使用AltiumDesigner绘制PCB板的课程设计报告可编辑.docx

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使用AltiumDesigner绘制PCB板的课程设计报告可编辑

使用Altium_Designer绘制PCB板的课程设计报告（可编辑）

苏州大学城市轨道交通学院课程设计实验告

利用AltiumDesigner设计单片机实验系统PCB板

7>2013-5-19XXX

10控制工程

PCB课程设计

1

利用AltiumDesigner设计单片机实验系统PCB板.2

一、课程设计目的.2二、设计工具（AltiumDesigner）简介2

三、设计过程规划.3四、原理图绘制4

A.新建工作空间和原理图4B.在原理图中放置元器件6C.绘制电路.10

D.编译与查错13

五、PCB板绘制.15A.PCB板设计流程15

B.在Project中新建PCB文件.16C.导入设计.19

D.定义板框.20

E.规则设置.21

F.组件的放置和布局23

G.连接与布线23

H.操作中的快捷方式简介.26I.DRC检测28

六、部分特殊元器件的处理.29A.SN74F04D和SN74F02D29B.SWDIP-229

C.去耦电容.29

D.Phonejack2TN30七、课程设计心得31

PCB课程设计

2

利用AltiumDesigner设计单片机实验系统PCB板

一、课程设计目的

1.培养学生掌握、使用实用电子线路、计算机系统设计、仿真软件的能力。

2.提高学生读图、分析线路和正确绘制设计线路、系统的能力。

3.了解原理图设计基础、了解设计环境设置、学习AltiumDesigner软件

的功能

及使用方法。

4.掌握绘制原理图的各种工具、利用软件绘制原理图。

5.掌握编辑元器件的方法构造原理图元件库。

6.熟练掌握手工绘制电路版的方法，并掌握绘制编辑元件封装图的方法，自己

构造印制板元件库。

7.了解电路板设计的一般规则、利用软件绘制原理图并自动生成印制板图。

二、设计工具（AltiumDesigner）简介

AltiumDesigner基于一个软件集成平台，把为电子产品开发提供完整环境所需的

工具全部整合在一个应用软件中。

AltiumDesigner包含所有设计任务所需的工具:

原理图和HDL设计输入、电路仿

真、信号完整性分析、PCB设计、基于FPGA的嵌入式系统设计和开发。

其主要特点有:

1.通过设计档包的方式，将原理图编辑、电路仿真、PCB设计，FPGA设计及打

印这些功能有机地结合在一起，提供了一个集成开发环境。

2.提供了混合电路仿真功能，为设计实验原理图电路中某些功能模块的正确与

否提供了方便。

3.提供了丰富的原理图组件库和PCB封装库，并且为设计新的器件提供了封装

向导程序，简化了封装设计过程。

4.提供了层次原理图设计方法，支持“自上向下”的设计思想，使大型电路设计

的工作组开发方式成为可能。

5.提供了强大的查错功能。

原理图中的ERC（电气法则检查）工具和PCB的DRC

（设计规则检查）工具能帮助设计者更快地查出和改正错误。

PCB课程设计

3

6.全面兼容Protel系列以前版本的设计文件，并提供了OrCAD格式文件的转换

功能。

三、设计过程规划

流程图:

开始

根据实物板设计方案

制作原理图组件

绘制原理图

制作元器件封装

导入PCB图进行绘制

进行DRC检查

完成

PCB课程设计

4

1.方案分析决定电路原理图如何设计，同时也影响到PCB板如何规划。

根据设计要求进行

方案比较、选择，元器件的选择等，这是开发项目中最重要的环节。

2.设计原理图组件AltiumDesigner6.0提供了丰富的原理图组件库，但不可能包括所有组件，必要

时需动手设计原理图组件，建立自己的组件库。

3.绘制原理图找到所有需要的原理组件后，开始原理图绘制。

完成原理图后，用ERC（电气法

则检查）工具查错。

找到出错原因并修改原理图电路，重新查错到没有原则性错

误为止。

4.制作元器件封装和原理图组件库一样，AltiumDesigner6.0

也不可能提供所有组件的封装。

需要

时自行设计并建立新的组件封装库。

5.设计PCB板

确认原理图没有错误之后，开始PCB板的绘制。

首先绘出PCB板的轮廓，确定

工艺要求（使用几层板等）。

然后将原理图传输到PCB板中来，在网络表、设计

规则和原理图的引导下布局和布线。

使用（设计规则检查）工具查错。

电路设计

时另一个关键环节，它将决定该产品的实用性能，需要考虑的因素很多，不同的

电路有不同要求。

四、原理图绘制

A.新建工作空间和原理图

项目是每项电子产品设计的基础，在一个项目文件中包括设计中生成的一切

文件，

比如原理图文件、PCB图文件、各种报表文件及保留在项目中的所有库或模型。

一个项目文件类似Windows系统中的“文件夹”，在项目文件中可以执行对文件

的各种操作，如新建、打开、关闭、复制与删除等。

但需注意的是，项目文件只

是起到管理的作用，在保存文件时，项目中的各个文件是以单个文件的形式保存

的。

新建工作空间

1.在菜单栏选择File?

New?

Project?

PCBProject。

PCB课程设计

5

2.Projects面板出现。

3.重新命名项目文件。

新建原理图纸

1.单击File?

New?

Schematic，或者在Files面板的New单元选择:

Schematic

Sheet。

2.通过选择File?

SaveAs来将新原理图文件重命名（扩展名为*.SchDoc）

PCB课程设计

6将原理图添加进Project

如果设计者想添加到一个项目文件中的原理图图纸是作为自由文件夹被打开，那

么在Projects面板的FreeDocuments单元Sourcedocument文件夹下用鼠标拖拽

要移动的文件sheet1.sch到目标项目文件夹下的Sourcedocument上即可。

B.在原理图中放置元器件元器件的查找

AltiumDesigner为了管理数量巨大的电路标识，电路原理图编辑器提供了强大的

库搜索功能。

我们调用相应的元件时只需找到相应公司的相应元器件种类就可方

便的找到所需的元器件。

1.将你所需要用的库文件添加进Libraries

PCB课程设计

7

2.寻找所需元器件

直接在Libraries面板中的关键字过滤栏中输入查找元器件

或者选择Place?

part，在弹出的对话框中选中choose，在Browserlibraries对话

框中选择find，进行元器件的寻找。

PCB课程设计

8放置元器件

找到所需元器件后，直接将其拖动至原理图中的相应位置。

在拖动过程中，可以使用快捷键对元器件进行一些操作:

1Space、ShiftSpace旋转元件

2X、Y翻转元件

3Tab修改元件属性

4G切换捕捉栅格（10、5、1）

5左键单击放置元件

6右键单击停止放置元器件的属性设置

可以在放置元件时按“Tab”键修改，也可以在放置好的元件双击修改、

1.一般元器件的属性设置

PCB课程设计

9

2.电阻电容等无源元件的属性设置

1无源元件的参数列表中，一般含有“Value”参数，它同时是元件的仿真参数，

一般应将元件数值写在“Value”参数中，并设置为“Visible”

2“Comment”用于填写元件型号，对于一般阻容元件无具体型号的，可将其

设置为参数引用“Value”并隐藏

3电阻的功率、电容的耐压等参数，可在参数列表中添加新的自定义参数。

元器件封装选择对于已添加的库中的元器件来说，一般封装都已给定，无特殊要求一般使用默认

封装。

对于未指定封装或者自己绘制的元器件来讲，可以在封装库中查找所需封装并选

用，选择时注意区分贴片式和直插式封装。

PCB课程设计

10

C.绘制电路使用导线连接器件

1为了使原理图图纸有很好的视图效果，可以使用以下三种方法，执行菜单命

令View/FitAllObjects;第二种在原理图图纸上右击鼠标，在弹出的菜单中

选择FitAllObjects选项;第三种是使用热键（V，F）。

2执行主菜单命令Place/Wire，进人绘制导线状态，并绘制原理图上的所有

导线。

把十字形游标放在第一个器件的引脚上，把游标移动到合适的位置时，

一个红色的星形连接标志出现在游标处，这表明游标在组件的一个电气连接

点上。

3单击鼠标固定第一个导线点，移动鼠标会看到一根导线从固定点处沿鼠标的

方向移动。

如果需要转折，在转折处单击鼠标确定导线的位置，每转折一次

都需要单击鼠标一次。

4移动鼠标到第二个器件的引脚处，游标又变成红色的星形连接标志，单击

鼠

标完成连接。

5移动光标，绘制出导线，默认情况下导线只会90度拐弯，这时:

“Space”:

更改出线方向（先水平或先垂直）“ShiftSpace”:

更改拐弯角度（90度、45度、任意角度）“Tab”:

更改导线属性（粗细、颜色等）。

PCB课程设计

11批量操作

1.查找相似对象

2.进行批量修改

PCB课程设计

12元器件标号

1.单个器件标号

双击器件，可在弹出的对话框中对选中器件进行包括标号、赋值在内的多项操作。

2.多个器件标号

使用Tools?

AnnotateSchematic菜单命令进行批量标号。

PCB课程设计

13使用封装管理器进行封装的确认和更改D.编译与查错编译原理图文件

点击“Project”菜单中的compile命令，弹出编译结果。

结果分error和warning

两种，error一定需要处理，warning视具体情况而定PCB课程设计

14查错与修改

点击具体error信息，将弹出该错误的具体位置并在原理图中高亮显示。

放置忽略ERC测试点

放置忽略ERC测试点的主要目的是让系统在进行电气规则检查（ERC）时，忽

略对某些节点的检查。

例如系统默认输入型引脚必须连接，但实际上某些输入型

引脚不连接也是常事，如果不放置忽略ERC测试点，那么系统在编译时就会生成

错误信息，并在引脚上放置错误标记。

启动放置忽略ERC测试点命令，主要有两种方法:

?

单击绘制电路图工具栏中的图示。

?

执行主菜单命令Place/Directives/NOERC。

PCB课程设计

15

五、PCB板绘制

A.PCB板设计流程

1设计原理图这是设计PCB电路的第一步，就是利用原理图设计工具先绘制好原理图文件。

如

果在电路图很简单的情况下，也可以跳过这一步直接进入PCB电路设计步骤，进

行手工布线或自动布线。

2定义组件封装

原理图设计完成后，组件的封装有可能被遗漏或有错误。

正确加入网表后，

系统

会自动地为大多数组件提供封装。

但是对于用户自己设计的组件或者是某些特殊

组件必须由用户自己定义或修改组件的封装。

3PCB图纸的基本设置这一步用于PCB图纸进行各种设计，主要