PCB专业课程设计方案报告.docx

目 录
一、课程设计的目的2
二、课程设计的要求2
三、课程设计的流程2
四、电路设计软件使用过程3
1.电路原理图设计3
2. PCB设计3
3.基本框架4
五、 电路原理图结构分析5
六、电路中所需要的元器件清单6
七、文件库的创建7
八、DXP 2004电路原理图7
九、绘制的PCB图像8
十、加补泪滴8
十一、放置覆铜9
二、课程设计的要求9
十二、制作过程的封装10
十三、遇到的问题11
十四、心得体会11
十五、参考文献11

PCB课程设计汇报
一、 课程设计目标
教学目标是培养学生掌握经典电路设计软件DXP ，含有独立绘制电子线路图、制作PCB电路板能力。使得同学们在以后学习和工作中掌握常见电子线路设计软件使用方法。
1.掌握DXP 创建数据库、新建文件、文件导入导出、文件拷贝剪切粘贴、文件更名、文件删除、设置多窗口显示方法等操作。
2.掌握原理图图纸尺寸、图纸边框、图纸颜色、标题栏格式、网格尺寸、光标形状、系统字符字体等设置方法。
3.电路原理图绘制方法和高级绘图工具绘制电路原理图方法。
4.掌握依据原理图生成多种报表操作方法和打印原理图方法。
5.掌握原理图元件库元件编辑方法。
6.掌握绘制印刷线路板环境设置。
7.掌握绘制印刷线路板基础操作。
集中将以上技能经过一个完整电路充足反应出来以实现电路原理图绘制, 印刷线路板绘制,设计布局,布线规则等。
经过此课程设计训练，深入提升对DXP 这一软件综合利用能力，锻炼实际应用能力，巩固所学知识，为同学们未来走向工作岗位奠定基础。

二、课程设计要求：
1.设计汇报简述设计原理和思绪，附上电路原理图和PCB设计图及元件报表,元件连接网络表； 。
2.要求电路满足：包含IC芯片4个；电容大于10个；电阻大于10个；连接器13个；其它元器件若干。
3.设计上述印制电路板图时不限尺寸和形状，但要求元件布局紧凑、科学合理、整齐美观。(单层板\局部手工布线)
4.对设计印制电路板图进行敷铜和补泪滴处理。

三、课程设计步骤：
1.查找资料确定符合要求原理图。
2.了解电路图原理。
3.绘制原理图。
4.集中熟悉多种元器件，和多种封装形式。
5.绘制印刷线路板图。
6.打印设计说明所需多种资料。
7.写设计说明上交资料。
四、电路设计软件使用过程：
1.电路原理图设计：
原理图设计最基础要求是正确性，其次是布局合理，最终是在正确性和布局合理前提下努力争取完美。
(1) 开启原理图设计界面，进入DXP ,创建一个文件库；
(2) 设置原理图设计环境，实施菜单Design/Option和Tool/Preferences，设置图纸大小，捕捉栅格，电器栅格等;
(3) 创建自己元件库，优异入DXP 原理图编辑器，新建一个元件，绘制SCH元件和放入元件管脚，给新建元件更名，绘制元件外形和放入说明文字并保留好，画原理图时候,就能够调用这些元件了;
(4) 装入所需元件库，在设计管理器中选择Browse区域中下拉框中选择Library,然后单击ADD按钮，在弹出窗口中寻求DXP 子目录，在该目录中选择Library路径，在元件库列表中选择所需元件库，单击ADD按钮，即可把元件库增加到元件库管理器中;
(5) 放置元件，依据实际电路需要，到元件库中找出所需元件，然后用元件管理器Place按钮将原件放置在工作平面上，再依据和按键之间走线把元件调整好;
(6) 原理图布线，利用DXP 所提供多种工具，指令进行布线，将工作平面上器件用含有其意义导线，符号连接起来，组成一个完整电路原理图;
(7) 编辑和调整，利用DXP 所提供多种强大功效对原理图深入调整和修改，以确保原理图美观和正确。同时对元件编号，封装进行定义和设定等;
(8) 检验原理图，使用DXP 电器规则，及实施菜单命令Tool对画好电路原理图进行电气规则检验，若有错误，依据错误情况进行更正；
(9) 生成网络表，网络表是电路原理图设计和印刷电路板设计之间桥梁，元件封装，参数及元件之间连接关系网络表。

2. PCB设计：
电路设计最终目标是为了设计出电子产品，而电子产品物理结构是经过印刷电路板来实现。基础结构框图以下
(1) 开启印刷电路板设计服务器,实施菜单File/New命令，从框中选择PCB设计服务器（PCB Document）图标，双击该图标，建立PCB设计文档。双击文档图标，进入设计服务器界面；
(2) 计划电路板,依据要设计电路确定电路板尺寸。选择Keep Out Layer复选框，实施菜单命令Place/Track,绘制电路板边框。实施菜单Design/Options，在“ Signal Lager”中选择Bottom Lager,把电路板定义为单面板；
(3) 设置参数,参数设置是电路板设计很关键步骤，实施菜单命令Design/Rules,左键单击Routing按钮，依据设计要求，在规则类(Rules Classes)中设置参数；
(4) 装入元件封装库,实施菜单命令Design/Add/Remove Library,在“添加、删除元件库”对话框中所选择全部元件所对应元件封装库；
(5) 装入网络表,实施菜单Design/Load Nets命令，然后在弹出窗口中单击Browse按钮，再在弹出窗口中选择地电路原理图生成网络表文件，假如没有错误，单击Execute。若出现错误提醒，必需更改错误；
(6) DXP 既能够进行自动布局也能够进行手工布局，实施菜单命令Tools/Auto Placement/Auto Placer能够自动布局。布局是布线关键性一步，为了使布局愈加合理，最好采取手工布局方法；
(7) 自动布线DXP 采取无网络，基于形式对角线自动布线技术。实施菜单命令Auto Routing/All，并在弹出窗口中单击Route all按钮，程序即对印刷电路板进行自动布线。只要设置相关参数，元件布局合理；
(8) 手工数调整自动布线结束后，手工调整，把电路板设计得尽善尽美。
(9) 继续完善PCB设计，对其进行对设计印制电路板图进行敷铜和补泪滴处理。

3.基础框架：
综合上述所得出次序逻辑图纲领以下：
绘制原理图

文档保留及输出
布线及调整
元件布局
装入网络表及封装
计划电路板

五、 电路原理图 结构分析：

图1
以上原理图系统板上硬件连线：
a) 把“单片机系统”区域中P1.0－P1.7和“动态数码显示”区域中ABCDEFGH端口用8芯排线连接。
b) 把“单片机系统”区域中P2.0－P2.7和“动态数码显示”区域中S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排线连接。
c) 把“单片机系统”区域中P3.0和“模数转换模块”区域中ST端子用导线相连接。
d) 把“单片机系统”区域中P3.1和“模数转换模块”区域中OE端子用导线相连接。
e) 把“单片机系统”区域中P3.2和模数转换模块”区域中EOC端子用导线相连接。
f) 把“单片机系统”区域中P3.3和“模数转换模块”区域中CLK端子用导线相连接。
g) 把“模数转换模块”区域中A2A1A0端子用导线连接到“电源模块”区域中GND端子上。
h) 把“模数转换模块”区域中IN0端子用导线连接到“三路可调电压模块”区域中VR1端子上。
i) 把“单片机系统”区域中P0.0－P0.7用8芯排线连接到“模数转换模块”区域中D0D1D2D3D4D5D6D7端子上。
j) 把“单片机系统”区域中P3.6、P3.7用导线分别连接到“八路发光二极管指示模块”区域中L1、L2上。
k) 把“单片机系统区域中P3.5用导线连接到“音频放大模块”区域中SPK IN端口上。
l) 把“音频放大模块”区域中SPK OUT插入音频喇叭。
六、电路中所需要元器件清单：

七、文件库创建：

八、DXP 电路原理图：

九、绘制PCB图像：（未处理过）

十、加补泪滴：

十一、放置覆铜：
覆铜：将电路板空白地方用铜膜铺满，关键目标是提升电路板抗干扰能力，通常将铜膜和地相接，这么电路板中空白地方就铺满了接地铜膜，电路板抗干扰能力就大大提升了。

十二、制作过程中需要对四位一体数码管进行画图和封装：

其中相关四位一体数码管管脚参数以下：

十三、碰到问题：
经过这次PCB设计作业，提升了我对DXP 软件认识，深入巩固、加深和拓宽了所学知识，树立了正确设计思想，熟悉掌握了PCB设计通常规律，也培养了分析和处理问题能力，对自己进行了一个全方面PCB设计基础技能训练。
在操作中碰到问题及处理方法：
1. 手动布线时候，导线是不能交叉，处理这个问题方法就是增添一个焊盘，然后分别在Top layer和Button layer两层布线经过焊盘将两端连起来。
2. 元件导入PCB时，假如某个元件不能完成封装，就要双击该元件查看，在出现Component Properties对话框中双击Footprint即可查看该元件是否封装，假如没有，就要在Library库中添加上该元件。
3.PCB封装时，最好不要在封装图上写标注，不然，此标注将和封装连为体，布线时，线不能经过此标注，这就给布线带来了麻烦，其实在原理图中能够直接对元件进行标注，双击某个元件就能够更名了。
4.这次原理图比较复杂，给布线带来了很多麻烦，线不能全部布完整或线布二分之一电脑就死机了，所以在放置元器件时要尤其注意，尽可能根据原理图位置摆放，先放大元器件，再放置元器件周围电容电阻及LED，最终布线就方便快速多了。
这次作业能够顺利完成我要尤其感谢老师帮助和指导，以后我要愈加努力,多多上机练习加强自己动手操作能力。

十四、心得体会：

此次课程设计不仅加深巩固所学内容，同时对所学内容进行扩展，有一定深度和广度，能充足发挥学生能动性和想象力。我不仅学会了怎样使用Protel，而且画出电路原理图和设计PCB板，而且还在实习中愈加深刻体会了怎样和同学配合，互帮互助精神。在课程设计中碰到了部分比较难问题，自己不怕困难，自己专研，学会怎样独立思索并处理问题。最终处理不了上网搜集资料，请教老师，大家互帮帮助，表现了良好团体意识。为未来进入社会前锻炼自己合作精神，愈加好为未来工作打好基础。经过电路设计，安装，调试等一系列步骤实施，提升学生电路设计能力，实际操作能力。最终在大家共同努力下，圆满完成了此次课程设计全部任务。

十五、考考文件：
《Protel 实用教程--原理图和PCB设计》（第三版）

电子工业出版社（谷树钟、温克利、冯雷著）