项目九层次原理图的设计2Word下载.docx
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教学目标
1.能够独立制作较复杂的PCB双面板
2.熟练进行手工布线
3.掌握添加安装孔及过孔的方法
4.掌握放置跨接线及标注的方法
相关知识
1.制作PCB双面板
2.手工布线、过孔
学习重点
PCB双面板的制作
实施建议
1.从学生实际出发,以学生为主体,充分调动学生学习的主动性、积极性。
2.在机房教学中要边教边学,将理论和实践有机地融合在一起,以提高教学效果。
课后评价(或后面的课后总结)
本次课主要介绍了模拟烘手机显示与控制电路的双面PCB板的制作等。
通过学习这些内容,了解层次原理图的特点及要求,对完善PCB的学习起到指导性的作用。
【组织教学】
检查学生出勤,作好学生考勤记录。
强调课堂纪律,活跃课堂气氛。
【课题导入】
由一张较复杂的电路图来制作PCB导入双面板的制作
【讲授新课】
一、制作模拟烘手机显示与控制电路的双面PCB板
模拟烘手机显示与控制电路是一个较复杂的电路,原理图需要分模块来画。
1.完成模拟烘手机的步骤:
(1)绘制层次原理图
(2)由层次原理图生成PCB图
(3)对PCB图纸进行设计
(4)制成PCB双面板
2.本任务需要掌握的方法:
(1)掌握加粗某网络布线的方法,如电源线、地线
(2)掌握添加安装孔和过孔的方法
在实际工程中,电路制作完成后还需要固定和安装。
最常用的定位方法是通过定位孔用螺丝固定。
所以在完成电路板布线后需要添加安装孔,用于固定PCB板或某些较大元件。
例如,用于固定PCB板的四角上添加的安装孔;
某些大功率元器件需要散热片,就需要固定散热片而添加的定位螺丝孔;
连接不同板层间的导线时,还需要用到过孔。
3.任务实施
(1)新建项目文件、原理图文件及PCB文件并保存。
(2)根据原理图样张绘制模拟烘手机显示与控制电路的层次原理图,绘制好的层次原理图母图。
(3)在新建的PCB文件中导入网络表,将元件更新到PCB板上。
图9-8更新到PCB板上的元件
(4)对元件进行手工布局,完成布局的PCB板。
图9-9手工布局后的模拟烘手机显示与控制电路PCB板
(5)设置自动布线规则,接地线宽为“30mil”,电源线宽为“20mil”,信号线宽为“10mil”。
图9-10模拟烘手机显示与控制电路双面PCB板
(6)添加安装孔,安装孔通常采用焊盘方式放置。
单击配线工具栏中的放置焊盘“
”按钮,放置焊盘,此时光标变成十字,按“Tab”键,弹出“焊盘”属性对话框。
在此对话框中可以更改焊盘的X、Y尺寸及孔径尺寸,使它们为相同数值即可,本例中设置为“5mm”,也就是此安装孔的直径为“5mm”。
(7)单击“确认”按钮,移动鼠标至合适位置,单击左键,放置第一个安装孔,此时PCB编辑器仍处于放置焊盘的命令下,这时可以重复上面的操作放置多个焊盘。
(8)安装好所有安装孔后,单击右键即可退出放置焊盘状态,可以看到PCB板四角上放置了安装孔。
(9)如果需要删除,只需选中安装孔,单击“Delete”键即可。
(10)放置过孔,如果觉得某些布线不规则,影响电路板美观,可以手动进行修改。
手动布线时,可通过按小键盘上的“*”键来放置过孔,达到切换信号层的目的。
图9-13放置过孔
(11)按下“Tab”键,出现“交互式布线”对话框,在此对话框中可以设置连接过孔导线的尺寸、过孔的孔径和直径及所放置的工作层。
单击“菜单”按钮,出现四个规则选项:
1编辑线宽规则,2编辑过孔规则,3增加宽度规则,4增加过孔规则。
单击所需设置的选项,在出现的对话框中进行规则设置。
(12)规则设置完毕后,单击左键放置过孔,并将预拉线连接起来,顶层和底层两段导线相连接处的过孔为“NetDS1”,所放的过孔会自动显示连接导线的网络标号。
二、制作模拟烘手机显示与控制电路的单面PCB板
1.模拟烘手机显示与控制电路较复杂,自动布线不能完全设置好,有些网络是以预拉线连接的。
(1)设置跨接线
(2)放置电路板注释
(1)在任务一制作的双面板的基础上,执行菜单栏上的【工具】→【取消布线】→【全部对象】命令,PCB编辑器将恢复到未布线前如图9-9所示的PCB板。
(2)重新设置布线规则,只需将布线规则中选择工作层面选项中的“TopLayer”选项后面的勾号去掉即可,即只在底层布线。
(3)进行自动布线。
图9-17自动布线后的PCB单面板
(4)手工调整布线,有些网络布线较复杂,走线所绕弯路太多,此时可以删除此网络布线,如VCC网络,方法为:
执行菜单栏上的【编辑】→【选择】→【网络中对象】命令,光标变成十字形,移动十字光标到VCC网络中任意一段导线上单击左键,则VCC网络被选中。
再单击“Delete”键删除即可,再用手工布线连接此网络,图中“U3”20脚与“R5”一端以预拉线相连,手工布线已经行不通了,这时就需要设置跨接线了。
图9-18选中VCC网络
图9-19手工修改VCC网络后
(5)放置跨接线,首先单击配线工具栏中放置焊盘“”按钮,按下“Tab”键,弹出“焊盘”对话框,将“标识符”设置为“1”(可以随机设置,只要添加的焊盘不重复即可),将“网络”设置为“VCC”,单击“确认”按钮,放置第一个焊盘,再按此方法设置第二个焊盘,放置好连接跨接线的两个焊盘的样子。
(6)将设置好的焊盘“1”与邻近的“VCC”网络相连(手动布线),将焊盘“2”也与邻近“VCC”网络相连(手动布线)。
(7)跨接线要放置在“TopOverlay”层,将工作层面转换到“TopOverlay”层,单击实用工具栏中放置直线“”按钮,将焊盘“1”和“2”连接起来,跨接线就放置好了。
(8)最后将此段跨接线命名为“J1”就全部完成了,并给跨接线命名。
图9-24放置跨接线名称J1
(9)按照此方法分别设置跨接线“J2”、“J3”。
图9-25放置跨接线J2、J3
(10)放置电路板注释。
放置电路板注释是指在丝印层(TopOverlay)上放置单行说明性文字,该文字没有任何电气特性,执行菜单栏上的【放置】→【字符串】命令,或单击配线工具栏中的放置字符串“
”按钮,光标变成十字形。
(11)按“Tab”键,弹出“字符串”属性对话框。
如在Step8中放置跨接线的名称,就可以直接在“文本”框中输入名称“J1”即可。
图9-27“字符串”属性对话框
(12)设置完毕后,单击“确认”按钮,移动鼠标到合适位置,单击左键放置该字符串,放置好后,单击右键或“Esc”键退出即可。
【技能训练】
一、目标任务
二、示范操作
三、分组练习
四、巡回指导
1.观察每个人的操作规范。
2.适当讲解快捷操作。
【布置作业】
1.制作如图9-28所示的四路数码抢答器的单、双面PCB板。
图9-28四路数码抢答器的原理图
操作要求:
1电路板尺寸为不大于:
3500mil(宽)*1900mil(高);
2单面板布线时,电源+5V网络导线宽为25mil,GND网络导线宽为40mil,信号线宽10mil;
3单面板布线出现预拉线时,需要设置跳线依次为J1、J2、J3…
4对单面板进行覆铜操作,要求与GND网络相连;
5制作的双面板要求在四角添加安装孔。
【课题总结】
实训内容让学生自己练习双面PCB的制作。
通过观察,指出学生的不足之处。