长理电子线路CAD实习报告Word文件下载.docx
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地点:
工一B306教室
指导老师:
贺科学
目录
1前言1
1.1实习目的1
1.2实习任务及要求1
1.3实习安排2
2实习内容4
2.1电子线路CAD实习电路板分析5
2.2实习电路板设计5
2.2.1.绘制电路原理图5
2.2.2设计PCB版图8
3实习总结9
参考文献10
附录11
附录1电路原理图11
附录2元件清单12
附录3PCB版图13
前言
实习是教学计划的重要环节,是培养学生实践能力、提高学生综合素质的重要手段,更是学生接触实际、了解社会的重要途径。
其中,专业课程实习则是大学课程教育一个必不可少的一环,它培养并提高了相关电子工程设计专业的学生实际操作技能,让学生提前接触相关电子专业的研究内容以及设计方向,为将来更好地走向工作岗位,走向社会都打下了坚实的基础。
为此,本学期伊始,经教学计划安排,我们电子信息工程专业的学生开展了为期一周的电子线路CAD实习。
1.1实习目的
本次实习旨在通过学生亲自动手设计描述电路板,进而:
1.学会运用protel软件绘制原理图以及PCB图进行制板,进而通过完整的设计流程设计出符合需要的电路板。
2.通过实习与具体操作,认识并且了解诸如电源,555时钟,比较器,跑马灯,触摸延时器以及光控调音共六个模块的工作过程以及原理,并且知道集成块4017、74HC240,以及三端稳压器,555集成块,LM393及电位器等主要电子元器件作用和特性。
3.熟练掌握各种工具、命令的使用方法,并且掌握对各个模块进行原理图设计,库文件加载等操作步骤,进而生成PCB文件,设计出完整的PCB版图的整体操作流程以及设计方法。
4.培养并提高学生对于电子工程设计的实际操作技能,并提前接触相关电子专业的研究内容以及设计方向,为将来更好地走向社会打下坚实的基础。
1.2实习任务及要求
此次电子线路CAD实习任务是要求应用Protel或者AltiumDesign软件,绘制SCH原理图,并建立相应的库文件,进行原理图符号以及元器件封装的设计,并在产成网络表格后,生成相应的PCB文件,设计其所对应的封装设计,并且进行布局以及布线,最终导出完整的PCB板图文件,完成电路板设计。
其中主要的操作流程为:
1.绘制电路原理图
1)打开protel软件,建立DDB设计总文档,建立SCH文件,并且进行相应的图纸,捕获栅格等SCH工作环境设置。
2)查找并设置元器件,必要时自己动手绘制元器件库,进行原理图的绘制。
3)生成网络表。
2.生成PCB文件
1)新建PCB文件,并且设置相应的工作环境。
2)载入原理图以及元器件封装库,并且进行新元器件封装的编辑和保存。
3)将所绘制的原理图文件导入,生成相应的PCB文件。
3.PCB版图的布局
1)画出PCB电气边界框,将所用PCB文件进行自动布局,再进行手动布局调整。
2)设置布线规则,进行自动布线,接着进行手动布线修改,完成整个电路板的设计。
1.3实习安排
2013年2月25日(第1周星期一)至2013年3月1日(第1周星期五)
具体安排:
1.星期一,明确实习任务,进行原理图绘制;
2.星期二,自制元件库,绘制原理图(周二下午学生自习,撰写实习日志);
3.星期三,绘制印刷电路板;
4.星期四,绘制印刷电路板,撰写实习报告;
5.星期五,答辩,提交实习报告。
2实习内容
2.1电子线路CAD实习电路板分析
实习中,要求绘制的实习CAD电路板总共由6个模块所组成,分别为电源模块,触摸延时模块,光控调音模块,跑马灯模块,555时钟模块以及比较器模块。
在电路板设计中,需要对六个模块分别进行电路原理图的绘制,再将形成的整个总电路原理图进行生成PCB文件,进而完成整个电路板版图的设计。
2.2实习电路板设计
2.2.1.绘制电路原理图
1.1建立设计数据库DDB总文件,并新创建SCH原理图设计文件,进行相应的图纸,捕获栅格等参数设置:
1)选取菜单命令File/New,单击工作窗口的SchematicDocument图标,完成新原理图文件的创建,当其图标处于高亮编辑状态时,单击该文件,输入新文件名,并且双击其图标,启动原理图编辑器。
2)选取命令Design/Options编辑对话框,在StandardStyle选项处单击下拉框中的“A3”处,设置图纸尺寸。
选中Grids复选框,在后面的文本框中输入所要设定的值。
在图纸标题栏中设置标题及日期。
1.2建立Sch库文件,加载元器件原理图符号库,并进行新元器件的编辑和保存:
1)在设计浏览器管理窗口中单击BrowseSch标签,打开原理图编辑器管理窗口中的Add/Remove按钮,在查找范围中列出的元器件原理图符号库列表中单击所需的库文件,此处选中MiscellaneousDevices.ddb,以及ProtelDOSSchematicLibraries.ddb.然后单击Add按钮。
在下方对话框单击OK即可。
2)选取菜单命令File/New,单击工作窗口的SchematicLibraryDocument图标,生成原理图库文件,此时自己可编辑系统加载库中没有的元器件,编辑保存即可。
1.3模块原理图器件的放置以及原理图的设计。
1)在所加载的元器件库中找到所需要的元器件,单击鼠标左键选中,后单击Place按钮,或者直接双击此元件,即可完成元件的放置。
依次按此步骤完成模块原理图器件的放置。
2)用鼠标左键双击放置的元器件,在弹出的属性对话框中设置LibRef,FootPrint,及Desionate等元器件属性。
3)选取菜单命令Place/Wire,进行元器件引脚与引脚之间的导线绘制,进而完成整个原理图的布局设置。
完成的模块原理图如下:
图2.1555时钟模块
图2.2电源模块
图2.3触摸延时开关模块
图2.4光控调音模块
图2.5跑马灯模块
图2.6比较器模块
4)绘出的图进行电气检查无误后,生成网络表文件,并对其进行检查,看是否有缺漏的元件名、参数及封装,进行错误修正后,保存存盘。
2.2.2设计PCB版图
2.1启动PCB编辑器,进行环境参数设置:
1)选取菜单命令File/New,单击工作窗口的PCBDocument图标,创建一个PCB文件。
双击图标,启动PCB编辑器。
2)打开设置文档选项对话框,单击Layers标签,设置工作层面。
单击Options选项卡,可对捕捉栅格,及栅格样式进行设定。
2.2建立PCB库文件,加载元器件封装库,并进行新元器件封装的编辑和保存:
1)在Document文件夹中,单击工作窗口的PCBLibraryDocument图标,新建一个PCB封装库文件,打开编辑管理器,进行新元器件封装的编辑与保存。
2)将建好的元器件封装库存盘。
2.3PCB版图的布局与布线:
1)设置电路板的类型。
在PCB编辑器中,选取菜单命令Design/LayersStackManager对话框,进行版型选择,此处选择SingerLayers(单层板)。
2)进行电路板的边界规划,在禁止布线层上绘制边界,选取菜单命令Place/InteractiveRouting,即可绘制电路板边界线,并预放置安装孔。
3)在PCB编辑管理窗口中下拉Browse选项里的Libraries选项,单击Add/Remove按钮,弹出PCBLibraries对话框,选中MyPCBLib.ddb添加封装库。
并从网络表中导出文件。
4)选取菜单命令Tools/AutoPlacement,进行元器件的自动布局,并对并不合理的元器件选中,进行手动布局,以使电路板整齐美观。
5)选取菜单命令Design/Rules,设置布线设计规则,对选项列表框里的安全间距,最小、大线宽,布线范围,布线拐角模式等规则进行设计。
6)选取菜单命令AutoRoute/All,进行自动布线设计,选择后,系统将对整板进行自动布线,对于有些不能满足电路设计要求的布线,则采取手动布线的方式修改,进行位置调整和线条整齐化。
最后完成整个电路板的设计。
3实习总结
参考文献
【1】张瑾,张伟,张立保《电路设计与制板——Protel99SE入门与提高》。
北京:
人民邮电出版社,2012年版。
【2】高文焕。
电子技术实验,北京:
清华大学出版社,2004年版。
【3】李建兵,周长林。
EDA技术基础课程:
Protel的应用,国防科技出版社,2009年版。
附录1电路原理图:
图1.1电路原理图
附录2元件清单
图2.1元器件清单
附录3PCB版图
图3.1PCB版图
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