报警器OPA847的PCB设计.docx
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报警器OPA847的PCB设计.docx
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报警器OPA847的PCB设计
合肥学院
课程设计报告
题目:
PCB设计
系别:
电子信息与电气工程系
专业:
电子信息工程
班级:
14电子
(1)班
学号:
**********
******************
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成绩:
_______________________
2016年12月24日
一.摘要
PCB(PrintedCircuitBoard),中文名称为印制电路板,又称印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。
由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。
印制板从单层发展到双面、多层和挠性,并且仍旧保持着各自的发展趋势。
由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展,不断缩小体积、减少成本、提高性能,使得印制板在未来电子设备的发展工程中,仍然保持着强大的生命力。
PCB设计对于我们学习电子类专业的学生来说非常重要,是我们今后接触专业领域所必备的技能之一。
而现在我们也只是在很浅显的学习印刷电路板的制作原理,PCB板的设计主要涉及原理图的绘制、元件的封装,我们需要学习如何绘制元器件、封装元器件、调用库元件,以及学会PCB布线等内容。
PCB设计主要有两类软件,一种是Protel99se,另一种是AltiumDesigner,Protel适合初学者,上手方便,简单易学,而AltiumDesigner功能更为强大,更加接近工程使用,且界面操作灵活。
本次设计我使用的是AltiumDesigner软件,分别进行了报警器、OPA847放大器以及51开发板的PCB设计,下面我将以51开发板为例介绍设计过程。
二.设计任务
1.主要内容及目标
本课程设计的任务是介绍当今电路图计算机辅助设计的发展状况,基于Protel99Se软件学习,以使得学生掌握一种电路图辅助设计方法,具备电路图辅助制作的能力。
同时为进一步培养学生实践能力,本课程设计的PCB图在PCB工程实训中心和SMT工程实训中心进行制作、焊接和调试,将理论设计与实际生产相联系,为后期进行实际工程问题的研究打下设计基础。
2.任务
(1)AltiumDesigner原理图绘制;
(2)AltiumDesigner原理图库制作;
(3)AltiumDesignerPCB封装库制作;
(4)AltiumDesignerPCB板图绘制;
(5)AltiumDesigner软件绘制OPA847放大器原理图及PCB图;
(6)AltiumDesigner软件绘制防盗报警器原理图及PCB图;
(7)AltiumDesigner软件绘制51开发板原理图及PCB图;
(8)PCB板制作检测焊接和调试。
三.电路原理图及元器件库设计
1.元件库设计
根据提供的电路图,我们首先要进行电路各个元器件的元件库设计,新建一个元器件库。
例如51开发板电路,首先我们需要逐个绘制元件,如AT24C02A、MAX232、HEADER5X2等芯片,对于其他元器件,如AT89S51、USB、电容、电阻等器件我们可以在AltiumDesigner其他元件库中调用,加入到51开发板的元件库中。
(1)绘制元件
绘制好元件后,我们进行参数设置,添加到元件库中。
AT24C02AMAX232HEADER5X2
(2)生成元件库AT89S51.Schlib
绘制好所有元器件后,即完成了元件库的设计,如下,电路所需元器件均包含在元件库中。
2.封装库设计
(1)元件封装
UARTAT89S51
TCL549USB电容C
元件的封装需要与电路板上元件的实际尺寸一致,如焊盘的大小,引脚距离等,进行参数设置,并且要与元件库中元件参数一一对应。
(2)生成封装库AT89S51.Pcblib
将各个元件封装结束后,即完成了封装库设计,所有元件封装都保存在封装库中。
如下图
3.原理图设计
前面我们设计好元件库AT89S51.Schlib和封装库AT89S51.Pcblib后,将他们添加到集成库工程AT89S51.LibPkg下,这为我们接下来绘制原理图做好了准备工作。
集成库包含元件及其封装,如下图:
四.PCB板图及封装库设计
新建一个PCB工程AT89S51.PrjPCB,在此工程下新建一个原理图AT89S51.SchDoc及PCB文件AT89S51.PcbDoc。
1.原理图
由于设计好了集成库,我们只需要拖出元件直接进行连线。
51开发板如下:
2.元件表
以上两图是51开发板的元件表,包含有元件的封装、引脚等参数。
3.PCB图
在原理图中连接好元件后,通过Design-UpdatePCB可导出PCB图,执行过程如果出现错误,可按提示进行修改。
(1)执行更改
(2)PCB图布线
将元器件布好局,原则是导线布局合理,数目少,元件摆放位置合理。
元件布局完成后进行布线,可手动布线或者自动布线,然后进行铺铜,即完成PCB设计工作。
五.总结
本次PCB课程我们进行了3个星期的学习,从中我学习到了许多,锻炼了自我学习能力,虽然老师提供给我们Protel99se软件学习和教授,但是使用2天后我认识到它的一些缺点,操作界面不够人性化,所以我自己下了AltiumDesigner软件学习,通过视频学习以及自己XX查找使用说明,我很快掌握了它的使用方法,并且AltiumDesigner软件与工程更加接近,功能更为强大,操作步骤与Protel99se类似,通过这个课程,我掌握了两款PCB设计软件,这对于我的专业技能无疑是很大的提升,今后,我会继续深入学习专业相关知识,为今后步入社会做好准备。
六.参考文献
[1]清源科技,Protel99SE电路原理图与PCB设计及仿真[M].北京:
机械工业出版社,2011.
[2]贾忠中.SMT可制造性设计[M].北京:
电子工业出版社,2015.
[3](美)ClydeF.CoombsJr.主编;乔书晓,陈力颖译,印制电路手册(原书第6版)[M].北京:
科学社,2015.
七.附件
下面各图为报警器以及OPA847放大器的原理图及PCB图,绘制原理同51开发板相同。
(1)报警器
(2)OPA847放大器
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