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。