电子电路CAD技术项目2-简易声光报警器SCH和PCB设计.ppt

《电子电路CAD技术》,项目2 初步绘制简易声光报警器原理图和设计单面板,电路图如图2-1所示，简易声光显示报警器电路，可用做门铃、水位检测、婴儿尿湿报警、汽车超载测量等，使用时将开关的两个端点置于要检测的部位，当开关的两个端点连通时，发光二极管点亮，蜂鸣器将发出声音，进行报警。,,项目引入,图2-1 简易声光显示报警器电路原理图,任务目标,1 . 绘制图2-1所示电路原理图，保证电气连线正确。 2. 初步设计完成PCB单面板布线，如图2-2所示。,图2-2 简易声光显示报警器电路PCB单面板,时间（2~3学时）,任务分析与具体实施过程,首先，直观分析任务完成的结果 1 ）分析图2-1 　　　由元件符号和导线连接而成，此即为电路原理图的组成，电路原理图重在表达电路的结构、功能。 　　２）分析图２-２ 是以元件封装图形和导线连接而成。PCB板通过“引脚封装”和导线来实现电路原理图的具体功能。 PCB图是用来描绘实际产品PCB的走线、元器件的位置等。,接着，分析两图中元器件符号,元件符号、实物及封装对照关系,原理图元器件符号与PCB元器件符号是用来表征元器件实体的，但侧重点不同，前者侧重表现元器件实物的逻辑含义，对外观和尺寸要求不高，承接电气特性的是引脚；后者侧重表现元器件实体（俯视图），关注其物理尺寸与相对位置，承接电气特性的是焊盘。 特别说明：SCH元件引脚编号与PCB焊盘编号时对应一致的。,具体任务实施,任务2.1 新建项目工程文件 任务2.2 新建电路原理图文件 任务2.3 绘制简易声光显示报警电路原理图 　　任务2.3.1 从库面板查看元件 　　任务2.3.2 从库面板放置元件，调整元件位置，设置元件属性 　　任务2.3.3 电源和接地放置，及其属性设置 　　任务2.3.4 Wire导线连接 　　任务2.3.5 完成原理图的绘制 任务2.4 初步进行单面PCB的设计 　　任务2.4.1 项目中新建PCB文件 　　任务2.4.2 将原理图封装和网络关系装入到PCB板中 　　任务2.4.3 手工布局元件 　　任务2.4.4 电气边框粗略绘建 　　任务2.4.5 单面自动布线,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,工程项目及相关文件的创建与管理,工程项目是Protel DXP 2004工作的核心，一个设计项目组织各种设计文件，如原理图SCH 文件，电路图PCB 文件，及各种报表文件。,任务2.1 新建项目工程文件,知识链接,任务2.2 新建电路原理图文件,在默认编辑界面下，从内置默认库中找出元件，电气连线绘制简单电路原理图。,任务2.3 绘制简易声光显示报警电路原理图,知识链接,图纸格点的显示,,,,按Page Up键直至看到画面栅格。若画面显示栅格太大按Page Down键缩小。 若觉得这些栅格线影响了视野，可改成点状。有关SCH界面参数，请参看知识链接——原理图编辑环境。Ｐ２２,知识链接,常见分立元件所在库,,知识链接,三极管NPN，三极管2N3906、2N3904， 电阻RES2，电容CAP，蜂鸣器Buzzer，发光二极管LED0， 电池Battery，开关按键SW-PB。话筒Mic2，扬声器Speaker， 二级管DIODE*， 电位器VR5，开关SW*等均在 Miscellaneous Devices.IntLib （混合杂项集成库）,为加快绘图的速度，通常在元件放置过程中，元件还粘附在光标上，按下空格键/X键/Y键，调整元件方向。若同时按“Tab”键，可调出元件的属性对话框，修改元件属性。　　对元件等对象的编辑操作技巧，请看本项目的技能链接Ｐ２４。,技能链接,元件放置编辑技巧,电源和接地放置，及其属性设置,技能链接,执行菜单命令Place/Power Port或在Wiring工具栏中单击，鼠标箭头上会有一个电源/地线对象随鼠标移动，单击放置，右击结束。,1）Net（网络名称），可写入VCC、VDD、VSS、和Gnd，指电路中的电气连接关系，具有相同网络名称的导线在电气上是连接在一起的。 2）Style，符号外形风格。设置电源和接地符号的形状，有以下七种： Circle 圆形； 　 Arrow 箭形： Bar T形； Wave 波浪形； Power Ground电源地； 　　　Signal Ground 信号地； Earth Ground接大地： 　　　按图2-12设置，Net栏输入网络名称为GND，在Style栏选取所需的地线形状Power Ground，设置完毕单击OK按钮。,Wire导线连接,技能链接,注意这里不是用Line连线的，Line是绘制标注图形的。 注意一定要从元件引脚端点开始连线，连线不要与元件引脚有重复。,任务2.4 初步进行单面PCB的设计,,任务2.4.1 项目中新建PCB文件，完成效果如图2-16所示。,,图2-16 创建的简易声光报警器印制板文件,任务2.4.2 将原理图封装和网络关系装入到PCB板中,打开原理图文件，执行菜单命令Design/Update PCB Document简易声光显示报警器.PcbDoc， 具体操作请参阅Ｐ１８．,任务2.4.3 手工布局元件,PCB元件布局，就是把电路图上所有的元器件都合理地安排到有限面积的PCB上。如图2-21所示。,,图2－21 手工调整元件的PCB布局,元件布局通常要求按照原理图信号流向摆放PCB元件，元件移动和调整过程，元件之间的飞线长短会发生变化，要求飞线就进原则。若在调整过程飞线突然不见，按键End刷新即会看见。,任务2.4.4 电气边框粗略绘建,电气边界是用来限定元件布局和布线的范围。 具体操作请参阅 P20。,任务2.4.5 单面自动布线,用单面板进行布线，即一面布线，Top Layer（顶层）不布线，Bottom Layer（底层）布线。 具体操作方法：请参阅P21。,小 结,基本完成了PCB板的设计，但以上的PCB，所有元件均采用默认的封装，通常这不能保证和实物相吻合或者符合设计者的意图。 1）比如对于默认的发光二极管封装，外形轮廓过大浪费了PCB板的空间，当然在PCB板面积没有受限下尚可使用。事实上，根据采用的是嗒型发光二极管尺寸，可调用其它封装，或自做封装对其修改。,2）布线均采用了系统默认10mil(0.254mm)导线，若自己课余制作PCB工艺，腐蚀铜模导线较难实现。根据实践经验，通常在PCB设计中加粗布线，后续学习会涉及到如何操作的。 用最少技能和知识快速体验了原理图到PCB板的设计。,经过简单电路原理图的绘制，和初步设计PCB板，现一起来归纳SCH和PCB设计的流程，以便后续自觉运用流程来规范SCH和PCB设计。,归纳提高,