項(xiàng)目2 簡易閃爍燈單面PCB設(shè)計(jì)

PCB設(shè)計(jì)與制作——AltiumDesigner設(shè)計(jì)應(yīng)用（第二版）項(xiàng)目2簡易閃爍燈單面PCB設(shè)計(jì)項(xiàng)目2簡易閃爍燈單面PCB設(shè)計(jì)

項(xiàng)目描述：某PCB設(shè)計(jì)公司接到客戶訂單，要求按樣品抄板設(shè)計(jì)一款簡易閃爍LED燈產(chǎn)品。

簡易閃爍燈是由兩個NPN三極管、兩個LED燈，兩個電容和四個電阻構(gòu)成的對稱振蕩電路，可外接3.3~6V的直流電源。當(dāng)電源接通時，電路中的兩個三極管會輪流導(dǎo)通和截止，導(dǎo)致兩只發(fā)光二極管不停地循環(huán)閃爍發(fā)光。如果改變電容的容量可以改變LED閃爍的速度。簡易閃爍燈電路板項(xiàng)目2簡易閃爍燈單面PCB設(shè)計(jì)

項(xiàng)目任務(wù)：任務(wù)2.1繪制簡易閃爍燈電路原理圖任務(wù)2.2設(shè)計(jì)簡易閃爍燈的單面直插PCB任務(wù)2.3打印設(shè)計(jì)圖紙及輸出制造文件任務(wù)2.1繪制簡易閃爍燈電路原理圖任務(wù)要求：1.創(chuàng)建簡易閃爍燈PCB工程與原理圖文件；2.設(shè)置原理圖模板，繪制簡易閃爍燈電路原理圖；3.進(jìn)行電氣規(guī)則檢查，對原理圖進(jìn)行查錯與修改。LED閃爍燈電路原理圖簡單電路原理圖設(shè)計(jì)流程創(chuàng)建PCB工程及原理圖文件設(shè)置原理圖模板及錄入信息元件的查找、布局及參數(shù)設(shè)置完成電氣連接驗(yàn)證原理圖是否有錯誤？存盤、結(jié)束修改調(diào)整YN一、認(rèn)識原理圖編輯器界面菜單欄工作面板原理圖常用工具欄繪圖工作區(qū)狀態(tài)欄屬性面板面板標(biāo)簽元件庫面板二、認(rèn)識原理圖編輯器的工具欄選擇過濾器移動拖動對象選擇對象排列對象放置元件網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號導(dǎo)線、總線電源端口信號線束頁面符端口、連接器參數(shù)設(shè)置文本字符串繪圖工具

當(dāng)鼠標(biāo)移動到工具按鈕上，會顯示對應(yīng)的提示信息。右下角有三角符號的按鈕可以通過右鍵點(diǎn)擊來展開其下拉菜單。多數(shù)按鈕的功能可以通過菜單命令“放置”來實(shí)現(xiàn)放大縮小：“Ctrl”+鼠標(biāo)滑輪或鍵盤“PgUp”“PgDn”上下移動圖紙：鼠標(biāo)滑輪左右移動圖紙：按“Shift”+鼠標(biāo)滑輪縮放至整張圖紙：V→D縮放至所有實(shí)體：V→F區(qū)域放大：

V→A刷新：按“END”

熟記原理圖中的常用快捷鍵三、原理圖模板的樣式默認(rèn)的標(biāo)題欄樣式（圖紙大小為A4），但是該標(biāo)題欄樣式不能顯示標(biāo)題欄的信息。三、原理圖模板的樣式2.Altium公司模板樣式，在AD22中直接選擇即可

?！癟emplate”樣式的標(biāo)題欄三、原理圖模板的樣式3.Altium公司模板樣式，“LegacyLocalTemplates”傳統(tǒng)本地模板需要再共享文件路徑中，解壓后才能使用?！癓egacyLocalTemplates”樣式的標(biāo)題欄4.原理圖模板的參數(shù)設(shè)置打開“Properties”（屬性）面板，點(diǎn)擊“Parameters”（參數(shù)）頁面。三、原理圖模板的樣式任務(wù)實(shí)施步驟1：新建閃爍燈工程及原理圖文件1．啟動AD軟件。選擇“文件”→“新的”→“項(xiàng)目”命令，設(shè)置工程名為“簡易閃爍燈工程”，保存在自己的PCB作業(yè)文件夾中。2．點(diǎn)擊菜單“文件”→“新的”→“原理圖”命令，新建原理圖文件命名為“簡易閃爍燈原理圖”，將該原理圖保存在剛創(chuàng)建的“簡易閃爍燈工程”文件夾中。任務(wù)實(shí)施步驟2：設(shè)置原理圖模板與標(biāo)題欄參數(shù)1．查找“LegacyLocalTemplates”的路徑地址2．解壓傳統(tǒng)本地模板到AD22的“Templates”文件夾按上一步查到的路徑在計(jì)算機(jī)中找到你的Templates文件夾，查找“LegacyLocalTemplates.zip”壓縮包，雙擊解壓在當(dāng)前路徑。任務(wù)實(shí)施步驟2：設(shè)置原理圖模板與標(biāo)題欄參數(shù)3．設(shè)置原理圖模板為傳統(tǒng)本地模板在原理圖中，選擇菜單命令“設(shè)計(jì)”→“模板”→“Local”（1）

如果有A原理圖模板，直接選擇即可。（2）如果沒有A原理圖模板，繼續(xù)選擇→“LoadFromFile...”，在彈出的打開對話框中找到前面解壓的“LegacyLocalTemplates.”文件夾，選擇“A.SchDot”原理圖模板。任務(wù)實(shí)施步驟2：設(shè)置原理圖模板與標(biāo)題欄參數(shù)4.在圖紙的屬性面板錄入圖紙參數(shù)打開“Properties”（屬性）面板，點(diǎn)擊“Parameters”頁面。按表2-1-5添加標(biāo)題欄內(nèi)容，有標(biāo)題、制圖者，版本，編號等信息，完成后如上圖所示。任務(wù)實(shí)施步驟3：元件的查找、布局與參數(shù)設(shè)置元件參數(shù)已安裝的元件庫元件搜索框元件列表元件符號預(yù)覽封裝2/3D視圖切換元件PCB封裝模型元件仿真參數(shù)1.查找元器件點(diǎn)擊右側(cè)邊的“Components”面板，確定這2個常用元件庫是否裝載：MiscellaneousDevices.IntLib雜項(xiàng)元件庫：包含常用的電阻、電容、二極管等的元件符號MiscellaneousConnector.IntLib連接器件庫：包含常用的接插器件等廠家名稱.IntLib包含各廠家生產(chǎn)的元器件的符號和封裝任務(wù)實(shí)施步驟3：元件的查找、布局與參數(shù)設(shè)置懸浮狀態(tài)下，按（TAB）鍵修改元件參數(shù)按（空格）鍵元件旋轉(zhuǎn)90°按（X）鍵水平翻轉(zhuǎn)元件按（Y）鍵垂直翻轉(zhuǎn)元件2.元器件布局任務(wù)實(shí)施步驟3：元件的查找、布局與參數(shù)設(shè)置說明元件名稱元件標(biāo)號元件注釋封裝電阻RES2R1~R4470、33kAXIAL-0.3發(fā)光二級管LED1D1D2LEDCAPR5-4X5極性電容CAPPOL2C1C2100uFCAPR5-4X5三極管NPNQ1Q29014TO-92連接器HEADER2P1POWERBAT-23.元器件參數(shù)設(shè)置任務(wù)實(shí)施步驟3：元件的查找、布局與參數(shù)設(shè)置4.根據(jù)封裝修改元件引腳編號TO-92封裝的引腳排列

三極管元件符號的引腳排列1.集電極C2.基極B3.發(fā)射極E任務(wù)實(shí)施步驟4：放置電源端口1.執(zhí)行菜單命令“放置”→“電源端口”2.右鍵單擊常用工具欄上的電源端口按鈕：其中，GND的電源端口要求隱藏其名稱,雙擊接地符號，在屬性對話框中，點(diǎn)擊名稱GND后面的眼睛圖標(biāo)，使其不顯示即可。任務(wù)實(shí)施步驟5：電氣連接單擊放置導(dǎo)線按鈕，鼠標(biāo)移至元件引腳，出現(xiàn)紅色“×”光標(biāo)后，左鍵單擊確定連線起點(diǎn)；移動光標(biāo)到另一個元件引腳，左鍵單擊確定連線終點(diǎn)，完成連線。點(diǎn)擊右鍵結(jié)束連線。畫交叉導(dǎo)線需在美式鍵盤輸入法狀態(tài)下，按“SHIFT”+空格鍵切換導(dǎo)線拐角形式。如果不能切換，可以畫完導(dǎo)線后，選擇導(dǎo)線的綠色拐點(diǎn)拖拽，改變導(dǎo)線的拐角。任務(wù)實(shí)施步驟5：電氣連接電氣連接常見錯誤：元件引腳不該出現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)T形連接沒有節(jié)點(diǎn)任務(wù)實(shí)施步驟6：電氣規(guī)則檢查及原理圖改錯1.原理圖電氣規(guī)則檢查。點(diǎn)擊菜單命令：工程→ValidatePCBProject簡易閃爍燈工程.PrjPcb編譯的結(jié)果會顯示在Messages的面板上，注意：Messages面板只會在有錯誤的時候才會自動打開，如果該面板沒有顯示出來，可以單擊工作區(qū)的System按鈕打開該面板。任務(wù)實(shí)施步驟6：電氣規(guī)則檢查及原理圖改錯2.原理圖改錯。單擊工作區(qū)狀態(tài)欄的Panels按鈕打開Messages面板。任務(wù)實(shí)施步驟6：電氣規(guī)則檢查及原理圖改錯3.查看元件信息，批量修改封裝參數(shù)。執(zhí)行菜單命令“工具”→“封裝管理器”。查看器件的標(biāo)識、注釋、封裝是否有漏填、或有誤，然后修改或補(bǔ)充完整任務(wù)實(shí)施步驟6：電氣規(guī)則檢查及原理圖改錯3.查看元件信息，批量修改封裝參數(shù)。批量修改LED及電容的封裝按Shift鍵同時選中LED與電容點(diǎn)擊面板右邊的“添加”→“瀏覽”→選擇庫“MiscellaneousDevices.IntLib”輸入封裝名“CAPR5-4x5”→“確定”選中LED的封裝名“CAPR5-4x5”，點(diǎn)右鍵→“設(shè)為當(dāng)前”在右下角點(diǎn)擊→然后→即可一次批量更改元件信息任務(wù)2.2設(shè)計(jì)簡易閃爍燈的單面直插PCB設(shè)計(jì)要求：1.板框：正方形30×30mm2.元件布局：參考圖示3.布線規(guī)則：單面板，底層布線，安全間距為0.2mm，所有線寬都為0.8mm。PCB設(shè)計(jì)流程導(dǎo)入原理圖網(wǎng)絡(luò)表元件布局及調(diào)整設(shè)置布線規(guī)則、手工布線輸出制造文件及圖紙打印是否有錯誤？存盤、結(jié)束DRC規(guī)則檢查修改調(diào)整YN設(shè)計(jì)電路板的板框是否有錯誤？YN修改原理圖一、認(rèn)識PCB編輯器菜單欄工作面板PCB常用工具欄繪圖工作區(qū)屬性面板層標(biāo)簽狀態(tài)欄面板標(biāo)簽當(dāng)前工作層元件庫面板二、認(rèn)識PCB編輯器的常用工具欄選擇過濾器移動拖動對象選擇對象排列對象放置元件交互式布線接網(wǎng)絡(luò)等長連接過孔、焊盤覆銅禁止布線路徑尺寸標(biāo)注文本字符串繪圖工具用于捕捉的對象任務(wù)實(shí)施步驟1：新建PCB、設(shè)置參考原點(diǎn)及環(huán)境參數(shù)1．新建PCB文件。點(diǎn)擊菜單“文件”→“新的”→“PCB”命令。保存命名為“簡易閃爍燈PCB”2．設(shè)置參考原點(diǎn)。選擇菜單命令“編輯”→“原點(diǎn)”→“設(shè)置”，在編輯區(qū)左下角點(diǎn)擊左鍵。任務(wù)實(shí)施步驟1：新建PCB、設(shè)置參考原點(diǎn)及環(huán)境參數(shù)3．設(shè)置顯示圖層標(biāo)簽。按下快捷鍵“L

”，在彈出的“ViewConfiguration”（視圖配置）對話框中設(shè)置，只顯示頂層和底層的信號層、絲印層、禁止布線層、多層（焊盤層），其他的隱藏，如圖示。4．設(shè)置公制單位。按下快捷鍵“Q”，公英制單位換算：1mil毫英寸=0.0254mm1mm≈40mil5．設(shè)置柵格大小。按快捷鍵“G”，設(shè)置捕捉柵格為1mm柵格屬性中設(shè)置顯示為“Lines”線形。任務(wù)實(shí)施步驟2：設(shè)計(jì)矩形電路板框PCB板框設(shè)計(jì)要求：形狀：正方形，板框畫在禁止布線層大?。?0×30mm，尺寸標(biāo)注在機(jī)械層1邊框線寬：0.3mm尺寸標(biāo)注（機(jī)械層1）Mechanical1電氣邊界（禁止布線層）Keep-OutLayer任務(wù)實(shí)施步驟2：設(shè)計(jì)矩形電路板框1．繪制邊框線選擇禁止布線層“Keep-OutLayer”點(diǎn)擊常用工具欄里面的放置禁止布線線徑圖標(biāo)以參考原點(diǎn)為起點(diǎn)，向右向上各畫一條直線，設(shè)置長度Length為30mm2．按邊框線裁剪電路板選中所有板框線，按下快捷鍵“D→S→D”剪裁板框任務(wù)實(shí)施步驟2：設(shè)計(jì)矩形電路板框3．放置邊框的尺寸標(biāo)注選擇層標(biāo)簽的機(jī)械層1“Mechanical1”。點(diǎn)擊常用工具欄的放置線性尺寸圖標(biāo)，或者是點(diǎn)擊菜單“放置”→“尺寸”→“線性尺寸”命令。放置邊框下方和左側(cè)的尺寸標(biāo)注。修改尺寸標(biāo)注單位及格式。雙擊尺寸標(biāo)注彈出的屬性面板，修改為公制單位，如圖示。4．保存“簡易閃爍燈PCB.PcbDoc”任務(wù)實(shí)施步驟3：加載網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入元件及網(wǎng)絡(luò)在PCB中導(dǎo)入原理圖網(wǎng)絡(luò)：點(diǎn)擊“設(shè)計(jì)”→ImportChangesFrom***工程.PrjPCB點(diǎn)擊“驗(yàn)證更改”查看是否全是“√”如果是代表全部能正確導(dǎo)入，

有“×”需要回原理圖修改。點(diǎn)擊“執(zhí)行變更”→“關(guān)閉”。導(dǎo)入后元器件全部放在布線框內(nèi)，可以統(tǒng)

一移動，布局完成后需要刪除布線框。任務(wù)實(shí)施步驟4：元件布局及放置中文標(biāo)注1．元件布局，如圖示。選中要對齊的一排或一列元件，使用排列工具對齊

任務(wù)實(shí)施步驟4：元件布局及放置中文標(biāo)注2．放置絲印文字除LED元件外，其余元件顯示注釋，隱藏序號。選擇正面絲印層TopOverLayer在LED和電容的方形焊盤放“+”。在板子的左上角放置姓名漢字字體：TrueType字體名：黑體大小：2.5mm任務(wù)實(shí)施步驟5：布線規(guī)則設(shè)置執(zhí)行菜單命令【設(shè)計(jì)】→【規(guī)則】，打開“PCB規(guī)則及約束編輯器”對話框。1．安全間距：0.2mm；任務(wù)實(shí)施步驟5：布線規(guī)則設(shè)置執(zhí)行菜單命令【設(shè)計(jì)】→【規(guī)則】，打開“PCB規(guī)則及約束編輯器”對話框。1．安全間距：0.2mm；2．線寬：0.8mm；任務(wù)實(shí)施步驟5：布線規(guī)則設(shè)置執(zhí)行菜單命令【設(shè)計(jì)】→【規(guī)則】，打開“PCB規(guī)則及約束編輯器”對話框。1．安全間距：0.2mm；2．線寬：0.8mm；3．單面板，底層布線。任務(wù)實(shí)施步驟6：手工布線布線拐角——最好采用圓弧或135°過渡，避免采用90°或者更加尖銳的拐角過渡。選擇底層線路層：BottomLayer點(diǎn)擊交互式布線圖標(biāo)：【技巧提示】取消連線：點(diǎn)擊“布線”→“取消布線”→任務(wù)實(shí)施步驟7：DRC規(guī)則檢查與PCB修改

1.DRC規(guī)則檢查。執(zhí)行菜單命令【工具】→【設(shè)計(jì)規(guī)則檢查】，單擊左下方的運(yùn)行DRC按鈕，生成報(bào)告后，有錯要修改。任務(wù)實(shí)施步驟7：3D效果查看電路板布局布線完后，可以執(zhí)行菜單命令“視圖”→“切換到3維顯示”，查看PCB的3D效果，如圖所示。任務(wù)實(shí)施步驟8：DRC規(guī)則檢查與PCB修改

1.PCB違規(guī)改錯。執(zhí)行菜單命令“視圖”→“面板”→“PCBRulesAndViolations”，雙擊下方“Violations”違規(guī)，打開“違規(guī)詳情”對話框。P1連接器的“+”與直線間距太近兩個絲印層對象太近，小于安全間距任務(wù)2.3打印設(shè)計(jì)圖紙及輸出制造文件任務(wù)要求：

1．輸出簡易呼吸燈的整套設(shè)計(jì)圖紙資料，包括電路原理圖、材料清單和PCB設(shè)計(jì)圖。2．通過AD22軟件直接打印電路原理圖、PCB設(shè)計(jì)圖。3．輸出CAM制造文件，包括光繪文件和鉆孔文件。任務(wù)實(shí)施步驟1：輸出材料清單報(bào)告→BillofMaterials（勾選“添加到工程”）輸出形式：電子表格MS-Excel(*.xls)選擇模板：BOMDefaultTemplate95任務(wù)實(shí)施步驟2：輸出原理圖PDF及圖紙打印1.輸出PDF格式的原理圖，執(zhí)行菜單命令【文件】→【智能PDF】勾選“當(dāng)前文件（電路原理圖）”“導(dǎo)出BOM表”對話框，勾選材料清單，選擇傳統(tǒng)本地模板的“BOMDefaultTemplate95.xlt”“添加打印設(shè)置”對話框，參數(shù)默認(rèn)，在右上角“原理圖顏色模式”選擇“顏色”即彩色“最后步驟”對話框，只勾選“導(dǎo)出后打開PDF文件”，不勾選“保存設(shè)置到批量輸出文件”點(diǎn)擊“Finish”完成按鈕，需安裝PDF閱讀器，否則可在工程文件夾中找到PDF文件，用瀏覽器打開任務(wù)實(shí)施步驟2：輸出原理圖PDF及圖紙打印1.輸出PDF格式的原理圖，執(zhí)行菜單命令【文件】→【智能PDF】任務(wù)實(shí)施步驟2：輸出原理圖PDF及圖紙打印2.直接打印原理圖，在原理圖編輯器界面，執(zhí)行菜單命令“文件”→“打印”，打開打印設(shè)置對話框如圖所示。設(shè)置打印機(jī)打印份數(shù)顏色設(shè)置圖紙尺寸圖紙方向比例模式刷新顯示任務(wù)實(shí)施步驟3：輸出PCB的PDF文件及圖紙打印1.輸出PDF格式的PCB圖。執(zhí)行菜單命令【文件】→【智能PDF】“選擇導(dǎo)出目標(biāo)”對話框，勾選“當(dāng)前文件（簡易閃爍燈PCB）”“導(dǎo)出BOM表”對話框，可以勾選是否導(dǎo)出材料清單“PCB打印設(shè)置”對話框，默認(rèn)的“MultilayerCompositePrint”（多層復(fù)合打印）會把PCB所有圖層一起輸出，這里默認(rèn)設(shè)置。任務(wù)實(shí)