《PCB 设计与制作》
项 目: 三端稳压直流电源 PCB板设计 专 业: 应用电子技术 班 级: 09312 姓 名:武明乐、韩亚洲、梁园园、
卜贤召、孙玛利
学 号: 01、02、03、04、05 考 场: 陕航计算机实训中心5401
二〇一一年六月十三日
U 盘PCB 板设计
一、 原理图
二、设计步骤
①设计前准备
设计前,首先要画出控制器U2(IC1114)、存储器U3(K9F0BDUDB )、保护开关SW1、电压转换器U1(AT2101) 的电气符号。
这些元件在protel 2004里没有,必须新建原件库进行设计。设计如图: 图一为IC1114 图二为K9F0BDUDB 图三为保护开关SW1 图四为电压转换器U1(AT2101)
控制器U2(IC1114)
存储器(K9F0BDUDB )
U3
电压转换器
U1(AT2101)
USB 接口
保护开关
晶体振荡器
U 盘电路中各元器件的封装
设计步骤:
建立一个名为“U 盘.PrjPcb ”的项目,然后在项目中创建一个原理图文件(U 盘.Sch )和一个原理图库文件(U 盘. SchLib )以及一个PCB 封装库文件(U 盘.PcbLib )并把它们保存在D 盘“U 盘”的文件夹中。
1、在D 盘,建立一个名为“U 盘”的文件夹,便于日后文件管理。 2、执行菜单命令[File ]/[New ]/[PCB Project],建立一个空项目文件。 3、执行菜单命令[File ]/[Save Project],在弹出的保存项目对话框中输入“U 盘”文件名,并保存在D 盘,第一步建立的“U 盘”文件夹中。
4、执行菜单命令[File ]/[New ]/[Schematic ],在上面建立的项目中新建电路原理图文件。
5、执行菜单命令[File ]/[Save ],在弹出的保存文件对话框中输入“U 盘”为该原理图文件名,并保存在D 盘,第一步建立的“U 盘”文件夹中,保存完后,一个新的原理图文件就建成了。
6、执行菜单命令[File ]/[New ]/[Schematic Library ],在上面建立的项目中新建原理图库文件。
7、执行菜单命令[File ]/[Save ],在弹出的保存文件对话框中输入“U 盘”为该原理图库文件名,并保存在D 盘,第一步建立的“U 盘”文件夹中,保存完后,一个新的原理图库文件就建成了。
8、执行菜单命令[File ]/[New ]/[PCB Library ],在上面建立的项目中新建PCB 库文件。
9、执行菜单命令[File ]/[Save ],在弹出的保存文件对话框中输入“U 盘”为该PCB 库文件名,并保存在D 盘,第一步建立的“U 盘”文件夹中,保存完后,一个新的PCB 库文件就建成了。
10、在“U 盘”原理图库编辑器“U 盘.Schlib ”中绘制控制器U2(IC1114)、存储器U3(K9F0BDUDB )、保护开关SW1、电压转换器U1(AT2101)等在在Protel DXP 元件库中没有的元器件。
②绘制元器件
注意事项:
1、元件管脚是元件的核心部分。原理图元件的每一个管脚都要和实际元件的管脚相对应,而原理图元件管脚的位置是不重要的。每一个管脚都包含有序号和名称,管脚序号用来区分各个管脚,管脚名称用来提示管脚的功能。管脚序号是必须有的,而且不同的管脚要有不同的序号。管脚名称根据需要可以是空的。
2、编辑元件通常在以原点开始的第四象限进行。
3、放置管脚时一定要用管脚命令完成放置,不能用直线放置;管脚只有一端具有电气特性,与光标相连的一端不具有电气特性,放置管脚时将其与元件外形相连,使具有电气特性的一端离开元件外形。
4、放置元件管脚时,一定要注意捕捉栅格(Snap Grids) 要么设置为10mil 或者5mil ,因为管脚的长度都是5mil 的倍数。
5. 对管脚名称有非得编辑方法时是加顺斜杠,如管脚名称是即可。
新建原理图元件写保护开关
可以输成C\E\
③在“U 盘”PCB 封装库文件(U 盘.PcbLib )中绘制USB 接口(USB )、写保护开关(BHSW)、晶体振荡器(XTAL2)等在在Protel DXP PCB封装库中没有的封装器件。 ④放置原理图元件
1、对于自制的原理图元件,可以直接在原理图库编辑器下,SCH Library面板中点击【Place 】放置按钮,将选中的元件放置到原理图图纸中,也可以在原理图下先加载所需放置元件的库文件,再进行放置。
2、确定封装, AT1201的封装
IC1114的封装
K9F0BDUDB 的封装
U 盘所需的封装库
3、利用全局修改为各类元件添加封装
由于U 盘元件很多,而且大部分元件的封装都采用贴片封装形式,而不是采用原原理图元件中的默认封装,所以如果采用逐个修改的方法,工作量将会很大,可以采取全局修改的方法。(1)将光标移到U 盘原理图中的任意一个电阻上,单击鼠标右键,在弹出的对话框中选菜单
,弹出如图
所示的查找相似对象对话框,在【Resistor 】项后选择【Same 】,表示将选中图纸中所有的电阻。
可以看到图纸中所有电阻均处于选中状态,此时点击工作区右下方的【Inspect 】按钮,弹出如图所示的Inspect 面板,将【Current Footprint 】栏修改为“C1005-0402”,按回车键确认输入。
⑤新建PCB 文件并绘制电路板边框
根据设计的要求和U 盘外壳的限制,确定电路的长、高尺寸。经过分析,确定本电路板长、高参考尺寸为:45×15mm ,并且受外壳固定柱的限制,中间有一个半径为1mm 的半圆形的缺口,单击“File ”, 选择“New ”, 然后单击“PCB ”,则出现如下页面:
1.使用工具栏中的
,用里面的
等几种做图工具画出PCB 板
的大小. 外层的线要画在机械层, 里层的线要画在禁止布线层, 画好后再进行裁板. 单击“Design ”, 选择“Board Shape”, 单击“Redefine Board Shape”, 沿外层线进行裁板, 最后出现下图所示的PCB 板:
2. 载入元件
6. 设置内电层的网络属性
7. 布局调整
在高密度电路板中,是否需要双面放置元件是设计者首先要考虑的问题。一般情况下,如果在顶层能够完成元件的布局,尽量不要将元件放置在底层,因为一方面会提高电路板的设计难度和成本,另一方面也会增加元件装配的工序和难
度。但对于U 盘电路板而言,如果直接将元件放置在顶层,由于电路板太小,部分元件连放置的位置都没有,所以必须采取双面放置元件的办法。仔细分析原理图可以知道,U 盘主要由以U2(IC1114)为核心的控制器电路和以U3(K9F0BDUDB )组成。所以可以考虑将二部分电路分别放置在顶层和底层,具体将U3(K9F0BDUDB )为核心的存储器电路放置在顶层元件面,而将U2(IC1114)为核心的控制器电路放置在底层的焊接面。
8. 进行元器件调整 9. 自动布线
执行菜单命令【Auto Route】/【All 】菜单命令,将弹出如图所示的自动布线策略选择对话框对话框,选用【Via Miser】选项,表示将采用具有建议性最小过孔限制的多层板布线策略进行布线,点击【Route All】 按钮,PCB 板编辑器开始自动布线
10. 设置自动布线规则
单击“Routing rules”, 出现如下页面:
规则设计好之后, 单击“Close ”, 然后单击“Route All ”, 则进行自动布线. ⑤.完成布线
顶层布线
:
底层布线
:
11
整体布线:
12
《PCB 设计与制作》
项 目: 三端稳压直流电源 PCB板设计 专 业: 应用电子技术 班 级: 09312 姓 名:武明乐、韩亚洲、梁园园、
卜贤召、孙玛利
学 号: 01、02、03、04、05 考 场: 陕航计算机实训中心5401
二〇一一年六月十三日
U 盘PCB 板设计
一、 原理图
二、设计步骤
①设计前准备
设计前,首先要画出控制器U2(IC1114)、存储器U3(K9F0BDUDB )、保护开关SW1、电压转换器U1(AT2101) 的电气符号。
这些元件在protel 2004里没有,必须新建原件库进行设计。设计如图: 图一为IC1114 图二为K9F0BDUDB 图三为保护开关SW1 图四为电压转换器U1(AT2101)
控制器U2(IC1114)
存储器(K9F0BDUDB )
U3
电压转换器
U1(AT2101)
USB 接口
保护开关
晶体振荡器
U 盘电路中各元器件的封装
设计步骤:
建立一个名为“U 盘.PrjPcb ”的项目,然后在项目中创建一个原理图文件(U 盘.Sch )和一个原理图库文件(U 盘. SchLib )以及一个PCB 封装库文件(U 盘.PcbLib )并把它们保存在D 盘“U 盘”的文件夹中。
1、在D 盘,建立一个名为“U 盘”的文件夹,便于日后文件管理。 2、执行菜单命令[File ]/[New ]/[PCB Project],建立一个空项目文件。 3、执行菜单命令[File ]/[Save Project],在弹出的保存项目对话框中输入“U 盘”文件名,并保存在D 盘,第一步建立的“U 盘”文件夹中。
4、执行菜单命令[File ]/[New ]/[Schematic ],在上面建立的项目中新建电路原理图文件。
5、执行菜单命令[File ]/[Save ],在弹出的保存文件对话框中输入“U 盘”为该原理图文件名,并保存在D 盘,第一步建立的“U 盘”文件夹中,保存完后,一个新的原理图文件就建成了。
6、执行菜单命令[File ]/[New ]/[Schematic Library ],在上面建立的项目中新建原理图库文件。
7、执行菜单命令[File ]/[Save ],在弹出的保存文件对话框中输入“U 盘”为该原理图库文件名,并保存在D 盘,第一步建立的“U 盘”文件夹中,保存完后,一个新的原理图库文件就建成了。
8、执行菜单命令[File ]/[New ]/[PCB Library ],在上面建立的项目中新建PCB 库文件。
9、执行菜单命令[File ]/[Save ],在弹出的保存文件对话框中输入“U 盘”为该PCB 库文件名,并保存在D 盘,第一步建立的“U 盘”文件夹中,保存完后,一个新的PCB 库文件就建成了。
10、在“U 盘”原理图库编辑器“U 盘.Schlib ”中绘制控制器U2(IC1114)、存储器U3(K9F0BDUDB )、保护开关SW1、电压转换器U1(AT2101)等在在Protel DXP 元件库中没有的元器件。
②绘制元器件
注意事项:
1、元件管脚是元件的核心部分。原理图元件的每一个管脚都要和实际元件的管脚相对应,而原理图元件管脚的位置是不重要的。每一个管脚都包含有序号和名称,管脚序号用来区分各个管脚,管脚名称用来提示管脚的功能。管脚序号是必须有的,而且不同的管脚要有不同的序号。管脚名称根据需要可以是空的。
2、编辑元件通常在以原点开始的第四象限进行。
3、放置管脚时一定要用管脚命令完成放置,不能用直线放置;管脚只有一端具有电气特性,与光标相连的一端不具有电气特性,放置管脚时将其与元件外形相连,使具有电气特性的一端离开元件外形。
4、放置元件管脚时,一定要注意捕捉栅格(Snap Grids) 要么设置为10mil 或者5mil ,因为管脚的长度都是5mil 的倍数。
5. 对管脚名称有非得编辑方法时是加顺斜杠,如管脚名称是即可。
新建原理图元件写保护开关
可以输成C\E\
③在“U 盘”PCB 封装库文件(U 盘.PcbLib )中绘制USB 接口(USB )、写保护开关(BHSW)、晶体振荡器(XTAL2)等在在Protel DXP PCB封装库中没有的封装器件。 ④放置原理图元件
1、对于自制的原理图元件,可以直接在原理图库编辑器下,SCH Library面板中点击【Place 】放置按钮,将选中的元件放置到原理图图纸中,也可以在原理图下先加载所需放置元件的库文件,再进行放置。
2、确定封装, AT1201的封装
IC1114的封装
K9F0BDUDB 的封装
U 盘所需的封装库
3、利用全局修改为各类元件添加封装
由于U 盘元件很多,而且大部分元件的封装都采用贴片封装形式,而不是采用原原理图元件中的默认封装,所以如果采用逐个修改的方法,工作量将会很大,可以采取全局修改的方法。(1)将光标移到U 盘原理图中的任意一个电阻上,单击鼠标右键,在弹出的对话框中选菜单
,弹出如图
所示的查找相似对象对话框,在【Resistor 】项后选择【Same 】,表示将选中图纸中所有的电阻。
可以看到图纸中所有电阻均处于选中状态,此时点击工作区右下方的【Inspect 】按钮,弹出如图所示的Inspect 面板,将【Current Footprint 】栏修改为“C1005-0402”,按回车键确认输入。
⑤新建PCB 文件并绘制电路板边框
根据设计的要求和U 盘外壳的限制,确定电路的长、高尺寸。经过分析,确定本电路板长、高参考尺寸为:45×15mm ,并且受外壳固定柱的限制,中间有一个半径为1mm 的半圆形的缺口,单击“File ”, 选择“New ”, 然后单击“PCB ”,则出现如下页面:
1.使用工具栏中的
,用里面的
等几种做图工具画出PCB 板
的大小. 外层的线要画在机械层, 里层的线要画在禁止布线层, 画好后再进行裁板. 单击“Design ”, 选择“Board Shape”, 单击“Redefine Board Shape”, 沿外层线进行裁板, 最后出现下图所示的PCB 板:
2. 载入元件
6. 设置内电层的网络属性
7. 布局调整
在高密度电路板中,是否需要双面放置元件是设计者首先要考虑的问题。一般情况下,如果在顶层能够完成元件的布局,尽量不要将元件放置在底层,因为一方面会提高电路板的设计难度和成本,另一方面也会增加元件装配的工序和难
度。但对于U 盘电路板而言,如果直接将元件放置在顶层,由于电路板太小,部分元件连放置的位置都没有,所以必须采取双面放置元件的办法。仔细分析原理图可以知道,U 盘主要由以U2(IC1114)为核心的控制器电路和以U3(K9F0BDUDB )组成。所以可以考虑将二部分电路分别放置在顶层和底层,具体将U3(K9F0BDUDB )为核心的存储器电路放置在顶层元件面,而将U2(IC1114)为核心的控制器电路放置在底层的焊接面。
8. 进行元器件调整 9. 自动布线
执行菜单命令【Auto Route】/【All 】菜单命令,将弹出如图所示的自动布线策略选择对话框对话框,选用【Via Miser】选项,表示将采用具有建议性最小过孔限制的多层板布线策略进行布线,点击【Route All】 按钮,PCB 板编辑器开始自动布线
10. 设置自动布线规则
单击“Routing rules”, 出现如下页面:
规则设计好之后, 单击“Close ”, 然后单击“Route All ”, 则进行自动布线. ⑤.完成布线
顶层布线
:
底层布线
:
11
整体布线:
12