交通灯原理图绘制及PCB板设计说明.docx
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交通灯原理图绘制及PCB板设计说明
第一学府
AltiumDesigner课程设计
题目名称:
交通灯原理图绘制及PCB板设计
系别:
专业:
学号:
姓名:
指导老师:
日期:
AltiumDesigner课程设计任务书
主要容
了解交通灯工作原理,熟练应用AltiumDesigner软件,根据所学知识及要求绘制交通灯电路原理图并设计PCB板。
基本要求
1.熟悉AltiumDesigner软件的界面。
2.掌握并能熟练运用AltiumDesigner软件制作元件库。
3.掌握并熟练运用AltiumDesigner软件设计电路原理图及PCB板布线。
参考资料
[1]童诗白.模拟电子技术基础[M].:
高等教育,2005.
[2]君里,为理.信号与系统(第三版):
:
高等教育,2011.
[3]邱关源 ,罗先觉.电路(第五版)[M].:
高等教育,2006.
[4]长海,天鹏,翟亚芳.数字电子技术.:
高等教育,2013.
[5]谷树忠,文洲,航.Altium Designer教程.:
电子工业,2010 .
[6]公茂,马宝匍,晨.单片机入口接口实例集[M].:
航空航天,2002.
[7]蔡菲娜.单片微型计算机原理和应用[M].:
大学,2003.
1AltiumDesigner软件的简介
AltiumDesigner是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统,主要运行在WindowsXP操作系统。
这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合,为设计者提供了全新的设计解决方案,使设计者可以轻松进行设计,熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。
AltiumDesigner除了全面继承包括Protel99SE、ProtelDXP在的先前一系列版本的功能和优点外,还增加了许多改进和很多高端功能。
该平台拓宽了板级设计的传统界面,全面集成了FPGA设计功能和SOPC设计实现功能,从而允许工程设计人员能将系统设计中的FPGA与PCB设计及嵌入式设计集成在一起。
由于AltiumDesigner在继承先前Protel软件功能的基础上,综合了FPGA设计和嵌入式系统软件设计功能,AltiumDesigner对计算机的系统需求比先前的版本要高一些。
2交通灯电路的功能分析
本电路通过使用HEADER5X2,EPF10K10LC84-4(84),HEADER3等器件,通过对信号的处理,来实现LED信号灯的控制。
2.1滤波电路
滤波电路由电容的一端接电源一端接地构成一般起到滤波(通过交流,隔断直流)作用。
如图1所示:
图1滤波电路
2.2复位电路
复位电路是由极性电容、电源及接地等元器件组成的电路。
然后,将各个元器件连接起来。
最后将其连接到EPF10K10LC84-4器件的RESET端,就可以对其进行上电复位。
如图2所示:
图2复位电路
2.3蜂鸣器电路
蜂鸣器电路是由蜂鸣器、NPN三极管和电阻等元器件组成。
将元器件连接起来,并与EPF10K10LC84-4器件的的端口连接。
本交通灯电路由两个蜂鸣器分别与SPEA1和SPEA2两个端口连接。
如图3所示:
图3部分电路
2.4控制信号传输电路
主控制板要通过HEADER3把控制信号传送到LED显示屏上,电路图如图4所示:
图4控制信号传送
3工程的新建及元器件的绘制
3.1新建工程
打开AltiumDesignerWinte软件新建File>新建Project>新建PCBProject。
如图5所示:
图5新建工程
在已建的工程上新建一个Schemetic及PCB。
如图6所示:
图6新建Schemetic及PCB
保存工程至相应的文件夹。
3.2绘制元器件
在工程上新建SchematicLibrary,以EPF10K10LC84-4(84)为例:
选择place>rectangle绘制器件的框架,在选择place>pin给器件添加针脚,按TAB键可对针脚的属性就行编辑。
绘制好的EPF10K10LC84-4(84)如图7所示:
图7EPF10K10LC84-4(84)
器件绘制好后保存至相应文件夹并添加到库中,其他元器件绘制与此类似。
3.3元器件的封装
在工程上新建PCBLibrary,选择tool>comonpentwizard
图8ComonpentWizard
按Next>设置元件正确的焊点尺寸和焊点距离以及其他的尺寸设置。
最后按finish完成如图9所示:
图9EPF10K10LC84-4(84)封装
画好器件的封装后保存并添加到libraries中,接着对器件进行封装。
选择tools>modelmanager,选择addfootprint。
如图10所示:
图10器件封装
选择所要的封装,完成器件的封装。
如图11所示:
图11完整的封装
其他器件的封装方式与此相同。
将所有已封装好的元器件全添加到库中,如图12所示:
图12添加库
4原理图的绘制
从库中添加所需的器件按原理图摆放,器件的添加如图13所示:
图13器件的添加
把所需要的元器件放置原理图版上,然后排列好位置,引脚与引脚之间用线连接起来,有些引脚接地就街上接地装置,有些是接端口的,可在放置上找到端口放上去,同样的道理连接好整个原理图。
选择placeWire
进行连线如图14所示:
图14连线
其他器件的添加与此相同,绘制好的原理图如图15所示:
图15原理图
选择design-updatepcbdocument生成pcb,检查是否错误,可能出现的错误:
unknownpin、footprintnotfound等,找出相应原因并解决。
图16电路检查及生成报告
5PCB板的制作
当解决问题后,按Design>UpdatePCB如图17所示:
图17UpdatePCB
生成PCB后如图18所示:
图18生成PCB
将页面右边的元器件一个个的拉到左边的PCB板里面,同时将元器件放置到合适的位置,以便后续的布线能尽可能不会交叉和重叠及布线图美观。
当出现交叉现象,可以选择不同层的线(不同颜色的线条)进行布线。
合理布置元器件的位置后如图19所示:
图19布置后的PCB图
右击鼠标,选择Design选项,单击打开Rules,然后再里面的Width新建NewRule。
最后就可以设置Vcc和GND线条的尺寸。
最后将设置好的尺寸保存起来。
图20修改线条
元件布置合理后,点击菜单栏
按钮进行接线,注意原理图叉的线路应该绘制在不同的涂层,通过不段的调整尽量少跳线。
完成后保存。
布完线后的pcb图如图21所示:
图21完整的PCB图
6心得体会
这次课程设计使我进一步熟悉了altiumdesigner软件。
本次课程设计通过使用altiumdesigner软件来设计实现交通灯控制电路。
通过此次课设,我深深地认识到了altiumdesigner的强大功能。
altiumdesigner通过把电路图设计、PCB绘制编辑、等技术的完美融合,为用户提供了全线的设计解决方案,使用户可以轻松地进行各种复杂的电子电路设计工作。
尤其是其强大的绘制原理图和PCB的功能,更是给我留下了深刻地印象。
此次课程设计让我收获颇多,为我以后的学习和工作都奠定了良好的基础。
参考资料
[1]童诗白.模拟电子技术基础[M].:
高等教育,2005.
[2]君里,为理.信号与系统(第三版):
:
高等教育,2011.
[3]邱关源 ,罗先觉.电路(第五版)[M].:
高等教育,2006.
[4]长海,天鹏,翟亚芳.数字电子技术.:
高等教育,2013.
[5]谷树忠,文洲,航.Altium Designer教程.:
电子工业,2010.
[6]公茂,马宝匍,晨.单片机入口接口实例集[M].:
航空航天,2002.
[7]蔡菲娜.单片微型计算机原理和应用[M].:
大学,2003
AltiumDesigner课程设计成绩评价表
课程名称
AltiumDesigner课程设计
题目名称
交通灯原理图绘制及PCB板设计
学生
学号
指导教
师
职称
讲师
序号
评价项目
指标
满分
评分
1
工作量、工作态度和出勤率
按期圆满的完成了规定的任务,难易程度和工作量符合教学要求,工作努力,遵守纪律,出勤率高,工作作风严谨,善于与他人合作。
20
2
课程设计质量
课程设计选题合理,计算过程简练准确,分析问题思路清晰,结构严谨,文理通顺,撰写规,图表完备正确。
45
3
创新
工作中有创新意识,对前人工作有一些改进或有一定应用价值。
5
4
答辩
能正确回答指导教师所提出的问题。
30
总分
评语:
课程设计期间表现较好,能够按期完成课程设计任务,掌握AltiumDesigner软件的各项操作,并应用所学知识绘制电路原理图和设计PCB板。
课程设计报告结构合理,层次清晰,文字表达流利,能够对课设的容进行总结,但独立分析和解决问题的能力有待加强。
答辩时对课设过程熟悉,回答问题思路清晰,能清楚述相关知识点。
指导教师:
2014年6月30日
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 交通灯 原理图 绘制 PCB 设计 说明
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