電路設(shè)計(jì)與制作實(shí)用教程（Allegro版）-教學(xué)大綱、授課計(jì)劃

《電路設(shè)計(jì)與制作實(shí)用教程（Allegro版）》教學(xué)大綱課程信息課程名稱：電路設(shè)計(jì)與制作實(shí)用教程（Allegro版）課程類別：素質(zhì)選修課/專業(yè)基礎(chǔ)課課程性質(zhì)：選修/必修計(jì)劃學(xué)時(shí)：64計(jì)劃學(xué)分：4先修課程：無選用教材：《電路設(shè)計(jì)與制作實(shí)用教程（Allegro版）》，董磊，唐滸主編，2020年，電子工業(yè)出版社。適用專業(yè)：本課程可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的電路設(shè)計(jì)與制作事件課程，也可作為社會(huì)相關(guān)從業(yè)人員的參考課程。課程負(fù)責(zé)人：二、課程簡介電路設(shè)計(jì)與制作是項(xiàng)非常系統(tǒng)且復(fù)雜的工作，涉及原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、元器件庫制作、PCB打祥、元器件采購、電路板焊接、電路板調(diào)試等技能。要設(shè)計(jì)和制作一個(gè)簡單的電路板，必須掌握所有技能，并且能將這些技能合理有效地貫通始終。但是目前許多電路設(shè)計(jì)與制作相關(guān)的課程都按照模塊的方式來講解，每個(gè)模塊之間缺乏一定的連貫性，且為了提高高等院校的就業(yè)率和就業(yè)質(zhì)量，按照企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)人才不失為一條有效途徑。在該背景下，本課程通過對(duì)STM32核心板程序下載與驗(yàn)證、元器件采購、STM32核心板焊接、STM32核心板原理圖設(shè)計(jì)及PCB設(shè)計(jì)、創(chuàng)建元器件庫、輸出生產(chǎn)文件以及制作電路板等知識(shí)的講解，讓初學(xué)者在短時(shí)間內(nèi)對(duì)電路設(shè)計(jì)與制作的整個(gè)過程有一個(gè)立體的認(rèn)識(shí)，最終能夠獨(dú)立地進(jìn)行簡單電路的設(shè)計(jì)與制作。三、課程教學(xué)要求序號(hào)專業(yè)畢業(yè)要求課程教學(xué)要求關(guān)聯(lián)程度1工程知識(shí)1.掌握STM32核心原理圖，能夠創(chuàng)建元器件庫，輸出生產(chǎn)文件。2.掌握獨(dú)立進(jìn)行簡單電路的設(shè)計(jì)與制作。L2問題分析1.學(xué)會(huì)對(duì)電路設(shè)計(jì)與制作中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和解決，包括硬件故障、軟件錯(cuò)誤、網(wǎng)絡(luò)問題等。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行故障排除和維修和計(jì)算方法，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理應(yīng)用。H3設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案1.掌握原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、元器件庫制作，能將電路設(shè)計(jì)應(yīng)用到工作領(lǐng)域中。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)測試和驗(yàn)證，以確保系統(tǒng)的質(zhì)量和性能符合要求。H4研究L5使用現(xiàn)代工具1.掌握電路設(shè)計(jì)的現(xiàn)代工具，如STM32核心板等。2.學(xué)會(huì)對(duì)STM32核心板進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高工作效率。M6工程與社會(huì)1.了解電路設(shè)計(jì)與制作對(duì)社會(huì)的影響和作用，以及相關(guān)的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。2.學(xué)會(huì)將電路設(shè)計(jì)與制作技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)和社會(huì)服務(wù)中，為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。L7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展L8職業(yè)規(guī)范L9個(gè)人和團(tuán)隊(duì)1.學(xué)會(huì)個(gè)人發(fā)展和團(tuán)隊(duì)合作，提高個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的綜合素質(zhì)。2.學(xué)會(huì)與他人合作和溝通，建立良好的人際關(guān)系和團(tuán)隊(duì)合作氛圍。H10溝通1.學(xué)會(huì)進(jìn)行有效的溝通和表達(dá)，與客戶、同事和上級(jí)保持良好的溝通和協(xié)作。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行跨文化溝通和合作，提高國際化視野和跨文化交流能力。M11項(xiàng)目管理1.學(xué)會(huì)進(jìn)行項(xiàng)目管理和組織，包括項(xiàng)目計(jì)劃、進(jìn)度控制、質(zhì)量管理等。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理，提高項(xiàng)目成功的概率和效率。L12終身學(xué)習(xí)1.學(xué)會(huì)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和自我提升，不斷提高自身的專業(yè)水平和創(chuàng)新能力。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行終身學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，不斷拓展職業(yè)領(lǐng)域和發(fā)展空間。H注：“課程教學(xué)要求”欄中內(nèi)容為針對(duì)該課程適用專業(yè)的專業(yè)畢業(yè)要求與相關(guān)教學(xué)要求的具體描述?！瓣P(guān)聯(lián)程度”欄中字母表示二者關(guān)聯(lián)程度。關(guān)聯(lián)程度按高關(guān)聯(lián)、中關(guān)聯(lián)、低關(guān)聯(lián)三檔分別表示為“H”“M”或“L”?！罢n程教學(xué)要求”及“關(guān)聯(lián)程度”中的空白欄表示該課程與所對(duì)應(yīng)的專業(yè)畢業(yè)要求條目不相關(guān)。四、課程教學(xué)內(nèi)容章節(jié)名稱主要內(nèi)容重難點(diǎn)關(guān)鍵詞學(xué)時(shí)類型1基于STM32核心板的電路設(shè)計(jì)與制作流程什么是STM32核心板為什么選擇STM32核心板電路設(shè)計(jì)與制作流程本書配套資料包本書配套開發(fā)套件了解STM32核心板概念；了解STM32核心板的設(shè)計(jì)與制作流程5理論+實(shí)操2STM32核心板介紹STM32芯片介紹STM32核心板電路簡介基于STM32核心板可以開展的實(shí)驗(yàn)了解STM32芯片；掌握STM32核心板的各個(gè)電路模塊3理論+實(shí)操3STM32核心板程序下載與驗(yàn)證準(zhǔn)備工作將通信下載模塊連接到STM32核心板安裝CH340驅(qū)動(dòng)通過mcuisp下載程序通過串口助于查看接收數(shù)據(jù)查看STM32核心板工作狀態(tài)通過ST-Link下載程序掌握通過通信—下載模塊對(duì)STM32核心板進(jìn)行程序下載的方法；掌握通過ST-Link對(duì)STM32核心板進(jìn)行程序下載的方法；了解STM32核心板的工作原理7理論+實(shí)操4STM32核心板焊接焊接工具和材料STM32核心板元器件清單STM32核心板焊接步驟STM32核心板分步焊接元器件焊接方法詳解掌握萬用表的使用方法，能夠進(jìn)行電壓、電流和電阻等的測量6理論+實(shí)操5CadenceAllegro軟件介紹PCB設(shè)計(jì)軟件介紹硬件系統(tǒng)配置要求CadenceAllegro16.6軟件安裝CadenceAllegro16.6軟件配置掌握CadenceAllegro16.6軟件的安裝和配置4理論+實(shí)操6STM32核心板原理圖設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)流程創(chuàng)建原理圖工程原理圖設(shè)計(jì)規(guī)范加載元器件庫快捷鍵介紹放置和刪除元器件元器件的連線添加網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)添加模塊名稱原理圖的DRC檢查常見問題及解決方法了解基于OrCADCaptureCIS軟件進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)的流程；掌握基于OrCADCaptureCIS軟件的原理圖工程創(chuàng)建方法；掌握基于OrCADCaptureCIS軟件的STM32核心板原理圖繪制方法11理論+實(shí)操7STM32核心板PCB設(shè)計(jì)PCB設(shè)計(jì)流程快捷操作的設(shè)置創(chuàng)建PCB工程板框和定位孔設(shè)計(jì)將原理閣導(dǎo)人PCBPCB規(guī)則設(shè)置元器件的布局元器件的布線絲印淚滴添加電路板信息和信息框覆銅設(shè)計(jì)驗(yàn)證常見問題及解決方法了解使用CarlenceAllegro軟件進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)的流程；掌握元器件的布局操作；掌握PCB的布線操作14理論+實(shí)操8創(chuàng)建元器件庫創(chuàng)建原理圖庫創(chuàng)建PCB封裝庫3D模型的導(dǎo)人與預(yù)覽生成庫掌握焊盤庫的創(chuàng)建方法；掌握原理圖庫的創(chuàng)建方法及元器件符號(hào)的制作方法；掌握PCB封裝庫的創(chuàng)建方法及PCB封裝的制作方法4理論+實(shí)操9輸出生產(chǎn)文件生產(chǎn)文件的組成PCB源文件的輸出Gerber文件的輸出BOM的輸出絲印文件的輸出坐標(biāo)文件的輸出了解生產(chǎn)文件的種類；了解PCB才丁樣、元器件采購及貼片加工分別需要哪些生產(chǎn)文件；掌握PCB源文件的輸出方法；掌握Geber文件的輸出方法6理論+實(shí)操10制作電路板PCB打樣在線下單流程元器件在線購買流程PCB貼片在線下單流程嘉立創(chuàng)下單助手掌握PCB打樣的在線下羊流程；掌握元器件的購買流程；掌握PCB貼片的在線下單流程；掌握PCB打樣助手的在線下單流程4理論+實(shí)操五、考核要求及成績?cè)u(píng)定序號(hào)成績類別考核方式考核要求權(quán)重（%）備注1期末成績期末考試大作業(yè)50百分制，60分為及格2平時(shí)成績實(shí)踐10次40優(yōu)、良、中、及格、不及格3平時(shí)表現(xiàn)出勤情況10兩次未參加課程則無法獲得學(xué)分注：此表中內(nèi)容為該課程的全部考核方式及其相關(guān)信息。六、學(xué)生學(xué)習(xí)建議學(xué)習(xí)方法建議1.依據(jù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合崗位技能職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過案例展開學(xué)習(xí)，將每個(gè)項(xiàng)目分成多個(gè)任務(wù)，系統(tǒng)化地學(xué)習(xí)。2.通過每個(gè)項(xiàng)目最后搭配的習(xí)題，鞏固知識(shí)點(diǎn)。3.了解行業(yè)企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，注重學(xué)習(xí)新技術(shù)、新工藝和新方法，根據(jù)教材中穿插設(shè)置的智能終端產(chǎn)品應(yīng)用相關(guān)實(shí)例，對(duì)已有技術(shù)持續(xù)進(jìn)行更新。4.通過開展課堂討論、實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，學(xué)會(huì)如何與他人合作、溝通、協(xié)調(diào)等等。學(xué)生課外閱讀參考資料《電路設(shè)計(jì)與制作實(shí)用教程（Allegro版）》，董磊，唐滸主編，2020年，電子工業(yè)出版社。七、課程改革與建設(shè)（1）以一塊微控制器的核心板作為實(shí)踐載體。微控制器選取了STM32Fl03RCT6芯片，因?yàn)镾TM32系列單片機(jī)是目前市面上使用最為廣泛的微控制器之一，且該系列的單片機(jī)具有功耗低、外設(shè)多、基子庫開發(fā)、配套資料多、開發(fā)板種類多等優(yōu)勢(shì)。學(xué)生最終完成STM32核心板的設(shè)計(jì)與制作之后，還可以元縫地將其應(yīng)用于后續(xù)的單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)中。（2）用一個(gè)STM32核心板貫穿整個(gè)電路板設(shè)計(jì)與制作的過程，將所有關(guān)鍵技能有效、合理地串接在一起。這些技能包括元器件采購、STM32核心板焊接、STM32核心板原理圖設(shè)計(jì)及PCB設(shè)計(jì)、創(chuàng)建元器件庫、輸出生產(chǎn)文件、制作電路板等。（3）細(xì)致講解STM32核心板電路設(shè)計(jì)與制作過程中使用到的技能，未涉及的技能幾乎不予講解。這樣，學(xué)生就可以快速掌握電路設(shè)計(jì)與制作的基本技能，并設(shè)計(jì)出一塊屬于自己的STM32核心板。（4）對(duì)具有較強(qiáng)實(shí)踐性的環(huán)節(jié)，如電路板焊接、元器件采購、PCB打樣、PCB貼片、工具使用、電路板調(diào)試等電路板制作環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)講解。（5）將各種規(guī)范貫穿于整個(gè)電路板設(shè)計(jì)與制作的過程中，如軟件參數(shù)設(shè)置、工程和文件命名規(guī)范、版本規(guī)范、各種庫（如原理圖庫、PCB庫、3D庫、集成庫）的設(shè)計(jì)規(guī)范、BOM格式規(guī)范、光繪文件輸出規(guī)范、坐標(biāo)文件輸出規(guī)范、物料編號(hào)規(guī)范等。（6）配有完整的資料包，包括各種庫（如原理圖庫、PCB庫、3D庫、集成庫）的源文件、元器件數(shù)據(jù)手冊(cè)、PDF版本原理圖、PPT講義、軟件、嵌入式工程、視頻教程等。平時(shí)對(duì)學(xué)生的考核內(nèi)容包括出勤情況、學(xué)生的學(xué)習(xí)成果、課堂討論等方面，占期末總評(píng)的50%。期末考試成績占期末總評(píng)的50%。制訂人簽字：教研室主任簽字：院部負(fù)責(zé)人簽字：修訂時(shí)間：年月日教學(xué)日歷（20xx～20xx學(xué)年第x學(xué)期）開課學(xué)院開課專業(yè)講授學(xué)時(shí)32課程名稱電路設(shè)計(jì)與制作實(shí)用教程（Allegro版）授課教師實(shí)踐/實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)32授課年級(jí)授課班級(jí)總學(xué)時(shí)64使用教材《電路設(shè)計(jì)與制作實(shí)用教程（Allegro版）》參考書目《電路設(shè)計(jì)與制作實(shí)用教程（Allegro版）》校歷周次授課內(nèi)容分章節(jié)題目第1周第一章基于STM32核心板的電路設(shè)計(jì)與制作流程（4學(xué)時(shí)）1.1什么是STM32核心板（1學(xué)時(shí)）1.2為什么選擇STM32核心板（1學(xué)時(shí)）1.3電路設(shè)計(jì)與制作流程（1學(xué)時(shí)）1.4本書配套資料包（1學(xué)時(shí)）第2周第一章基于STM32核心板的電路設(shè)計(jì)與制作流程（1學(xué)時(shí)）1.5本書配套開發(fā)套件（1學(xué)時(shí)）第二章STM32核心板介紹（3學(xué)時(shí)）2.1STM32芯片介紹（1學(xué)時(shí)）2.2STM32核心板電路簡介（1學(xué)時(shí)）2.3基于STM32核心板可以開展的實(shí)驗(yàn)（1學(xué)時(shí)）第3周第三章STM32核心板程序下載與驗(yàn)證（4學(xué)時(shí)）3.1準(zhǔn)備工作（1學(xué)時(shí)）3.2將通信下載模塊連接到STM32核心板（1學(xué)時(shí)）3.3安裝CH340驅(qū)動(dòng)（1學(xué)時(shí)）3.4通過mcuisp下載程序（1學(xué)時(shí)）第4周第三章STM32核心板程序下載與驗(yàn)證（3學(xué)時(shí)）3.5通過串口助于查看接收數(shù)據(jù)（1學(xué)時(shí)）3.6查看STM32核心板工作狀態(tài)（1學(xué)時(shí)）3.7通過ST-Link下載程序（1學(xué)時(shí)）第四章STM32核心板焊接（1學(xué)時(shí)）4.1焊接工具和材料（1學(xué)時(shí)）第5周第四章STM32核心板焊接（4學(xué)時(shí)）4.2STM32核心板元器件清單（1學(xué)時(shí)）4.3STM32核心板焊接步驟（1學(xué)時(shí)）4.4STM32核心板分步焊接（1學(xué)時(shí)）4.5元器件焊接方法詳解（1學(xué)時(shí)）第6周第四章STM32核心板焊接（1學(xué)時(shí)）4.5元器件焊接方法詳解（1學(xué)時(shí)）第五章CadenceAllegro軟件介紹（3學(xué)時(shí)）5.1PCB設(shè)計(jì)軟件介紹（1學(xué)時(shí)）5.2硬件系統(tǒng)配置要求（1學(xué)時(shí)）5.3CadenceAllegro16.6軟件安裝（1學(xué)時(shí)）第7周第五章CadenceAllegro軟件介紹（1學(xué)時(shí)）5.4CadenceAllegro16.6軟件配置（1學(xué)時(shí)）第六章STM32核心板原理圖設(shè)計(jì)（3學(xué)時(shí)）6.1原理圖設(shè)計(jì)流程（1學(xué)時(shí)）6.2創(chuàng)建原理圖工程（1學(xué)時(shí)）6.3原理圖設(shè)計(jì)規(guī)范（1學(xué)時(shí)）第8周第六章STM32核心板原理圖設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）6.4加載元器件庫（1學(xué)時(shí)）6.5快捷鍵介紹（1學(xué)時(shí)）6.6放置和刪除元器件（1學(xué)時(shí)）6.7元器件的連線（1學(xué)時(shí)）第9周第六章STM32核心板原理圖設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）6.8添加網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)（1學(xué)時(shí)）6.9添加模塊名稱（1學(xué)時(shí)）6.10原理圖的DRC檢查（1學(xué)時(shí)）6.11常見問題及解決方法（1學(xué)時(shí)）第10周第七章STM32核心板PCB設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）7.1PCB設(shè)計(jì)流程（1學(xué)時(shí)）7.2快捷操作的設(shè)置（1學(xué)時(shí)）7.3創(chuàng)建PCB工程（1學(xué)時(shí)）7.4板框和定位孔設(shè)計(jì)（1學(xué)時(shí)）第11周第七章STM32核心板PCB設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）7.5將原理閣導(dǎo)人PCB（1學(xué)時(shí)）7.6PCB規(guī)則設(shè)置（1學(xué)時(shí)）7.7元器件的布局（1學(xué)時(shí)）7.8元器件的布線（1學(xué)時(shí)）第12周第七章STM32核心板PCB設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）7.9絲?。?學(xué)時(shí)）7.10淚滴（1學(xué)時(shí)）7.11添加電路板信息和信息框（1學(xué)時(shí)）7.12覆銅（1學(xué)時(shí)）第13周第七章STM32核心板PCB設(shè)計(jì)（2學(xué)時(shí)）7.13設(shè)計(jì)驗(yàn)證（1學(xué)時(shí)）7.14常見問題及解決方法（1學(xué)時(shí)）第八章創(chuàng)建元器件庫（2學(xué)時(shí)）8.1創(chuàng)建原理圖庫（1學(xué)時(shí)）8.2創(chuàng)建PCB封裝庫（1學(xué)時(shí)）第1