電子電路cad技術(shù)項(xiàng)目4-搶答器電路pcb設(shè)計(jì)

1、《電子電路CAD技術(shù)》,項(xiàng)目4 八路智力競(jìng)賽搶答器電路繪制與雙面板設(shè)計(jì),搶答器是競(jìng)賽問(wèn)答中的一種必備裝置，圖4-1是一款八路智力競(jìng)賽搶答器電路，八名選手各用一個(gè)搶答開(kāi)關(guān)，并將其編碼，及形成鎖存脈沖，通過(guò)鎖存電路，后送往LED數(shù)碼管顯示和響鈴模塊。主持人具有手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)，清零復(fù)位為下一輪搶答做準(zhǔn)備。,,項(xiàng)目引入,圖4-1 八路智力競(jìng)賽搶答器單頁(yè)式電路原理圖,任務(wù)目標(biāo),1）完成如圖4-1單頁(yè)式電路原理圖的繪制，對(duì)于庫(kù)中不合適的元件，自己

2、制作并調(diào)用。2）對(duì)圖4-1電路進(jìn)行層次式的設(shè)計(jì)與繪制，并進(jìn)行編譯檢查。3）查看原理圖元件的封裝，對(duì)于庫(kù)中沒(méi)有合適的封裝，需要自制再調(diào)用。4）將電路原理圖網(wǎng)絡(luò)關(guān)系和封裝更新到PCB板。5）進(jìn)行PCB雙面板設(shè)計(jì)，根據(jù)元件布局結(jié)果，確定PCB邊框的尺寸。PCB布線(xiàn)要求：接地導(dǎo)線(xiàn)為50mil，電源導(dǎo)線(xiàn)為40mil，其它導(dǎo)線(xiàn)用30mil。,任務(wù)分析與具體實(shí)施,任務(wù)4.1 新建項(xiàng)目工程文件、原理圖文件任務(wù)4.2 八路搶答器原理圖的分析

3、與繪制任務(wù)4.2.1 查找元件任務(wù)4.2.2　放置單元元件任務(wù)4.2.3 元件隱藏引腳的顯示任務(wù)4.2.4 制作電阻排、數(shù)碼管原理圖元件任務(wù)4.2.5 調(diào)用自制元件到原理圖任務(wù)4.2.6 總線(xiàn)、總線(xiàn)分支、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)連接任務(wù)4.3 元件自動(dòng)編號(hào)任務(wù)4.4 添加原理圖標(biāo)注說(shuō)明任務(wù)4.5 項(xiàng)目編譯檢查,任務(wù)4.6 將單頁(yè)式電路改成層次電路原理圖的設(shè)計(jì)與繪制任務(wù)4.6.1 認(rèn)知層次電路設(shè)計(jì)理念任務(wù)4.6.

4、2 自上而下繪制層次電路原理圖任務(wù)4.6.2.1 新建項(xiàng)目工程文件與原理圖文件任務(wù)4.6.2.2 繪制含有方塊的主電路任務(wù)4.6.2.3 由方塊電路產(chǎn)生各子電路圖紙，及其相應(yīng)端口任務(wù)4.6.2.4 快速繪制各子電路原理圖任務(wù)4.6.2.5 檢查主從之間電路圖的連通性任務(wù)4.6.2.6 層次電路編譯檢查,任務(wù)4.7 層次原理圖的PCB雙面板設(shè)計(jì)任務(wù)4.7.1 查看更改原理圖元件封裝任務(wù)4.7.2 加載封

5、裝庫(kù)，更改原理圖元件封裝任務(wù)4.7.3 制作數(shù)碼管、按鈕元件封裝任務(wù)4.7.4 調(diào)用自制的PCB元件封裝任務(wù)4.7.5 利用全局功能修改原理圖中多個(gè)同類(lèi)元件封裝任務(wù)4.7.6 在層次項(xiàng)目中新建PCB文件任務(wù)4.7.7 將元件封裝和網(wǎng)絡(luò)載入PCB板任務(wù)4.7.8 元件布局及調(diào)整任務(wù)4.7.9 進(jìn)行雙面自動(dòng)布線(xiàn)任務(wù)4.7.9.1 雙面板設(shè)置任務(wù)4.7.9.2 設(shè)置一般導(dǎo)線(xiàn)寬度任務(wù)4.7.9.3 設(shè)置電

6、源、接地導(dǎo)線(xiàn)寬度任務(wù)4.7.9.4 布線(xiàn)寬度規(guī)則優(yōu)先級(jí)設(shè)置任務(wù)4.7.9.5 線(xiàn)間距電氣規(guī)則設(shè)置任務(wù)4.7.9.6 按布線(xiàn)規(guī)則設(shè)置進(jìn)行布線(xiàn),任務(wù)4.7.10 手工修改布線(xiàn)任務(wù)4.7.10.1 在PCB圖中查看元件和網(wǎng)絡(luò)連接任務(wù)4.7.10.2 生成PCB封裝庫(kù)，修改三極管封裝再更新任務(wù)4.7.10.3 調(diào)整顯示模式，分析布線(xiàn)的結(jié)果任務(wù)4.7.10.4 修改走線(xiàn)知識(shí)鏈接 SCH元件、PCB元件的設(shè)計(jì)方法

7、技能鏈接 SCH更新到PCB典型錯(cuò)誤及原因技能擴(kuò)展1 制作含有子元件的復(fù)合元件，并添加封裝技能擴(kuò)展2 采用自下而上設(shè)計(jì)層次電路原理圖歸納提高 層次電路PCB設(shè)計(jì)的結(jié)果分析小 結(jié)習(xí) 題,這些任務(wù)就是實(shí)際的ＰＣＢ圖的設(shè)計(jì)過(guò)程。一個(gè)任務(wù)的完成，再做另一個(gè)任務(wù)。主要由教師帶領(lǐng)下一邊講解操作，學(xué)生一邊跟隨實(shí)踐操作，采用小步驟教學(xué)。,任務(wù)的教學(xué)方式,,。,任務(wù)4.2.2　放置單元元件,知識(shí)鏈接,Eg:一片74LS20芯片含有

8、兩個(gè)單元 ，一個(gè)單元是1、2、4、5引腳作為輸入，6腳作為輸出；另一個(gè)單元是9、10、12、13引腳作為輸入，8腳作為輸出，這兩單元共用電源和地線(xiàn)。,原理圖庫(kù)中對(duì)應(yīng)的單元元件，Part A，Part B,,圖4-5 含有子單元的原理圖元件,,使用同一數(shù)字集成塊的不同單元，必須使用同一個(gè)集成塊元件編號(hào)，不要多加A、B等字母。,,任務(wù)4.2.4 制作電阻排、數(shù)碼管原理圖元件,知識(shí)鏈接,電阻排元件,數(shù)碼管元件,繪制元件的關(guān)鍵 ①

9、 圖形 ② 引腳（編號(hào)、名字） ③ 名稱(chēng),任務(wù)4.2.6 總線(xiàn)、總線(xiàn)分支、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)連接,網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào),總線(xiàn),總線(xiàn)分支,知識(shí)鏈接,任務(wù)4.2.6 總線(xiàn)、總線(xiàn)分支、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)連接,,知識(shí)鏈接,相同網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的地方是電氣相連的，與總線(xiàn)、總線(xiàn)分支配合使用，是為簡(jiǎn)化電路連線(xiàn)，提供查找閱讀電路的方便。 總線(xiàn)是具有相同電氣特性的一組導(dǎo)線(xiàn)，以總線(xiàn)分支引出各分導(dǎo)線(xiàn)，用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)和區(qū)分各分導(dǎo)線(xiàn)，具有相同網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的各分導(dǎo)

10、線(xiàn)是同一根導(dǎo)線(xiàn)。,任務(wù)4.6 將單頁(yè)式電路改成層次電路 原理圖的設(shè)計(jì)與繪制,將一個(gè)復(fù)雜的電路圖劃分為多個(gè)模塊，只要定義好各模塊圖紙間的連接關(guān)系，然后分配給不同的部門(mén)或個(gè)人分開(kāi)設(shè)計(jì)繪制各模塊，最后組合起來(lái)即可完成整個(gè)復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)和制作。,技能鏈接,圖4-20 八路搶答器的主電路,由方塊電路產(chǎn)生各子電路圖紙，及其相應(yīng)端口,圖4-30 由方塊電路產(chǎn)生的層次原理圖結(jié)構(gòu),注意：子SCH文件由方塊電路產(chǎn)生

11、，不是自己新建SCH文件產(chǎn)生的。而且不要去改文件名字。,任務(wù)4.7.3 制作數(shù)碼管、按鈕元件封裝,技能鏈接,,按鍵開(kāi)關(guān)的外形和參數(shù),數(shù)碼管實(shí)體,數(shù)碼管封裝,按鍵封裝,元件封裝制作要素：1 、焊盤(pán)間距，（可參考引腳間距）２、焊盤(pán)孔徑，與引腳粗細(xì)有關(guān)３、圖形輪廓尺寸４、封裝信息,SCH元件、PCB元件的設(shè)計(jì)方法,,知識(shí)鏈接,,知識(shí)鏈接,本原理圖繪制中，元件使用的種類(lèi)比較多樣，使用了多單元元件，及自己設(shè)計(jì)制作的元件。電氣連線(xiàn)時(shí)，

12、使用了網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)、總線(xiàn)、總線(xiàn)分支。為便于電路圖的閱讀，還添加了文本標(biāo)注信息。另外，為使整個(gè)電路層次分明、清晰，改用層次電路來(lái)設(shè)計(jì)與繪制電路，領(lǐng)會(huì)方塊電路及其I/O端口的放置與編輯，掌握主從電路的設(shè)計(jì)方法。,歸納提高,為PCB設(shè)計(jì)作好準(zhǔn)備，對(duì)于SCH中的元件封裝常需更改，若庫(kù)中封裝不合適的，調(diào)用自己制作元件封裝，并會(huì)全批量修改元件封裝。將層次SCH裝入到PCB，注意網(wǎng)絡(luò)關(guān)系和封裝錯(cuò)誤的排除，按指定要求設(shè)置布線(xiàn)規(guī)則，進(jìn)行PCB雙面板設(shè)計(jì)，查看