长沙理工大学电子专业应用技术实习报告

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课程设计主要有以下的流程:
1)建立DDB文档,建立SCH文件,SCH工作环境设置
2)建立SCH库文件,新元件的编辑与保存
3)原理图绘制,原理图编辑
4)生成网络表
5)建立PCB文件,PCB工作环境设置
6)建立PCB库文件,新封装的编辑与保存
7)PCB布局:画出PCB边框,放置安装孔,调整元件位置,编辑元件
如果在此之前已经打开了一个或多个设计数据库,可以选择主菜单区的【File】/【New Design】选项,单击鼠标或按回车键即可。按照上面的操作将弹出窗口。
3.放置元件
执行菜单命令【Design】/【Browse Library…】弹出库文件面板,如图2.3所示。选中所需元件并放置。
图 2.3 库文件面板
1.
执行菜单命令【Design】/【Browse Library…】弹出库文件面板,如图2.3所示。选中所需元件并放置。
图 3.1 库文件面板
2.
(1)进入编辑模式:单击菜单【File】/【New】/【Schematic Library】命令,系统进入原理图文件库编辑工作界面,如图3.2所示。
(2)绘制矩形:执行菜单【Place】/【Rectangle】命令,出现十字光标,并带有一个有色矩形框。将矩形框放到编辑区中的第四象限,单击确认矩形位置。可以随意改变矩形框大小。
8Βιβλιοθήκη Baidu布线规则设置,布线及调整
9)文件的导出与导入
实验的整个过程中要求自己能熟练的掌握和操作Altium Designer软件,能独立的完成老师所要求的各种课题。
3.实习内容
3.1 Altium Designer系统
Altium Designer系统是Altium公司于2006年年初推出的一种电子设计自动化(Electronic Design Automation,EDA)设计软件。该软件几乎将电子电路所有的设计工具集成在单一应用程序中。它通过把电路图设计、PCB绘制编辑、电路的仿真、FPGA应用程序的设计和设计输出等技术的完美融合,为用户提供了全线的设计解决方案,使用户可以轻松地进行各种复杂的电子电路设计工作。
1.
1.掌握Altium Designer的简单操作。
2.以Protel原理图输入方法来设计描述电路,通过学习,深入理解电路设计的流程和方法以及简单PCB板的设计生产工艺,通过上机实验,能够独立进行电路图的绘制。
3.了解电源模块,时钟模块,比较器模块,触摸延时模块,跑马灯模块,光控调音模块的基本知识,通过具体的电路图,初步掌握焊接技术,简单电路元器件装配
5.
在这周的专业应用实训中,通过自己动手操作与绘制,首先对 Altium Designer这款软件有了一定的了解,对电子线路CAD制图也有一定的掌握,对印刷版的制作工艺也进一步的有所了解.
在实训期间首先要感谢老师的精心辅导,然后感谢自己的同学的帮助,还要对自己这周付出的肯定.认真的完成了老师安排的实训任务,踏踏实实一步一步的按照要求进行.当然在实训期间也遇见了很多问题和困难,首先是对这款软件的不熟悉,对很多功能运用的不熟悉,对英语版的软件的运用能力较弱,所以造成操作起来效率很低.其次就是在画图时容易出错,记不清步骤.这些都是在实训中出现的问题.总结前段时间的经验,在原理图的绘制的设计中要注意几点: 1.连接器件时要用wire线来连接,不能用普通线段,否则在生成PCB时回出现器件没有接点的问题. 2.在元器件封装的时候要注意不要吧封装代号做错,容易出现的错误就是元件库和所画的图的引脚编号不对应,会导致错误. 3.在制作PCB时要按照规定调整好孔的大小,图层的安排以及线之间的间距,一避免出现短路的问题.
1.
原理图的设计流程图如图2.1所示
图2.1 原理图设计流程图
2.
1.创建一个项目
(1)启动Altium Designer系统。
(2)执行菜单命令【File】/【New】/【PCB Project】,如图2.2所示,保存。
图2.2 新建项目面板
2.创建原理图文件
如果在此之前用户没有打开任何设计数据库,可以选择主菜单区的【File】/【New】选项。
5
RB.1/.2
自制
10U
C1、E1
2
C_1
自制
30p
C2、C3
2
RAD0.1
Protel99库
晶振
11.0592M
Y1
1
XTAL1
Protel99库
元件
24C01
IC2
1
DIP8
Protel99库
DS18B20三芯座
在蚀刻过程中,希望蚀刻是垂直的,然而蚀刻剂的作用是向所有方向的。在实际操作过程中,蚀刻作用经常会攻击到阻剂下面图形的边缘部分,随着液体的搅动,铜被逐渐溶解,边缘蚀刻扩大。最后导体壁变成倾斜的,而不是垂直的,如图所示。它能导致导线宽度大幅度缩小。
通常用于表示侧蚀的术语是蚀刻系数,定义为蚀刻深度(铜箔的厚度)与侧蚀凹度的比率,即蚀刻系数=α/b式中,a为铜锚的厚度; b为侧蚀凹度。
图1.2Altium Designer的界面
所有的Altium Designer功能都可以从这个界面启动。当然,使用不同的操作系统安装的Altium Designer应用程序,首次看到的界面可能会有所不同。
3.2
原理图设计主要是利用Altium Designer提供的原理图编辑器绘制、编辑原理图,目的绘制电路图,同时也为PCB设计和电路仿真打下一个重要基础。
4.培养从事科学实验的技能、技巧,提高分析和解决问题的能力,培养学生得出创新能力。
2.
该课程设计,要求熟练掌握运用Altium Designer软件,运用Altium Designer软件进行绘制电路原理图,并通过导入制作PCB图.在其过程中建立DDB文档,绘制SCH原理图,建立SCH库文件,生成网络表并能够分析网络表,建立PCB文件并设置其工作环境,建立PCB库文件并能够封装,正确地导入网络表后,对PCB进行布局布线,最后导出导入文件。
图3.4 引脚属性对话框
(5)命名新建元件
(6)添加封装
3.4 PCB
印制电路板的设计是电子电路设计步骤的重要环节。原理图设计等工作只是从原理上给出了电气连接关系,其功能的最后实现还是依赖于PCB的设计。
1.PCB
PCB的设计流程图如图4.1所示。
图4.1 设计印制电路板图
2.PCB
(1)建立空白PCB文件:在已建的项目中添加一个新的PCB文件。
4.
4.1钻孔 (数控电钻机床)
将PCB图片的数据导入数控钻孔机床,然后将新的覆铜板固定在机床上,选零点,然后将X,Y,Z坐标清零,选择需要钻头大小对应的程序,按确定键即可开始钻孔。此次我们需要的过孔尺寸为0.9mm,1.2mm,1.5mm。
4.2打印 (喷墨[硫酸纸]、激光[硫酸纸/透明菲林]、光绘菲林)
100欧姆
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R36
9
500欧姆
R14、R15、R17、R18、R19、R26
6
1K欧姆
R9、R10、R11、R12、R16、R20
6
10K
R13、R22、R38
3
9PIN排阻
1K
RP2
1
SIP9
Protel99库
10K
RP1、RP3
2
电解电容
1u
E2、E3、E4、E5、E6
(1)在布线工具栏中单击 按钮,放置在原理图中。
(2)在布线工具栏中单击 按钮,放置在原理图中。
3.3
绘制原理图时要放置元件,而这些元件又常常保存在原理图元件库中。因此在放置元件之前,要添加元件所在的库;尽管Altium Designer内置的元件库已经相当完整,如果用户使用的是特殊的原件或新开发的元件,就需要自己建立新的原件及元件库。
4.放置导线
(1)执行菜单命令【Place】/【Wire】或单击布线工具栏 按钮,出现大十字光标。
(2)光标移动到元件的引脚端时,光标中的“X”号变为一个红“米”字形符号,表示导线的端点与元件引脚的电气点可以正确连接。
(3)单击,移动光标,在光标和导线起点之间会有一条线出现,这就是所要放置的导线。
5.放置电源端子
2光绘机,或照相之底片,最细0.1mm
3由转印纸,贴带,或绘图所制作之透明或半透明稿件 (可用硫酸纸做)
4由影印机复制之透明或半透明稿件。
1.打印原稿时选择镜像打印,电路图打印墨水(碳粉)面必须与绿色的感光膜面相接紧密,以获得最高解析度。(绘图软件都有镜像Mirror打印功能)
2.线路部份如有透光破洞,请以油性黑笔修补。
1. Altium Designer的功能
(1)电路原理图设计
(2)印制电路板设计
(3)电路的仿真
(4)可编程逻辑电路设计系统
(5)信号完整性分析
2. Altium Designer的界面
Altium Designer的启动画面如图1.1所示。
图1.1Altium Designer系统的启动画面
随即打开Altium Designer的界面,如图1.2所示。
3.稿面需保持清洁无污物。
4.3
将底片沾水,按照过孔位置将底片贴至覆铜板上,放入曝光机中曝光。抽气,曝光所用时间约为15秒。
4.4
1.调制显像剂:显像剂:水(1:20),即1包20g的显像剂配400cc水。(请用塑料盆,不能用金属盆)
2.显像:膜面朝上放入感光板(双面板须悬空)每隔数秒摇晃容器或感光板,直到铜箔清晰且不再有绿色雾状冒起时即显像完成。此时需再静待几秒钟以确认显像百分百完成。
(2)进入PCB编辑器,如图4.2所示。
(3)导入数据:选择菜单命令【Design】/【Import Changes From PCB_Project.PrjPCB】,单击校验改变钮,系统对所有的元件信息和网络信息进行检查,完成后关闭。
图4.2PCB编辑器
(4)自动布线:选择菜单命令【Auto Route】/【All…】,进行自动布线
总之,在学习中一定要虚心向别人请教,向别人学习.兴趣是最好的老师,所以在做事之前一定要培养对事物的星期,做好心理准备.我希望以后能有更多的实训机会,这段时间感觉过得很充实,我也真正的融入到了学习当中去,别无他法。
附录图
图1 单片机课程设计的原理图
图2单片机课程设计的单面板原理图
(阻值为0的电阻实为金属线,便于单面板布线)
这次实习让我们从理论学习过渡到了实践,学会了很多工业化的设施,使我们获益匪浅。作为一个国防生,为祖国的发展建设做贡献,首先就要把专业知识学扎实。书本上的东西只能作为理论依托,我们还需要增强动手能力,学以致用。才能更好地掌握知识,用理论指引实践。这次实习中,我自己一个人就制作了几块板子,每一次都有不小的提升,这也印证了古人所说的熟能生巧,最后一块板子是我最满意的,因为板子基本没有出现断线。我自己总结了之前的不足,找出了板子断线的原因,主要是因为曝光过程的失误,原因有两点:一、打印纸与PCB板结合不够紧密,导致曝光时光束进入了不该进入的地方。二、曝光时间太短,导致有些位置曝光不充分,致使板材断线。
最简单的减小侧蚀的方法是尽最大可能缩短蚀刻时间,这要求快速完成蚀刻,准确掌握蚀刻的时间。
4.6
将刻蚀好的板子放入除去铜线上涂层的水槽中,约10秒钟即可将多余涂层除去,呈现出铜线本身的颜色。
4.7
最后,将PCB板放入覆膜机内,让铜线覆膜,形成保护层。覆膜的目的在于不让导线氧化,克服PCB板不能长期放在空气中的弱点,方便日后焊接元器件。
图3.2 原理图文件库编辑工作界面
(3)绘制引脚:执行菜单【Place】/【Pin】命令,此时鼠标指针旁边会多出一个大十字和一条短线,默认短线序号从零开始;在放置引脚时,若按一次空格键,可将引脚旋转九十度。按上述方法绘制出8根引脚,如图3.3所示。
图3.3 放置引脚后的图形
(4)编辑引脚:双击需要编辑的引脚,如0号引脚弹出淫叫属性对话框,如图3.4所示。按照需要进行编辑。
3.水洗:标准操作显像时间约1-2分钟,因感光板制造日期、曝光时间、显像液浓度、温度等不同而随着变化。
4.5
蚀刻是印制电路板制作工业中重要的一步。它看上去简单,但实际上,如果在蚀刻阶段出现问题将会影响板子的最终质量,特别是在生产细纹或高精度印制电路板时,尤为重要。在制作过程中经常遇见的两个问题是侧蚀和镀层突沿。
图3 单面板的元件布局图
2.
名称
Part Type
Designator
数量
Footprint
PCB封装库
金属线
0欧姆,金属线,单面板中元件面的跳线
R21、R23、R24、R25、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R39
14
AXIAL0.4
Protel99库
色环金属电阻
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