Altium Designer10电路设计入门教程

1、目录目录1第一部分应用电子技术实训教学人纲，要求与实训资源简介错误!未定义书签。1.1应用电子技术实训教学大纲错误!未定义书签。1.2实训内容与学时分配错误!未定义书签。1.3实训安排与考核方式错误!未定义书签。TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 第二部分AltiumDesignerlO电路设计实训入门4 HYPERLINK l bookmark6 2.1印制电路板与Protel概述42.1.1印制电路板设计流程4 HYPERLINK l bookmark8 2.2原理图设计62.2.1原理图设计步骤：62.2.2原理图设计具体操作流程6 HYPERLINK

2、 l bookmark16 2.3原理图库的建立132.3.1原理图库概述1323.2编辑和建立元件库13 HYPERLINK l bookmark30 创建PCB元器件封装192.4.1元器件封装概述192.4.2创建封装库大体流程202.4.3绘制PCB封装库具体步骤和操作20PCB设计292.5.1重要的概念和规则29PCB设计流程302.5.3详细设计步骤和操作30 HYPERLINK l bookmark80 2.6实训项目362.6.1任务分析36 HYPERLINK l bookmark106 2.6.2任务实施38 HYPERLINK l bookmark154 第三部分PCB

3、板基础知识、布局原则、布线技巧、设计规则67PCB板基础知识67PCB板布局原则69PCB板布线原则703.4AlitumDesigner的PCB板布线规则71 HYPERLINK l bookmark156 第四部分自制电路板实训入门83 HYPERLINK l bookmark158 4.1自制电路板最常用方法及工具介绍83 HYPERLINK l bookmark168 4.2描绘法自制电路板86 HYPERLINK l bookmark170 4.3感光板法制作电路板（图解说明全过程）92 HYPERLINK l bookmark172 4.4热转印法制作电路板96 HYPERLINK

4、 l bookmark174 4.5丝网印法制作电路板（图解说明全过程）101 HYPERLINK l bookmark176 4.6感光干膜法制作电路板106 HYPERLINK l bookmark186 第五部分PCB线路板雕刻机系统实训入门107 HYPERLINK l bookmark188 PCB线路板雕刻机概述107 HYPERLINK l bookmark190 雕刻机的使用1095.2.1如何生成加工文件1095.2.2硬件使用说明1135.2.3软件使用功能介绍115 HYPERLINK l bookmark218 5.3线路板制作操作步骤120 HYPERLINK l b

5、ookmark220 第六部分电路板抄板入门123PCB抄板1236.1.1概述1236.1.2抄板步骤123 HYPERLINK l bookmark222 BOM清单的制作130 HYPERLINK l bookmark224 PCB反推原理图132 HYPERLINK l bookmark230 第七部分实训项目134实训一PCB焊接技术134 HYPERLINK l bookmark232 实训二AD绘制原理图138 HYPERLINK l bookmark234 实训三AD绘制PCB图140 HYPERLINK l bookmark236 实训四刀刻法（描绘法）制作PCB板142 H

6、YPERLINK l bookmark238 实训五热转印法印制PCB板144 HYPERLINK l bookmark240 实训六雕刻机印制PCB板146 HYPERLINK l bookmark242 实训七产品装配与调试147 HYPERLINK l bookmark244 实训八PCB抄板150实训九PCB抄板反推原理图152 HYPERLINK l bookmark250 实训十原理图与PCB的相互推演练习154 HYPERLINK l bookmark252 实训十一电子产品实训总结汇报156 HYPERLINK l bookmark254 第八部分实训电路模块库157 HYPE

7、RLINK l bookmark256 8.1单片机电路模块157AT89S5X单片机模块157AVR单片机模块1593.STM32F103单片机模块161 HYPERLINK l bookmark260 EPM240可编程数字逻辑模块163 HYPERLINK l bookmark262 8.2传感器电路模块165 HYPERLINK l bookmark264 温湿度传感器模块165 HYPERLINK l bookmark266 火焰烟雾传感器模块167 HYPERLINK l bookmark268 光敏传感器模块168 HYPERLINK l bookmark272 人体红外传感器模

8、块169 HYPERLINK l bookmark270 震动传感器模块171 HYPERLINK l bookmark274 超声波测距传感器模块173RFID刷卡模块174 HYPERLINK l bookmark276 三轴加速度、三轴角速度、三轴磁阻传感器模块175 HYPERLINK l bookmark278 空气质量传感器模块177 HYPERLINK l bookmark282 声音传感器模块178 HYPERLINK l bookmark284 电流传感器模块179 HYPERLINK l bookmark286 霍尔传感器模块180 HYPERLINK l bookmark

9、288 颜色传感器模块181 HYPERLINK l bookmark290 8.3信号采集处理模块183 HYPERLINK l bookmark292 高速AD采集模块183 HYPERLINK l bookmark294 高速DA转换模块185 HYPERLINK l bookmark296 8.4通信接口模块187RS232串II模块187RS485总线模块188USB接I模块189 HYPERLINK l bookmark300 CAN总线模块192NRF24L01无线通信模块193 HYPERLINK l bookmark306 蓝牙通信模块195WIFI通信模块196ZIGBEE

10、模块197GSM/GPRS通信模块199 HYPERLINK l bookmark310 8.5执行器件模块202 HYPERLINK l bookmark308 直流电机模块202 HYPERLINK l bookmark312 步进电机模块203 HYPERLINK l bookmark314 继电器控制模块204 HYPERLINK l bookmark316 8.6人机交互接口模块206 HYPERLINK l bookmark318 键盘模块206 HYPERLINK l bookmark320 旋转编码开关模块208数码管模块209 HYPERLINK l bookmark324

11、4点阵液晶模块210 HYPERLINK l bookmark326 流水灯与交通灯模块212 HYPERLINK l bookmark328 8.7其他模块214 HYPERLINK l bookmark330 1.时钟与存储器模块214第二部分AltiumDesignerlO电路设计实训入门2.1印制电路板与Protel概述随着电子技术的飞速发展和印制电路板加工工艺不断提高，大规模和超大规模集成电路的不断涌现，现代电子线路系统己经变得非常复杂。同时电子产品有在向小型化发展，在更小的空间内实现更复杂的电路功能，正因为如此，对印制电路板的设计和制作要求也越來越高。快速、准确的完成电路板的设计对

12、电子线路工作者而言是一个挑战，同时也对设计工具提出了更高要求，像Cadence.PoweiPCB以及Piotel等电子线路辅助设计软件应运而生。其中Protel在国内使用最为广泛。本书所有讲解均使用AltiumDesignerRelease10（Piotel新版本）。2.1.1印制电路板设计流程用AltiumDesignerRelease10绘制印制电路板的流程图如图2.1-1所示。创建PCB图2.1-1电路板绘制流程图2.2原理图设计2.2.1原理图设计步骤:原理图设计过程如下图2.2-1所示。图2.2-1原理图没计流程2.2.2原理图设计具体操作流程（说明：以设计“两级放大电路”为例，电路

13、原理图如图2.2-2所示）注意：建议先建立好PCB工程（项目）文件后再进行原理图的绘制工作,原理图文件需加载到项目文件中，且保存到同一文件夹下。2.2-2两级放大电路(1)创建PCB工程(项目文件)启动ProtelDXP后，选择菜单【File】/New/Project/【PCBProject命令；完成后如图2.2-3所不。9(Platform1039122084)WorkgroupWorkipacel.DsnHDXPFileViev/ProjectWindowHelp心越片HomeWoiksce!DsnWikWorkspaceB：B.Pioi1.FvPC8Alii0FicVicwSlructi

14、rcEdtor.WOTI日材PCBProicctlPriPCBMyAccdNoDoonmlsAddedsign图2.2-3新建工程后保存PCB项目(工程)文件选择【File/SaveProject菜单命令，弹出保存对话框【SavePCB_Projectl.PrjPCBAS-对话框如图2.2-4所示；选择保存路径后在【文件名】栏内输入新文件名保存到自己自己建立的文件夹中。创建原理图文件注意：在新建的PCB项目(工程)下新建原理图文件在新建的PCB项目(工程)下，选择菜单【File】/【New】/Schematic命令；完成后女口图2.2-5所刀J保存原理图文件选择File/Save】菜单命令，弹

15、出保存对话框SaveSheet1.ScliDocAS-】对话框如图2.2-6所示；选择保存路径后在【文件名】栏内输入新文件名保存到(Platform10391.22084).ShtlSchDoc-自己建立的文件夹中。图2.2A保存工程文件KJDXPFileEditViewProjectPloccDesignToolsSimulatorI汨陽P|吕図和”J|c-：X图2.2-5新建原理图(5)设置工作环境注意：建议初学者保持默认，暂时不需要设置，等到一定水平后再进行设置。选择【Design/DocumentOptions】菜单命令，在系统弹出的【DocumentOptions中进行设置。0Sav

16、eISheeti.SchDocJAs.Q皿沃二保存到本H程文件的卜T,君TRHistory保改曰期免型2012/3/121:04文际R13.JAdvoncodSchemoticbinaryC-SchDoc)图2.2-6保存原理图文件(6)放置元件注意：在放置元件之前需要加载所需要的库(系统库或者自己建立的库)。方法一：安装库文件的方式放置如果知道自己所需要的元件在哪一个库，则只需要直接将该库加载，具体加载方法如下：选择Design/AddRemovelibrary】菜单命令，弹出【AvailableLibraiy对话框，如图2.2-7所示；单图2.2-7安装库文件击安装找到库文件即可。方法二：

17、搜索元件方式放置在我们不知道某个需要用的元件在哪一个库的情况下，可以釆用搜索元件的方式进行元件放置。具体操作如下：选择【Place】/【Part】菜单命令，弹出【PlacePail对话框如图228所示。图2.2-8放置元器件接着选择【Choose,弹出【BrowseLibiaiys】对话框如图2.2-9所示。单击Fmd进行查找。图2.2-9浏览元器件单击Find后弹出【LilxarysSearch】对话框如图2.2-10所示;图2.2-10查找元器件设置完成后单击【Search,弹出如图2.2-11所示的对话框。图2.2-11查找元器件列表选中所需的元件后单击OK后操作如图2.2-12所示:图

18、2.2-12放置元器件此时元件就粘到了鼠标上，如图：，单击鼠标左键即可放置元件。方法三：自己建立元件库具体建库步骤参见原理图库的建立一章。添加元件同方法一，不在赘述。注意：在放置好元件后需要对元件的位置、名字、封装、序号等进行修改和定义。（除元件位之外其他修改也可以放到布线以后再进行）元件属性修改方法如下：在元件上双击鼠标左键，弹出PropeitiesforSchematicComponentmSheet原理图文件名】对话框，属性修改如图2.2-13所示。封装修改过程如下：如图2.2-13所示对话框中选择Footprmt,进行单击，过程如图2.2-14所示。ModelsPropetforSMv

19、jrPM1lLo-UdFc4GftdCa(kC3K4貝S3FDMLSA5治利SundadLinktoLibraryComponentUxV*Corp)vePoMjgw.7Llr/NanaMiiCdHtdda-lLwxrfCokfdiRe.心；丄IHarrv*LaWRfir曲:rfgPq切gOe/.RotitedlorRxPRJJcirr.STRIMjPt*d2wJCMrtcxr.STRIP5TRIMj山口川PClMced4山2LeaSicnallrecSiv*W:iCx：4y&1S芫区篙ee还芫氏ot图2.2-13元器件属性Name|TjEc_j2Dexcnpknn|VjI:ItefnRev.

20、RB7.6-15CowciiaIRdiiall:2LeaCcpPdSigrwTIrtciCAPSrnuhlicnCapekcc单击逆入下一涉|a-|RciccwcCTEdt9C*5lb4LJilmlCompaomointx.MlIJ21miu工oolRportX/incdowtdlFXK*|rs/iodoMomeMioeiioneoMOev*oe-.Sohi_*ollRaaxVmrixtorRaixixtcarX/arimblaBAaxixtorVrimbliAaxixtorl_JiRaaxAcdi!LjiR-xAdj2匚Place3LAdd匸DoTo(_EditIDaBzcripstican

21、Vrixto(VoltMQai-Sar-ixitiv皆的兄件AddEditPimx卜JeTypAX)A.RESI.RoixRMXzia2戶:k=21EditMdl，Tvi=bOoixcviptiom亠AXIALFootprint0OFleBarixtor,;2LaaMdse1AddAddOeloc-EditufspliirAddMmniMficturr|Dmxgriptio/LInit*I64|J1左FW/图2.3-8选择库里面的元器件B元件规则检查报告元件规则检查报告的功能是检查元件库中的元件是否有错，并将有错的元件罗列出来，知名错误的原因。具体操作方法如下：打开原理图元件库选择【Repor

22、ts/ComponentRuleCheck*】弹出【LibraryComponentRuleCheck】对话框，在该对话框中设置规则检查属性。如图2.3-9所示。图2.3-9设计规则检查设置完成后单击0K,生成元件规则检查报告如图2.3-10所示:寸Home|JMdceUneoMERR寸Home|JMdceUneoMERRRuluCheckReportfor:D:XOaersXPublicXDzcuDentsXkltiuniXADlOxLbzar7H2.s:ellaaeouaDcvcusXHmuullanuiaDevlcss3匸hlib有哆翅牛名字NafteErrorstlode18T24S(

23、M133J/7Diode1OTQA5(MljflingDiodelOTflOl01M(护s;jvgDiode10TX)S5声DpyOverflz-JfHissiQDiodeBAS1161HMlaalngDiodeS3Y401(MlaalngDiode33Y31(M133ingDiode3AT18MissingDiodeBAT171MissingDiodeBAS701I(MissingDiode3JS211YHi53iJigDiode3AS16I*iss=QTube6L6GCI(*33pVaractor/V.otoPtl?/PinnuntoerInSequence:2【1冲PinnuntoerI

24、nSequence:2【13$PinnuntoerInSeauence:21311PinlHBberInSequence:21.3*惜误的原因等信PinlHBberInSequence:2门.3*PinKunfcerInSequence:2门.以|PiaUuabcHIdSequence:2PiaUuabcHIdSequence:2I1./JIPinKunfcerInSequence:6y.5|PinnuntoerInSequence:2Ji.3PinnuntoerInSequence:y41.3lnlHBberInSeqi3*ncr2R-3J?inMxeerIn:41.)图2.3-10元器件规

25、则检查到此，元件库操作完毕。2.4创建PCB元器件封装由于新器件、和特殊器件的出现，某些器件导致在PiotelDXP集成库中没有办法找到，因此就需要手工创建元器件的封装。2.4.1元器件封装概述元器件封装只是元器件的外观和焊点的位置，纯粹的元器件封装只是空间的概念，因此不同的元器件可以共用一个封装，不同元器件也可以有不同的元件封装，所以在画PCB时，不仅需要知道元器件的名称，还要知道元器件的封装。（一）元件封装的分类大体可以分为两大类：双列直插式（DIP）元件封装和表面贴式（STM）元件封装。双列直插式元器件实物图和封装图如图2.4-1和2.4-2所示。图2.4-1双列直插式元器件实物图图2.

26、4-2双列直插式元器件封装图表面粘贴式元件实物图和封装图如图2.4-3和2.4-4所示。riiiiiiiiiiini_iiiiiiiiin_i图2.4-3表面粘贴式元件实物图图2.4-4表面粘贴式元件封装图（-）元器件的封装编号元器件封装的编号一般为元器件类型加上焊点距离（焊点数）在加上元器件外形尺寸，可以根据元器件外形编号來判断元器件包装规格。比如AXAIL0.4表示此元件的包装为轴状的，两焊点间的距离为400miloDIP16表示双排引脚的元器件封装，两排共16个引脚。RB.2/.4表示极性电容的器件封装，引脚间距为200nul,元器件脚间距离为400milo2.4.2创建封装库大体流程创

27、建封装库的大体流程如下如图2.4-5所示。图2.4-5创建封装库的大体流程图图2.4-6DIP-8封装2.43绘制PCB封装库具体步骤和操作（一）手工创建元件库（方法一）（要求：创建一个如图所示双列直插式8脚元器件封装，脚间距2.54mm,引脚宽7.62mm。如图2.4-6所示）(1)新建PCB元件库执行菜单命令File/New/Libraiy/PCBLibrary,打开PCB元器件封装库编辑器。执行菜单命令【File】【SaveAs】，将新建立的库命名为MyLib.PcbLibo过程如图247所示。KWewPrcjyJjdpOpen.fl6处Ctrl*OOpeBuiSyiterADocume

28、otECB*OpnProject.OpnDesignWorfespoc.ChekOut.VHDLDocumentVenlejDocumentSaveProjectProjectAc.SaveDesignWorkspaceSarvDwaignWorkspaceAb.SaveAllSourceDocumentSourceDocumentC心HwdrDocumentASMSourceDocumentP1tfrmPocumvriIcxtDocumentSrnanwCAMDocumentOutputJobFile!.YouarcnotsigYouarecurrentlyKvorkinginToacces

29、sthefuncomplenxsupportr9ourco9includinglicenseusagealistingofs(totheSUPPORTContoryoAHiumaccouE.throughtheSigninuemgthecontrols劄regionthis*page.ImportWizardComponentRHManager.ScmskUbroryPCBLibraryexhAlt-F4-iVHDLLibrary532E2HXj&LibraryScriptFilmMied-SignalSimulation6h”一pJ.tfcfTTK484；rwDoorrtKtoorjimtC

30、trl+OPcbLib-1PcbLitCtrl-kF4ALTIUM2OO4ExamplocOSave(PcbLibl.PcbLib)As.端进择自己的的保存路径3=：B3片迅=卞哉History侈改E期2011/9/1422:12文彳牛夹Windows7图2.4-7新建PCE库过程（2）设置图纸参数执行菜单命令【Tools/【LibraryOpinions*Y弹出BoardOpiiiionsmil对话框，如图2.4-8所示。ShacrtPoiitionMQauiernariUnitDesignatorDisplay没贸单位BouteroeiParhDonot1DiaplaiSheetIJIAu

31、toizetoInkod耳SnapOptioni创SnopToGrid1SnapToLneGuide;一SnapToPointGudesMoreIrformion.I_ISnapToObpckAxicV|SnopToObiectHotsppU;Hantx?8milISricoOnAlLayersI5nc?ToBobdOutlineAdvoncodflBordOptions；miUILirRToVaUtQ*GdMOKCcncd图2.4-8设置图纸参数建议：初学者不需要设置该参数，保持默认即可。如果默认单位mil不习惯，可用快捷方式转换单位（nul-nini）,即按下键盘上的Q键即可转换。（3）添

32、加新元件N0.1在新建的库文件中，选择PCBLibrary标签，双击【Component】列表中的PCBComponent_l,弹出PCBLibraryComponent对话框，在【name】处输入要建立元件封装的名称；在【Height】处输入元件的实际高度后确认。过程如图2.4-9所示。iPCBLibraryConuponentmilLibraryComponentParameter讪e跖入元件啓封鞫監DescriptionoKCancelEditViewProjectPlaceToolsReportsWindowHelp一毋.一一J(Platform10.391.22OS-4J-C：XLI

33、scrsAdrrni*5trtorDcsktopWi5Rzr:MyLin.PcbLibxMEXPI!日1&NO.2如果该库中已经存在有元件，则:执行菜单命令Tools/NewBlackComponent,如图2.4-10示。接着选择【PCBLibiaiy标签，双击Component列表中的【PCBComponent_l】，弹出【PCBLibraiyComponent对话框，在【name】处输入要建立元件封装的名称；在【Height】处输入元件的实际高度。:PXrmKU91223B4)UU*泣血空亘色昱:PXrmKU91223B4)UU*泣血空亘色昱HDP:5EdhijcwProjettlwlo

34、ok|Bepc4iWdgHeb:GVJiMAdmirotoMQwktci0图2.4-10新建新元件(4)放置焊盘执行菜单命令Place/Pad(或者单击绘图工具栏的按钮)，此时光标会变成十字形状，且光标的中间会粘浮着一个焊盘，移动到合适的位置(一般将1号焊盘放置在原点0,0),单击鼠标左键将其定位，过程如图2.4-11所示。Lib-FreeDocumKJOXPELJHT|ProjWork-spacol.Dc-nWrkWorkPcoi图2.4-11放置焊盘过程(5)绘制元件外形通过工作层面切换到顶层丝印层，(即【TOP-Oveilay层)，执行菜单命令Place/Line,此时光标会变为十字形状

35、，移动鼠标指针到合适的位置，单击鼠标左键确定元件封装外形轮廓的起点，到一定的位置再单击鼠标左键即可放置一条轮廓，以同样的方法只到画完位置。执行菜单命令Place/Arc可放置圆弧。绘制完成后女口图2.4-12所示。图2.4-12绘制完成后的元件（6）设定器件的参考原点执行菜单命令【Edit】/SetReference/Pm1】，元器件的参考点一般选择1脚。操作提示：在绘制焊盘或者元件外形时，可以不断的重新设定原点的位置以方便画图。操作为:Edit/SetReference/Location,此时移动鼠标到所需要的新原点处单击鼠标左键即可。（二）利用向导创建元件库（方法二）在本软件中，提供的元器

36、件封装向导允许用户预先定义设计规则，根据这些规则，元器件封装库编辑器可以自动的生成新的元器件封装。（1）利用向导创建直插式元件封装Stepl：在PCB元件库编辑器编辑状态下，执行菜单命令【Tools】/【ComponentWizard-,2.4-13所刀？，弹出ComponentWizard】界面，进入元件库封装向导，如图2.4-14所示；Step2：单击“下一步”按钮，在弹出的对话框中元器件封装外形和计量单位,如图2.4-15所示；Step3：单击下一步”按钮，设置焊盘尺寸，如图2.4-16所示；Step4：单击“下一步”按钮,设置焊盘位置，如图2.4-17所示;Step5：单击“下一步”按

37、钮,设置元器件轮廓线宽，如图2.4-18所示;Step6：单击“下一步”按钮,设置元器件引脚数量，如图2.4-19所示;Step7：单击“下一步”按钮，设置元器件名称,如图2.4-20所示;Step&单击“下一步”按钮，点击“Finish”完成向导,如图2.4-21所示；Step9：选择菜单命令【Reports/ComponentRuleChickL检查是否存在错误。绘制完成后的封装如图2.4-22所示。1C39122W)CSb-&心忧丹蚀怡-Not诃&D2PP5tW*Fv0eBprtndatf“P3一d|QUH|Cccr*x如胡匕2JHeJZ*$32C*!rPWv*：*HereX/5WS3T

38、otOe沏F3“JgTCC0竹3S3SC划Tfl?W%4Xni4?衣4HXZW?244“mTgTgmTM*PR1P“2ri3PRIXHWfWBMW|Wc4：c$tNew61finkCocrc*r0今JVopedw.“Cocrooer*irMCc*npcnntLmtComponcr*Mant*30Bodiaa*orUbriry.30Bodiaa*orCirrvrrtCofrpanr.Utoy勿曲Wzifd.SVNgstw*如.lE8lWo(%.MangLarSee*libraryQseiom.gre(eec.斯lefiTCCO冷均帥如O冷均TgPW8EWF,：?Top抄力Ew抄幻；(gffly,

39、八”.GVUBvrvAdnvrin-tfiorMk&Of0oetj“l幻Q9tCctc4mgca图2.4-13新建元器件图2.4-14新建元器件向导Compel?悄WizardComponenipanecns丹如hWructtoosSetectHornhlepattern&Ituxmv*ihtocifr3reDiWqWPtkb咨|D1P1选择元件外形WhdinfcwUdpouIAetou;e?descib?hr?ccnporenl?选摄单位5*55CaicdQak图2.4-15选择元器件外形和单位图2.4-16设置焊盘人小Coriporc：.*.i：3rdDualIn-linePackages

40、(DIP)ZmegpKnifiyculCompo件eMWizardDualInJinePackages(DIP)MmthfioutlnfiwanTjp-hih心mcOhe屈o屈cfctrcet两引腾之间的Whalth*wdhclliectJine?inlheveb?dFe外涉fljs元件引衣间龙etxel(deck5fcf图2.4-17设置焊盘间距CorrporentAizardDualIn-linePackages(DIP)StfnufliBGrofrhapQHs,manygitDIP仙,&*SHecifl(cthe如mrrxr&pfldt:辎入引移数豈*“/QwjQMtSFA丫.6/PmC

41、O0ouOdMzg”Coftorv*-C*kCocf5rXC*,LMCorpo*MAfcMahtAhMUOoAWceCcnel.SArkW兀Ce*.MMiQlay*rUecFlA*Zmmq.30&cdboiorUb.,0.X)BodUCurr*CcMipo*.2DfitaJySU*W.beUpdMrco血,A心计皿UbaryRtowr心.SVNgull44ite-St7?出VNifAiR4：gt?4WM.A44：JI?M.44OtafyM丫Ik4；J?兀2N.44M4；WitENiftwMf4cmA.图2.4-23利用向导创建IPC元器件封装图2.4-24IPCComponentFootprm

42、tWizard接卜来的过程人体同利用向导创建直插式元件封装过程，不在赘述。2.5PCB设计PCB（PrmtedCncuitBoaid,印制电路板），是通过在绝缘程度非常高的集釆上覆盖上一层导电性良好的铜膜，采用刻蚀工艺，根据PCB的设计在敷铜板上京腐蚀后保留铜膜形成电气导线，一般在导线上再附上一层薄的绝缘层，并钻出安装定位孔、焊盘和过孔，适当剪裁后供装配使用。2.5.1重要的概念和规则（1）元件布局：元件布局不仅影响PCB的美观，而且还影响电路的性能。在元件布局时应注意一下几点：1）先布放关键元器件（如单片机、DSP、存储器等），然后按照地址线和数据线的走向布放其他元件。2）高频元器件引脚引出

43、的导线应尽量短些，以减少对其他元件及其电路的影响。3）模拟电路模块与数字电路模块应分开布置，不要混合在一起。4）带强电的元件与其他元件距离尽量要远，并布放在调试时不易触碰的地5）对于重量较大的元器件，安装到PCB要安装一个支架固定，防止元件落6）对于一些严重发热的元件，必须安装散热片。7）电位器、可变电容等元件应布放在便于调试的地方。（2）PCB布线：布线时应遵循以下基本原则。1）输入端导线与输出端导线应尽量避免平行布线，以免发生耦合。2）在布线允许的情况下，导线的宽度尽量取大些，一般不低于lOmilc3）导线的最小间距是由线间绝缘电阻和击穿电压决定的，在允许布线的范围内应尽量大些，一般不小于

44、12milo4）微处理器芯片的数据线和地址线应尽量平行布线。5）布线时尽量少转弯，若需要转弯，一般取45度走向或圆弧形。在高频电路中，拐弯时不能取直角或锐角，以防止高频信号在导线拐弯时发生信号反射现象。6）电源线和地线的宽度要大于信号线的宽度。2.5.2PCB设计流程PCB设计流程图如图2.5-1所示。设置电路板结构、边框、尺寸、半层等参数图2.5-1PCB设计流程图2.53详细设计步骤和操作创建PCB工程(项目)文件如果在原理图绘制阶段已经新建，则无需新建。启动PiotelDXP后，选择菜单File/New/Project/PCBProject命令。保存PCB工程(项目)文件选择【File/

45、SaveProject菜单命令，弹出保存对话框【SavePCB_Projectl.PrjPCBAS-对话框；选择保存路径后在【文件名】栏内输入新文件名保存到自己自己建立的文件夹中。绘制原理图整个原理图绘制过程参见原理图设计部分。(4)创建PCB文件文档方法一：利用PCB向导创建PCB(利用PCB向导设计一个带有PC-10416位总线的PCB)Stepl：在PCB编辑器窗口左侧的工作面板上，单击左下角的【Files】标签,打开【files】菜单。单击【Files】面板中的【NewFiomTemplate】标题栏下的“PCBBoardWizard选项，如图2.5-2所示，启动PCB文件生成向导，弹

46、出PCB向导界面，如图2.5-3所示。Step2：单击下一步”按钮，在弹出的对话框中设置PCB釆用的单位，如图2.5-4所示。Step3：单击下一步”按钮，在弹出的对话框中根据需要选择的PCB轮廓类型进行外形选择，如图2.5-5所示。Step4：单击“下一步”按钮，在弹出的对话框中设置PCB层数，如图2.5-6所示。Step5：单击“下一步”按钮，在弹出的对话框中设置PCB过孔风格，如图7所示。Step6：单击下一步”按钮，在弹出的对话框中选择PCB上安装的大多数元件的封装类型和布线逻辑，如图2.5-8所示。Step7：单击“下一步”按钮，在弹出的对话框中导线和过孔尺寸，如图2.5-9所示。S

47、tep8：单击下一步”按钮，完成PCB向导设置，如图2.5-10所示。Step9：单击“完成”按钮，结束设计向导，如图2.5-11所示。SteplO：选择菜单命令【File/Save,保存到工程目录下面。File*axMlBcallanoouMviews.ERROpenodocuntontL5MyOr.S口LDMyl-ln.CMPPCSWizard.SchematicTemploteG.Ml*)PCDRrojscta.mCArrvjcctdCoreProjects.Pro(.ut.GndCrril耀耀尸j.Lu西仮图2.5-2File面板标签图2.5-3新建PCE向导图2.5-5选择元器件外形

48、图2.5-6设置PCE板层ChooMCoaaonantandRoutl*9TochnolotosCtocmfctrvona*toHngaM*iuatandtcum碰輕空板的主更元件red._*通孔元件Domj(4JctnparMretant图2.5-7选择过孔方式图2.5-8选择此电路板主要元件ftbttlWLg最小切備燮、过傾血jjSjJ0品H单击逬入TP图2.5-10结束向导图2.5-9设置过孔人小方法二：使用菜单命令创建1）通过原理图部分的介绍方法先创建好工程文件。2）在创建好的工程文件中创建PCB：选择File/New/PCB菜单命令。3）保存PCB文件:选择File/SaveAS菜单

49、命令。（5）规划PCB1）板层设置执行菜单命令：【Design】/LayerStackManager,在弹出的对话框中进行设置，如图2.5-11所示。图2.5-11板层设置2）工作面板的颜色和属性执行【Design/BoardLaver&Colors】菜单命令，在弹出的对话框中进行设置，如图2.5-12所示。3）PCB物理边框设置单击工作窗口下面的Mechanical1标签，切换到Mechanical1工作层上,如图2.5-13所示。选择Place/Line菜单命令，根据自己的需要，绘制一个物理边框。辽彖XXXXMRX眾IXIX:怎XKCQRpCW曲址zg如皿Q10K44zncrmcimdac

50、asxa、gGjr4o*rda(Aa3klaDMCa4bMWMn!zbHXD丄巡二Cck,DdS:AJttlAJD1AIQIUXC2kr.*n33ACcteQa.piHH3“3#0L/i-dUShMl-7PiUMLm：M将这两丘的顿色妹et吱其不一样以便确认kOrty*cMcrbHM6AJDfUiX6lh“6图2.5-12板层颜色设置opLayec/BottomLayeruj碩lanital片(口FcpOverlap/BottomOverlap(TopPa畑人BottomPa畑右lopSolder(BottomSot4eJl图2.5-13切换工作层PCB布线框设置单击工作窗口下面的上邑竺少M标

51、签，切换到Mechanical1工作层上,执行Place/【Line】菜单命令。根据物理边框的大小设置一个紧靠物理边框的电气边界。(6)导入网络表激活PCB工作面板，执行DesignKLnpoitChangesFiom文件名.PCBDOC】菜单命令。如图2.5-14所示。PIqtform10391.22084)MDXPL2303_232PL2303_232.PcbDoc-51单片：FileEditViewProjectPlaceI0|日A|9询|曲図Q：Q|j9xWorkspacel.DsnWrkWorkspace51单片机.PrjPcbProject0FileViewStructureEdi

52、tor日嘶51单片机.PriPcbBl_ISourceDocumentsGPI?3rt3?32SchDncProjectsDesignToolsAutoRouteReportsWindowHelpUpdateSchematicsin51单片机.PrjPcbImportChangesFrom51单Rl.PrjPcbRules.RuleWizard.BoardShapeNetlistLaverStackManaaer.AltiumStar3232.SchDoi图2.5-14导入网络表执行上述命令以后弹出的如图2.5-15所示的对话框，单击ValidateChange是变化生效。单击ExecuteC

53、hanges执行变化。McdicatarciErutioAcinB：ngiwr；rChangeOrInOFt2OT_232f=tbOccRcnyreRreFycri”利:SUiuiOGDowCHwCcnwreni：DnItetnID|1McdlvInWFtmLZPetOccCFuftoQjnpzraDciffccr2|9McPdi：JCeMoV：1pcJIn*FtZXO.WBFtbOccOFt2M_232FtbOccHAdd*AddMz隔Pl-5toNeA_5Pl-StoNaA.651-1toVlHY1-2toHeC1JInInInInOfft2Xn_Z32Fttiec对a2X0_232Pet

54、l巩2X0凉FtbOccOFt2M_232FtbOcc9RoomPLZ)03L232|Sco*-lfConToaFl2Xl3_Z22Fttia毎6业Chero-t(.ExeciXrChanj?R-?MtCKerQ?5.LDR,5htF.*Er：图2.5-15导入网络表选项(7)PCB设计规则设计可以通过规则编辑器设置各种规则以方便后面的设计，如图2.5-16所示。图2.5-16规则设计对话框PCB布局通过移动、旋转元器件，将元器件移动到电路板内合适的位置，使电路的布局最合理。(同时注意删除器件盒)。(具体方法需要长期实践)PCB布线调整好元件位置后即可进行PCB布线。执行Place/Liter

55、activeRoutmg菜单命令,或者单击?砂图标，此时鼠标上为十字形，在单盘处单击鼠标左键即可开始连线。连线完成后单击鼠标右键结束布线。26实训项目2.6.1任务分析STC89C51单片机最小系统原理如图2.6-1所示。此系统包含了线性稳压及其保护电路、震荡电路、复位电路、发光二级管指示电路、单片机P0口上拉电路以及4个10针插座。其中插座讲单片机个信号引出，可以扩展各种运用电路。由于制作条件限制，本项目要求制作大小为60nmi*80niiii的单面电路板，电源、地线宽1mm,其他线宽0.6mm，间距0.6mm绘图时U1的原理图和封装需要自己绘制、上拉电阻原理图需要自己绘制、电解电容封装需也

56、要自己绘制。电路所用元件以及封装见下表2.6-1oSTCS5C：R皿VCCWQPO1M2M3恥虫P5KCEAALEU19二0XT271.0T2EXPLJPl:Pl3Pl.4PUPl6PlRSTRxDPj.OTXDP3.15rfT93.2501933TOTI3.4T173.5歷刀.6RDP3.7XTAL：XTAUGNDVCCVCCRP1图2.6-1STC89C51单片机最小系统原理图表261元器件列表CommentDesignatorFootprinlLibraryNameCapPol!C1Cap.5/9Miscellaneou$DevicesntLibCapC2ZC4-zC5ZC7ZC9RAD

57、-0.2MicellaneoDevicentLibCapPol!C3Cap.4Z7Miscellaneou$DevicesntLibCapPol!C&Cap.2Z5Miscellaneou$DevicesntLib1N4007DIDO-41Miscellaneou$DevicesntLibLED1D2led-3Miscellaneou$DevicesntLibHeader2P1HDR1X2Miscellaneou$Connecto：$ntLibHeader8P2,P3ZP4ZP5HDR1X8Miscellaneou$ConnectcmsntLibRes2R1.R2AXIAL-0.4Miscel

58、laneou$DevicesntLib10kRP1HDR1X9MplibSchLibSW-DPDTS1DPDT-6Miscellaneou$DevicesntLibSWDIP-2S2SWITCHMiscellaneou$DevicesntLibL78M05CFU1IS0WATT22aABSTPowerMgtVoltageRegulator.IntLibSTC89C51U2DIP40Mylib.SchLibXTALY1XtalMiscellaneou$DevicesntLib需要自制元器件封装的器件封装如图2.6-2-2.6-S所示。图2.6-2单片机插座图2.6-3电容C1图2.6-4电容C3

59、图2.6-5电容C6图2.6-8晶振Y1图2.6-14SCHLibrary面板262任务实施（一）新建项目Stepl：在电脑磁盘中建立一个名为“单片机”的文件夹；Step2:打开AltiumDesignerRelease10,新建一个名为空项目。具体操作如下：双击图标启动软件，选择菜单命令File/New/Pioject/PCBProject,如图2.6-9所示。oPlatform10.391.22064)-V/ockgrotp(Wockspaccl.DsnVAk)-HccneFreeDcxumenti.License.BWWQ3Qpc3SOpnPrcjcl.OprOviiqtVloraa.如

60、kOlAQrUF4I：CcmpanartManagr_BcrtDocument*RertRzeqWoCB0f*4sOcumetCBc*vehVei切DcKunctSoireeDoonentCvcvm-rMictrceOocurrert$Oh*ObtiAmOOCMfXVt3fi)IEOeevmartOutptf：AobAbt电HlbweyScngtfitoiWvd/ignalSmdatior2e*OXPi/.Hcm.TofW1h?fUl如弘朋“対5nebtgir/onnjlwtJPrtfllCC*4CfUW!)JYouarenotsignedinXRdbrar图2.6-9新建工程Step3：保存