EDA课程设计实验报告.docx
- 文档编号:6715739
- 上传时间:2023-01-09
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:309.13KB
EDA课程设计实验报告.docx
《EDA课程设计实验报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《EDA课程设计实验报告.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
EDA课程设计实验报告
《EDA课程设计》报告
学号:
姓名:
班级:
`
指导教师:
2013年6月24日-2013年7月5日
、
。
原理图中各元件的布局和连线…………………………………………………………..3
!
PCB元件库的导入...............................................................................................................5
的生成及布局………………………………………………………………..………..6
元件库XX.LIB文件的建立…………………………………………………………….10
;
PCB元件的画法……………………………………………………………………...…10
注意事项…………………………………………………………………………………11
1.引言
《EDA课程设计》是一门综合性和实用性都很强的实践性课程,通过本次课程设计学会EDA软件的使用及设计应用,掌握原理图和印制板图设计的初步技能。
本次课程设计的任务是实现MCU开发板的设计,要求设计基于单片机的应用开发板电路及元件选型,并且要设计出此电路的PCB元件及PCB。
主要要求有:
(1)单片机选择STC12C5A60S2
(2)具有人机交互功能,即要有输入单元(键盘)和输出单元(数码管、LCD显示,二者选一或二者都选)
(3)有系统单元
(4)有I²C总线接口设计
(5)有SPI总线接口设计
(6)有串行接口设计
2.原理图的设计
原理图设计是完成PCB的关键。
文件的新建
打开protel软件,打开左上角菜单栏中的file,然后点击new,出现一个对话框,点击右下角的Browse出现一个saveas的对话框,如下图2.1.1所示。
在保存在的地方选择保存目录,在文件名处输入文件名,然后点击保存,然后点击OK就完成了。
图2.1.1文件新建
原理图文件XX.Sch的建立
新建文件后点击菜单栏中的file或者直接在右半部空白的地方(如图2.2.1所示)右击,点击new,出现一个对话框,选择第六个(可以重命名)然后点击OK完成文件的建立。
图2.2.1的建立
元件库的导入
要用的元件来自于protel本身自带的库文件和自己建立的元件库。
点击原理图左边的add/Remove出现图2.3.1所示的对话框,选择自己元件库所在目录,点击add将自画的元件库导入,然后选择元件点击place就可以使用了。
图2.3.1元件库导入
原理图中各元件的布局和连线
在给原理图布局之前,先根据要用的元件在脑海中规划一下,然后将要用的元件放置到中,然后根据自己一开始的规划进行放置,若有不妥的地方进行修改。
连接元件选择writingtools中的第一个
或者右击鼠标第一个placewire。
鼠标左击开始连接,右击连接结束。
还可以利用
在两个要连接的引脚上标注同样的记号。
例如:
若要将单片机32脚到39脚连到数码管上,可以这样标记,如图2.4.1所示。
图2.4.1引脚连接
3.原理图新元件的设计
Protel本身自带一部分元件,但有时候有些元件不存在或者有些库元件不是我们想要的,这就需要我们自己去设计新元件。
元件库XX.Lib文件的建立
一开始建立好的文件,点击菜单栏中的file或者在前面图2.2.1中的空白处右击,点击new,出现一个对话框,点击第七个(可以重命名),然后点击OK完成XX.Lib的建立。
原理图元件的画法
(1)打开文件XX.Lib,点击图3.2.1所示的第二行第一个,根据芯片大小画出芯片,右击完成。
(注意事项见)
(2)画引脚,点击图3.2.1中第二行最后一个,右击完成。
(注意事项见)双击引脚,出现一个对话框,第1、2行name和number可以改变引脚名和引脚号。
图3.2.1绘制原理图工具的选取
注意事项
(1)画芯片的时候芯片应该画在中心(十字架)附近,如图3.3.1所示。
(2)画引脚的时候,注意有小黑点的部分应该朝外,点击空格键可以改变黑点的方向。
(3)要修改元件名称时点击要修改的元件,然后点击tools中的renamecomponent,然后出现一个对话框(如图3.3.2所示),输入元件名,点击OK。
(4)一个元件画好后画新元件时,点击tools中的newcomponent,出现一个对话框,输入元件名,点击OK就可以进行新元件的绘制。
图3.3.1元件摆放位置图新元件的命名
4.PCB的设计
PCB(印刷电路板)的设计是以原理图为基础形成的,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体。
PCB文件XX.PCB的建立
一开始建立好的文件,点击菜单栏中的file或者在前面图2.2.1中的空白处右击,点击new,出现一个对话框,点击第三个(可以重命名),然后点击OK完成XX.PCB的建立。
PCB元件库的导入
点击文件左侧的BrowsePCB,在
处选择Libriaries,点击
,出现如图4.2.1所示的对话框,选择导入的PCB元件库的目录,将要用的PCB元件库导入。
图4.2.1PCB元件库的导入
PCB的生成及布局
打开之前建立的XX.Sch文件,为原理图中的各元件进行编号,若有多个电阻,可以编为R1,R2,R3,R4等等,多个芯片,可以编为U1,U2,U3,U4等等。
双击图中的各个元件出现一个对话框,如图4.3.1所示,修改LibRef开始的前三行,第一行写元件本身的名称,第二行写PCB元件的名称,第三行写为元件的编号,然后点击OK完成修改。
图4.3.1元件各参数的修改
然后点击菜单栏中的Design,点击第一个updatedesign,出现图4.3.2所示的对话框,点击下方的
再点击图中间的onlyshowerrors显示错误,若有错误则进行改正,若没有则点击图中的Execute便生成了PCB。
图4.3.2PCB生成操作图PCB生成检误
生成PCB后移动各元件进行布局,可以根据原理图进行布局,以就近原则进行布局。
在生成PCB图时,我们可以先把原理图划分成几部分,然后一部分一部分的来画图,这样有助于我们更好地完成PCB的绘制。
例如,我们可以先进行电源部分PCB图(如图4.3.4所示)的生成,然后进行连线,再进行其他部分(如数码管部分,如图所示)的PCB图的绘制。
图4.3.4绘制PCB电源部分举例
图4.3.5绘制PCB数码管举例
各PCB元件之间的连线及注意事项
PCB各元件进行连线时使用placementTools(如图4.4.1)中的第一个,或者鼠标右击第一个InteractiveRouting进行连线。
电路板可以钻孔,同种层面的线不能相交(通俗地说就是同种颜色的线不能相交)这次课程设计使用的是双层的,使用的是toplayer和bottomlayer(即红色和蓝色的线),键盘的Tab键可以实现钻孔,或者台式机键盘右侧的“+”快捷键也可以实现。
若元器件的引脚是焊盘(即引脚为红色)则不可以使用bottomlayer(即蓝色线)。
当我们连线时,在引脚上点击后会有一条白色的细线牵引着我们往目标引脚走,到目标引脚后在左击一下完成连线。
若遇到穿不过去的时候,我们可以采用钻孔的方式进行(即引出一条不同颜色的线)。
如图所示(红线穿不过红线,则钻孔引出蓝线),连玩各部分线之后检查一下是否有些改接的引脚没有接,此时可以到原理图中找找原因。
找到错误后,在进行updatedesign的操作,将未连接的连接。
最后还要将接电源的线进行加粗,可以先找到一条接电源的线,双击,出现如图所示的对话框,改变第三行width进行加粗,然后点击Global,如图所示,点击net选择same。
然后点击图的OK完成
图4.4.1PCB元件连接工具选择图钻孔
图4.4.3电源线加粗图同网络电源线加粗
遇到线太粗造成图颜色变绿的时候,可以用一根粗线引进来,然后由细线接入,如图4.4.5所示
图4.4.5粗线引细线接图连线的拐角
PCB连线,最好不要出现直角,尽量拐出一定的角度(如图4.4.6所示),PCB图完成后选择keepoutlayer将PCB图描个矩形框将绘制的PCB规划起来(如图最外边矩形框所示),以便电路板的印刷。
图4.4.7绘制矩形框
5.PCB新元件的设计
PCB的形成必然离不开PCB元件,没有PCB元件就没有PCB,因此我们需要通过PCB元件的封装来绘制出符合条件的PCB元件。
元件库XX.LIB文件的建立
一开始建立好的文件,点击菜单栏中的file或者在前面图2.2.1中的空白处右击,点击new,出现一个对话框,点击第四个(可以重命名),然后点击OK完成XX.LIB的建立。
PCB元件的画法
找到与原理图中元件相对应的封装图,看好尺寸(长宽,各引脚之间的距离等等),然后进行绘制,引脚有双列直插和贴片两种,双列直插采用焊孔的形式,贴片采用焊盘的形式。
如芯片AT24C02相对应的PCB元件的画法,我采用贴片的方式,焊盘宽取图5.2.1中B的长度为,高取图中L的长度的两倍为,两引脚之间的距离取图所示e的长度为(注意:
单位中有BSC的表示不能有一点误差)。
图5.2.1元件封装图图绘成图
两排焊盘之间的距离取图5.2.1所示E1的长度为,元件的宽度取图5.2.1的D的长度。
焊盘中间的洞孔内径设置为0。
绘制的图如所示
注意事项
(1)区分好双列直插和贴片,贴片内部不需要洞孔(即洞孔内径为0),而双列直插的需要洞孔。
(2)改变引脚的长宽可以双击引脚改变X-Size和Y-Size。
(3)为了识别引脚1,可以将引脚1的外形修改为方形的。
修改时双击要修改的引脚,将shape改为rectangle就行了。
(4)为了使引脚排列整齐,我们可以使用键盘的L键,来改变
改成引脚之间的距离,排哪一行引脚的时候就将这一排的第一个引脚设为坐标原点。
(5)若左右移动距离过大过小也可以通过L键来改变SnapX的大小和SnapY的大小。
(点击L键,出现图5.3.1的对话框,点击options,改变SnapX的大小和SnapY的大小,然后点击OK完成)
图5.3.1移动距离大小的改变
(6)若画线时,十字架嫌小,画出的线不直,可以点击菜单栏中的Tools,选择最后一个preferences,会出现如图5.3.2所示的对话框,在最后一行将
设置为Large90,点击OK即可。
图5.3.2光标大小的改变
自动布局、布线
这是完成所有步骤后需要做的最后步骤,首先打开PCB文件,点击placementtools中的
,出现图所示的对话框,将
选择GND,将
设置为Toplayer,点击OK完成,此时沿着紫色外框将其描一个同样的矩形。
再以同样的办法将
设置为Bottomlayer进行一次。
图布线
最后选择菜单栏中Design,然后点击rules,在出现的对话框中点击
。
将
设置为ObjectKind,勾上
,将
设置为1mm,点击OK,板会自动开始刷新。
等刷好后就成了一个成品。
这时候点击板中任意位置,依次选中
点击OK完成。
7.结束语
本次课程设计学会了用protel画图的方法,比较全面了解掌握了绘制、编辑电路原理图和印刷电路板的方法,一定程度上提高了自己的动手能力,在老师的教导和帮助下,解决了过程中遇到的一系列难题难点,这对今后的学习和工作会有一定的作用,虽然对它掌握还不太熟练,但是经过多次练习后一定会有所改进。
从一无所知到现在课程设计的完成,学到了很多,画元器件,原理图,画PCB元件,PCB制作等等,每个步骤都需要足够的耐心和细心,虽然每天长时间坐在电脑前很枯燥,很无味,但是从发现问题到解决问题的过程还是很开心的,这也算是一种成就。
电路板是完成了,但效果不是很好,图不够简洁美观有些地方被弄得过于复杂,在以后的学习中需要多注意。
同时,每门课程都需要理论与实际相结合,从本次课程设计中我发现我对单片机的学习还不算到位,有些知识一学就忘,还有些知识可以说根本不了解,所以,在以后的学习生活中一定要理论与实际相结合,好好学习书本知识并且应用到实际中。
8.附录
|
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 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:
- EDA 课程设计 实验 报告