ProtelDXP课程设计数据采集最小系统电路图.docx
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ProtelDXP课程设计数据采集最小系统电路图.docx
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ProtelDXP课程设计数据采集最小系统电路图
ProtelDxp课程设计
设计题目:
数据采集最小系统电路图
一、课程设计任务书
1.设计内容
1)简单原理图设计
学生掌握电路板设计概念,熟悉PROTELDXP各种操作界面及其基本使用方法,学生熟悉电路原理图的设计过程、画面管理、设置图纸样本文件、放置元器件、绘制原理图、文件管理、打印输出和网络表生成。
2)原理图元件库的制作
掌握自制元件的方法。
3)印制电路板设计
学生掌握PCB印刷电路板的布线流程、PCB画面管理、工作层面设置、设置印刷电路板规则、元件布局、自动布线、手工调整、打印输出。
4)印制电路板元件封装的制作
掌握PCB封装的制作方法
2.设计要求
1)认真完成PROTELDXP学习,熟练掌握基本操作。
2)要求进行步进电机控制器双面电路板设计,布局符合电气规范,美观。
3)书写报告,3千字左右,报告按照设计过程来进行书写,另外附步进电机控制器原理图、PCB图各一份。
3.参考资料
1.李俊婷主编.计算机辅助电路设计与ProtelDXP(第1版).北京:
高等教育出版社,2006
4.设计进度(2012年2月8日至2月21日)
时间
设计内容
8日
布置设计任务、查阅资料
9~14日
学习PROTEL基础知识
15~17日
原理图绘制
18~19日
PCB图绘制
20~21日
整理论文
5.答疑时间及地点
新实验楼308室,新实验楼321全天答疑
吉林工程技术师范学院
吉林大学
ProtelDXP
课程设计
姓名:
黄嘉千
班级:
计算机应用
学号:
21
2010年11月
目录
1.课程设计的目的和要求6
设计目的:
6
设计要求:
6
2.设计题目和主要任务6
课程设计题目:
6
主要任务:
6
3.总体设计7
方案分析7
电路仿真7
设计原理图组件7
绘制原理图7
设计组件封装7
设计PCB板7
文档整理8
4.总体设计框图8
电路原理图设计8
PCB电路板的设计流程9
5.参考文献:
14
1.课程设计的目的和要求
设计目的:
ProtelDXP是Altium公司推出的最新版本的电路设计软件,该软件能实现从概念设计,顶层设计直到输出生产数据以及这之间的所有分析验证和设计数据的管理。
ProtelDXP在前版本的基础上增加了许多新的功能。
新的可定制设计环境功能包括双显示器支持,可固定、浮动以及弹出面板,强大的过滤和对象定位功能及增强的用户界面等。
ProtelDXP是第一个将所有设计工具集于一身的板级设计系统,电子设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。
ProtelDXP运行在优化的设计浏览器平台上,并且具备当今所有先进的设计特点,能够处理各种复杂的PCB设计过程。
通过设计输入仿真、PCB绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术融合,ProtelDXP提供了全面的设计解决方案。
设计要求:
1)认真完成PROTELDXP学习,熟练掌握基本操作。
2)要求进行AduC845的单片机数据采集最小系统电路图双面电路板设计,布局符合电气规范。
书写报告,另外附单片机数据采集最小系统电路原理图、PCB图各一份。
2.设计题目和主要任务
课程设计题目:
AduC845片机数据采集最小系统电路图
主要任务:
掌握电路板设计概念,熟悉PROTELDXP各种操作界面及其基本使用方法,熟悉电路原理图的设计过程、画面管理、设置图纸样本文件、放置元器件、绘制原理图、文件管理、打印输出和网络表生成,实现简单原理图的设计,掌握自制元件的方法。
掌握PCB印刷电路板的布线流程、PCB画面管理、工作层面设置、设置印刷电路板规则、元件布局、自动布线、手工调整、打印输出,掌握PCB封装的制作方法,印制电路板设计。
3.总体设计
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,开发项目中最重要的环节。
电路仿真
在设计电路原理图之前,有时候会对某一部分电路设计并不十分确定,因此需要通过电路仿真来验证。
还可以用于确定电路中某些重要器件参数。
设计原理图组件
ProtelDXP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。
绘制原理图
找到所有需要的原理组件后,开始原理图绘制。
根据电路复杂程度决定是否需要使用层次原理图。
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。
设计组件封装
和原理图组件库一样,ProtelDXP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。
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(简单介绍来历功能)、设计规则和原理图的引导下布局和布线。
(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。
文档整理
对原理图、PCB图及器件清单等文件予以保存,以便以后维护、修改。
4.总体设计框图
电路原理图设计
原理图设计是电路设计的基础,只有在设计好原理图的基础上才可以进行印刷电路板的设计和电路仿真等。
4-1原理图设计设计流程图
原理图的设计流程如图4-1所示。
1)新建原理图文件。
在进人SCH设计系统之前,首先要构思好原理图,即必须知道所设计的项目需要哪些电路来完成,然后用ProtelDXP来画出电路原理图。
2)设置工作环境。
根据实际电路的复杂程度来设置图纸的大小。
在电路设计的整个过程中,图纸的大小都可以不断地调整,设置合适的图纸大小是完成原理图设计的第一步。
3)放置组件。
从组件库中选取组件,布置到图纸的合适位置,并对组件的名称、封装进行定义和设定,根据组件之间的走线等联系对组件在工作平面上的位置进行调整和修改使得原理图美观而且易懂。
4)原理图的布线。
根据实际电路的需要,利用SCH提供的各种工具、指令进行布线,将工作平面上的器件用具有电气意义的导线、符号连接起来,构成一幅完整的电路原理图。
5)建立网络表。
完成上面的步骤以后,可以看到一张完整的电路原理图了,但是要完成电路板的设计,就需要生成一个网络表文件。
网络表是电路板和电路原理图之间的重要纽带。
6)原理图的电气检查。
当完成原理图布线后,需要设置项目选项来编译当前项目,利用ProtelDXP提供的错误检查报告修改原理图。
7)编译和调整。
如果原理图已通过电气检查,那么原理图的设计就完成了。
这是对于一般电路设计而言,尤其是较大的项目,通常需要对电路的多次修改才能够通过电气检查。
8)存盘和报表输出:
ProtelDXP提供了利用各种报表工具生成的报表(如网络表、组件清单等),同时可以对设计好的原理图和各种报表进行存盘和输出打印,为印刷板电路的设计做好准备。
PCB电路板的设计流程
PCB电路板设计的流程如图4-2所示。
4-2PCB电路板设计的流程图
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人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。
3)PCB图纸的基本设置
这一步用于PCB图纸进行各种设计,主要有:
设定PCB电路板的结构及尺寸,板层数目,通孔的类型,网格的大小等,既可以用系统提供的PCB设计模板进行设计,也可以手动设计PCB板。
4)生成网表和载入网表
网表是电路原理图和印刷电路板设计的接口,只有将网表引人
PCB系统后,才能进行电路板的自动布线。
在设计好的PCB板上生成网表和加载网表,必须保证产生的网表已没有任何错误,其所有组件能够很好的加载到PCB板中。
加载网表后系统将产生一个内部的网表,形成飞线。
组件布局是由电路原理图根据网表转换成的PCB图,一般组件布局都不很规则,甚至有的相互重迭,因此必须将组件进行重新布局。
组件布局的合理性将影响到布线的质量。
在进行单面板设计时,如果组件布局不合理将无法完成布线操作。
在进行对于双面板等设计时,如果组件布局不合理,布线时。
将会放置很多过孔,使电路板走线变得复杂。
5)布线规则设置
飞线设置好后,在实际布线之前,要进行布线规则的设置,这是PCB板设计所必须的一步。
在这里用户要定义布线的各种规则,比如安全距离、导线宽度等。
6)自动布线
ProtelDXP提供了强大的自动布线功能,在设置好布线规则之后,可以用系统提供的自动布线功能进行自动布线。
只要设置的布线规则正确、组件布局合理,一般都可以成功完成自动布线。
7)手动布线
在自动布线结束后,有可能因为组件布局或别的原因,自动布线无法完全解决问题或产生布线冲突时,即需要进行手动布线加以设置或调整。
如果自动布线完全成功,则可以不必手动布线。
在组件很少且布线简单的情况下,也可以直接进行手动布线,当然这需要一定的熟练程度和实践经验。
8)生成报表文件
印刷电路板布线完成之后,可以生成相应的各类报表文件,比如组件清单、电路板信息报表等。
这些报表可以帮助用户更好的了解所设计的印刷板和管理所使用的组件。
9)档打印输出
生成了各类档后,可以将各类档打印输出保存,包括PCB文件和其它报表文件均可打印,以便永久存档。
课程设计总结
作为一个电自专业的学生,我深知课程设计的重要性。
这次课程设计我从刚开始的什么都不懂不会,到现在的完成这次课程设计,掌握了ADuC845的单片数据采集最小系统的知识及相关Proteldxp的基本操作,提高了自己的设计能力。
实践是检验真理的唯一标准。
理论知识的不足在这次实习中表现的很明显。
这将有助于我今后更加明确学习的方向,可认识到自己的不足,确定自己的目标,从而更加努力的学习。
只有这样我们才能真正的去掌握它,真正的去运用它。
虽然只是初步学会了使用Proteldxp,离真正掌握还有一定距离,但学习的这段日子确实令我收益匪浅。
我以后会更加注重这方面能力的培养,在学习好理论知识的同时加强实践能力。
在整个设计过程中,我们通过Proteldxp设计了一套电路原理和PCB连接图。
课程设计对我们的作用是非常大的。
在制作PCB时,发现细心耐心,恒心一定要有才能做好事情,首先是线的布局上既要美观又要实用和走线简单,兼顾到方方面面去考虑是很需要的,否则只是一纸空话。
在画好原理图后的做PCB版时,由于项目组成员对单面板的不熟悉,导致布线后元件出现在另一边,增加了布线难度,也产生很多不曾注意的问题,今后要牢记这个教训,使以后布线更加顺利。
在此期间我们也失落过,也曾一度热情高涨。
从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情,点点滴滴无不令我回味无长。
生活就是这样,汗水预示着结果也见证着收获。
劳动是人类生存生活永恒不变的话题。
我想说,设计确实有些辛苦,但苦中也有乐,在如今单一的理论学习中,很少有机会能有实践的机会,但我们可以,而且设计也是一个团队的任务,一起的工作可以让我们有说有笑,相互帮助,配合默契,多少人间欢乐在这里洒下。
同时我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,必须发扬团结协作的精神。
某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。
设计中只有一个人知道原理是远远不够的,必须让每个人都知道,否则一个人的错误,就有可能导致整个工作失败。
团结协作是我们课设成功的一项非常重要的保证。
而这次课设也正好锻炼我们这一点,这也是非常宝贵的。
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多专业知识问题,最后在老师的辛勤指导下,终于游逆而解。
此次课程设计,学到了很多课内学不到的东西,比如独立思考解决问题,出现差错的随机应变,和与人合作共同提高,都受益非浅,今后的制作应该更轻松,自己也都能扛的起并高质量的完成项目。
在此,感谢于老师的细心指导,也同样谢谢其他各组同学的无私帮助
5.参考文献:
[1]李俊婷主编.计算机辅助电路设计与ProtelDXP(第1版).北京:
高等教育出版社,2006
[2]赵广林.轻松跟我学Protel电路设计与制版[M].北京:
电子工业出版社,2005.
附-1数据采集最小系统电路原理图
附-2数据采集最小系统电路PCB图
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