电子自动化课程设计 U盘电路设计Word文档下载推荐.docx

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蚌埠学院计算机工程学院课程设计成绩评定表

项目

权重

分值

具体要求

得分

文献阅读与调查论证

0.20

100

能独立查阅文献和从事其它调研活动；

有收集、加工各种信息的能力

设计质量

0.30

设计合理、功能齐备，实验数据准确可靠；

有较强的实际动手能力

论文撰写质量

设计说明书完全符合规范化要求，用A4复印纸打印成文

学习态度

学习态度认真，科学作风严谨，严格按要求开展各项工作，按期完成任务

学术水平与创新

0.10

设计有创意，有一定的学术水平或实用价值

总分

1.0

评语：

存在问题:

等级：

指导教师：

年月日

蚌埠学院计算机工程学院课程设计任务书

课程

班级

*班

题目

完成时间

2016年12月5日至2016年12月29日

主要内容

制作元件：

K9F080U0BFlash存储器、IC1114USB桥接芯片、AT1201电源芯片

绘制原理图：

U盘接口电路模块、滤波电容电路模块、Flash电路模块、供电模块、连接器及开关

设计PCB：

编辑元件封装、绘制PCB

设计报告要求

1．封面：

（格式附后）

2．课程设计任务书

3．课程设计报告：

⑴系统总体方案

⑵设计思路和主要步骤

⑶各功能模块和流程图

⑷心得体会和参考资料

说明：

学生完成课程设计后，提交课程设计报告，要求文字通畅、字迹工整（也可用以打印），文字不少于5000字，并装订成册。

版面要求

1．题目用黑体三号，段后距18磅（或1行），居中对齐；

2．标题用黑体四号，段前、段后距6磅（或0.3行）；

3．正文用小四号宋体，行距为固定值,22磅；

4．标题按“一”、“㈠”、“1”、“⑴”顺序编号。

上机时间安排

星期

周次

一

二

三

四

五

六

日

指导时间地点

1、绪论.......................................................1

2、电路工作原理说明...........................................1

3、设计步骤

（1）制作元件.............................................2

（2）绘制原理图...........................................7

（3）设计PCB.............................................11

（4）绘制PCB板..........................................14

四、参考文献..................................................15

一、绪论

AltiumDesigner系统是Altium公司于2006年年初推出的一种电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation，EDA）设计软件。

该软件综合电子产品一体化开发所需的所有必须技术和功能。

AltiumDesigner在单一设计环境中集成板级和FPGA系统设计、基于FPGA和分立处理器的嵌入式软件开发以及PCB版图设计、编辑和制造，并集成了现代设计数据管理功能，使得AltiumDesigner成为电子产品开发的完整解决方案。

U盘是应用广泛的便携式存储器件，其原理简单，所用芯片数量少，价格便宜，使用方便，可以直接插入计算机的USB接口。

本实例针对网上公布的一种U盘电路，介绍其电路原理图和PCB图的绘制过程。

首先制作原件K9F080U0B、IC1114和电源芯片AT1201，给出原件编辑制作和添加封装的详细过程，然后利用制作的元件，设计制作一个U盘电路，绘制U盘的电路原理图。

二、电路工作原理说明

U盘电路的原理图如图所示，其中包括两个主要的芯片，即Flash存储器K9F080U0B和USB桥接芯片IC1114。

三、设计步骤

（一）制作原件

1.制作K9F080U0BFlash存储器

（1）单击菜单栏中【文件】/【新建】/【工程】/【PCB工程】命令，新建一个项目文件。

然后单击菜单栏中的【文件】/【保存工程为】命令，将新建的项目文件保存在Example文件夹中，并命名为“USB.PrjPCB”。

（2）单击菜单栏中的【文件】/【新建】/【原理图】命令，新建一个原理图文件。

然后单击菜单栏中的【文件】/【保存为】命令，将新建的原理图文件保存在“example”文件夹中，并命名为“USB.SchDoc”。

【Projects】面板如图所示。

（3）单击菜单栏中的【文件】/【新建】/【库】/【原理图库】命令，新建元件库文件，名称为“Schlib1.SchLib”。

（4）切换到【SCHLibrary】面板，单击菜单栏中的【工具】/【新器件】命令，弹出【NewComponentName】窗口。

输入新元件名称为“Flash”，如图所示。

单击“确定”按钮，进入库元件编辑器界面。

（5）单击原理图符号绘制工具栏中的放置矩形图标，放完矩形，随后会出现一个新的矩形虚框，可以连续放置。

右击或者按Esc键退出该操作。

（6）单击放置引脚图标，放置引脚。

K9F080U0B一共有48个引脚，在【SCHLibrary】面板的【Pins】选项栏中，单击“添加”按钮，添加引脚。

在放置引脚的过程中，按下Tab键会弹出如图所示的【Pin特性】对话框。

在该对话框中可以设置引脚标识符的起始编号及显示文字等。

放置的引脚。

（7）在【SCHLibrary】面板中，选定刚刚创建的Flash元件，然后单击右下角的按钮，弹出如图所示的【LibraryComponentProperties】对话框。

单击其中的按钮，弹出【元件管脚编辑器】对话框。

在该对话框中，可以同时修改元件引脚的各种属性，包括标识、名、类型等。

修改后的【元件管脚编辑器】对话框如图所示。

（8）单击【SCHLibrary】面板【模型】选项栏中的按钮，系统将弹出如图所示的【添加新模型】对话框，选择“Footprint”为Flash添加封装。

打开【PCB模型】对话框如图所示。

（9）单击按钮，系统将弹出如图所示的【浏览库】对话框。

（10）单击按钮，在弹出的【搜索库】对话框中输入“F-QFP7X7-G48/N”或者查询字符串，然后单击左下角的按钮开始查找。

在搜索出来的封装类型中选择“F-QFP7X7-G48/N”。

（11）单击“是”按钮，把选定的封装库装入以后，会在【PCB模型】对话框中看到被选定的封装的示意图。

（12）单击“确定”按钮，关闭该对话框。

然后单击保存按钮，保存库元件。

在【SCHLibrary】面板中，单击【元件】选项栏中的“放置”按钮，将其放置到原理图中。

2.制作IC1114元件

（1）打开库元件设计文档“Schlib1.SchLib”，单击【实用】工具栏中的新建元件图标，或在【SCHLibrary】面板中，单击【元件】选项栏中的“添加”按钮，系统将弹出【NewComponentsName】对话框，输入“IC1114”，如图所示。

（2）单击菜单栏中的【放置】/【矩形】命令，绘制元件边框，元件边框为正方形。

（3）单击菜单栏中的【放置】/【引脚】命令，或者在【SCHLibrary】面板中，单击【Pins】选项栏中的按钮，添加引脚。

在放置引脚的过程中，按下Tab键会弹出引脚属性对话框，在该对话框中可以设置引脚的起始编号以及显示文字等。

IC1114共有48个引脚，引脚放置完毕后的元件图。

3.制作AT1201元件

（1）在【SCHLibrary】面板中，单击【模型】选项组中的“添加”按钮，弹出添加模型窗口，选择“Footprint”为AT1201添加封装。

此处，选择的封装为“SO-G5/P.95”，【PCB模型】对话框设置如图所示。

（2）单击“OK”按钮，保存库元件。

单击“Place”按钮将其放置到原理图中。

（二）绘制原理图

1.U盘接口电路模块设计

（1）打开“USB.SchDoc”文件，选择【库…】面板，在自建库中选择IC1114元件，将其放置在原理图中；

再找出电容元件、电阻元件并放置好；

在“MiscellaneousDevices.IntLib”（常用分立元件库）中选择晶体振荡器、发光二极管LED、连接器Header4等放入原理图中。

接着对元件进行属性设置，然后进行布局。

电路组成元件的布局。

（2）单击【布线】工具栏中的放置线图标，将元件连接起来。

单击【布线】工具栏中的放置网络标号图标，在信号线上标注电气网络标号。

2.滤波电容电路模块设计

（1）在“MiscellaneousDevices.IntLib”（常用分立元件库）中选择一个电容，修改为1uF，放置到原理图中。

（2）选中该电容，单击【原理图标准】工具栏上的拷贝图标，选好放置元件的位置，然后单击来单栏中的【编辑】/【灵巧粘贴】命令，弹出【智能粘贴】对话框。

勾选右侧的【使能粘贴阵列】复选框，然后在下面的文本框中设置粘贴个数为5、水平间距为30、垂直间距为0，单击“确定”按钮关闭对话框。

（3）选择粘贴的起点为第一个电容右侧30的地方，单击完成5个电容的放置。

（4）单击【布线】工具栏中的放置线图标，执行连线操作，接上电源和地，完成滤波电容电路模块的绘制。

3.Flash电路模块制作

（1）放置好电容元件、电阻元件，并对元件进行属性设置，然后进行布局。

（2）单击【布线】工具栏中的放置线图标，进行连线。

单击【布线】工具栏中的放置网络标号图标，标注电气网络标号。

至此，Flash电路模块设计完成。

4.供电模块设计

（1）选择【SCHLibrary】面板，在自建库中选择电源芯片AT1201，在“MiscellaneousDevices.IntLib”（常用分立元件库）中选择电容，放置到原理图中，然后单击【布线】工具栏中的放置线图标，进行连线。

5.连接器及开关设计

（1）在“MiscellaneousConnectors.IntLib”（常用接插件库）中选择连接器Header6，并完成其电路连接。

（三）设计PCB

1.创建PCB文件

（1）启动AltiumDesignerSummer09，在集成设计环境中执行【文件】/【新建】/【PCB】命令。

（2）系统在当前工程中新建了一个默认名为“PCB1.PcbDoc”的PCB文件，同时启动了【PCBEditor】，进入了PCB设计环境中。

（3）单击菜单栏中的【设计】/【板子形状】/【重新定义板子外形】命令，重新定义PCB板的尺寸。

2.编辑元件封装

（1）单击菜单栏中的【文件】/【新建】/【库】/【PCB库文件】命令，建立一个新的封装文件，命名为“IC1113.PcbLib”。

（2）单击菜单栏中的【工具】/【元器件向导】命令，系统将弹出【ComponentWizard】对话框。

（3）单击“下一步”按钮，在弹出的选择封装类型界面中选择用户需要的封装类型，