自动化管琴华PCB报告

1、自动化管琴华PCB报告自动化管琴华PCB报告27/27自动化管琴华PCB报告湖南工程学院电子实习课题名称PCB制板与工艺设计专业班级自动化0904姓名管琴华学号200901020434指导教师赵葵银，邱泓2012年7月5日湖南工程学院电子实习任务书课题名称PCB制板与工艺设计专业班级自动化0904学生姓名管琴华学号200901020434指导老师赵葵银、邱泓审批任务书下达日期2012年7月2日任务达成日期2012年7月6日设计内容与设计要求设计内容：对给定的电路（按学号进行分派），使用Protel软件，进行电路图绘制，进行PCB制版设计，设计为双面板，板子大小合适，进行合理的规则设置，PCB板

2、子的元器件布局、布线合理，要求补泪滴、铺铜，电源线与地线不小于20mil，要求按工业化标准设计，并进行必要的合理的抗搅乱办理。设计要求：1）初步解析电路图，按16纸张大小，绘制电路图，若高出16K，则分页绘制。2）查阅元器件参数与封装，没有的封装要求自建封装库。3）进行ERC规则检查，生成正确的网络表（不打印）；4）按工业化标准进行PCB制板与工艺设计（参数设置，规则设置，板子大小确定，布局，布线，补泪滴，铺铜，抗搅乱办理等）。5）生成的报表有（网络表，板子信息表，材料清单表，数控钻孔文件，元件拾放文件）；6）写说明书（以图为主，文字为辅）必须打印的文档为：原理图材料清单顶层底层各层叠印（各层

3、重叠一同打印）丝印层3D效果图。其他的表单或PCB图层只生成，不打印。）提高说明书及电子文档主要设计条件现代电子设计实验室（EDA）；2.Protel软件。任务电路图；设计书籍与电子资料若干。示范成品PCB样板若干，示范电子成品若干。说明书格式目录第1章电路图绘制第2章元器件参数对应封装选择及说明（有适合文字说明）第3章ERC与网络表（有适合文字说明，网络表不需打印）第4章PCB制板与工艺设计（有适合文字说明）第5章各样报表的生成第6章PCB各层面输出与打印第7章总结参照文件进度安排设计时间为一周第一周星期一、布置课题任务，课题介绍及讲课。借阅资料，电路图绘制。星期二、PCB封装确定，生成正确

4、网络表。星期三、PCB制板与工艺设计星期四、PCB制板与工艺设计星期五、说明书的编写，下午争辩。参照文件参照文件1、程路.Protel99SE多层电路板设计与制作M.人民邮电出版社.2007.2、高名远.电子工艺实训与PROTELDXP应用M.化学工业出版社.2007.3、高鹏.电路设计与制版PROTEL99入门与提高(修订版)M.人民邮电出版社.2008.4、著.电磁兼容和印刷电路板理论,设计和布线人民邮电出版社.2007.深圳华为.华为PCB布线规范M.内部资料.1999.提高印刷电路板的电磁兼容设计.网络资料.目录第1章电路图绘制1第2章元器件参数对应封装选择及说明4第3章ERC与网络表

5、5第4章PCB制板与工艺设计6第5章各样报表的生成9第6章PCB各层面输出与打印13第7章总结19I第1章电路图绘制此原理图的绘制需要做如下前期准备工作：（1）解析图纸。经过查阅资料，对元器件有初步的认识，比方，图中CY62256是一个组织构造为32K*8位字长的高性能CMOS静态RAM，有个引脚等等有关信息。还需要确定的是，图纸并非完全正确，解析芯片的同时也需要解析图纸的电路接线是否存在问题，这些都是为下面的原理图的绘制做好铺垫。（2）成立文件。成立原理图设计文件，命名为：管琴华Protel99.ddb。启动原理图编写器以前，在DDB文件内新建【SchematicDocument】文件，命名

6、为管琴华.sch。（3）画图环境设置。根据图纸的元器件的多少以及排版，将原理图图纸大小设置为A3，其余选择默认。环境设置如图1-1所示。图1-1环境设置1经过原理图管理浏览器将常用的元件库导入进来。DOSSchematicLibraties.ddb、MiscellanceousDevices.ddb、Sim.ddb、NSCDatabooks.ddb等等导入元件库如图1-2所示。图1-2导入元件库图1-3AT89S51元器件（4）放置元器件。在库里面没有的元器件，经过成立分立元器件库来绘制。新建自己的元器件库文件，双击【SchematicLibraryDocument】，命名为管琴华.lib，翻

7、动工作窗口，创立元件，绘制芯片选择矩形大小，放置管脚，按tab键引脚属性进行说明。按空格键对引脚方向进行调整，达成后，点击左边的description，设置元件属性，把电源和地两个引脚设置好有关属性后隐藏，如AT89S51，P1.0引脚，name是P1.0，number是1，electrical为IO，（电源和地的electric设置为Power属性），footprint为DIP40，default为U？。制作的AT89S51如图1-3所示。单片机51实验板PCB设计的原理图如下1-4所示。2图1-4单片机51实验板原理图3第2章元器件参数对应封装选择及说明（1）经过网络查阅资料，根据元器件的

8、规格或许容量大小选择元器件封装形式，是贴片仍是直插式，是大尺寸仍是小尺寸，对每一个元器件设置封装。（2）如104容量的电容选择0805贴片电容。（3）根据知识，晶振旁边的两个30pf电容选择直插式瓷片电容。（4）单片机芯片AT89S51、ROM芯片CY62256、或门芯片AM74ALS32M、与非门DM74LS00N、串口电平变换MAX202、拥有存储功能的24C02、8路透明D类锁存器与三态输出逻辑芯片SN74HCT573等等全部采用双排直插式封装DIP,后边的数字为引脚数量。比方AT89S51芯片有40个引脚，那么它的封装为DIP40。（5）发光二极管的封装根据市面上卖的元器件，自己制作封

9、装。针插孔、蜂铃器、单个接线端子以及按钮都得先确定其尺寸大小来绘制封装形式。详尽参见第5章材料清单报表生成部分。4第3章ERC与网络表按照电气规则法例测试的方法履行【Tools】/【ERC】或许在工作区单击鼠标右键选择【ERC】，如图3-1所示，内容如下：管琴华.Sch5-Jul-201208:54:02EndReport履行菜单命令【Design】/【CreateNetlist】，输出格式为Protel形式，其余默认。如图3-2所示图3-1电气规则检查图3-2创立网络表节选部分网络表内容如下：元件声明开始(网络开始定义key17元件序号AD0网络名称SW-PB元件封装形式U12-6网络连结点

10、元件声明结束U16-19网络连结点U17-21网络连结点)5第4章PCB制板与工艺设计4.1PCB制板PCB板的设计制作履行下列步骤：（1）新建【PCBDocument】，命名为管琴华.PCB。（2）装载封装库。在浏览器中选择【Libraries】，选择【ADD/Remove】，如图4-1所示。（3）设置工作环境。选择【Design】/【Option】，设置如图4-2所示。图4-1封装库装载图4-2PCB工作环境设置（4）规划电路板。切换到【KeepOutLayer】工作层面，确定电路板的尺寸大小。（5）载入网络表与元件。履行【Design】【/LoadNets】，点击【Browse】，选择网

11、络表，经过改正原理图，改正元器件或许改正封装库直至错误完全消失时便能够载入。（6）元件布局。将载入的元器件会根据功能要求合理摆放幸亏相应的地点，使之看起来更为雅观，学会了使用快捷键调整元件方向以及地点。（7）元件布线。6履行【Design】/【Class】对网络进行分类，为对不同要求的布线做好准备，这里将它分为两类，即：POWER和LINE两种。履行【Design】/【Rules】，经过【RuleClasses】选择【WidthConstraint】设置布线线宽，在过滤去中选择【NetClass】，以电源线设置为例，如图4-3所示。同上设置布线层面，将PCB设置为双面板。如图4-4所示。图4-

12、3线宽设置图4-4PCB工作层面设置由于自动布线并不是很理想，这里采用手工加自动，以手工为主。履行【AutoRoute】/【All】（8）设计规则检查。履行【Tools】/【DesignRuleCheck】内容如下：ProtelDesignSystemDesignRuleCheck管琴华.PCBDate:5-Jul-2012Time:10:58:51ProcessingRule:Broken-NetConstraint(Ontheboard)RuleViolations:0ProcessingRule:Short-CircuitConstraint(Allowed=NotAllowed)(On

13、theboard),(Ontheboard)7RuleViolations:0ViolationsDetected:0TimeElapsed:00:00:07（9）在【KeepOutlayer】层面，履行【Place】【Pad】放置定位孔，孔径为3mm，履行【Place】/【String】按下TAB键放置注明。（10）履行【Place】/【Dimension】对板子大小进行注明，板子的大小为6615mil*6225mil。（11）增添泪滴，以及底层敷铜（12）履行【View】/【Boardin3D】创立三维视图。4.2工艺设计布局工艺（1）元件布局考虑到用户使用方便，单片机51实验板的布局将数

14、码管放置在右上角便于察看，将按键放在下方或许右下方的地点便于操作。（2）按照电路的功能布局。以单片机为核心的电路，把单片机芯片放置在最中间的地点，其余有关的排布在周围。（3）由于晶振属于高频元件，所以要求其之间的连线应越短越好，减少连线的散布参数和有关之间的电磁搅乱。（4）留出电路板的安装孔。布线工艺双面板布线，两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线，防备相互平行，以减少寄生耦合。印制导线的弯曲处一般用圆弧最小，防备使用小于90度弯的走线，直角和夹角在高频电路中会影响电性能。增大电源线宽度，地线短而粗，设置接线宽在25-30mil之间。信号线设置为10mil。印制板上的走线尽可能短，减少环路布

15、线。8第5章各样报表的生成（1）原理图材料清单的生成。首先进行电气规则检查，然后履行【Reports】菜单栏中的【billofmaterial】，生成单片机51实验板原理图清单，文件名为管琴华.LXS。清单内容表2-1如下所示PartTypeDesignatorFootprintDescription1K*8R12SIP93.3KR13AXIAL-0.44,7KR10AXIAL-0.44.7KR4AXIAL-0.44.7KR3AXIAL-0.44.7KX4R1SIP55KR2VR-510R5AXIAL0.410K*8R7SIP910KR8AXIAL-0.410uFC15RB.2/.4Capac

16、itor10ufC14RB.2/.4Capacitor24C02U18DIP-830PFC19RAD0.1Capacitor30PFC20RAD0.1Capacitor104C25805Capacitor104C22805Capacitor104C21805Capacitor104C34805Capacitor104C32805Capacitor104C16805Capacitor9104C17805Capacitor104C18805Capacitor104C23805Capacitor104C24805Capacitor104C11805Capacitor104C1805Capacitor

17、104C13805Capacitor104C27RAD-0.2Capacitor105C28RAD-0.2Capacitor105C31RAD-0.2Capacitor105C30RAD-0.2Capacitor105C29RAD-0.2CapacitorY2XTAL-1CrystalAT89S51U15DIP40CAPC3805CapacitorCAPC2805CapacitorCAPC4805CapacitorCAPC10805CapacitorCAPC9805CapacitorCAPC7805CapacitorCAPC5805CapacitorCAPC6805CapacitorCAPC8

18、RAD0.2CapacitorCY62256U17DIP-28DM74ALS00NU14DIP-14Quad2-INPosNandGDM74ALS32MU6DIP-14Quad2-INPosOrG10DM74ALS32MU7DIP-14Quad2-INPosOrGDM74ALS32MU13DIP-14Quad2-INPosOrGDM74ALS138NU5DIP-163-8LINEDEC/DEMULDM74LS273U10DIP-20OCTALD-TYPEFFCRDM74LS273U9DIP-20OCTALD-TYPEFFCRDM74LS273U8DIP-20OCTALD-TYPEFFCRDM7

19、4LS273U11DIP-20OCTALD-TYPEFFCRDS18B20TO-92BHEADER2X2P15HD2X2HEADER3P23SIP-3HEADER5X2J2IDC10HEADER5X2J1IDC10HEADER5X2J4IDC10HEADER5X2J11IDC10HEADER5X2J3IDC10HEADER10P5SIP-10HEADER10P4SIP-10HEADER10P6SIP-10HEADER10P7SIP-10HEADER10P8SIP-10HEADER10P3SIP-10HEADER10P2SIP-10HEADER10P1SIP-10IN007D1AXIAL0.4D

20、iodeIN007D2AXIAL0.4DiodeMAX202U19DIP-1611SN74HCT573U2DIP-20OCTALD-TYPETRANSPARENTLCH3SOSN74HCT573U3DIP-20OCTALD-TYPETRANSPARENTLCH3SOSN74HCT573U4DIP-20OCTALD-TYPETRANSPARENTLCH3SOSN74HCT573U1DIP-20OCTALD-TYPETRANSPARENTLCH3SOSN74HCT573U12DIP-20OCTALD-TYPETRANSPARENTLCH3SOSN74HCT573U16DIP-20OCTALD-TY

21、PETRANSPARENTLCH3SOSR515Q1TO-92APNPTransistor表2-1材料清单表（2）板子信息表的生成：履行【Reports】/【BoardInformation】，在弹出对话框中进入【General】选项卡。该选项卡显示对于电路板的一般信息，比方电路板的尺寸、电路板的连线、连线弧、过孔等图的元件数量等信息。单击【Report】即可生成REP报表文件。进入Reports】【/BoardInformation】中的【Components】，单击【Report】即可产生电路板元件的信息报表。命名为管琴华.REP。（报表信息参看DDB文件）（3）文件层次解析报表的生成：履

22、行【Reports】/【DesignHierarchy】，在“Documents”内产生*.rep文件，该报表对*.ddb文件内“Documents”文件夹里所有文件进行统计，形成构造数据信息如下所示：DesignHierarchyReportforC:UsersAdministratorDesktop2012年PCB课程设计管琴华管琴华Protel.ddbDocuments管琴华.ERC管琴华.SchPCB管琴华.LIB管琴华.Lib管琴华.XLS管琴华.cfg管琴华.NET管琴华.REP管琴华.DRC管琴华.PCB3D管琴华.PCB12第6章PCB各层面输出与打印文件输出。履行【File】

23、/【SetupPrinter】选择打印机，经过安装虚构打印机，将文件打印成图片形式保留。选择目标文件，履行【Properties】，增加或删减要打印的层面。（1）顶层如下列图6-1所示。图6-151单片机实验板PCB顶层13（2）底层如下列图6-2所示。图6-151单片机实验板PCB底层14（3）各层叠印如下列图6-3所示。图6-151单片机实验板PCB各层叠印15（4）丝印层如下列图6-4所示。图6-451单片机实验板PCB丝印层16（5）3D效果图如下列图6-5所示图6-551单片机实验板PCB3D正视图17（6）3D侧面效果如图6-6所示。图6-651单片机实验板PCB3D侧面图18第7

24、章总结回首这一个星期以来的PCB课程设计，才知道自己还有多少知识没有深入懂得。对自己的课程设计做了一个简单的计划，如下，周一，经过查阅资料和老师提问的方式用一天的时间解析图纸，主假如对不熟悉的芯片进行认识，解析引脚性能和图纸的总体电路连结，为画原理图和PCB做好充分的准备，以至于不会盲目去放元器件和去写封装。经过图纸的解析这才发现图纸里存在好多的错误，网络标号的错误，电路连结不全的错误和电路连结错误等等。图纸的正确性为此后边的工作展开做好铺垫。周二，画原理图，对于51单片机实验板PCB的课程设计来说，芯片众多、引脚众多、网络标号众多和图纸很大让我在达成设计后，进行电气规则检查的时候发现好多的错误，一个一个的改正，最后仍是让我给达成了。周二的晚上和周三一成天的时间用来设计PCB，从导入网络表时的179个错误到最后的0个错误，主假如自己成立的元器件