电子线路CAD课程设计Word下载.docx
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目录
一、变速彩灯电路的功能要求及原理简介
1．设计要求
二、原理图设计
2.1创建项目文件及原理图文件
2.2制作原理图元件
2.3绘制原理图
三、印制电路板（PCB）的绘制
3.1创建PCB文件
3.2绘制印制电路板（PCB）图
四、原理图以及PCB的纠正
4.1原理图中错误的纠结
4.2PCB图中的纠正
五、设计分析与心得体会
六、参考文献
七、附件
7.1附件一（数据采集卡原理图）
7.2附件二（PCB印制电路板）
八、评分表
一、变速彩灯电路的功能要求及原理简介
1．设计要求
设计变速彩灯系统电路原理图设计要求如下：
①完整绘制变速彩灯系统电路原理图。
②自制原理图库，并调用它。
③考查网络标号的使用。
完整的参考原理图如下所示：
印制板图设计要求如下：
①完整绘制变速彩灯系统电路印刷电路板图。
②考查自制PCB图库，并调用它。
③考查双面板（或金手指）的设计。
④设计规则如下：
a.双面板制作。
b.VCC和GND线宽为30mil。
c.其它走线宽度为15mil。
d.过孔为外径30mil，内径为25mil
打开ProtelDXP2004后，在File菜单下选择New—>
Project—>
PCBProject，即创建了一个PCB项目文件，并保存名为pro2.PrjPCB。
继续在File菜单下选择New—>
Schematic，即创建了一个原理图文件，并保存为sheet1.SchDoc。
图表1创建的文件列表
在本设计中，有些元件没有元件库，如LF351、87C51、MAX232。
那么，我们必须自行设计元件的引脚图以及其封装形式。
在File菜单下选择New—>
Library—>
SchematicLibrary，即创建了一个元件库文件。
在绘制好其元件库后，还需要匹配对应的元器件封装，可以在系统自带的PcbLib中进行匹配，也可以自行绘制其元件封装，方法如下：
PCBLibrary，即创建了一个PCB库文件，在此文件中，利用PCB元件向导（在Tools菜单下PCB—>
NewComponent）完成DIP40或者是DIP24的引脚封装。
完成所有的封装绘制后，命名并保存。
在元件库中可以对元器件添加属性，右键选择ModelManager，选择AddFootprint，选择对应的引脚封装形式即可。
这样，完成了元件库以及元器件的封装绘制，并联系了两者的对应的关系。
图表2元件库文件
在完成了所有的元器件的元件库的绘制和封装后，可以在SchDoc文件中开始绘制整个设计的原理图了。
部分元器件在系统自带的MiscellaneousConnectors.IntLib中可以找到，如Res2、Cap、Header、DB9等一些常见的元器件，还可以在MiscellaneousDevices.IntLib中可以找到一些常见的连接器件如Header2等。
剩下的元器件就可以在之前绘制的元件库中查找。
将这些需要用到的元器件摆放在图纸上，在Place时，按TAB键可打开其属性，并可以根据需要设置一些参数或是命名。
在此期间可以按键盘的空格键或者是X、Y键可以完成
器件的方向和对称性。
完成了所有的元器件的摆放后，就可以连线了。
我们可以先将一些引脚用导线引出，并设置其网络标签，如VCC、GND、RST等，这样，相同的网络标签在电气上是连接的，具有一般电气特性。
接着，用导线将需要连接的线连一起即可。
在完成了全部的连线后，就需要对此原理图进行检查。
选择Project菜单下的CompilePCBProjectsheet1.SchDoc，对此原理图编译，若有Errors，根据英文提示一步步修改，直到编译无误即可。
PCB，创建了PCB文件，命名并保存。
这时，我们要将之前绘制的原理图导入到PCB中，操作如下：
打开原理图文件，在Design菜单下，选择UpdataPCBDocument，选择ValidateChanges再选择ExecuteChanges，点击Close关闭。
在上一步之后，就进入了PCB绘制界面，接着，在此文件中绘制Keep-OutLayer。
然后再选择AutoRoute菜单下Compotent，执行自动摆放元器件的命令。
完成后，元器件都对方在了Keep-OutLayer区了，但是布局很乱，我们可以重新手动布局，合理的布局好后，我们可以布线了，在布线前，我们要对一些布线的规则和线的参数进行调整，在Design菜单下选择Rules，选择Routing里的Width选项，右键新建2种布线规则：
VCC和GND，将最大宽度设为30mil，最小宽度设为10mil，当前宽度设为20mil，其他导线宽度为默认，完成后点击Apply。
然后进行自动布线，在AutoRoute菜单下选择All，进行自动布线，数秒后系统自动完成了所有的布线。
接着就要对此PCB文件进行检查，选择Tools—>
DesignRuleCheck—>
RunDesignRuleCheck，若有Errors，在提示下进行修改，包括元件的位置不合理、规则与线宽冲突等，直至为显示ViolationsDetected:
0即可。
图表3PCB板检查结果
4.1原理图绘制时应注意的事项
在原理图的绘制过程中，发现书本上的原理图中存在一些差错，例如原理图中的某些芯片的电源引脚被隐藏了，在编译的过程中容易产生错误。
为了避免这一错误，需要将元器件重新绘制，然后在原理图中使用，这样在编译的时候可以避免产生错误。
除此之外，在原理图中存在许多未用的引脚，为了保险起见，在电气规则检查时，需要屏蔽掉该引脚的检查（即放置“NOERC”标志）如图4所示：
图表4引脚屏蔽
4.2PCB图绘制过程中元器件布局布线方式及设计规则检查
采用手动布线PCB图时常犯的错误有普遍有以下几种：
孔径大小违规、导线宽度违规、电气导线未连接。
在此次设计中，我采取预自动布局和预自动布线，在提前设定好布线规则、以及线宽要求后，开始自动布线，然后进行必要改动，PCB图就绘制完毕了。
在实验的过程中我们要培养自己的独立分析问题，和解决问题的能力。
培养这种能力的前题是你对每次实验的态度。
如果你在实验这方面很随便，抱着等老师教你怎么做，拿同学的报告去抄，尽管你的成绩会很高，但对将来工作是不利的。
比如在做回转机构实验中，经老师检查，我们的时域图波形不太合要求，我首先是改变振动的加速度，发现不行，再改变采样频率及采样点数，发现有所改善，然后不断提高逼近，最后解决问题，兴奋异常。
在写实验报告，对于思考题，有很多不懂，于是去问老师，老师的启发了我，其实答案早就摆在报告中的公式，电路图中，自己要学会思考。
在这次的实验中，我对一些测试硬件、软件及其使用有了更深刻的认识。
比如说，我在电桥实验中，我知道应变片是怎么样的，面板是怎么接电桥的；
在回转机构及悬臂梁实验中，我知道压电传感器是如此微小的，怎样通过放大、接口电路进行微机分析，滤波、窗函数的选择，及怎样使用LabView采样和分析，另外，用文档形式写报告，是我们以前从来没有尝试过的。
可以说，做这次的测试技术实验，我们学生自己的能力得到了充分的发挥，跟以往那些充满条条框框的实验是不同的。
[1]康华光．电子技术基础（模拟部分）．北京：
高等教育出版社，2006．
[2]邹玲罗明．电路理论．武汉：
华中科技大学出版社，2009．
[3]StephenPrata．PrimerPlus．技桥工作室译．北京：
人民邮电出版社，2003．
[4]李群芳张士军黄建．单片微型计算机．北京：
电子工业出版社，2010．
[5]康华光．电子技术基础（数字部分）北京：
[6]邵群涛.电气制图与电子线路CAD[M].北京：
机械工业出版社，2005
七、附录
7.1附件一原理图设计
7.1附件二PCB图设计
东华理工大学长江学院
课程设计评分表
学生姓名：
班级：
学号：
课程设计题目：
变速彩灯电路原理图设计
项目内容
满分
实评
选
题
能结合
成
果
质
量
模型正确、合理，各项技术指标符合要求。
15
摘要叙述简练完整，假设合理、问题分析正确、数学用语准确、结论严谨合理；
问题处理科学、条理分明、语言流畅、结构严谨、版面清晰
论文主要部分齐全、合理，符号统一、编号齐全。
格式、绘图、表格、插图等规范准确，符合论文要求
10
字数不少于2000字，不超过15000字
5
总分
100
指导教师评语：
指导教师签名：
年月日
所学课程知识、有一定的能力训练。
符合选题要求
（3人一题）
工作量适中，难易度合理
能
力
水
平
能熟练应用所学知识，有一定查阅文献及运用文献资料能力
理论依据充分，数据准确，公式推导正确
能应用计算机软件进行编程、资料搜集录入、加工、排版、制图等
能体现创造性思维，或有独特见解
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