项目2 简易闪烁灯单面PCB设计

PCB设计与制作——AltiumDesigner设计应用（第二版）项目2简易闪烁灯单面PCB设计项目2简易闪烁灯单面PCB设计

项目描述：某PCB设计公司接到客户订单，要求按样品抄板设计一款简易闪烁LED灯产品。

简易闪烁灯是由两个NPN三极管、两个LED灯，两个电容和四个电阻构成的对称振荡电路，可外接3.3~6V的直流电源。当电源接通时，电路中的两个三极管会轮流导通和截止，导致两只发光二极管不停地循环闪烁发光。如果改变电容的容量可以改变LED闪烁的速度。简易闪烁灯电路板项目2简易闪烁灯单面PCB设计

项目任务：任务2.1绘制简易闪烁灯电路原理图任务2.2设计简易闪烁灯的单面直插PCB任务2.3打印设计图纸及输出制造文件任务2.1绘制简易闪烁灯电路原理图任务要求：1.创建简易闪烁灯PCB工程与原理图文件；2.设置原理图模板，绘制简易闪烁灯电路原理图；3.进行电气规则检查，对原理图进行查错与修改。LED闪烁灯电路原理图简单电路原理图设计流程创建PCB工程及原理图文件设置原理图模板及录入信息元件的查找、布局及参数设置完成电气连接验证原理图是否有错误？存盘、结束修改调整YN一、认识原理图编辑器界面菜单栏工作面板原理图常用工具栏绘图工作区状态栏属性面板面板标签元件库面板二、认识原理图编辑器的工具栏选择过滤器移动拖动对象选择对象排列对象放置元件网络标号导线、总线电源端口信号线束页面符端口、连接器参数设置文本字符串绘图工具

当鼠标移动到工具按钮上，会显示对应的提示信息。右下角有三角符号的按钮可以通过右键点击来展开其下拉菜单。多数按钮的功能可以通过菜单命令“放置”来实现放大缩小：“Ctrl”+鼠标滑轮或键盘“PgUp”“PgDn”上下移动图纸：鼠标滑轮左右移动图纸：按“Shift”+鼠标滑轮缩放至整张图纸：V→D缩放至所有实体：V→F区域放大：

V→A刷新：按“END”

熟记原理图中的常用快捷键三、原理图模板的样式默认的标题栏样式（图纸大小为A4），但是该标题栏样式不能显示标题栏的信息。三、原理图模板的样式2.Altium公司模板样式，在AD22中直接选择即可

。“Template”样式的标题栏三、原理图模板的样式3.Altium公司模板样式，“LegacyLocalTemplates”传统本地模板需要再共享文件路径中，解压后才能使用。“LegacyLocalTemplates”样式的标题栏4.原理图模板的参数设置打开“Properties”（属性）面板，点击“Parameters”（参数）页面。三、原理图模板的样式任务实施步骤1：新建闪烁灯工程及原理图文件1．启动AD软件。选择“文件”→“新的”→“项目”命令，设置工程名为“简易闪烁灯工程”，保存在自己的PCB作业文件夹中。2．点击菜单“文件”→“新的”→“原理图”命令，新建原理图文件命名为“简易闪烁灯原理图”，将该原理图保存在刚创建的“简易闪烁灯工程”文件夹中。任务实施步骤2：设置原理图模板与标题栏参数1．查找“LegacyLocalTemplates”的路径地址2．解压传统本地模板到AD22的“Templates”文件夹按上一步查到的路径在计算机中找到你的Templates文件夹，查找“LegacyLocalTemplates.zip”压缩包，双击解压在当前路径。任务实施步骤2：设置原理图模板与标题栏参数3．设置原理图模板为传统本地模板在原理图中，选择菜单命令“设计”→“模板”→“Local”（1）

如果有A原理图模板，直接选择即可。（2）如果没有A原理图模板，继续选择→“LoadFromFile...”，在弹出的打开对话框中找到前面解压的“LegacyLocalTemplates.”文件夹，选择“A.SchDot”原理图模板。任务实施步骤2：设置原理图模板与标题栏参数4.在图纸的属性面板录入图纸参数打开“Properties”（属性）面板，点击“Parameters”页面。按表2-1-5添加标题栏内容，有标题、制图者，版本，编号等信息，完成后如上图所示。任务实施步骤3：元件的查找、布局与参数设置元件参数已安装的元件库元件搜索框元件列表元件符号预览封装2/3D视图切换元件PCB封装模型元件仿真参数1.查找元器件点击右侧边的“Components”面板，确定这2个常用元件库是否装载：MiscellaneousDevices.IntLib杂项元件库：包含常用的电阻、电容、二极管等的元件符号MiscellaneousConnector.IntLib连接器件库：包含常用的接插器件等厂家名称.IntLib包含各厂家生产的元器件的符号和封装任务实施步骤3：元件的查找、布局与参数设置悬浮状态下，按（TAB）键修改元件参数按（空格）键元件旋转90°按（X）键水平翻转元件按（Y）键垂直翻转元件2.元器件布局任务实施步骤3：元件的查找、布局与参数设置说明元件名称元件标号元件注释封装电阻RES2R1~R4470、33kAXIAL-0.3发光二级管LED1D1D2LEDCAPR5-4X5极性电容CAPPOL2C1C2100uFCAPR5-4X5三极管NPNQ1Q29014TO-92连接器HEADER2P1POWERBAT-23.元器件参数设置任务实施步骤3：元件的查找、布局与参数设置4.根据封装修改元件引脚编号TO-92封装的引脚排列

三极管元件符号的引脚排列1.集电极C2.基极B3.发射极E任务实施步骤4：放置电源端口1.执行菜单命令“放置”→“电源端口”2.右键单击常用工具栏上的电源端口按钮：其中，GND的电源端口要求隐藏其名称,双击接地符号，在属性对话框中，点击名称GND后面的眼睛图标，使其不显示即可。任务实施步骤5：电气连接单击放置导线按钮，鼠标移至元件引脚，出现红色“×”光标后，左键单击确定连线起点；移动光标到另一个元件引脚，左键单击确定连线终点，完成连线。点击右键结束连线。画交叉导线需在美式键盘输入法状态下，按“SHIFT”+空格键切换导线拐角形式。如果不能切换，可以画完导线后，选择导线的绿色拐点拖拽，改变导线的拐角。任务实施步骤5：电气连接电气连接常见错误：元件引脚不该出现的节点T形连接没有节点任务实施步骤6：电气规则检查及原理图改错1.原理图电气规则检查。点击菜单命令：工程→ValidatePCBProject简易闪烁灯工程.PrjPcb编译的结果会显示在Messages的面板上，注意：Messages面板只会在有错误的时候才会自动打开，如果该面板没有显示出来，可以单击工作区的System按钮打开该面板。任务实施步骤6：电气规则检查及原理图改错2.原理图改错。单击工作区状态栏的Panels按钮打开Messages面板。任务实施步骤6：电气规则检查及原理图改错3.查看元件信息，批量修改封装参数。执行菜单命令“工具”→“封装管理器”。查看器件的标识、注释、封装是否有漏填、或有误，然后修改或补充完整任务实施步骤6：电气规则检查及原理图改错3.查看元件信息，批量修改封装参数。批量修改LED及电容的封装按Shift键同时选中LED与电容点击面板右边的“添加”→“浏览”→选择库“MiscellaneousDevices.IntLib”输入封装名“CAPR5-4x5”→“确定”选中LED的封装名“CAPR5-4x5”，点右键→“设为当前”在右下角点击→然后→即可一次批量更改元件信息任务2.2设计简易闪烁灯的单面直插PCB设计要求：1.板框：正方形30×30mm2.元件布局：参考图示3.布线规则：单面板，底层布线，安全间距为0.2mm，所有线宽都为0.8mm。PCB设计流程导入原理图网络表元件布局及调整设置布线规则、手工布线输出制造文件及图纸打印是否有错误？存盘、结束DRC规则检查修改调整YN设计电路板的板框是否有错误？YN修改原理图一、认识PCB编辑器菜单栏工作面板PCB常用工具栏绘图工作区属性面板层标签状态栏面板标签当前工作层元件库面板二、认识PCB编辑器的常用工具栏选择过滤器移动拖动对象选择对象排列对象放置元件交互式布线接网络等长连接过孔、焊盘覆铜禁止布线路径尺寸标注文本字符串绘图工具用于捕捉的对象任务实施步骤1：新建PCB、设置参考原点及环境参数1．新建PCB文件。点击菜单“文件”→“新的”→“PCB”命令。保存命名为“简易闪烁灯PCB”2．设置参考原点。选择菜单命令“编辑”→“原点”→“设置”，在编辑区左下角点击左键。任务实施步骤1：新建PCB、设置参考原点及环境参数3．设置显示图层标签。按下快捷键“L

”，在弹出的“ViewConfiguration”（视图配置）对话框中设置，只显示顶层和底层的信号层、丝印层、禁止布线层、多层（焊盘层），其他的隐藏，如图示。4．设置公制单位。按下快捷键“Q”，公英制单位换算：1mil毫英寸=0.0254mm1mm≈40mil5．设置栅格大小。按快捷键“G”，设置捕捉栅格为1mm栅格属性中设置显示为“Lines”线形。任务实施步骤2：设计矩形电路板框PCB板框设计要求：形状：正方形，板框画在禁止布线层大小：30×30mm，尺寸标注在机械层1边框线宽：0.3mm尺寸标注（机械层1）Mechanical1电气边界（禁止布线层）Keep-OutLayer任务实施步骤2：设计矩形电路板框1．绘制边框线选择禁止布线层“Keep-OutLayer”点击常用工具栏里面的放置禁止布线线径图标以参考原点为起点，向右向上各画一条直线，设置长度Length为30mm2．按边框线裁剪电路板选中所有板框线，按下快捷键“D→S→D”剪裁板框任务实施步骤2：设计矩形电路板框3．放置边框的尺寸标注选择层标签的机械层1“Mechanical1”。点击常用工具栏的放置线性尺寸图标，或者是点击菜单“放置”→“尺寸”→“线性尺寸”命令。放置边框下方和左侧的尺寸标注。修改尺寸标注单位及格式。双击尺寸标注弹出的属性面板，修改为公制单位，如图示。4．保存“简易闪烁灯PCB.PcbDoc”任务实施步骤3：加载网络表导入元件及网络在PCB中导入原理图网络：点击“设计”→ImportChangesFrom***工程.PrjPCB点击“验证更改”查看是否全是“√”如果是代表全部能正确导入，

有“×”需要回原理图修改。点击“执行变更”→“关闭”。导入后元器件全部放在布线框内，可以统

一移动，布局完成后需要删除布线框。任务实施步骤4：元件布局及放置中文标注1．元件布局，如图示。选中要对齐的一排或一列元件，使用排列工具对齐

任务实施步骤4：元件布局及放置中文标注2．放置丝印文字除LED元件外，其余元件显示注释，隐藏序号。选择正面丝印层TopOverLayer在LED和电容的方形焊盘放“+”。在板子的左上角放置姓名汉字字体：TrueType字体名：黑体大小：2.5mm任务实施步骤5：布线规则设置执行菜单命令【设计】→【规则】，打开“PCB规则及约束编辑器”对话框。1．安全间距：0.2mm；任务实施步骤5：布线规则设置执行菜单命令【设计】→【规则】，打开“PCB规则及约束编辑器”对话框。1．安全间距：0.2mm；2．线宽：0.8mm；任务实施步骤5：布线规则设置执行菜单命令【设计】→【规则】，打开“PCB规则及约束编辑器”对话框。1．安全间距：0.2mm；2．线宽：0.8mm；3．单面板，底层布线。任务实施步骤6：手工布线布线拐角——最好采用圆弧或135°过渡，避免采用90°或者更加尖锐的拐角过渡。选择底层线路层：BottomLayer点击交互式布线图标：【技巧提示】取消连线：点击“布线”→“取消布线”→任务实施步骤7：DRC规则检查与PCB修改

1.DRC规则检查。执行菜单命令【工具】→【设计规则检查】，单击左下方的运行DRC按钮，生成报告后，有错要修改。任务实施步骤7：3D效果查看电路板布局布线完后，可以执行菜单命令“视图”→“切换到3维显示”，查看PCB的3D效果，如图所示。任务实施步骤8：DRC规则检查与PCB修改

1.PCB违规改错。执行菜单命令“视图”→“面板”→“PCBRulesAndViolations”，双击下方“Violations”违规，打开“违规详情”对话框。P1连接器的“+”与直线间距太近两个丝印层对象太近，小于安全间距任务2.3打印设计图纸及输出制造文件任务要求：

1．输出简易呼吸灯的整套设计图纸资料，包括电路原理图、材料清单和PCB设计图。2．通过AD22软件直接打印电路原理图、PCB设计图。3．输出CAM制造文件，包括光绘文件和钻孔文件。任务实施步骤1：输出材料清单报告→BillofMaterials（勾选“添加到工程”）输出形式：电子表格MS-Excel(*.xls)选择模板：BOMDefaultTemplate95任务实施步骤2：输出原理图PDF及图纸打印1.输出PDF格式的原理图，执行菜单命令【文件】→【智能PDF】勾选“当前文件（电路原理图）”“导出BOM表”对话框，勾选材料清单，选择传统本地模板的“BOMDefaultTemplate95.xlt”“添加打印设置”对话框，参数默认，在右上角“原理图颜色模式”选择“颜色”即彩色“最后步骤”对话框，只勾选“导出后打开PDF文件”，不勾选“保存设置到批量输出文件”点击“Finish”完成按钮，需安装PDF阅读器，否则可在工程文件夹中找到PDF文件，用浏览器打开任务实施步骤2：输出原理图PDF及图纸打印1.输出PDF格式的原理图，执行菜单命令【文件】→【智能PDF】任务实施步骤2：输出原理图PDF及图纸打印2.直接打印原理图，在原理图编辑器界面，执行菜单命令“文件”→“打印”，打开打印设置对话框如图所示。设置打印机打印份数颜色设置图纸尺寸图纸方向比例模式刷新显示任务实施步骤3：输出PCB的PDF文件及图纸打印1.输出PDF格式的PCB图。执行菜单命令【文件】→【智能PDF】“选择导出目标”对话框，勾选“当前文件（简易闪烁灯PCB）”“导出BOM表”对话框，可以勾选是否导出材料清单“PCB打印设置”对话框，默认的“MultilayerCompositePrint”（多层复合打印）会把PCB所有图层一起输出，这里默认设置。任务实