湖工PROTEL课程设计 GWL100单片机.doc

湖南工程学院电 子 实 习课题名称 PCB制板与工艺设计 专业班级 姓 名 学 号 指导教师 赵葵银，邱泓等 2012年 7 月 2 日湖南工程学院电 子 实 习 任 务 书课题名称 PCB制板与工艺设计 专业班级 学生姓 学 号 指导老师 赵葵银、邱泓等 审 批 李晓秀 任务书下达日期 2012 年7 月 2 日任务完成日期 2012年7 月 6 日设计内容与设计要求设计内容：对给定的电路（按学号进行分配），使用Protel软件，进行电路图绘制，进行PCB制版设计，设计为双面板，板子大小合适，进行合理的规则设置，PCB板子的元器件布局、布线合理，要求补泪滴、铺铜，电源线与地线不小于20mil，要求按工业化标准设计，并进行必要的合理的抗干扰处理。设计要求：1）初步分析电路图，按16纸张大小，绘制电路图，若超出16K，则分页绘制。2）查阅元器件参数与封装，没有的封装要求自建封装库。3）进行ERC规则检查，生成正确的网络表（不打印）；4）按工业化标准进行PCB制板与工艺设计（参数设置，规则设置，板子大小确定，布局，布线，补泪滴，铺铜，抗干扰处理等）。5）生成的报表有（网络表，板子信息表，材料清单表，数控钻孔文件，元件拾放文件）；6）写说明书（以图为主，文字为辅）7) 必须打印的文档为：原理图材料清单顶层底层各层叠印（各层重叠一起打印）丝印层3D效果图。其他的表单或PCB图层只生成，不打印。 8）提高说明书及电子文档主 要 设 计 条 件1.现代电子设计实验室（EDA）；2.Protel软件。3.任务电路图；4.设计书籍与电子资料若干。5.示范成品PCB样板若干，示范电子成品若干。说 明 书 格 式目 录第1章 电路图绘制第2章 元器件参数对应封装选择及说明（有适当文字说明）第3章 ERC与网络表（有适当文字说明，网络表不需打印）第4章 PCB制板与工艺设计（有适当文字说明）第5章 各种报表的生成第6章 PCB各层面输出与打印第7章 总结参考文献进 度 安 排 设计时间为一周第一周星期一、布置课题任务，课题介绍及讲课。借阅资料，电路图绘制。星期二、PCB封装确定，生成正确网络表。星期三、PCB制板与工艺设计星期四、PCB制板与工艺设计星期五、说明书的编写，下午答辩。参 考 文 献参考文献1、 程路.Protel 99SE多层电路板设计与制作M.人民邮电出版社.2007.2、 高名远.电子工艺实训与PROTEL DXP应用M.化学工业出版社.2007.3、 高鹏.电路设计与制版PROTEL 99入门与提高(修订版)M.人民邮电出版社.2008.4、Mark.I.Montrose著.电磁兼容和印刷电路板理论,设计和布线M. 人民邮电出版社.2007.5. 深圳华为.华为PCB布线规范M.内部资料.1999.6. 提高印刷电路板的电磁兼容设计.网络资料.目 录第1章 电路图绘制1第2章 元器件参数对应封装选择及说明2第3章 ERC与网络表33.1 ERC电气规则检查33.2 网络表生成3第4章 PCB制板与工艺设计44.1 PCB制版流程44.2 叠印图54.3 3D效果图6第5章 各种报表的生成7第6章 PCB各层面输出与打印116.1 顶层116.2 底层126.3 丝印层13第7章 总结14参考文献15第1章 电路图绘制根据设计的课题是GWL-100单片机学习板要求绘制电路图如下图：图1-1 GWL-100单片机学习板电路图第2章 元器件参数对应封装选择及说明零件封装其实是指原件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。选择菜单Design/Add/Remove Library/装系统所在目录文件/ProgramFiles/Design Explorer 99 SE/Library/Pcb/Generic Footprints,选取所需要的元件封装库进行Add，通常加载Advpcd元件封装库。本设计所用到的元器件所对应的封装如下表所示：1UF电容的对应封装是 RB4晶振Y2对应封装 RAD-0.14K7电阻R6对应封装AXIAL-0.44K7的针插座RR1 RR2对应封装SIP-910k电阻对应封装 AXIAL-0.4电容10UF的对应封装 RB611.0592M的晶振Y1对应封装XTAL-1电容20pf和104电容的对应封装 RAD-0.1单列直插的对应封装是SIP 系200和500电阻对应封装是AXIAL-0.4三极管9012对应封装 TO-92A大电容对应封装 RAD-0.1DC-5V 电源插座J1B对应封装DC-5双列直插的对应封装是DIP系列HEADER 20X2对应封装是JJ1IN4007二极管对应封装DIODE-0.4ISPJ8对应封装J8LED管对应封装是 CCCREST开关SW2对应封装BUTEN-2SPEAKE LB1对应封装LBUSB接口对应封装USB第3章 ERC与网络表3.1 ERC电气规则检查电气规则检查是利用电路设计软件对用户设计好的电路进行测试，以便能够检查出人为的错误或者疏忽。电气规则检查无误后才能继续的工作。以下是这次课程设计原理图电气规则检查后生成的报表： Error Report For : Documents单片机实验板.Sch 6-July-2012 21:24:38 End Report3.2 网络表生成网络表是原理图与印制电路板之间的一座桥梁，是印制电路板自动布线的灵魂。当原理图画好之后,选择菜单Design/Create Netlist可以生成具有元件名、元件封装、参数及元件之间连接关系的网络表。网络表是表示电路原理图或印刷电路板元件连接关系的文本文件。网络表文件的主文件名与电路图的主文件名相同，扩展名为.NET。部分网络表如下：4K7SIP9RR26REJD240C2DIP8U3C1RAD0.320PC2RAD0.320PC3RAD0.310uf.第4章 PCB制版与工艺设计4.1 PCB制版流程要制作PCB板必须先创建一个PCB文件，选择Keepoutlayer层后后再执行Place/Interactive Routing 选定进行规划PCB板的尺寸大小，实行菜单Design/Options,把电路板定义为双面板。选择菜单Desgn/Load Nets(创建网络表)/点击Brower，选择在原理图中创建的.NET的网络表/若没有错误的话，点击Execute,将原理图中的元器件以各个封装形式加载到PCB中（若有错误，回到原理图中进行错误处修改，然后再生成网络表，以此一步一步走，直至没有错误），待元器件加载到PCB板上，合理的布局，紧凑，整齐，然后菜单/Auto Routing/All/Route all，程序即对印刷电路板进行自动布线。只要元件的布局合理，布线参数设置得当，Protel 99 SE的自动布线的布通率几乎是100%，但是PCB中的自动布线不是非常的符合要求的 ，这时应当手工布线修改一些线路使其符合布线的原则。布玩线后就是补泪滴和覆铜。4.2 叠印图图4-1 各层叠印图4.3 3D效果图图4-2 PCB板3D效果图第5章 各种报表的生成根据设计要求要生成的报表有网络表，板子信息表，材料清单表，数控钻孔文件，元件拾放文件，其中材料清单表如下所示：表5-1 元器件列表及对应的封装Part TypeDesignatorFootprint1uFC6RAD0.21uFC4RAD0.21uFC7RAD0.21uFC5RAD0.23.2768MY2XTAL14.7KR6AXIAL-0.34K7RR1SIP94K7RR2SIP95.1KR1AXIAL-0.310KR2AXIAL-0.310KR5AXIAL-0.310KR3AXIAL-0.310KR4AXIAL-0.310uFC3RB.2/.411.0592Y1XTAL120KVR1AXIAL-0.420pC1RAD0.120pC2RAD0.124C02U3DIP889X5XU1DIP40104C8RAD0.1200R12AXIAL0.3200R15AXIAL0.3200R14AXIAL0.3200R13AXIAL0.3200R8AXIAL-0.3200R7AXIAL-0.3200R9AXIAL-0.3500R11AXIAL-0.39012Q4TO-189012Q6TO-189012Q2TO-189012Q1TO-189012Q5TO-189012Q3TO-18CAPC10RAD0.1CAPC11RAD0.1CAPC9RAD0.1COMJ3DIP16CON3JP3SIP3CON3JP2SIP3DC-5VJIBSIP3DS18B20U5SIP3HEADER 20X2JJ1DIP40HEADER 20X2JJ2DIP40Hong WaiU6SIP3IN4007D2DIODE0.4IN4007D1DIODE0.4ISPJ8DIP20JIAUSBSIP6LCD1602J4SIP16LCD12864J5SIP20LEDL4DIODE0.4LEDL5DIODE0.4LEDL3DIODE0.4LEDL9DIODE0.4LEDL2DIODE0.4LEDL6DIODE0.4LEDL10DIODE0.4LEDL1DIODE0.4LEDL8DIODE0.4LEDL7DIODE0.4LN3461U7SIP12MAX 232U4DIP16R200RR3SIP9RELAY-SPDTJDDIP16RESTSW2AXIAL0.3SPEAKERLB1AXIAL0.5U4DS1302DIP8K8AXIAL0.3第6章 PCB各层面输出及打印6.1 顶层图6-1 顶层视图6.2 底层图6-2 底层视图6.3 丝印层图6-3 丝印层视图第7章 总 结通过这一周的PCB设计，在全盘的设计与制作过程中，自己亲自动手实践，画原理图、元器件符号和画PCB的封装，增强了我的实际动手、独立思考和解决问题的能力。而有且很多的元器件比较难见到，因此需上网查资料查封装。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相联合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相联合起来，才能够真正的学会了实际操作的能力。 同时也发现了 弄这些东西都是非常需要细心好耐心的。而且必须静下心来认真的一步一步的去完成。预计一周的PCB板，在我不懈努力下终于做出来了，很有一番成就感。参考文献1 程路.Protel 99SE多层电路板设计与制作M.人民邮电出版社.2007.2 高名远.电子工艺实训与PROTEL DXP应用M.化学工业出版社.2007.3 高鹏.电路设计与制版PROTEL 99入门与提高(修订版)M.人民邮电出版社.2008.4 Mark.I.Montrose著.电磁兼容和印刷电路板理论,设计和布线M人民邮电出版社.2007.5 深圳华为.华为PCB布线规范M.内部资料.1999.6 提高印刷电路板的电磁兼容设计.网络资料.电气信息学院课程设计评分表项 目评 价优良中及格差设计方案合理性与创造性（10%）开发板焊接及其调试完成情况*（10%）硬件设计或软件编程完成情况（20%）硬件测试或软件调试结果*(10%)设计说明书质量(20%)答辩情况(10%)完成任务情况(10%)独立工作能力(10%)出勤情况(10%)综 合 评 分 指导教师签名：_ 日 期：_ 注：表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容； 此表装订在课程设计说明书的最后一页。课程设计说明书装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分表、附件（非16K大小的图纸及程序清单）。