u盤(pán)電路原理圖設(shè)計(jì)

1、,U盤(pán)電路原理圖設(shè)計(jì),,本任務(wù)內(nèi)容,,,1.引導(dǎo)文2.工作任務(wù)描述3.操作演示,引導(dǎo)文,引導(dǎo)文任務(wù)2.3 U盤(pán)電路原理圖設(shè)計(jì),教學(xué)目的知識(shí)能力：熟悉Altium Designer原理圖中網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)、輸入輸出端口、ERC測(cè)試點(diǎn)、注釋及非電氣圖形等對(duì)象的屬性。技能能力：采用模塊法繪制U盤(pán)電路原理圖，并掌握知識(shí)能力中對(duì)象的操作方法和技巧。社會(huì)能力：培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。,2.3.1

2、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的放置及屬性,在Altium Designer的原理圖繪制過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)元器件間的電氣連接的方法有四種，一是元件引腳直接連接，二是利用導(dǎo)線連接，三是使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，四是利用節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的物理意義是電氣連接點(diǎn)。,引導(dǎo)文,1．網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的放置操作步驟,引導(dǎo)文,1）單擊wiring工具欄中的 圖標(biāo)，或執(zhí)行菜單命令“Place|Net Label”，或按快捷鍵P|N，光標(biāo)變成十字形且?guī)в幸粋€(gè)初始標(biāo)號(hào)為Net Label1隨光標(biāo)浮動(dòng)。2）

3、移動(dòng)光標(biāo)到需要放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的導(dǎo)線上，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)仍為浮動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)按空格鍵可改變其方向，當(dāng)出現(xiàn)紅色交叉標(biāo)志時(shí)，單擊即可完成放置。此時(shí)光標(biāo)仍處于放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的狀態(tài)，重復(fù)操作即可放置其他的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，右擊或按Esc鍵即可退出。3）設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的屬性。在放置狀態(tài)時(shí)按Tab鍵，或放置到圖紙上后，雙擊網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，系統(tǒng)彈出Net Label （網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)）屬性設(shè)置對(duì)話框，如圖2-48所示。設(shè)置完畢，單擊Ok按鈕。,圖2-48 Net label 對(duì)話框,

4、2．網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的屬性,引導(dǎo)文,Net Label （網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)）屬性設(shè)置對(duì)話框中各項(xiàng)含義：1）Net：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)名稱。2）X-Location、Y-Location：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的位置。3）Orientation：設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的方向。共有4種方向。0 Degrees（0度）、90 Degrees（90度）、180 Degrees（180度）、270 Degrees（270度）。4）Color：設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的顏色。5）Font：設(shè)置網(wǎng)

5、絡(luò)標(biāo)號(hào)的字體、字號(hào)。,圖2-49 Port屬性對(duì)話框,,,2.3.3 忽略ERC測(cè)試點(diǎn),1．忽略ERC測(cè)試點(diǎn)的放置操作步驟1）單擊wiring工具欄中的 圖標(biāo)，或執(zhí)行菜單命令“Place|Directives|No ERC”，或按快捷鍵“P|V|N”，光標(biāo)變成十字形且?guī)в胁㈦S光標(biāo)浮動(dòng)。2）移動(dòng)光標(biāo)到需要放置忽略ERC測(cè)試點(diǎn)的引腳上，忽略ERC測(cè)試點(diǎn)仍為浮動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)紅色交叉標(biāo)志時(shí)，單擊即可完成放置。此時(shí)光標(biāo)仍處于放置忽略ERC

6、測(cè)試點(diǎn)的狀態(tài)，重復(fù)操作即可放置其他的忽略ERC測(cè)試點(diǎn)，右擊或按Esc鍵即可退出。3）設(shè)置忽略ERC測(cè)試點(diǎn)的屬性。在放置狀態(tài)時(shí)按Tab鍵，或放置到圖紙上后，雙擊忽略ERC測(cè)試點(diǎn)，系統(tǒng)彈出No ERC屬性設(shè)置對(duì)話框，如圖2-50所示。設(shè)置完畢，單擊Ok按鈕。,,2．忽略ERC測(cè)試點(diǎn)的屬性1）Color：忽略ERC測(cè)試點(diǎn)顏色。2）Location X、Location Y：忽略ERC測(cè)試點(diǎn)位置。3）lock：確定忽略ERC測(cè)試點(diǎn)是否處

7、于鎖定狀態(tài)。,圖2-50 Net label 對(duì)話框,2.3.4 PCB布線指示,1．PCB布線指示的放置操作步驟1）執(zhí)行菜單命令“Place|Directives|PCB Layout”，或按快捷鍵“P|V|P”，光標(biāo)變成十字形且?guī)в须S光標(biāo)浮動(dòng)。2）移動(dòng)光標(biāo)到需要放置PCB布線指示的位置上，PCB布線指示仍為浮動(dòng)狀態(tài)，單擊即可完成放置。此時(shí)光標(biāo)仍處于放置PCB布線指示的狀態(tài)，重復(fù)操作即可放置其他的PCB布線指示，右擊或按Es

8、c鍵即可退出。3）設(shè)置PCB布線指示。在放置狀態(tài)時(shí)按Tab鍵，或放置到圖紙上后，雙擊PCB布線指示，系統(tǒng)彈出Parameters屬性設(shè)置對(duì)話框，如圖2-51所示。設(shè)置完畢，單擊Ok按鈕。,引導(dǎo)文,,,,圖2-51 Port屬性對(duì)話框,2．PCB布線指示的屬性1）Name：用于輸入PCB布線指示符號(hào)的名稱。2）Orientation：用于輸入PCB布線指示符號(hào)的方向，共有4種方向。0 Degrees（0度）、90 Degrees

9、（90度）、180 Degrees（180度）、270 Degrees（270度）。3）X-Location、Y-Location：用于輸入PCB布線指示符號(hào)在原理圖上的橫縱坐標(biāo)。4）參數(shù)坐標(biāo)窗口：該窗口列出該P(yáng)CB布線指示的相關(guān)參數(shù)，包括名稱、數(shù)值、類型。選中任一參數(shù)值，單擊Edit按鈕，系統(tǒng)彈出如圖2-52所示Parameters Properties設(shè)置對(duì)話框。在該對(duì)話框中單擊“Edit Rule Values”，系統(tǒng)將彈出

10、Choose Design Rule Type對(duì)話框，如圖2-53所示。列出了PCB布線指示用到的所有類型的規(guī)則供用戶選擇。,引導(dǎo)文,圖2-52 Parameters Properties設(shè)置對(duì)話框 圖2-53 Choose Design Rule Type對(duì)話框,2.3.5 非電氣圖形,單擊 按鈕，各種工具如圖2-54所示。Altium Designer的繪圖功能，都體現(xiàn)在Drawing Tools工具欄中。該工具

11、欄在Place菜單下。其功能如下：,圖2-54 Drawing Tools工具欄,1. 繪制直線的參作步驟 1）單擊 圖標(biāo)，或執(zhí)行菜單命令“Place|Drawing Tools|Line”，光標(biāo)變成十字形。2）單擊鼠標(biāo)左鍵確定直線的起點(diǎn)。3）在畫(huà)直線的過(guò)程中，可以按Shift+空格鍵改變拐彎樣式。 4）在適當(dāng)位置單擊鼠標(biāo)左鍵確定直線的終點(diǎn)。5）單擊鼠標(biāo)右鍵完成一段直線的繪制。 可按以上步驟繪制新的直線，

12、繪制完畢，連續(xù)單擊鼠標(biāo)右鍵兩下，退出畫(huà)線狀態(tài)。,引導(dǎo)文,2.直線的屬性設(shè)置在畫(huà)直線的過(guò)程中按下Tab鍵，系統(tǒng)彈出PolyLine屬性設(shè)置對(duì)話框，如圖2-55所示。在屬性對(duì)話框中進(jìn)行設(shè)置。PolyLine屬性設(shè)置對(duì)話框中各選項(xiàng)的含義如下：1）Line Width：線寬，共有4種線寬。Smallest；Small；Medium；Large。2）Line Style：線型，共有3種線型。Solid：實(shí)線；Dashed：虛線；Dotted

13、：點(diǎn)線。3）Color：直線的顏色。4）Lock：確定直線是否鎖定。設(shè)置完畢，單擊Ok按鈕。其他圖形的繪制過(guò)程和屬性設(shè)置跟直線基本相同，這里不再贅述。,引導(dǎo)文,圖2-55 設(shè)置直線屬性,引導(dǎo)文,2.3.6 工作任務(wù)描述,圖3-56 U盤(pán)電路原理圖,2.3.8 操作過(guò)程,1.新建工程及圖紙 在進(jìn)行本電路的設(shè)計(jì)前，首先需要建立其工作環(huán)境。 1）啟動(dòng)Altium Designer Summer 09。 2

14、）在Altium Designer主界面的菜單欄中，選擇“file|New|project|PCB project”命令建立一個(gè)工程文件。 3）選擇“file|save As”命令將新建的工程文件保存于任務(wù)3文件夾下的子任務(wù)2.3中，并命名為“U盤(pán)電路設(shè)計(jì)．PrjPCB”。在“Project”面板中，項(xiàng)目文件名變?yōu)椤癠盤(pán)電路設(shè)計(jì)．PrjPCB”。如圖2-57所示。該項(xiàng)目中沒(méi)有任何內(nèi)容，可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需要添加各種設(shè)計(jì)文檔。,操作步

15、驟演示,操作步驟,4）選擇“file|New|schematic”命令，在該項(xiàng)目文件中新建一個(gè)電路原理圖文件，系統(tǒng)默認(rèn)文件名為“sheet1.SchDoc”，選擇“file|save As”命令，將新建的原理圖文件保存于任務(wù)3文件夾下的子任務(wù)2.3中，并命名為“U盤(pán)電路設(shè)計(jì)．SchDoc”。此時(shí)，在“Project”面板中，項(xiàng)目文件名變?yōu)椤癠盤(pán)電路設(shè)計(jì)．SchDoc”。如圖2-58所示。在創(chuàng)建原理圖文件的同時(shí)，也就進(jìn)入了原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)環(huán)

16、境。,操作步驟,操作步驟,圖2-57 新建項(xiàng)目文件,圖2-58 創(chuàng)建原理圖文件,操作步驟,2．設(shè)置圖紙參數(shù)和環(huán)境參數(shù)設(shè)置圖紙參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，本任務(wù)前已經(jīng)講述，這里只做簡(jiǎn)單介紹。在編輯窗口中右擊，在彈出的右鍵快捷菜單中單擊“Options”選擇“Document Options”或“Document Parameters”或“sheet”命令，系統(tǒng)將彈出Document Options對(duì)話框，對(duì)圖紙參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。我們將圖紙的尺寸及標(biāo)

17、準(zhǔn)風(fēng)格設(shè)置為“A4”，放置方向設(shè)置為橫向“Landscape”，圖紙明細(xì)表設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)“Standard”，單擊對(duì)話框中的“Change System Font”按鈕，系統(tǒng)將彈出“字體”對(duì)話框。在該對(duì)話框中，設(shè)置字體為“Arial”，設(shè)置字形為“常規(guī)”，大小設(shè)置為“10”，單擊“確定”按鈕。其他選項(xiàng)均采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。,3. 添加元件庫(kù)創(chuàng)建原理圖文件后，系統(tǒng)已默認(rèn)為該文件加載了一個(gè)集成元件庫(kù)“Miscellaneous Devices.

18、Lib”。 本任務(wù)中的K9F080U0B、IC1114、AT1201需要自行創(chuàng)建，故需要將自行設(shè)計(jì)的“U盤(pán)電路設(shè)計(jì).SchLib”文件添加到項(xiàng)目中。方法是：點(diǎn)擊窗口右上處“Libraries”面板中單擊“Libraries”按鈕，系統(tǒng)將彈出Avaliable Libraries對(duì)話框，在該對(duì)話框中單擊“Install”按鈕，打開(kāi)自行設(shè)計(jì)的元件庫(kù)所在路徑，并添加至庫(kù)中。,操作步驟,4.調(diào)入元件，按照模塊法繪制原理圖根據(jù)2.3.6中的U盤(pán)

19、電路設(shè)計(jì)資料，我們可知，U盤(pán)電路主要由：U盤(pán)供電模塊、濾波電容電路模塊、存儲(chǔ)模塊、接口電路、連接器及開(kāi)關(guān)電路等，本節(jié)內(nèi)容我們按照原理圖，采用模塊設(shè)計(jì)的方式對(duì)每一個(gè)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，即將一模塊電路完整繪制好后，在繪制下一模塊。,操作步驟,（1）U盤(pán)供電模塊的繪制1)按照從左到右的繪圖順序，從“Miscellaneous Devices.Lib”庫(kù)中分別選擇普通電容元件和極性電容，雙擊鼠標(biāo)。使用Tab鍵，在出現(xiàn)的對(duì)話框中，將Value分別改為

20、相應(yīng)的值，注意微法用u來(lái)表示。2)選擇“Libraries”面板，在自建庫(kù)中選擇供電模塊AT1201，雙擊該元件，將其放置在原理圖中。3)單擊Wiring Tools工具欄中的 和圖標(biāo)，分別放置電源和接地，其中電源需在浮動(dòng)狀態(tài)下按Tab鍵或放置后雙擊該元件，將其屬性對(duì)話框中的Net項(xiàng)改為VUSB。而接地的名稱注意要寫(xiě)上GND，其Show Net Name后的復(fù)選框要去掉，即隱藏該名稱GND。4)在工作區(qū)單擊右鍵，再出現(xiàn)的對(duì)話框中

21、選擇Place，再選擇Wire，如圖2-59光標(biāo)變成十字形。單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的起點(diǎn)。在導(dǎo)線的終點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)左鍵確定終點(diǎn)，分別將各個(gè)元件的導(dǎo)線連接。繪制完成的U盤(pán)濾波電容電路如圖2-60所示。,操作步驟,圖2-59 連接導(dǎo)線,操作步驟,圖2-60 U盤(pán)供電模塊,（2）濾波電容電路模塊的繪制1)在“Miscellaneous Devices.Lib”庫(kù)中分別選擇一個(gè)電容元件，雙擊鼠標(biāo)。使用Tab鍵，在出現(xiàn)的對(duì)話框中，將Value

22、改為1uF。2)選中該電容，使用快捷鍵E|C或單擊Schematic Standard工具欄中復(fù)制按鈕，選好元件的位置，執(zhí)行快捷鍵E|P或單擊菜單中“Edit|Smart Paste”命令，彈出Smart Paste對(duì)話框，如圖2-61所示，在該對(duì)話框右側(cè)勾選“Enable Paste Array”復(fù)選框，在下面的文本框中設(shè)置粘貼的個(gè)數(shù)為5，即Columns中的Count的值為5，水平間距為30，即Space為30，Row中Count

23、的值為1，Space為0。設(shè)置完成后，單擊OK。3)單擊Wiring Tools工具欄中的 和圖標(biāo)，分別放置電源和接地，其中接地的名稱上GND，其Show Net Name后的復(fù)選框要去掉，即隱藏該名稱GND。4)執(zhí)行快捷鍵P|W，光標(biāo)變成十字形。單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的起點(diǎn)。在導(dǎo)線的終點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)左鍵確定終點(diǎn)，分別將各個(gè)電容的導(dǎo)線連接。繪制完成的U盤(pán)濾波電容電路如圖2-62所示。,操作步驟,操作步驟,圖2-61 Smart P

24、aste對(duì)話框,圖2-62 U盤(pán)濾波電容電路,（3）U盤(pán)存儲(chǔ)模塊的繪制1)選擇“Libraries”面板，在自建庫(kù)中選擇存儲(chǔ)模塊K9F080U0B，單擊place，將其放置在原理圖中。使用快捷鍵P|P或到“Miscellaneous Devices.Lib”庫(kù)中分別放置電容元件、電阻元件等。如需設(shè)置元件屬性，在放置狀態(tài)使用Tab鍵或放置到圖紙上后雙擊要修改的元件，進(jìn)行相應(yīng)修改。2)元件布局，根據(jù)所給原理圖，對(duì)元件進(jìn)行布局。3)單

25、擊Wiring Tools工具欄中的 和圖標(biāo)，分別放置電源和接地，注意接地的名稱要寫(xiě)上GND。4)單擊單擊Wiring Tools工具欄中的 圖標(biāo)，光標(biāo)變成十字形。單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的起點(diǎn)。在導(dǎo)線的終點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)左鍵確定終點(diǎn)，分別將U盤(pán)供電模塊的導(dǎo)線連接，注意將需要放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的引腳用導(dǎo)線引出。,操作步驟,5)單擊wiring工具欄中的 圖標(biāo)，移動(dòng)光標(biāo)到需要放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的導(dǎo)線上，按Tab鍵，在出現(xiàn)的對(duì)話框中的Net中填寫(xiě)SMD-R

26、DY，點(diǎn)擊OK，當(dāng)出現(xiàn)紅色交叉標(biāo)志時(shí)，單擊完成放置。此時(shí)光標(biāo)仍處于放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的狀態(tài)，重復(fù)操作分別填寫(xiě)SMD-RE等內(nèi)容，放置其他的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，所有網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)放置完畢后，右擊退出。6)單擊wiring工具欄中的 圖標(biāo)，光標(biāo)變成十字形且?guī)в胁㈦S光標(biāo)浮動(dòng)。移動(dòng)光標(biāo)到K9F080U0B需要放置忽略ERC測(cè)試點(diǎn)的引腳上，當(dāng)出現(xiàn)紅色交叉標(biāo)志時(shí)，單擊完成放置。重復(fù)操作放置其他的忽略ERC測(cè)試點(diǎn)，右擊退出。繪制完成的U盤(pán)存儲(chǔ)模塊如圖2-63所示。,操

27、作步驟,圖2-63 U盤(pán)存儲(chǔ)模塊,操作步驟,（4）U盤(pán)接口電路的繪制 本圖采用先放置核心器件，再圍繞核心器件按照從左至右，從上至下的順序布局。1)在工作區(qū)執(zhí)行快捷鍵P|P，出現(xiàn)的放置元件屬性對(duì)話框。在該對(duì)話框的Physical Component中填寫(xiě)在自建庫(kù)IC1114的名稱，其他按照?qǐng)D所示分別填寫(xiě)流水號(hào)Designator等。填寫(xiě)完畢后，單擊OK。在圖紙合適位置放置該元件。放置后再依次放置其他元件。2)根據(jù)所給原理圖，對(duì)元件

28、進(jìn)行布局。3)單擊Wiring Tools工具欄中的 和圖標(biāo)，分別放置電源和接地，其中電源需在浮動(dòng)狀態(tài)下按Tab鍵或放置后雙擊該元件，將其屬性對(duì)話框中的Net項(xiàng)改為VUSB。而接地的名稱注意要寫(xiě)上GND，其Show Net Name后的復(fù)選框要去掉，即隱藏該名稱GND。,操作步驟,4)執(zhí)行快捷鍵P|W，光標(biāo)變成十字形。單擊鼠標(biāo)左鍵確定導(dǎo)線的起點(diǎn)。5)執(zhí)行快捷鍵P|N，光標(biāo)變成十字形且?guī)в幸粋€(gè)初始標(biāo)號(hào)為“Net Label1”隨光標(biāo)

29、浮動(dòng)，Tab鍵，在出現(xiàn)的對(duì)話框中的Net中填寫(xiě)名稱，點(diǎn)擊OK，當(dāng)出現(xiàn)紅色交叉標(biāo)志時(shí)，單擊完成放置。對(duì)于縱向的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，按空格鍵可改變其方向，當(dāng)出現(xiàn)紅色交叉標(biāo)志時(shí)，單擊即可完成放置。此時(shí)光標(biāo)仍處于放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的狀態(tài)，重復(fù)操作即可放置其他的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)，右擊鍵即可退出。6)按快捷鍵P|V|N，光標(biāo)變成十字形且?guī)в胁㈦S光標(biāo)浮動(dòng)。移動(dòng)光標(biāo)到IC1114需要放置忽略ERC測(cè)試點(diǎn)的引腳上，當(dāng)出現(xiàn)紅色交叉標(biāo)志時(shí)，單擊完成放置。重復(fù)操作放置其他的忽略ER

30、C測(cè)試點(diǎn)，右擊退出。繪制完成的U盤(pán)接口電路如圖2-64所示。,操作步驟,圖2-64 U盤(pán)接口電路,操作步驟,（5）U盤(pán)連接器及開(kāi)關(guān)電路的繪制 在“Miscellaneous Devices.Lib”庫(kù)中選擇連接器Header6和開(kāi)關(guān)元件SW-SPDT，雙擊鼠標(biāo)，將該元件放置在圖紙中，注意開(kāi)關(guān)元件SW-SPDT需要進(jìn)行浮動(dòng)狀態(tài)下的Y鏡像。工作區(qū)執(zhí)行快捷鍵P|P，連接導(dǎo)線，完成相關(guān)設(shè)計(jì)，繪制完成的U盤(pán)連接器及開(kāi)關(guān)電路分別如圖2-65和

31、圖2-66所示。,圖2-65 連接器Header6電路 圖2-66 開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì),操作步驟,5.合理布局各模塊如果圖紙整體布局位置需要調(diào)整，可采用選取某一模塊，整體移動(dòng)或剪切粘貼，整體選取的如圖2-67所示，將鼠標(biāo)放在選取后的圖形中央位置，按住左鍵，拖動(dòng)鼠標(biāo)即可整體移動(dòng)。,圖2-67 整體選取移動(dòng),操作步驟,6. 添加注釋1）單擊 按鈕，點(diǎn)擊 添加說(shuō)明文字。2）當(dāng)出現(xiàn)浮

32、動(dòng)的Net1后，按Tab鍵，出現(xiàn)注釋屬性對(duì)話框，如圖2-68所示，在該圖中將Net1改為“U盤(pán)電路原理圖”，點(diǎn)擊該對(duì)話框中的Change System Fonts按鈕，出現(xiàn)如圖2-69對(duì)話框，選擇字體大小為28.字體選默認(rèn)值。分別點(diǎn)擊OK。3）鼠標(biāo)上跟隨一個(gè)標(biāo)有“U盤(pán)電路原理圖”的字符串，移動(dòng)鼠標(biāo)到合適位置，點(diǎn)擊左鍵，放置到界面上，單擊右鍵撤銷放置。效果如圖2-70所示。,操作步驟,圖2-68 注釋屬性對(duì)話框