PCB实验报告2

PCB实验报告2

设计说明书内容

一、设计要求和条件

1.1 设计要求

(1)掌握印制电路板布线流程。

(2)掌握印制电路板设计的基本原则。

⑶根据已有的PCB实物板，抄画出PCB图。

(4) 设计中所用到的元件封装必须符合实际的元件尺寸。

⑸绘制PCB图时，要求将信号线、电源线、地线的宽度区分开

(6)要求两引脚之间的连线最短。

(7)要求使用双面板布线。

(8)要求PCB图布局布线美观，抗干扰性能强。

(9)PCB 图绘制成功后，要求将原理图画出。

1.2 设计条件

(1)使用万用表辅助查找元件引脚之间的连接。

(2)在制作出网络表的前提下进行设计。

(3)使用Protel DXP 专业软件进行设计。

二、设计目的

(1)理解别人的设计思路，提高自身的看图能力。

(2)学会绘制元件封装。

(3)掌握实物板中所用元器件的基本功能。

(4)学会制作网络表以及添加网络连接。

⑸在保证一定质量的前提下，能够快速的绘制出PCB图

三、设计方案论证

3.1 设计思路

对于学生而言，抄画PCB板无非有两种方法，一种是先画出原理图，再画出

PCB另一种直接画出PCB图。在刚得知设计任务的时候，我的脑子也一直思维定势的认为肯定要先画出原理图，才能进一步的绘制PCB图。后来经过老师的指导，我才知道，依据实物板中元件的走线，可以给元件封装添加网络连接，能省去绘制原理图这一步骤，也简化了设计的难度。当然这两种方法都是值得尝试的。

3.2设计方案

方案一: 根据实物板理解其原理，制作出库中没有的元件，将其调出并绘制出原理图，再导入PCE进行布局布线。

方案二：利用Protel DXP软件直接建立PCB文件，并将板子中用到的元件封装画出，再在库中调出，放置在合适的位置、添加网络标号、布局、布线。

3.3设计流程图

(1)方案一的设计流程：

设计说明书内容根据实物板制作元件绘制出电路原理图根据实物制作封装

导入PCB绘制印制板

DRC检测

完成

(2)方案二的设计流程：

设计说明书内容

根据实物板制作元件封装

在PCB下调出封装

添加网络连接

绘制9 PCB图

DR C佥测

完成

两种方案经过一番对比之后，我发现方案一能使人更好的理解其布线原理，且绘制流程符合标准流程，对初学者来说是一种很好的学习方法，但是需要花费大量的时间去研究元件引脚的连接问题。而方案二的流程很简单，跳过了对原理图的绘制，能够节约大量时间。由于此设计的重点是得到PCB图，所以我认为应该直接从元件的封装入手，然后将其调出，添加网络标号，只要细心观察实物板的连线，精心布局，此方案定能达到事半功倍的目的。故我选择了方案二。

3.4 布线方案

方案一: 采用自动布线法。将元件的位置摆放好后，便可使用系统内部的自动布线功能，几秒内就可将一个庞大的复杂的电路布线成功，但可惜的是，布出来的PCB 图效果极差，导线的走线极不平滑，会有尖角产生，两个相距很近的连接在一块儿的焊盘，也可能会被绕了一大圈后才能连上，这也是用机器布线的一大弊端。

方案二: 采用手动布线法。此方法的每一个环节都需要人为操作，要想布出一个既美观又实用的PCB图，那是需要耗费大量的时间和精力的。但就目前的技术而言，以质量为前提条件，手动布线是最常用的一种方法，因此，我选择方案二。

3.5 实物板中用到的特殊元件

(1)ATmega1280

设计说明书内容

(2)FT232RL vccic

FT232RL

设计说明书内容

(3) LM2576

p i*~ JI ST ：n i I ■ F E n q nrr I ? I - I i I q r I T U ■ s r

VCC. RXD ftTS* CTBit

ii l 7 M C RESET* DSR* OSCr

O3CO Rbr

CBU&1

3W3DUT

G

hl D

CB-UK3

CB-JS4

25 ia 26

TXD

SENSFA

3.6封装的绘制

绘制封装的第一步是设置好图纸参数，由于我国主要使用公制单位毫米

(Metric)，所以要将软件默认的英制单位(Imperial)改为公制单位，并在“ PCB 板 选择项”中将其相关参数进行修改，具体修改为何值因人而异。修改完毕后就可以 开始绘制封装了。

当我们测量完元件引脚间距及其相关参数后，在放置焊盘的过程中经常会遇到 距离

控制不精确的问题，在这里有一种方法：首先放置一个焊盘并将其设置为圆心 点。然后根据左下角的坐标轴放置接下来的焊盘，在移动焊盘的过程中我们还可以 根据放置的距离对“捕获网格”进行修改，这样就能放置处精确的距离。在丝印层 (Top Overlay)绘制封装的过程中应使其符合元件的实际大小，以保证能够顺利安

A 右兀 7

DC n^p ':;;:i ； ■' 5 0 v Hfrjj.atefi Output 3 0A Loae EN A (4)L M298N

■^VS

il orrri 15 io

12

门UT2

门E OTJT4 13 14

考

点？中心。因为在PCB的绘制过程中，各个元件都是以中心点为移动和旋转的参考

点，如果元件偏离中心点太远可能会导致无法放置到想要的位置。所以这点非常重

要，初学者很容易遗漏〜

和元件原理图一样，元件封装图也可以在软件自带元件封装库中找到。由于元件封装的命名有通用标准，我们只要知道所需绘制元件的封装名即可在软件自带封装库中找到。

本设计中所用到的元件封装如附录所示。

3.7 PCB 板绘制及布线规则

电路板设计的流程中最后一步就是PCB板的绘制，也是最为重要的一步，它的

好坏将直接影响其电路的好坏。其布线原则十分复杂，需要拥有多年的电路设计经验的人士才能熟练掌握的技巧，特别是在高频电路尤为重要。因此，在这里不做过多讨论，只对其基本原则进行讨论。

(1) 元件布局

虽然Protel DXP 能够自动布局，但是实际上电路板的布局几乎都是手工完成

的。要进行

设计说明书内容

布局时，一般遵循如下规则:

1、按照电路功能布局

如果没有特殊要求，尽可能按照原理图的元件安排对元件进行布局，信号从左边进入、从右边输出，从上边输入、从下边输出。按照电路流程，安排各个功能电路单元的位置，使信号流通更加顺畅和保持方向一致。以每个功能电路为核心，围绕这个核心电路进行布局，元件安排应该均匀、整齐、紧凑，原则是减少和缩短各个元件之间的

引线和连接。数字电路部分应该与模拟电路部分分开布局。

2、元件放置的顺序