《电子线路CAD设计项目化教程》课件项目六 CH341A下载器设计

项目六CH341A下载器设计6.1项目概述本项目是利用CH341A设计的一款针对ATMEL公司的AT89S系列单片机的程序下载器，利用CH341A芯片将USB信号转为ISP信号为AT89S系列单片机编程。该电路比较简单，原理图的绘制方法在之前的章节中已经有所介绍，通过此电路设计，讲解含有SMT元件的PCB设计。项目六CH341A下载器设计6.1项目概述电路原理图如下。6.2认识SMT元器件

常用的电子元器件按照焊接工艺，可以分为两种：THT元件和SMT元件。在之前的项目讲解中，我们主要使用THT元件。所谓SMT元件，指元件引脚在焊接时，直接贴在电路板的表面，焊盘位置不需要钻孔，SMT元件的焊盘就是PCB上的一块铜箔。有的SMT元件的引脚在元件的外围，有的引脚在元件的底部。由于SMT元件的焊盘方式与THT元件不同，所以在元件封装、PCB设计时都需要注意与THT元件PCB设计的区别。6.2认识SMT元器件6.2.1SMT电阻通常使用的SMT电阻器有两种类型：圆柱式和贴片式，如图所示。

6.2认识SMT元器件6.2.1SMT电阻贴片式表面安装电阻的封装属于标准封装，在99SE的默认封装库中能够找到。常用的SMT电阻的封装尺寸如图所示。6.2认识SMT元器件6.2.1SMT电阻SMT电阻的封装尺寸越大，功率越大。其对应关系如表所示。6.2认识SMT元器件6.2.1SMT电阻SMT电阻的引脚无引线引出，引脚在元件的两端，99SE中默认封装库中的封装图形如图所示。6.2认识SMT元器件6.2.2SMT电容SMT电容有两种类型，一种是无极电容，一种是极性电容。常用的无极SMT电容外形和SMT电阻外形相同，只不过电容体表面颜色不同。常用的极性SMT电容有片式和圆柱式两种。无极SMT电容封装与SMT电阻的封装系列相同，而极性SMT电容的封装需要根据元件的实际尺寸设计。6.2认识SMT元器件6.2.3SMT二极管SMT二极管有两种类型：SMT普通二极管和SMT发光二极管。SMT二极管的封装与SMT电阻、电容的封装外形相同，可以通用。不过在使用时要注意二极管的正负极。6.2认识SMT元器件6.2.4SMT三极管SMT三级管的外形有多种，对应的封装也不相同，常见的SMT三极管标准封装有以下几种：1、SOT-23封装，该封装的尺寸参数和参考封装如图所示。6.2认识SMT元器件6.2.4SMT三极管2、SOT-89封装，该封装的尺寸参数和参考封装如图所示。6.2认识SMT元器件6.2.4SMT三极管3、SOT-143封装，该封装的尺寸参数和参考封装如图所示。6.2认识SMT元器件6.2.5SMT集成电路封装

集成电路的SMT封装较多，常用的有以下几种。两端引脚的SMT集成电路封装如图所示。6.3自定义SMT元件封装6.3.1SMT晶振的封装设计6.3自定义SMT元件封装6.3.1SMT晶振的封装设计

SMT晶振的封装尺寸和外形如图6-15所示。打开我们之前创建的“自定义封装库.lib”，执行“Tools（工具）->NewComponent（新元件）”菜单命令，将SMT晶振的封装命名为XTAL2。需要注意的是，SMT元件封装设计时，先在顶层丝印层绘制元件的投影轮廓，然后放置焊盘。注意SMT元件的焊盘没有孔，而且在顶层，这些参数需要在焊盘属性对话框中设置。焊盘孔径焊盘所在层6.3自定义SMT元件封装6.3.2SMT单列接口封装

SMT单列接口尺寸参数如图所示。6.3自定义SMT元件封装6.3.3SMT类型的USB母座封装表面安装类型的USB母座尺寸如图所示。地D+D-电源固定6.3自定义SMT元件封装6.3.3SMT类型的USB母座封装在SMT类型USB母座封装设计时，需要注意USB母座的四个引脚的序号及功能定义，两端的两个引脚为固定脚，与地相连。该封装在设计时命名为USB_SMD。SMT类型USB母座参考封装如图所示。6.4CH341A下载器PCB设计6.4.1修改元件封装CH341A下载器中所需要的SMT元件封装设计完成后，可以新建设计数据库文件，并创建原理图文件，根据图6-1绘制CH341A的电路原理图，并为元件添加封装。封装信息见下表。晶振B，USB接口POWER和单列接口J1的封装是我们自己定义，其余元件封装在99SE默认封装库中都能找到。6.4CH341A下载器PCB设计6.4.2创建网络表并在PCB文件中加载在原理图中修改完元件封装后，创建网络表。新建一个PCB文件，加载网络表，结果如图所示。6.4CH341A下载器PCB设计6.4.3PCB布局布线根据CH341A下载器的原理图连接，进行布局布线。元件所在层不需要修改，默认在TopLayer（顶层信号层），在布局时让电路板尺寸尽可能小。

6.4CH341A下载器PCB设计6.4.3PCB布局布线3D效果视图。在CH341A下载器的PCB设计中，除了使用单面贴装工艺方式之外，大家还可以结合之前所学的知识，自己绘制双面贴装，双面混装的PCB。项目总结在含有SMT元件的PCB设计中，应注意所选元件的封装应与实际元件的外型尺寸相一致，如果某个SMT元件的封装在99SE封装库中找不到，则需自己定义。自定义SMT元件封装步骤：

（1）按照元件尺寸参数，在TopOverlayer（顶层丝印层）绘制元件的投影轮廓。（2）确定焊盘位置，放置焊盘。SMT元件的焊盘在TopLayer（顶