Altium designer課程設(shè)計(jì)報(bào)告計(jì)算機(jī)輔助制圖技能訓(xùn)練

ID:137190 · 發(fā)表于 2016-9-24 15:45

計(jì)算機(jī)輔助制圖技能訓(xùn)練 課程設(shè)計(jì)報(bào)告

專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化

班級(jí)：電1401-2

學(xué) 號(hào)：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(jì)的目的

1. 熟悉Altium designer

6繪圖環(huán)境、各個(gè)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(guò)程

二、課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

(一)練習(xí) 練習(xí)Altium designer 6軟件的使用，練習(xí)原理圖，PCB的建立和設(shè)計(jì)以及原理圖庫(kù)，封裝庫(kù)的建立

(二)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原理圖，PCB

三、練習(xí)

本次課程設(shè)計(jì)的目的主要是熟悉Altium designer 6軟件的使用，學(xué)會(huì)用這個(gè)軟件繪制原理圖和PCB板。在練習(xí)這個(gè)軟件的過(guò)程中，主要包括以下幾個(gè)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(kù)文件和實(shí)例文件的操作和軟件的初步操作。

安裝的整個(gè)過(guò)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(kù)文件和實(shí)例文件卻并沒(méi)有安裝到目錄文件夾中，需要手動(dòng)復(fù)制到安裝目錄中，不然軟件會(huì)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(kù)面板的打開(kāi)，建立和切換）以及掌握了工程文件，原理圖，PCB文件，庫(kù)文件的建立和打開(kāi)。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(kù)文件，原理圖文件PCB文件。

2.熟悉原理圖，建立原理圖庫(kù)

該階段練習(xí)的內(nèi)容包括熟悉原理圖的繪制，參數(shù)設(shè)置，對(duì)原理圖進(jìn)行設(shè)計(jì)以及原理圖庫(kù)的建立和元件的繪制。打開(kāi)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(gè)默認(rèn)的原理圖編輯窗口，可根據(jù)要求對(duì)原理圖進(jìn)行圖紙的設(shè)置，進(jìn)入文檔選項(xiàng)可設(shè)置圖紙的方向，標(biāo)題塊，邊框，柵格，尺寸，字體。當(dāng)然也可以自定義圖紙格式，設(shè)置圖紙參數(shù)。在這一練習(xí)階段的重點(diǎn)和難點(diǎn)是原理圖的設(shè)計(jì)。

原理圖的總體設(shè)計(jì)過(guò)程包括設(shè)計(jì)圖紙的大小，設(shè)置設(shè)計(jì)環(huán)境，放置元件，原理圖布線，調(diào)整線路，報(bào)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(rèn)，所以我主要練習(xí)的部分就是元件的放置和原理圖的布線。打開(kāi)軟件，建立工程并在工程中建立原理圖文件之后，要進(jìn)行元件的放置，從庫(kù)中選擇元件放置在原理圖中并進(jìn)行連線。軟件自帶兩個(gè)庫(kù)，但元件有限，有些元件找不到，此時(shí)就需要自己建立原理圖庫(kù)，在庫(kù)中畫出自己所需的元件，然后再?gòu)膸?kù)中調(diào)至原理圖。

下圖為原理圖的設(shè)計(jì)過(guò)程，從庫(kù)中選擇元件，拖至原理圖中，連線即可

下圖為原理圖庫(kù)元件的繪制

PCB 板的設(shè)計(jì)及封裝庫(kù)的建立

在進(jìn)行PCB板的設(shè)計(jì)之前我先對(duì)PCB板進(jìn)行了一些了解，弄清楚了他是干嘛的，實(shí)現(xiàn)什么功能，因?yàn)橹挥辛私馑悴拍苷莆账�。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(gè)電路提供輸出端口和顯示。畫好原理圖，編譯沒(méi)錯(cuò)之后就可以導(dǎo)入PCB了，當(dāng)然前提是每個(gè)元件都得有自己的封裝。

設(shè)計(jì)PCB的過(guò)程中可采取自動(dòng)布局和自動(dòng)布線，但是元件多時(shí)難以達(dá)到理想的布局，布線效果，此時(shí)可以采取手動(dòng)布局，手動(dòng)布線。

手動(dòng)布線要遵尋PCB走線規(guī)則。電源、地線的處理既使在整個(gè)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(huì)使產(chǎn)品的性能下降，有時(shí)甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對(duì)電、地線的布線要認(rèn)真對(duì)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(shí)就需要考慮它們之間互相干擾問(wèn)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(qiáng)，對(duì)信號(hào)線來(lái)說(shuō)，高頻的信號(hào)線盡可能遠(yuǎn)離敏感的模擬電路器件，對(duì)地線來(lái)說(shuō)，整個(gè)PCB對(duì)外界只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)，所以必須在PCB 內(nèi)部進(jìn)行處理數(shù)、模共地的問(wèn)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；線寬大小：可以設(shè)置最小最大和首選過(guò)孔也跟線寬一個(gè)樣還有覆銅可以設(shè)置網(wǎng)格和實(shí)體之類的，還有覆銅線寬大小焊盤方式形狀。

遇到庫(kù)中沒(méi)有封裝的情況就需要自己根據(jù)元件實(shí)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(xí)過(guò)程中我也畫了幾個(gè)封裝作為練習(xí)。

下圖為封裝庫(kù)的建立

練習(xí)中遇到的錯(cuò)誤

（1）畫原理圖時(shí)沒(méi)添加封裝,更新不到PCB中

（2）重復(fù)命名造成編譯錯(cuò)誤

（3）連接線的時(shí)候沒(méi)有連接到元件的端點(diǎn)

（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(gè)圖是暑假期間在實(shí)驗(yàn)室跟胡立強(qiáng)老師學(xué)習(xí)AD時(shí)老師讓畫的時(shí)鐘電路，算是練習(xí)吧

時(shí)鐘電路原理圖

時(shí)鐘電路PCB

4、 設(shè)計(jì)

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(guò)程，能對(duì)原理圖和PCB板進(jìn)行設(shè)計(jì)

任何系統(tǒng)都包括一個(gè)最小系統(tǒng)，幫助完成最基本的功能。本次用的單片機(jī)是AT89C51，它的最小系統(tǒng)包括時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。根據(jù)課本所學(xué)可以這樣來(lái)設(shè)計(jì)：

時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)

一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于同步。

2.復(fù)位電路設(shè)計(jì)

在復(fù)位引腳RST上鏈接一個(gè)電容到VCC再接一個(gè)電阻到GND，由此形成一個(gè)RC充放電回路保證單片機(jī)上電時(shí)RST腳上有足夠的的時(shí)間對(duì)高電平進(jìn)行復(fù)位，隨后回歸到低電平進(jìn)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(dāng)開(kāi)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(jì)

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(shí)現(xiàn)的功能包括：

（1）定時(shí)器控制（在程序中加定時(shí)器中斷）

（2）開(kāi)關(guān)S2為開(kāi)始開(kāi)關(guān)，交警按下開(kāi)關(guān)S2交通燈開(kāi)始工作

（3）開(kāi)關(guān)S3為緊急停車開(kāi)關(guān)，當(dāng)十字路口發(fā)生交通事故時(shí)，交警按下S3，東西南北四個(gè)方向全變?yōu)榧t燈，車全部停下，待交通事故處理完畢按開(kāi)始開(kāi)關(guān)恢復(fù)通信

（4）開(kāi)關(guān)S4控制南北方向通行，東西方向停止通行

（5）開(kāi)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(huì)

本次的課程實(shí)踐很有收獲，下面我將對(duì)本次課程做個(gè)總結(jié)并談?wù)剛€(gè)人的一點(diǎn)體會(huì)和想法。

本次課程設(shè)計(jì)的目的是熟悉Altium designer 6繪圖環(huán)境、各個(gè)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(guò)程。通過(guò)暑假對(duì)軟件的自學(xué)和實(shí)習(xí)期間的練習(xí)，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(jì)任務(wù)，達(dá)到了目的。本次設(shè)計(jì)主要是熟練掌握Altium designer 6軟件的使用，學(xué)會(huì)用這個(gè)進(jìn)行計(jì)算機(jī)的輔助制圖。

其實(shí)AD軟件是一款功能強(qiáng)大的軟件，要想完全弄明白，搞清楚，不是一件容易的事。不過(guò)都說(shuō)學(xué)以致用，我們要學(xué)會(huì)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(gè)電路提供輸出端口和顯示。這樣做出一塊PCB板，會(huì)節(jié)省多少空間，節(jié)省多少資源。

在學(xué)習(xí)這個(gè)軟件的過(guò)程中，不可避免會(huì)遇到各種問(wèn)題，如剛開(kāi)始不知道封裝是什么，焊盤，過(guò)孔這些名詞也從來(lái)沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)。不過(guò)通過(guò)上網(wǎng)，或圖書館查資料，這些問(wèn)題還是被很好的克服了。還有在建庫(kù)的過(guò)程中，由于認(rèn)識(shí)有限，好多元件都不知道是什么，長(zhǎng)什么樣，封裝怎么畫，這是一個(gè)大難題，不過(guò)隨著學(xué)習(xí)的慢慢深入，一切問(wèn)題變得都不是問(wèn)題。

在完成課設(shè)的過(guò)程中和小組同學(xué)密切配合，更加體會(huì)了團(tuán)隊(duì)的重要性。同時(shí)參加這次課設(shè)也很好的鍛煉了自己的思維和獨(dú)立思考的能力以及動(dòng)手能力，當(dāng)然還有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力�？傊�，這次課設(shè)很有收獲。

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