《電子線路CAD設(shè)計(jì)項(xiàng)目化教程》課件項(xiàng)目六 CH341A下載器設(shè)計(jì)

項(xiàng)目六CH341A下載器設(shè)計(jì)6.1項(xiàng)目概述本項(xiàng)目是利用CH341A設(shè)計(jì)的一款針對(duì)ATMEL公司的AT89S系列單片機(jī)的程序下載器，利用CH341A芯片將USB信號(hào)轉(zhuǎn)為ISP信號(hào)為AT89S系列單片機(jī)編程。該電路比較簡(jiǎn)單，原理圖的繪制方法在之前的章節(jié)中已經(jīng)有所介紹，通過(guò)此電路設(shè)計(jì)，講解含有SMT元件的PCB設(shè)計(jì)。項(xiàng)目六CH341A下載器設(shè)計(jì)6.1項(xiàng)目概述電路原理圖如下。6.2認(rèn)識(shí)SMT元器件

常用的電子元器件按照焊接工藝，可以分為兩種：THT元件和SMT元件。在之前的項(xiàng)目講解中，我們主要使用THT元件。所謂SMT元件，指元件引腳在焊接時(shí)，直接貼在電路板的表面，焊盤(pán)位置不需要鉆孔，SMT元件的焊盤(pán)就是PCB上的一塊銅箔。有的SMT元件的引腳在元件的外圍，有的引腳在元件的底部。由于SMT元件的焊盤(pán)方式與THT元件不同，所以在元件封裝、PCB設(shè)計(jì)時(shí)都需要注意與THT元件PCB設(shè)計(jì)的區(qū)別。6.2認(rèn)識(shí)SMT元器件6.2.1SMT電阻通常使用的SMT電阻器有兩種類型：圓柱式和貼片式，如圖所示。

6.2認(rèn)識(shí)SMT元器件6.2.1SMT電阻貼片式表面安裝電阻的封裝屬于標(biāo)準(zhǔn)封裝，在99SE的默認(rèn)封裝庫(kù)中能夠找到。常用的SMT電阻的封裝尺寸如圖所示。6.2認(rèn)識(shí)SMT元器件6.2.1SMT電阻SMT電阻的封裝尺寸越大，功率越大。其對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示。6.2認(rèn)識(shí)SMT元器件6.2.1SMT電阻SMT電阻的引腳無(wú)引線引出，引腳在元件的兩端，99SE中默認(rèn)封裝庫(kù)中的封裝圖形如圖所示。6.2認(rèn)識(shí)SMT元器件6.2.2SMT電容SMT電容有兩種類型，一種是無(wú)極電容，一種是極性電容。常用的無(wú)極SMT電容外形和SMT電阻外形相同，只不過(guò)電容體表面顏色不同。常用的極性SMT電容有片式和圓柱式兩種。無(wú)極SMT電容封裝與SMT電阻的封裝系列相同，而極性SMT電容的封裝需要根據(jù)元件的實(shí)際尺寸設(shè)計(jì)。6.2認(rèn)識(shí)SMT元器件6.2.3SMT二極管SMT二極管有兩種類型：SMT普通二極管和SMT發(fā)光二極管。SMT二極管的封裝與SMT電阻、電容的封裝外形相同，可以通用。不過(guò)在使用時(shí)要注意二極管的正負(fù)極。6.2認(rèn)識(shí)SMT元器件6.2.4SMT三極管SMT三級(jí)管的外形有多種，對(duì)應(yīng)的封裝也不相同，常見(jiàn)的SMT三極管標(biāo)準(zhǔn)封裝有以下幾種：1、SOT-23封裝，該封裝的尺寸參數(shù)和參考封裝如圖所示。6.2認(rèn)識(shí)SMT元器件6.2.4SMT三極管2、SOT-89封裝，該封裝的尺寸參數(shù)和參考封裝如圖所示。6.2認(rèn)識(shí)SMT元器件6.2.4SMT三極管3、SOT-143封裝，該封裝的尺寸參數(shù)和參考封裝如圖所示。6.2認(rèn)識(shí)SMT元器件6.2.5SMT集成電路封裝

集成電路的SMT封裝較多，常用的有以下幾種。兩端引腳的SMT集成電路封裝如圖所示。6.3自定義SMT元件封裝6.3.1SMT晶振的封裝設(shè)計(jì)6.3自定義SMT元件封裝6.3.1SMT晶振的封裝設(shè)計(jì)

SMT晶振的封裝尺寸和外形如圖6-15所示。打開(kāi)我們之前創(chuàng)建的“自定義封裝庫(kù).lib”，執(zhí)行“Tools（工具）->NewComponent（新元件）”菜單命令，將SMT晶振的封裝命名為XTAL2。需要注意的是，SMT元件封裝設(shè)計(jì)時(shí)，先在頂層絲印層繪制元件的投影輪廓，然后放置焊盤(pán)。注意SMT元件的焊盤(pán)沒(méi)有孔，而且在頂層，這些參數(shù)需要在焊盤(pán)屬性對(duì)話框中設(shè)置。焊盤(pán)孔徑焊盤(pán)所在層6.3自定義SMT元件封裝6.3.2SMT單列接口封裝

SMT單列接口尺寸參數(shù)如圖所示。6.3自定義SMT元件封裝6.3.3SMT類型的USB母座封裝表面安裝類型的USB母座尺寸如圖所示。地D+D-電源固定6.3自定義SMT元件封裝6.3.3SMT類型的USB母座封裝在SMT類型USB母座封裝設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意USB母座的四個(gè)引腳的序號(hào)及功能定義，兩端的兩個(gè)引腳為固定腳，與地相連。該封裝在設(shè)計(jì)時(shí)命名為USB_SMD。SMT類型USB母座參考封裝如圖所示。6.4CH341A下載器PCB設(shè)計(jì)6.4.1修改元件封裝CH341A下載器中所需要的SMT元件封裝設(shè)計(jì)完成后，可以新建設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，并創(chuàng)建原理圖文件，根據(jù)圖6-1繪制CH341A的電路原理圖，并為元件添加封裝。封裝信息見(jiàn)下表。晶振B，USB接口POWER和單列接口J1的封裝是我們自己定義，其余元件封裝在99SE默認(rèn)封裝庫(kù)中都能找到。6.4CH341A下載器PCB設(shè)計(jì)6.4.2創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表并在PCB文件中加載在原理圖中修改完元件封裝后，創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表。新建一個(gè)PCB文件，加載網(wǎng)絡(luò)表，結(jié)果如圖所示。6.4CH341A下載器PCB設(shè)計(jì)6.4.3PCB布局布線根據(jù)CH341A下載器的原理圖連接，進(jìn)行布局布線。元件所在層不需要修改，默認(rèn)在TopLayer（頂層信號(hào)層），在布局時(shí)讓電路板尺寸盡可能小。

6.4CH341A下載器PCB設(shè)計(jì)6.4.3PCB布局布線3D效果視圖。在CH341A下載器的PCB設(shè)計(jì)中，除了使用單面貼裝工藝方式之外，大家還可以結(jié)合之前所學(xué)的知識(shí)，自己繪制雙面貼裝，雙面混裝的PCB。項(xiàng)目總結(jié)在含有SMT元件的PCB設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意所選元件的封裝應(yīng)與實(shí)際元件的外型尺寸相一致，如果某個(gè)SMT元件的封裝在99SE封裝庫(kù)中找不到，則需自己定義。自定義SMT元件封裝步驟：

（1）按照元件尺寸參數(shù)，在TopOverlayer（頂層絲印層）繪制元件的投影輪廓。（2）確定焊盤(pán)位置，放置焊盤(pán)。SMT元件的焊盤(pán)在TopLayer（頂