《第10章單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)PCB板制作課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第10章單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)PCB板制作課件（73頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),,,0,,,28 十一月 2024,1,第10章單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)PCB板制作,第十章,單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)PCB板制作,,,本章學(xué)習(xí)目標(biāo),本章以制作單片機(jī)多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)PCB板為例，介紹雙面板的制作技巧和編輯修改方法，以達(dá)到以下學(xué)習(xí)目標(biāo)：,知識(shí)目標(biāo),了解手工繪制電路板邊框的方法。,技能目標(biāo),?掌握自制元件庫(kù)的添加和自制封裝元件的調(diào)用方法。,?掌握補(bǔ)淚滴操作方法。,?掌握PCB制板技能的綜合應(yīng)用，提高實(shí)際制板能力。,,,,本章內(nèi)容介紹,本章將綜合前面各章所學(xué)知識(shí)和技能，以實(shí)例形式講解PCB雙面板制作的完整過程，

2、包括從原理圖制作出發(fā)，一直到PCB板最終制作完成。要求在原理圖中調(diào)用自己制作的原理圖元件，在PCB板中使用自己制作的元件引腳封裝，是對(duì)前面各章節(jié)知識(shí)和技能的一次綜合和演練。,,,§10.1 確定和添加元件封裝,根據(jù)前面項(xiàng)目的介紹，并結(jié)合元件的實(shí)際外形和管腳排列情況，在常用集成元件庫(kù)Miscellaneous Devices.IntLib、Miscellaneous Connectors.IntLib和雙列直插封裝庫(kù)Dual-In-Line Package.PcbLib中，確定合適的元件封裝如表所示。,,,表10.1單片機(jī)多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)元件封裝表,,,§10.2 引用自制PCB元件引腳封裝,,

3、10.2.1 單個(gè)元件引用自制PCB元件引腳封裝,,1. 打開原理圖元件屬性設(shè)置對(duì)話框。單擊,【追加…】添加按鈕,,,選擇添加新模型類型,,彈出如圖所示選擇新模型類型對(duì)話框，在模型類型,【模型類型】下拉列表框中選擇【Footprint】，添加引腳封裝模型，點(diǎn)擊【確認(rèn)】按鈕。,,,3. 瀏覽封裝庫(kù),,,,封裝庫(kù)瀏覽,,,,,選擇數(shù)碼管封裝庫(kù)和需要的引腳封裝,,,4. 選定新封裝,,,,數(shù)碼管已經(jīng)修改為自制的引腳封裝“ZZDIP10”,,,,10.2.2 利用全局修改功能修改多個(gè)元件引腳封裝,,如果要同時(shí)修改很多元件的引腳封裝，再采取以上方法逐個(gè)進(jìn)行修改，勢(shì)必速度很慢，效率不高。此時(shí)我們可以利用D

4、XP 2004提供的全局修改功能，一次性修改同一類元件的引腳封裝。,DXP 2004提供的全局修改功能可以先選取具有某些特征的同一類元件，然后對(duì)選取的元件進(jìn)行某些參數(shù)的修改。此處我們利用全局修改功能同時(shí)修改三極管的引腳封裝，方法如下。,,,1. 選中某個(gè)元件,1.打開原理圖文件，單擊其中的一個(gè)三極管（如Q1），使其處于點(diǎn)擊選中狀態(tài)，如圖所示。,,,執(zhí)行,【查找相似對(duì)象…】菜單命令,單擊鼠標(biāo)右鍵，將彈出浮動(dòng)菜單，如圖所示，執(zhí)行,【查找相似對(duì)象…】菜單命令,,,彈出查找相似對(duì)象設(shè)置對(duì)話框,,在圖中設(shè)置欲查找對(duì)象的特征，如此處想查找所有的PNP三極管，所以我們將庫(kù)參考名稱Library Refere

5、nce項(xiàng)設(shè)置為【Same】相同的，表示將查找所有的PNP三極管,,,3. 進(jìn)行全局查找,,點(diǎn)擊,【確認(rèn)】按鈕，進(jìn)行全局查找后，所有PNP型三極管處于選中狀態(tài)，被突出顯示，而其它元件被蒙板覆蓋，如圖所示，以便于后面的修改操作。,,,,4.修改三極管封裝,,在當(dāng)前封裝【Current Footprint】欄中輸入自制的三極管封裝“ZZBCY1”，然后按回車鍵進(jìn)行修改操作。,,,封裝已經(jīng)全部修改,,關(guān)閉Inspect對(duì)話框，雙擊圖中任一三極管（如Q4），彈出如圖屬性對(duì)話框，可以看到封裝已經(jīng)全部修改為自制的引腳封裝“ZZBCY1”。,,,,6. 取消其它元件的蒙板覆蓋狀態(tài),。,單擊,【清除】清除按鈕，

6、取消其它元件的蒙板覆蓋狀態(tài)。,注意：利用全局修改功能修改元件的引腳封裝后，必須將元件引腳封裝所在的庫(kù)文件添加到當(dāng)前庫(kù)中，否則在后面更新PCB板時(shí)無法調(diào)入該元件的引腳封裝。,,,10.3.1 新建PCB文件,,根據(jù)元件的數(shù)量和體積，可以大約估算電路板的面積，確定電路的長(zhǎng)、高尺寸，經(jīng)過分析，確定本電路板長(zhǎng)、高參考尺寸為：80×140mm?？梢岳们懊娼榻B的向?qū)Х椒ㄐ陆≒CB文件和規(guī)劃電路板尺寸。,,§10.3 載入PCB引腳封裝和網(wǎng)絡(luò),,,10.3.2 載入元件引腳封裝與網(wǎng)絡(luò),,1. 打開已經(jīng)繪制好電路板邊框的PCB文件，執(zhí)行如圖所示的菜單命令【設(shè)計(jì)】/【Improt Changes From…】

7、，彈出如圖11.20所示的導(dǎo)入工程變化對(duì)話框,。,,,導(dǎo)入原理圖變化對(duì)話框,,,,執(zhí)行更新載入各封裝元件和網(wǎng)絡(luò)連接,,,,載入電路板的PCB引腳封裝,,,,§10.4 元件布局,,元件載入PCB板后，就可以根據(jù)元件的布局規(guī)律仔細(xì)調(diào)整元件的位置了，一般采取先自動(dòng)布局再手工調(diào)整的方法，但由于本章元件較多，自動(dòng)布局的效果不理想，所以直接采取手工布局的方法分部分進(jìn)行，先對(duì)顯示部分display塊進(jìn)行布局。PCB板元件位置的調(diào)整方法和原理圖中元件位置的調(diào)整方法基本相同。,,,10.4.1 顯示部分元件布局,,整體移動(dòng)display塊,,,刪除display塊符號(hào),,,,2. 核心元件的布局,,對(duì)數(shù)碼管

8、進(jìn)行初步布局,,,,元件對(duì)齊和均勻分布操作方法,,（1） 初步調(diào)整元件的位置和排列順序。,,,,全部選中要調(diào)整的元件，按鼠標(biāo)右鍵彈出浮動(dòng)菜單，如圖所示，執(zhí)行菜單命令【排列】/【排列…】。,,,彈出對(duì)齊元件對(duì)話框,執(zhí)行菜單命令【排列】/【排列…】，將彈出如圖所示的元件排列對(duì)話框，分別在水平和垂直方向設(shè)置操作命令。如本例中設(shè)置水平方向?yàn)椤镜染唷?，即均勻分布，垂直方向?yàn)椤镜住?，即底部?duì)齊,,,數(shù)碼管排列效果,,,,3. 鎖定元件,,,,解除鎖定狀態(tài),提示：元件位置鎖定后，在工作區(qū)中對(duì)該元件的操作就不起作用了。如果用戶要再次移動(dòng)該元件的位置，只有再次雙擊打開該元件的屬性對(duì)話框，將【鎖定】復(fù)選框不選中。

9、,,,顯示部分布局效果,,,,元件編號(hào)調(diào)整后的效果,,,小技巧：自動(dòng)調(diào)整元件文字位置。,元件編號(hào)和參數(shù)可以手工逐個(gè)調(diào)整，為了加快調(diào)整的速度，可以利用編輯器的自動(dòng)調(diào)整元件文字位置功能進(jìn)行快速調(diào)整，下面以調(diào)整圖中數(shù)碼管的編號(hào)為例講解具體方法。,,,選擇編號(hào)要放置于元件的位置,先選中要調(diào)整編號(hào)的元件，如圖中的數(shù)碼管，右鍵彈出浮動(dòng)菜單,執(zhí)行,【排列】/【定位元件文本位置】菜單命令，彈出如圖所示的調(diào)整元件文字位置對(duì)話框，選擇編號(hào)要放置于元件的位置,,,調(diào)整好的數(shù)碼管編號(hào),,,,10.4.2 其它方塊電路元件布局,,,,§10.5 自動(dòng)布線,,10.5.1 設(shè)置布線參數(shù),,執(zhí)行,【設(shè)計(jì)】/【規(guī)則…】菜單命

10、令，設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)。其中最關(guān)鍵的參數(shù)有【W(wǎng)idth】導(dǎo)線寬度和【Routing Layers】布線層面，其它參數(shù)采用默認(rèn)值即可。,,,,導(dǎo)線規(guī)則設(shè)置,,導(dǎo)線寬度：一般導(dǎo)線寬度【W(wǎng)idth】選【全部對(duì)象】，設(shè)置寬度為8mil；電源【VCC】和【GND】網(wǎng)絡(luò)設(shè)置較寬，為12mil,,,設(shè)置雙面板的布線層,,,,10.5.2 自動(dòng)布線,執(zhí)行菜單命令,【自動(dòng)布線】/【全部對(duì)象】菜單命令，將彈出自動(dòng)布線策略選擇對(duì)話框，選用默認(rèn)選項(xiàng)【Default 2 Layer Board】，點(diǎn)擊【Route All】 布所有導(dǎo)線按鈕，PCB板編輯器開始自動(dòng)布線。,,,自動(dòng)布線結(jié)果,,,,§10.6 手工修改雙面板導(dǎo)線,

11、,由于自動(dòng)布線時(shí)，系統(tǒng)片面地追求布通率，不可能考慮實(shí)際電路板電氣特性方面的要求，因此對(duì)于一個(gè)電路較為復(fù)雜、元件較多的電路板而言，自動(dòng)布線后的結(jié)果總會(huì)存在一定的不足和缺陷，所以必須仔細(xì)的檢查和修改，從而使制作的電路板既美觀、又能滿足電氣特性的要求，同時(shí)便于安裝和調(diào)試。,如圖所示，電路板中雖然導(dǎo)線均已連接，但部分導(dǎo)線彎曲過多，繞行過遠(yuǎn)，同時(shí)地線和電源線一般要求靠近電路板邊緣，修改如下。,,,10.6.1 調(diào)整顯示模式，分析自動(dòng)布線結(jié)果,,在默認(rèn)情況下，PCB編輯器采用復(fù)合顯示模式顯示所有用到的層面，但在分析自動(dòng)布線結(jié)果時(shí)，用戶希望將精力集中在布線層面上，而對(duì)于元件布局、編號(hào)、參數(shù)、元件外形等信息暫

12、時(shí)不必考慮，可以隱藏起來，以便于更好的分析走線情況。,,,修改為單層顯示模式,,如果希望單層顯示各層的信息，如頂層的布線效果，可以執(zhí)行,【工具】/【優(yōu)先設(shè)定…】菜單命令，彈出如圖所示的修改編輯器參數(shù)對(duì)話框，選擇顯示【Display】標(biāo)簽，選中【單層模式】復(fù)選框，將PCB編輯器顯示模式修改為單層模式。,,,,分析頂層導(dǎo)線,,繞行過遠(yuǎn),彎曲,不美觀,繞行過遠(yuǎn),,,,分析底層導(dǎo)線,,繞行過遠(yuǎn),繞行過遠(yuǎn),繞行過遠(yuǎn),尖角,彎曲,,,10.6.2 調(diào)整顯示層面，規(guī)劃修改方案,,雖然單層顯示模式下，可以單獨(dú)對(duì)各布線層進(jìn)行分析，找出要修改的導(dǎo)線，但對(duì)于雙面板而言，導(dǎo)線修改時(shí)要同時(shí)兼顧頂層和底層的導(dǎo)線，才能確定

13、修改方案，所以我們采取調(diào)整顯示層面的方法，同時(shí)顯示頂層和底層的走線，而將頂層絲印層隱藏起來。,1. 將顯示模式恢復(fù)為多層復(fù)合顯示模式，即取消,【單層模式】復(fù)選框的選中狀態(tài)。,,,隱藏頂層絲印層,,,,,隱藏頂層絲印層后的顯示效果,,,,10.6.3 修改導(dǎo)線,,分析需修改的導(dǎo)線,在導(dǎo)線修改過程中，某些導(dǎo)線如果僅在同一層面上走線，可能因?yàn)橥瑢用嫫渌鼘?dǎo)線的阻擋而不便或無法布通導(dǎo)線，如圖中的導(dǎo)線1。因此在必要的地方還需添加過孔，改變導(dǎo)線的層面避開同層導(dǎo)線，以便于彎曲導(dǎo)線的修改。,要修改的彎曲導(dǎo)線1,同一層阻擋其走線的導(dǎo)線2,,,（1）撤銷原導(dǎo)線1,,在該處放置過孔，但位置太窄,將導(dǎo)線3外移，并修改彎

14、曲處,（1）撤銷原導(dǎo)線1。執(zhí)行,【工具】/【取消布線】/【連接】命令，出現(xiàn)十字光標(biāo)，將其對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)線1，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵即可撤銷該導(dǎo)線，如圖所示,(2)規(guī)劃導(dǎo)線修改方案,,,重新繪制導(dǎo)線3,,修改好的導(dǎo)線3,,,放置過孔,,新放置的過孔,,,設(shè)置過孔的網(wǎng)絡(luò)屬性,,,,繪制底層導(dǎo)線,,新繪制的底層導(dǎo)線,,,繪制頂層導(dǎo)線,,新繪制的頂層導(dǎo)線,,,2. 走線過程中改變導(dǎo)線層面,,導(dǎo)線1和導(dǎo)線2位于同一層面,同層導(dǎo)線2,導(dǎo)線1,,,導(dǎo)線1在走線過程中遇到同頂層導(dǎo)線2，為了繼續(xù)走線，必須改變層面，可以在繪制過程中需要改變導(dǎo)線層面的位置，按Tap鍵，彈出如圖所示的,【交互式布線】交互式走線對(duì)話框。,,,光標(biāo)中心出

15、現(xiàn)過孔,,,,導(dǎo)線1改變層面，穿過導(dǎo)線2,,,,修改好的導(dǎo)線,,,,§10.7 補(bǔ)淚滴,,在電路板中，為了提高布通率，許多導(dǎo)線的寬度較小，而焊盤的面積卻較大，如果以等寬度導(dǎo)線進(jìn)入焊盤或過孔，勢(shì)必造成電路板在元件焊接、裝配、維修過程中，應(yīng)力集中于焊盤和導(dǎo)線的連接處，極易形成裂紋和焊盤翹起，影響電路板的焊接質(zhì)量，形成虛焊。該現(xiàn)象在單面板中尤為突出，為了在加工和焊接時(shí)分散應(yīng)力，我們可以在窄導(dǎo)線進(jìn)入焊盤和過孔時(shí)，逐步加大導(dǎo)線寬度，形成淚滴狀，從而有效的分散應(yīng)力，防止焊盤脫落虛焊。制作淚滴狀導(dǎo)線的操作就稱為補(bǔ)淚滴。具體方法如下：,,,1. 選擇對(duì)象,,選擇要補(bǔ)淚滴的導(dǎo)線或網(wǎng)絡(luò)，可以根據(jù)導(dǎo)線的粗細(xì)，選擇

16、需要補(bǔ)淚滴的導(dǎo)線。執(zhí)行,【編輯】/【選擇】,選擇菜單下的各子菜單命令，進(jìn)行各種不同的選擇操作，如果是對(duì)所有焊盤和過孔都進(jìn)行補(bǔ)淚滴操作，則可以不用選擇對(duì)象。,,,2.補(bǔ)淚滴,,,執(zhí)行菜單命令,【工具】/【淚滴焊盤…】,，彈出如圖所示的補(bǔ)淚滴選擇對(duì)話框，左邊選擇操作的對(duì)象，右邊選擇操作動(dòng)作和淚滴類型。,,,,補(bǔ)淚滴效果,,,,§10.8添加電源、接地端、安裝孔并覆銅,一、添加電源、接地端、安裝孔并覆銅,為了便于電源的輸入，可以添加電源、接地焊盤，并連接到相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，為了電路板的固定和安裝，可以添加安裝孔。同時(shí)為了進(jìn)一步提高電路板的抗干擾、導(dǎo)電能力，以及導(dǎo)線對(duì)電路板的粘附力，對(duì)電路板中的大面積無導(dǎo)線區(qū)域和對(duì)干擾較敏感的區(qū)域進(jìn)行地線和電源線覆銅，具體方法請(qǐng)參考項(xiàng)目九，最終效果如圖所示。,,,,添加電源、接地端、安裝孔并覆銅,,安裝孔,接地端,GND覆銅,VCC覆銅,,,