电子线路CAD课程设计报告+丁明.docx
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电子线路CAD课程设计报告+丁明
电子线路CAD课程设计报告
院、系:
信息工程学院
专业:
电子信息工程
学号:
*********
**************
指导教师:
姚淑霞张晓华陈黎霞辛艳辉
二00九年七月二日
1、课程设计目的…………………………………………………………3
2、课程设计题目与要求…………………………………………………3
3、课程设计报告内容……………………………………………………4
4、设计心得与实验体会…………………………………………………9
1.课程设计目的
1)以Protel原理图输入方法来设计描述电路,通过学习,深入理解电路设计的流程和方法以及简单PCB板的设计生产工艺,通过上机实验,能够独立进行电路图的绘制。
2)掌握Protel设计电路的流程;DesignExplorer的设计环境、SCH模块的设计技巧与方法
3)通过实验,掌握基本的实验方法和技能,以及原理图库文件设计、网络表的分析、PCB模块的设计技巧与方法、PCB的工艺流程、单面及双面板的制作。
4)培养从事科学实验的技能、技巧,提高分析和解决问题的能力,培养学生得出创新能力。
2.课程设计题目描述和要求
该课程设计,要求应用Protel99SE软件,建立DDB文档,绘制SCH原理图,建立SCH库文件,生成网络表并能够分析网络表,建立PCB文件并设置其工作环境,建立PCB库文件并能够封装,正确地导入网络表后,对PCB进行布局布线,最后导出导入文件。
课程设计主要有以下的流程:
1)建立DDB文档,建立SCH文件,SCH工作环境设置
2)建立SCH库文件,新元件的编辑与保存
3)原理图绘制,原理图编辑
4)生成网络表
5)建立PCB文件,PCB工作环境设置
6)建立PCB库文件,新封装的编辑与保存
7)PCB布局:
画出PCB边框,放置安装孔,调整元件位置,编辑元件
8)布线规则设置,布线及调整
9)文件的导出与导入
实验的整体要求是能够独立地熟练地运用Protel99SE软件,完成老师提供的相关试题,在规定的时间里提交相关的作业任务。
3.课程设计报告内容
3.1电路原理图的绘制与编辑
1.建立DDB文档,建立SCH文件,SCH工作环境设置
(1)在D:
盘上以考号为名称建立一个文件夹;
(2)打开Protel99se,在上面所建立的文件夹中以你的姓名为文件名建立一个ddb文件;
(3)打开上面所建立的ddb文件,在document文件夹中建立一个名为“显示控制电路.sch”的原理图文件;
(4)设置图纸大为A4,水平放置,工作区颜色为18,边框颜色为16;
(5)设置捕获栅格为10,可视栅格为50;
(6)设置字体为“黑体”,斜体,10号字;
(7)用“特殊字符串”在图纸标题栏中填上:
“AT89C2051七段显示电路”,制图者一栏上填上你的姓名。
这两项字符的大小设置为10号,颜色选为棕色(各种棕色均可)
2.建立SCH库文件,新元件的编辑与保存
a)在上题所建立的原理图中打开“ProtelDOSSchematicLibraries.ddb”库;
b)在ddb文件中再建立一个名称“IC.lib”的SCH元件库;
c)在IC.lib元件库中建立一个新元件,名称为“AT89C2051”;
d)绘制新元件如下:
e)将上面绘制完成的新元件封存装设置为“DIP20”;
f)存盘保存。
3.原理图绘制,原理图编辑
按下图所示绘制原理图,按图的要求设置好元件名称及参数,放置好相应的网络标志。
图中每个元件的封装按如下要求设置:
a)LED1、LED2设置为LED
b)所有电阻设置为AXIAL0.4
c)所有的电解电容设置为RB.2/.4
d)电容设置为RAD0.1
e)X1设置为RAD0.2
f)D1、D2设置为DIODE0.4
g)BG1、BG2设置为TO-92A
h)S1、S2设置为SIP2
i)J1、J2设置为JDQ1
j)集成电路的封装不变
4.生成网络表
a)对上题绘出的图进行电气检查无误后,生成网络表文件;
b)对生成的网络表文件进行检查,看是否有缺漏的元件名、参数及封装;
c)检查无误后,保存文件。
电器规则检查截图:
网络表:
[
BG1
TO-92A
9014
]
[
BG2
TO-92A
9014
]
[
C1
RAD0.1
15P
]
[
C2
RAD0.1
15P
]
[
C3
RB.2/.4
10UF
]
[
D1
DIODE0.4
IN4001
]
[
D2
DIODE0.4
IN4001
]
[
IC1
DIP20
AT89C2051
]
[
J1
JDQ1
4.5V
]
[
J2
JDQ1
4.5V
]
[
LED1
LED
LED
]
[
LED2
LED
LED
]
[
R1
AXIAL0.4
1.2K
]
[
R2
AXIAL0.4
1K
]
[
R3
AXIAL0.4
1K
]
[
S1
SIP2
CON2
]
[
S2
SIP2
CON2
]
[
X1
RAD0.2
11.0592
]
(
GND
BG2-3
C1-1
C2-2
IC1-10
R1-1
)
(
NetC3_2
C3-2
IC1-1
R1-2
)
(
NetD1_1
BG1-2
D1-1
J1-4
)
(
NetD2_1
BG2-2
D2-1
J2-4
)
(
NetIC1_12
IC1-12
R3-1
)
(
NetIC1_13
IC1-13
R2-1
)
(
NetIC1_18
IC1-18
LED2-A
)
(
NetIC1_19
IC1-19
LED1-A
)
(
NetJ1_1
J1-1
S1-1
)
(
NetJ1_2
J1-2
S1-2
)
(
NetJ2_1
J2-1
S2-1
)
(
NetJ2_2
J2-2
S2-2
)
(
NetR2_2
BG1-1
R2-2
)
(
NetR3_2
BG2-1
R3-2
)
(
NetX1_1
C2-1
IC1-5
X1-1
)
(
NetX1_2
C1-2
IC1-4
X1-2
)
(
VCC
C3-1
D1-2
D2-2
IC1-20
J1-3
J2-3
LED1-K
LED2-K
)
材料清单截图:
3.2PCB版图设计
1.建立PCB文件,PCB工作环境设置
a)在document文件夹中建立一个名为“显示控制电路.pcb”的印制板文件;
b)工作层设置:
设置信号层,防焊层均只为底层;
c)选项设置:
设置当用户进行PCB设计时,自动进行设计规则检查;
设置当出现重叠图件时,自动删除重叠的图件;
设置当出现回路时,系统会自动删除此回路;
d)数值设置:
设置单位为“米”制,可视栅格为2mm和10mm;
设置水平、垂直移动栅格为0.2mm;
e)显示设置:
设置栅格类型为线型,显示飞线和焊盘孔,不显示导孔;
设置所有对象均为简单显示。
2.建立PCB库文件,新封装的编辑与保存
a)在document文件夹中建立一个名为“元件封装.lib”的印制板封装库文件;
b)打开该库文件,在库文件中新建元件名为“JDQ1”的元件,按下图的尺寸建立一个新封装;
c)将建好的元件封装库存盘。
DJ1封装
JDQ1封装
LED封装
3.PCB布局:
画出PCB边框,放置安装孔,调整元件位置,编辑元件。
a)建立一个如图所示边框的电路板;
b)在所建的电路板的四角按如图所示位置放置三个安装孔,孔与边的距离相同;
c)从网络表中导出所有元件(在网络表导出无误情况下);
d)按下图所示位置大致布局。
8.布线规则设置,布线及调整。
a)设置安全距离为0.3mm;
b)设置为单层板(底层)布线;
c)设置为45°转角;
d)设置VCC及GND线宽为1mm,其余线宽为0.5mm;
e)检查元件的焊盘,如有直径小于1mm的,改为1.3mm。
f)使用自动布线进行布线;
g)使用手工布线进行位置调整和线条美化。
最后的PCB版图:
3.3设计过程中出现的问题及解决方法
在设计的过程中,遇到的主要问题有以下几个。
1)原理图器件的寻找
对照原理图,有的器件在原理图中有它的名称,可以直接输入其名称就可以搜寻的到,可是有些器件就没有标注名称,就比较困难地调出。
对这个问题采取的办法是,与同学进行交流,或者是上网进行查询,这就较好地解决了这个问题。
2)PCB库文件的建立
PCB库文件的建立的过程中,开始的阶段没有重视引脚的编号,直接导致了后面的操作步骤出现了很多的问题。
对这个问题,同样与同学进行深入的交流,不断地尝试新的方法进行一一的排除问题,较好地处理了这个问题。
3)网络表的导入
导入网络表这个操作是简单的,但是导入后弹出的错误提示却比较难以解决,尤其是出在库文件的封装问题上,比较棘手。
对这个问题,同样是进行多交流,多尝试,也很好地处理好了问题,有了较大的进步。
4)PCB布线
布线采取自动布线,简单易行,但是却出现了红线,这明显不符合题目所给的要求,问题出在哪?
当时一直找不出来。
对这个问题,与同学交流只是一个方面,寻求相关书籍的查找,才发现问题出在选取层的问题上,也很好地解决了问题,对理论知识有了更加深刻的理解。
4.设计总结和心得体会
这次的课程设计,与前几次的课程设计一样,从中收获了很多,学到了很多的知识,主要体现在一下几点。
1.完成课程设计的质量明显提高。
由于这次的课程设计有充足的时间,再加上前几次的课程设计所积淀下来的经验,以及老师悉心的指导,有力地指导了这次课程设计的进行,提高了这次课程设计任务的质量和速度,进一步地增强了自己完成任务的能力,巩固了所学的理论知识。
2.独立完成任务能力增强。
几个人集体完成任务,必然存在弊端的,尤其体现在合作的分工不明确和对任务的消极怠工。
这次课程设计独立地进行,从头至尾,完全独立地操作,增强了独立完成任务的能力,一定程度地摆脱了依赖和消极怠工。
3.夯实了基础知识。
所有的专业课实验,以及这次的课程设计,无不有力地证明了基础知识的重要性,无不在提醒自己,要重视对基础知识的学习。
通过这次的实验,理解了电子线路的设计方法和流程,夯实了电子线路的基础知识。
4.增强了搜索资料的能力。
很显然,任何的实践活动,都不可能闭门造车,是必须去吸取前人的实践经验,这就要求在课程设计的过程中,从网络上,从图书馆,借寻相关资料书籍等,有力地指导课程设计。
5.进一步认清了毕业走向。
一直搞不明白毕业后去干什么,通过这次的课程设计,就直接指明了一条出路,那就是学习如何设计电子线路。
这就要求在最后的大学时间里,要继续夯实相关的理论知识,继续多动手操作,提高具体的实践操作能力,为即将毕业的工作出路,做好充分的准备。
6.对这次课程设计的建议。
整个的课程设计的过程中,老师的悉心指导对我们是大有裨益的,对老师表示感谢。
但是有一点遗憾的是,学校提供的电脑太过落后,绝大部分的电脑都无法安装好课程设计所必须的软件,这是一个致命的问题,希望领导能够重视这个问题,更新所需的实验电脑。
参考书目:
[1]潘永雄,《电子线路CAD实用教程》,西安电子科技大学出版社,2007年
[2]余勤科,《protel电子设计实用指南——基础·实例·技巧》,西安电子科技大学出版社,2000年
[3]崔伟,《protel99SE电子原理图与电路板设计教程》,海洋出版社,2005年
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