自 动化(Electronic Design Automation , E

4、DA)S计软件。该软件综合电子产品一 体化开发所需的所有必须技术和功能。Altium Designer在单一设计环境中集成 板级和FPGA8统设计、基于FPGAF口分立处理器的嵌入式软件开发以及 PCBK图 设计、编辑和制造，并集成了现代设计数据管理功能，使得 Altium Designer 成为电子产品开发的完整解决方案。U盘是应用广泛的便携式存储器件，具原理简单，所用芯片数量少，价格便 宜，使用方便，可以直接插入计算机的USBS 口。本实例针对网上公布的一种 U盘电路，介绍其电路原理图和PCB图的绘制过 程。首先制作原件 K9F080U0B IC1114和电源芯片AT1201,给出原件编辑

5、制作 和添加封装的详细过程，然后利用制作的元件，设计制作一个U盘电路，绘制U盘的电路原理图。二、电路工作原理说明U盘电路的原理图如图所示，其中包括两个主要的芯片，即 Flash存储器K9F080U0Bf口 US晰接芯片 IC1114。f"r£.r£-I ! F -1二;XThL守军卬骗"-X-E H IETH.二 r-J . ”一 r - -:-一 二 M ws- JalT -*£TTT .:51 E三、设计步骤(一)制作原件1.制作 K9F080U0B Flash 存储器(1)单击菜单栏中【文件】/【新建】/【工程】/【PCBCL程】命令，新

6、建 一个项目文件。然后单击菜单栏中的【文件】 /【保存工程为】命令，将新建的 项目文件保存在Example文件夹中，并命名为“ USB.PrjPCB'。(2)单击菜单栏中的【文 件】/【新建】/【原理图】命 令，新建一个原理图文件。然 后单击菜单栏中的【文件】/【保 存为】命令，将新建的原理图 文件保存在“ example”文件夹 中，并命名为“ USB.SchDoC。(3)单击菜单栏中的【文件】/元件库文件，名称为“ Schlib1.SchLib【新建】/【库】/【原理图库】命令，新建”。【Projects 面板如图所示。-13 -(4)切换到SCHLibrary 面板，单击菜单栏中

7、的【工具】/ 【新器件】命令，弹出【NewComponent Name 窗口。输入新 元件名称为“Flash”，如图所示。单击“确定”按钮，进入库元件 编辑器界面(5)单击原理图符号绘制工具栏中的放置矩形图标，放完矩形，随后会出现一个新的矩形虚框，可以连续放置。右击或者按Esc键退出该操作。(6)单击放置引脚图标，放置引脚。K9F080U0B-共有48个引脚，在【SCHLibrary 面板的Pins选项栏中，单击“添加”按钮，添加引脚。在放置引脚的过程中，按下Tab键会 弹出如图所示的【Pin特性】 对话框。在该对话框中可以 设置引脚标识符的起始编号 及显示文字等。放置的引脚。(7)在【SCH

8、 Library 面板中，选定刚刚创建的 Flash元件，然后单击右下角 的按钮，弹出如图所示的Pin特性团区【 Library Component Properties 对话框。单击 其中的按钮，弹出【元件管 脚编辑器】对话框。在该对 话框中，可以同时修改元件 引脚的各种属性，包括标识、名、类型等。修改后的【元件管脚编辑器】对话框 如图所示(8)单击【SCHLibrary 面板【模型】选项栏中的按钮， 系统将弹出如图所示的【添加 新模型】对话框，选择 “Footprint ”为 Flash 添加封 装。打开【PCB模型】对话框 如图所示。(9)单击按钮，系统将弹出如图所示的【浏览库】对话框(

9、10)单击按钮，在弹出的【搜索库】对话框中输入“ F-QFP7X7-G48/N或 者查询字符串，然后单击左下角的按钮开始查找。在搜索出来的封装类型中选择 “F-QFP7X7-G48/N。(11)单击“是"按钮，把选定的封装库装入以后，会在【PCB真型】对话 框中看到被选定的封装的示意图。(12)单击“确定”按钮，关闭该对话框。然后单击保存按钮，保存库元件 在【SCH Library 面板中，单击【元件】选项栏中的“放置”按钮，将其放置 到原理图中。rcp««切冈2.制作IC1114元件(1)打开库元件设计文档“ Schlibl.SchLib ”，单击【实用】工具栏

10、中的新 建元件图标，或在【SCH Library 面板中，单击【元件】选项栏中的“添加” 按钮，系统将弹出【NewComponentsName对话框，输入“ IC1114”，如图所示,(2)单击菜单栏中的【放置】/【矩形】命令，绘制元件边框，元件边框为 正方形。(3)单击菜单栏中的【放置】/【引脚】命令，或者在【SCH Library 面 板中，单击【Pins选项栏中的按钮，添加引脚。在放置引脚的过程中，按下 Tab键会弹出引脚属性对话框，在该对话框中可以设置引脚的起始编号以及显示 文字等。IC1114共有48个引脚，引脚放置完毕后的元件图。3.制作AT1201元件(1)在SCHLibrary

11、 面板中， 单击【模型】选项组中的“添加”按 钮，弹出添加模型窗口，选择 “Footprint ” 为 AT1201 添加封装。此处，选择的封装为“ SO-G5/P.95”, 【PCB真型】对话框设置如图所示。(2)单击“ OK'按钮，保存库 元件。单击“ Place ”按钮将其放置 到原理图中。(二)绘制原理图1 .U盘接口电路模块设计(1)打开“USB.SchDoC文件，选择【库】面板，在自建库中选择IC1114 元件，将其放置在原理图中；再找出 电容元件、电阻元 件并放置好；在“Miscellaneous Devices.IntLib”(常用分立元件库)中选择晶体振荡器、发光二极

12、管LED连接器Header4等放入原理图中。接着对元件进行属性设置，然后进行布局。电路组成元件的布局二 21Td;二_:工一:士宦z 一".二.r,二-1二 -KL(2)单击【布线】工具栏中的放置线图标，将元件连接起来。单击【布线】 工具栏中的放置网络标号图标，在信号线上标注电气网络标号。,TKfi1 yu ra.ru. ,in千. gL cm第一 7TU. 一3j XEIW *，=Ki叫山赳;mH鬟 HTK 4 5,Q IE2 .滤波电容电路模块设计(1)在 “MiscellaneousDevices.IntLib(常用分立元件库)中选择一个电容，修改为1uF,放置到原理图中(2)

13、选中该电容，单击【原理图标准】工具栏上的拷贝图标，选好放置元 件的位置，然后单击来单栏中的【编辑】/【灵巧粘贴】命令，弹出【智能粘贴】 对话框。勾选右侧的【使能粘贴阵列】复选框，然后在下面的文本框中设置粘贴 个数为5、水平间距为30、垂直间距为0,单击“确定”按钮关闭对话框。(3)选择粘贴的起点为第一个电容右侧 30的地方，单击完成5个电容的放 置。(4)单击【布线】工具栏中的放置线图标，执行连线操作，接上电源和地， 完成滤波电容电路模块的绘制。VCCGND3 .Flash电路模块制作(1)放置好电容元件、电阻元件，并对元件进行属性设置，然后进行布局。(2)单击【布线】工具栏 中的放置线图 标

14、，进行连线。 单击【布线】工 具栏中的放置网 络标号图标，标 注电气网络标 号。至此，FlashSM ALE弘口VPVCCK9F080llDB-LfiMBGNDK9F0SU LvcvcKaxrSEB在任vpwvcvc隧8 3 31、i/i 耳胃 kJ |、| Z ,>|>| c a 1 1 Xi、一%.1-RD¥ 里LRE SNEW/LC!NC NC NC NC £07 iOd 105 INNC NCNCVCC 、噂Sxc NC NC 。3 102 IO1 IMNC NC NCNCSXLDS电路模块设计完成4 .供电模块设计（1）选择【SCH Library 面

15、板，在自建库中选择电源芯片AT1201,在“Miscellaneous Devices.IntLib ”（常用分立元件库）中选择电容，放置到原 理图中，然后单击【布线】工具栏中的放置线图标，进行连线。5 .连接器及开关设计(1) 在 “Miscellaneous Connectors.IntLib（常用接插件库）中选择连接器Header6,并完成其电路连接JUN1PER6-1.27MM(三)设计PCB1.创建PCBC件(1)启动Altium Designer Summer 09 ,在集成设计环境中执行【文件】/ 【新建】/【PCB命令。(2)系统在当前工程中新建了一个默认名为“ PCB1.Pc

16、bDoC的PCBi件， 同时启动了【PCB Editor ,进入了 PCB®计环境中。(3)单击菜单栏中的【设计】/【板子形状】/【重新定义板子外形】命令， 重新定义PCBfe的尺寸。2.编辑元件封装(1)单击菜单栏中的【文件】/【新建】/【库】/【PCE®文件】命令，建 立一个新的封装文件，命名为“ IC1113.PcbLib ”。(2)单击菜单栏中的【工具】/【元器件向导】命令，系统将弹出【Component Wizard】对话框。(3)单击“下一步”按钮，在弹出的选择封装类型界面中选择用户需要的 封装类型，如DIP或BGA寸装。在本例中，采用QuadPacks封装，然

17、后单击“下 一步”按钮。接下来的几步均采用系统默认设置。Co&ponent Viza：rd(4)在系统弹出如图所示的对话框中设置，每条边的引脚数为12。单击“下 步”按钮，在系统弹出的命名封装界面中为器件命名。 最后单击“完成”按钮，完成IC1114封装形式的设计。结果显示在布局区域在:，惠仿向碘充比用於力(5)返回PCBS辑环境，单击菜单栏中的【设计】/【添加/移除库】命令,在弹出的对话框中单击“添加库”按钮，将设计的库文件添加到项目库中。单击 “关闭”按钮，关闭该对话框。(6)返回原理图编辑环境，双击IC1114元件，系统将弹出【元件属性】对 话框。在该对话框的右下编辑区域，选择属

18、性Footprint，按步骤把绘制的IC1114 封装形式导入。其步骤与连接系统自带的封装形式的导入步骤相同。(四)绘制PC琳绘制PCBK(2)查找到所需元 件封装后，单击“确定” 按钮，在【放置元件】对 话框中会显示查找结果。 单击“确定”按钮，把元 件封装放入到PCB®中。 放置元件封装后根据PCB 板的结构，手动调整元件 封装的放置位置。刮宽宙切区PEB21.PcbLti名/ | De££iiptiart 库 40EO3 lAL-fl.3 DS0-C22 3 HDR1X2 HDR1X3 HDR1M PAD SOPB_M SOP-14_M S0F-2CLM S0T95F