电子电路CAD技术项目4-抢答器电路PCB设计.ppt

《电子电路CAD技术》,项目4 八路智力竞赛抢答器电路绘制与双面板设计,抢答器是竞赛问答中的一种必备装置，图4-1是一款八路智力竞赛抢答器电路，八名选手各用一个抢答开关，并将其编码，及形成锁存脉冲，通过锁存电路，后送往LED数码管显示和响铃模块。主持人具有手动控制开关，清零复位为下一轮抢答做准备。,,项目引入,图4-1 八路智力竞赛抢答器单页式电路原理图,任务目标,1）完成如图4-1单页式电路原理图的绘制，对于库中不合适的元件，自己制作并调用。 2）对图4-1电路进行层次式的设计与绘制，并进行编译检查。 3）查看原理图元件的封装，对于库中没有合适的封装，需要自制再调用。 4）将电路原理图网络关系和封装更新到PCB板。 5）进行PCB双面板设计，根据元件布局结果，确定PCB边框的尺寸。PCB布线要求：接地导线为50mil，电源导线为40mil，其它导线用30mil。,任务分析与具体实施,任务4.1 新建项目工程文件、原理图文件 任务4.2 八路抢答器原理图的分析与绘制 任务4.2.1 查找元件 任务4.2.2　放置单元元件 任务4.2.3 元件隐藏引脚的显示 任务4.2.4 制作电阻排、数码管原理图元件 任务4.2.5 调用自制元件到原理图 任务4.2.6 总线、总线分支、网络标号连接 任务4.3 元件自动编号 任务4.4 添加原理图标注说明 任务4.5 项目编译检查,任务4.6 将单页式电路改成层次电路原理图的设计与绘制 任务4.6.1 认知层次电路设计理念 任务4.6.2 自上而下绘制层次电路原理图 任务4.6.2.1 新建项目工程文件与原理图文件 任务4.6.2.2 绘制含有方块的主电路 任务4.6.2.3 由方块电路产生各子电路图纸，及其相应端口 任务4.6.2.4 快速绘制各子电路原理图 任务4.6.2.5 检查主从之间电路图的连通性 任务4.6.2.6 层次电路编译检查,任务4.7 层次原理图的PCB双面板设计 任务4.7.1 查看更改原理图元件封装 任务4.7.2 加载封装库，更改原理图元件封装 任务4.7.3 制作数码管、按钮元件封装 任务4.7.4 调用自制的PCB元件封装 任务4.7.5 利用全局功能修改原理图中多个同类元件封装 任务4.7.6 在层次项目中新建PCB文件 任务4.7.7 将元件封装和网络载入PCB板 任务4.7.8 元件布局及调整 任务4.7.9 进行双面自动布线 任务4.7.9.1 双面板设置 任务4.7.9.2 设置一般导线宽度 任务4.7.9.3 设置电源、接地导线宽度 任务4.7.9.4 布线宽度规则优先级设置 任务4.7.9.5 线间距电气规则设置 任务4.7.9.6 按布线规则设置进行布线,任务4.7.10 手工修改布线 任务4.7.10.1 在PCB图中查看元件和网络连接 任务4.7.10.2 生成PCB封装库，修改三极管封装再更新 任务4.7.10.3 调整显示模式，分析布线的结果 任务4.7.10.4 修改走线 知识链接 SCH元件、PCB元件的设计方法 技能链接 SCH更新到PCB典型错误及原因 技能扩展1 制作含有子元件的复合元件，并添加封装 技能扩展2 采用自下而上设计层次电路原理图 归纳提高 层次电路PCB设计的结果分析 小 结 习 题,这些任务就是实际的ＰＣＢ图的设计过程。一个任务的完成，再做另一个任务。 主要由教师带领下一边讲解操作，学生一边跟随实践操作，采用小步骤教学。,任务的教学方式,,。,任务4.2.2　放置单元元件,知识链接,Eg:一片74LS20芯片含有两个单元 ，一个单元是1、2、4、5引脚作为输入，6脚作为输出；另一个单元是9、10、12、13引脚作为输入，8脚作为输出，这两单元共用电源和地线。,原理图库中对应的单元元件，Part A，Part B,,图4-5 含有子单元的原理图元件,,使用同一数字集成块的不同单元，必须使用同一个集成块元件编号，不要多加A、B等字母。,,任务4.2.4 制作电阻排、数码管原理图元件,知识链接,电阻排元件,数码管元件,绘制元件的关键 ① 图形 ② 引脚 （编号、名字） ③ 名称,任务4.2.6 总线、总线分支、网络标号连接,网络标号,总线,总线分支,知识链接,任务4.2.6 总线、总线分支、网络标号连接,,知识链接,相同网络标号的地方是电气相连的，与总线、总线分 支配合使用，是为简化电路连线，提供查找阅读电路的 方便。 总线是具有相同电气特性的一组导线，以总线分支引 出各分导线，用网络标号来标识和区分各分导线，具有相 同网络标号的各分导线是同一根导线。,任务4.6 将单页式电路改成层次电路 原理图的设计与绘制,将一个复杂的电路图划分为多个模块，只要定义好各模块图纸间的连接关系，然后分配给不同的部门或个人分开设计绘制各模块，最后组合起来即可完成整个复杂电路的设计和制作。,技能链接,图4-20 八路抢答器的主电路,由方块电路产生各子电路图纸，及其相应端口,图4-30 由方块电路产生的层次原理图结构,注意：子SCH文件由方块电路产生，不是自己新建SCH文件产生的。而且不要去改文件名字。,任务4.7.3 制作数码管、按钮元件封装,技能链接,,按键开关的外形和参数,数码管实体,数码管封装,按键封装,元件封装制作要素： 1 、焊盘间距， （可参考引脚间距） ２、焊盘孔径， 与引脚粗细有关 ３、图形轮廓尺寸 ４、封装信息,SCH元件、PCB元件的设计方法,,知识链接,,知识链接,本原理图绘制中，元件使用的种类比较多样，使用了多单元元件，及自己设计制作的元件。电气连线时，使用了网络标号、总线、总线分支。为便于电路图的阅读，还添加了文本标注信息。另外，为使整个电路层次分明、清晰，改用层次电路来设计与绘制电路，领会方块电路及其I/O端口的放置与编辑，掌握主从电路的设计方法。,归纳提高,为PCB设计作好准备，对于SCH中的元件封装常需更改，若库中封装不合适的，调用自己制作元件封装，并会全批量修改元件封装。将层次SCH装入到PCB，注意网络关系和封装错误的排除，按指定要求设置布线规则，进行PCB双面板设计，查看修改布线。,