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計算機輔助制圖技能訓(xùn)練 課程設(shè)計報告 專 業(yè)：電氣工程及其自動化 班 級：電1401-2 學(xué) 號：20142536 姓 名：劉雙鑫 指導(dǎo)教師：何朝峰 完成日期：2016/9/8 一、課程設(shè)計的目的1. 熟悉Altium designer 6繪圖環(huán)境、各個功能模塊、界面環(huán)境設(shè)置方以及文件管理方法。 2. 掌握用Altium designer 6繪制電子電路原理圖的基本方法。 3. 掌握用Altium designer 6繪制電子電路PCB板的過程 二、課程設(shè)計的主要內(nèi)容 (一)練習 練習Altium designer 6軟件的使用，練習原理圖，PCB的建立和設(shè)計以及原理圖庫，封裝庫的建立 (二)設(shè)計 設(shè)計原理圖，PCB
三、練習 本次課程設(shè)計的目的主要是熟悉Altium designer 6軟件的使用，學(xué)會用這個軟件繪制原理圖和PCB板。在練習這個軟件的過程中，主要包括以下幾個內(nèi)容： 1.軟件的安裝 內(nèi)容包括軟件的安裝；英文轉(zhuǎn)中文；軟件的激活；庫文件和實例文件的操作和軟件的初步操作。 安裝的整個過程看的是安裝視頻，照視頻上一步步操作，需要注意的是軟件安裝后，庫文件和實例文件卻并沒有安裝到目錄文件夾中，需要手動復(fù)制到安裝目錄中，不然軟件會缺失某些功能。軟件的初步操作，我熟悉了常規(guī)面板（包括工程面板，F(xiàn)ies面板，庫面板的打開，建立和切換）以及掌握了工程文件，原理圖，PCB文件，庫文件的建立和打開。值得注意的是與工程相關(guān)的文件應(yīng)建立在工程下使用，在工程里建立相關(guān)的庫文件，原理圖文件PCB文件。 2.熟悉原理圖，建立原理圖庫 該階段練習的內(nèi)容包括熟悉原理圖的繪制，參數(shù)設(shè)置，對原理圖進行設(shè)計以及原理圖庫的建立和元件的繪制。打開軟件，建立工程之后可在工程中添加原理圖和PCB。建立原理圖文件以后，即可出現(xiàn)一個默認的原理圖編輯窗口，可根據(jù)要求對原理圖進行圖紙的設(shè)置，進入文檔選項可設(shè)置圖紙的方向，標題塊，邊框，柵格，尺寸，字體。當然也可以自定義圖紙格式，設(shè)置圖紙參數(shù)。在這一練習階段的重點和難點是原理圖的設(shè)計。 原理圖的總體設(shè)計過程包括設(shè)計圖紙的大小，設(shè)置設(shè)計環(huán)境，放置元件，原理圖布線，調(diào)整線路，報表輸出，文件保存并打印。由于相關(guān)的設(shè)置可以選擇默認，所以我主要練習的部分就是元件的放置和原理圖的布線。打開軟件，建立工程并在工程中建立原理圖文件之后，要進行元件的放置，從庫中選擇元件放置在原理圖中并進行連線。軟件自帶兩個庫，但元件有限，有些元件找不到，此時就需要自己建立原理圖庫，在庫中畫出自己所需的元件，然后再從庫中調(diào)至原理圖。 下圖為原理圖的設(shè)計過程，從庫中選擇元件，拖至原理圖中，連線即可 下圖為原理圖庫元件的繪制 在進行PCB板的設(shè)計之前我先對PCB板進行了一些了解，弄清楚了他是干嘛的，實現(xiàn)什么功能，因為只有了解他你才能掌握它。查詢了相關(guān)資料，我發(fā)現(xiàn)PCB板就是一塊連接板，它的主要目的是為元件提供電氣連接，為整個電路提供輸出端口和顯示。畫好原理圖，編譯沒錯之后就可以導(dǎo)入PCB了，當然前提是每個元件都得有自己的封裝。 設(shè)計PCB的過程中可采取自動布局和自動布線，但是元件多時難以達到理想的布局，布線效果，此時可以采取手動布局，手動布線。 手動布線要遵尋PCB走線規(guī)則。電源、地線的處理 既使在整個PCB板中的布線完成得都很好，但由于電源、 地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產(chǎn)品的性能 下降，有時甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對電、 地線的布線要認真對待，把電、地線所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度，以保證 產(chǎn)品的質(zhì)量。在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題，特別是地線上的噪音干擾。 數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度 強，對信號線來說，高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線來說，整個PCB對外界只有一個結(jié)點，所以必須在PCB 內(nèi)部進行處理數(shù)、模共地的問題。 PCB布局規(guī)則：間距：線與線 ，線與零件等雙面板一般都是10mil左右 ；線寬大�。嚎梢栽O(shè)置最小最大和首選 過孔也跟線寬一個樣 還有覆銅 可以設(shè)置網(wǎng)格和實體之類的，還有覆銅線寬大小 焊盤方式形狀。 遇到庫中沒有封裝的情況就需要自己根據(jù)元件實際的的引腳排列，外形，尺寸大小等因素建立元件封裝。在練習過程中我也畫了幾個封裝作為練習。 下圖為封裝庫的建立 （1）畫原理圖時沒添加封裝,更新不到PCB中 （2）重復(fù)命名造成編譯錯誤 （3）連接線的時候沒有連接到元件的端點 （4）元件的引腳名和封裝引腳的引腳名不一致，比如二極管元件引腳是A 和K，封裝是1和2. - 下面兩個圖是暑假期間在實驗室跟胡立強老師學(xué)習AD時老師讓畫的時鐘電路，算是練習吧
時鐘電路原理圖
時鐘電路PCB
4、 設(shè)計本課程要求掌握用Altium designer 6繪制電子電路原理圖的基本方法和用Altium designer 6繪制電子電路PCB板的過程，能對原理圖和PCB板進行設(shè)計 任何系統(tǒng)都包括一個最小系統(tǒng)，幫助完成最基本的功能。本次用的單片機是AT89C51，它的最小系統(tǒng)包括時鐘電路和復(fù)位電路。根據(jù)課本所學(xué)可以這樣來設(shè)計： 一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于同步。 2.復(fù)位電路設(shè)計 在復(fù)位引腳RST上鏈接一個電容到VCC再接一個電阻到GND，由此形成一個RC充放電回路保證單片機上電時RST腳上有足夠的的時間對高電平進行復(fù)位，隨后回歸到低電平進入正常工作狀態(tài)，電阻電容取典型值10k和10uf。按鍵復(fù)位就是當開關(guān)按下后電容放電，RST被拉到高電平。 最小系統(tǒng)原理圖 3.交通燈的設(shè)計 本次課設(shè)選擇的題目是交通燈，基于at89c51最小系統(tǒng)的交通燈，可實現(xiàn)的功能包括： （1）定時器控制（在程序中加定時器中斷） （2）開關(guān)S2為開始開關(guān)，交警按下開關(guān)S2交通燈開始工作 （3）開關(guān)S3為緊急停車開關(guān)，當十字路口發(fā)生交通事故時，交警按下S3，東西南北四個方向全變?yōu)榧t燈，車全部停下，待交通事故處理完畢按開始開關(guān)恢復(fù)通信 （4）開關(guān)S4控制南北方向通行，東西方向停止通行 （5）開關(guān)S5控制東西方向通行，南北方向停止通行 原理圖 PCB圖 5、總結(jié)及心得體會 本次的課程實踐很有收獲，下面我將對本次課程做個總結(jié)并談?wù)剛�人的一點體會和想法。 本次課程設(shè)計的目的是 熟悉Altium designer 6繪圖環(huán)境、各個功能模塊、界面環(huán)境設(shè)置方以及文件管理方法。 掌握用Altium designer 6繪制電子電路原理圖的基本方法和用Altium designer 6繪制電子電路PCB板的過程。通過暑假對軟件的自學(xué)和實習期間的練習，考試，以及課設(shè)題目的完成，自己學(xué)到了很多東西，完成了本次課程設(shè)計任務(wù)，達到了目的。本次設(shè)計主要是熟練掌握Altium designer 6軟件的使用，學(xué)會用這個進行計算機的輔助制圖。 其實AD軟件是一款功能強大的軟件，要想完全弄明白，搞清楚，不是一件容易的事。不過都說學(xué)以致用，我們要學(xué)會這款軟件中我們能用的的，并熟練掌握，讓這款軟件更好的為我們服務(wù)。用AD完成制圖，制板一系列工作，制作出具有一定功能，自己需要的電路板，是多么好的一件事。PCB板就是一塊連接板，它的主要目的是為元件提供電氣連接，為整個電路提供輸出端口和顯示。這樣做出一塊PCB板，會節(jié)省多少空間，節(jié)省多少資源。 在學(xué)習這個軟件的過程中，不可避免會遇到各種問題，如剛開始不知道封裝是什么，焊盤，過孔這些名詞也從來沒聽說過。不過通過上網(wǎng)，或圖書館查資料，這些問題還是被很好的克服了。還有在建庫的過程中，由于認識有限，好多元件都不知道是什么，長什么樣，封裝怎么畫，這是一個大難題，不過隨著學(xué)習的慢慢深入，一切問題變得都不是問題。 在完成課設(shè)的過程中和小組同學(xué)密切配合，更加體會了團隊的重要性。同時參加這次課設(shè)也很好的鍛煉了自己的思維和獨立思考的能力以及動手能力，當然還有發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。總之，這次課設(shè)很有收獲。
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