AltiumDesigner10电路设计基础入门教学教育资料.doc

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1、目目 录录目 录.2 第一部分 应用电子技术实训教学大纲，要求与实训资源简介.5 1.1 应用电子技术实训教学大纲.5 1.2 实训内容与学时分配.6 1.3 实训安排与考核方式.9 第二部分 Altium Designer10 电路设计实训入门.10 2.1 印制电路板与 Protel 概述.10 2.1.1 印制电路板设计流程.10 2.2 原理图设计 .12 2.2.1 原理图设计步骤：.12 2.2.2 原理图设计具体操作流程.12 2.3 原理图库的建立 .19 2.3.1 原理图库概述 .19 2.3.2 编辑和建立元件库.19 2.4 创建 PCB 元器件封装.25 2.4.1

2、元器件封装概述 .25 2.4.2 创建封装库大体流程.26 2.4.3 绘制 PCB 封装库具体步骤和操作 .26 2.5 PCB 设计.35 2.5.1 重要的概念和规则.35 2.5.2 PCB 设计流程.36 2.5.3 详细设计步骤和操作.36 2.6 实训项目 .42 2.6.1 任务分析 .42 2.6.2 任务实施 .44 第三部分 PCB 板基础知识、布局原则、布线技巧、设计规则.73 3.1 PCB 板基础知识.73 3.2 PCB 板布局原则.75 3.3 PCB 板布线原则.76 3.4 Alitum Designer 的 PCB 板布线规则 .77 第四部分 自制电路

3、板实训入门.89 4.1 自制电路板最常用方法及工具介绍.89 4.2 描绘法自制电路板 .92 4.3 感光板法制作电路板(图解说明全过程) .98 4.4 热转印法制作电路板 .102 4.5 丝网印法制作电路板(图解说明全过程) .107 4.6 感光干膜法制作电路板.112 第五部分 PCB 线路板雕刻机系统实训入门 .1135.1 PCB 线路板雕刻机概述.113 5.2 雕刻机的使用 .115 5.2.1 如何生成加工文件.1155.2.2 硬件使用说明 .119 5.2.3 软件使用功能介绍.121 5.3 线路板制作操作步骤.126 第六部分电路板抄板入门 .129 6.1 P

4、CB 抄板.129 6.1.1 概述.129 6.1.2 抄板步骤 .129 6.2 BOM 清单的制作.136 6.3 PCB 反推原理图.138 第七部分 实训项目 .140 实训一 PCB 焊接技术.140 实训二 AD 绘制原理图.144 实训三 AD 绘制 PCB 图 .146 实训四 刀刻法（描绘法）制作 PCB 板 .148 实训五 热转印法印制 PCB 板.150 实训六 雕刻机印制 PCB 板.152 实训七 产品装配与调试.153 实训八 PCB 抄板.156 实训九 PCB 抄板反推原理图 .158 实训十 原理图与 PCB 的相互推演练习 .160 实训十一 电子产品实

5、训总结汇报.162 第八部分 实训电路模块库.163 8.1 单片机电路模块 .163 1.AT89S5X 单片机模块 .163 2.AVR 单片机模块.165 3.STM32F103 单片机模块 .167 4. EPM240 可编程数字逻辑模块.169 8.2 传感器电路模块 .171 1. 温湿度传感器模块.171 2. 火焰烟雾传感器模块.173 3. 光敏传感器模块.174 4. 人体红外传感器模块.175 5. 震动传感器模块.177 6. 超声波测距传感器模块.179 7. RFID 刷卡模块.180 8. 三轴加速度、三轴角速度、三轴磁阻传感器模块.181 9. 空气质量传感器模

6、块.183 10. 声音传感器模块 .184 11. 电流传感器模块 .185 12. 霍尔传感器模块 .186 13. 颜色传感器模块 .187 8.3 信号采集处理模块 .189 1. 高速 AD 采集模块.189 2. 高速 DA 转换模块.1918.4 通信接口模块 .193 1. RS232 串口模块 .193 2. RS485 总线模块 .194 3. USB 接口模块.195 4. CAN 总线模块.198 5. NRF24L01 无线通信模块 .199 6. 蓝牙通信模块 .201 7. WIFI 通信模块.202 8. ZIGBEE 模块.203 9. GSM/GPRS 通信

7、模块.205 8.5 执行器件模块 .208 1. 直流电机模块 .208 2. 步进电机模块 .209 3. 继电器控制模块.210 8.6 人机交互接口模块 .212 1. 键盘模块 .212 2. 旋转编码开关模块.214 3. 数码管模块 .215 4. 点阵液晶模块 .216 5. 流水灯与交通灯模块.218 8.7 其他模块 .220 1. 时钟与存储器模块.220第二部分第二部分 Altium Designer10 电路设计实训电路设计实训入门入门2.1 印制印制电电路板与路板与 Protel 概述概述随着电子技术的飞速发展和印制电路板加工工艺不断提高，大规模和超大规模集成电路的

8、不断涌现，现代电子线路系统已经变得非常复杂。同时电子产品有在向小型化发展，在更小的空间内实现更复杂的电路功能，正因为如此，对印制电路板的设计和制作要求也越来越高。快速、准确的完成电路板的设计对电子线路工作者而言是一个挑战，同时也对设计工具提出了更高要求，像Cadence、PowerPCB 以及 Protel 等电子线路辅助设计软件应运而生。其中Protel 在国内使用最为广泛。本书所有讲解均使用 Altium Designer Release 10（Protel 新版本） 。2.1.1 印制电路板设计流程印制电路板设计流程用 Altium Designer Release 10 绘制印制电路板

9、的流程图如图 2.1-1 所示。是否合格？生成网络表否开始新建原理图文件设置工作环境放置元件原理图的布线原理图电气检查编译和调整新建工程（项目文件）创建 PCB图 2.1-1 电路板绘制流程图是规划 PCB加载元件封装加载网络表元件布局及其调整设置布线规则布线及其调整电气规则检查生成报表文件保存并打印输出结束2.2 原理原理图设计图设计2.2.1 原理图设计步骤：原理图设计步骤：原理图设计过程如下图 2.2-1 所示。图 2.2-1 原理图设计流程2.2.2 原理图设计具体操作流程原理图设计具体操作流程（说明：以设计“两级放大电路”为例，电路原理图如图 2.2-2 所示）注意：注意：建议先建立

10、好 PCB 工程（项目）文件后再进行原理图的绘制工作，生成网络表编译和调整存盘和报表输出结束开始新建原理图文件设置工作环境放置元件原理图的布线原理图电气检查设置图纸大 小以及颜色 栅格等放置元件；调整元 件位置；对名称、 封装进行定义和设 定通过导线或网络 标号将元件联接 起来通过项目编译， 完成错误检查修改和 调整错 误是否合格？原理图文件需加载到项目文件中，且保存到同一文件夹下。2.2-2 两级放大电路（1）创建）创建 PCB 工程（项目文件）工程（项目文件）启动 Protel DXP 后，选择菜单【File】/【New】/【Project】/【PCB Project】命令；完成后如图 2

11、.2-3 所示。 图 2.2-3 新建工程后（2）保存）保存 PCB 项目（工程）文件项目（工程）文件选择【File】/【Save Project】菜单命令，弹出保存对话框【Save PCB_Project1.PrjPCBAS】对话框如图 2.2-4 所示；选择保存路径后在【文件名】栏内输入新文件名保存到自己自己建立的文件夹中。（3）创建原理图文件）创建原理图文件注意：在新建的 PCB 项目（工程）下新建原理图文件在新建的 PCB 项目（工程）下，选择菜单【File】/【New】/【Schematic】命令；完成后如图 2.2-5 所示。（4）保存原理图文件）保存原理图文件选择【File】/【

12、Save】菜单命令，弹出保存对话框【Save Sheet1.SchDocAS】对话框如图 2.2-6 所示；选择保存路径后在【文件名】栏内输入新文件名保存到自己建立的文件夹中。图 2.2-4 保存工程文件 图 2.2-5 新建原理图（5）设置工作环境）设置工作环境注意：建议初学者保持默认，暂时不需要设置，等到一定水平后再进行设置。选择【Design】/【Document Options】菜单命令，在系统弹出的【Document Options】中进行设置。图 2.2-6 保存原理图文件（6）放置元件）放置元件注意：在放置元件之前需要加载所需要的库（系统库或者自己建立的库） 。方法一：安装库文件

13、的方方法一：安装库文件的方式放置式放置如果知道自己所需要的元件在哪一个库，则只需要直接将该库加载，具体加载方法如下：选择【Design】/【Add/Remove library】菜单命令，弹出【Available Library】对话框，如图 2.2-7 所示；单击安装找到库文件即可。 图 2.2-7 安装库文件方法二：搜索元件方式放置方法二：搜索元件方式放置在我们不知道某个需要用的元件在哪一个库的情况下，可以采用搜索元件的方式进行元件放置。具体操作如下：选择【Place】/【Part】菜单命令，弹出【Place Part】对话框如图 2.2-8 所示。图 2.2-8 放置元器件接着选择【Ch

14、oose】 ，弹出【Browse Librarys】对话框如图 2.2-9 所示。单击【Find】进行查找。图 2.2-9 浏览元器件单击【Find】后弹出【Librarys Search】对话框如图 2.2-10 所示；图 2.2-10 查找元器件 设置完成后单击【Search】 ，弹出如图 2.2-11 所示的对话框。图 2.2-11 查找元器件列表选中所需的元件后单击【OK】后操作如图 2.2-12 所示：图 2.2-12 放置元器件此时元件就粘到了鼠标上，如图：，单击鼠标左键即可放置元件。方法三：自己建立元件库方法三：自己建立元件库具体建库步骤参见原理图库的建立一章。添加元件同方法一，不在赘述。注意：在放置好元件后需要对元件的位置、名字、封装、序号等进行修改和定义。 （除元件位之外其他修改也可以放到布线以后再进行）元件属性修改方法如下：在元件上双击鼠标左键，弹出【Properties for Schematic Component in Sheet原理图文件名】对话框，属性修改如图 2.2-13 所示。封装修改过程如下：如图 2.2-13 所示对话框中选择 Footprint，进行单击，过程如图 2.2-14 所示。图 2.2