MSP430G2553的最小系统.docx

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MSP430G2553的最小系统

第2章PCB设计实例

2.1说明

本章将以实例的方式展示PCB设计的过程，示例中所画电路为MSP430G2553的最小系统，如图2-1所示，设计完成的PCB如图2-2所示。

图2-1电路原理图

图2-2PCB图

2.2创建PCB工程

运行AltiumDesignerRelease10，点击File-->New-->Project-->PCBProject。

点击File-->SaveProject，在弹出的对话框中选择保存路径与项目名称，点击保存，如图2-3所示。

图2-3保存PCB工程项目

2.3设计电路原理图

2.3.1新建电路原理图文件

右击刚才新建的项目，AddNewtoProject-->Schematic，在该项目中新建电路原理图，如图2-4所示。

点击File-->Save（快捷键Ctrl+S），在弹出的对话框中填写原理图文件名，点击保存。

图2-4新建电路原理图

2.3.2新建原理图元件库

右击刚才新建的项目，AddNewtoProject-->SchematicLibrary，按Ctrl+S，在弹出的对话框中填写原理图元件库文件名，点击保存。

如图2-5所示。

图2-5原理图元件库

点击左侧Add按钮，添加新元件，在弹出的对话框中填写元件名称，点击OK，如图2-6所示。

图2-6在原理图元件库中新建元件

点击图2-7所示按钮，画元件边框如图2-8所示。

图2-7放置方框按钮

图2-8完成放置元器件边框

点击放置引脚按钮，如图2-9所示。

在引脚为浮动状态时按Tab可以编辑引脚属性，如图2-10所示，按下空格键可以90度旋转引脚，左键单击即可完成放置。

图2-9放置引脚按钮

图2-10引脚属性

按照芯片文档所提供的芯片引脚图如图2-11所示，完成引脚放置，如图2-12所示。

图2-11MSP430G2553芯片引脚图

图2-12完成引脚放置

RST上方横线的输入方法为在需要加上划线的字母后添加“\”，即实现方法如2-13所示。

图2-13上划线的实现

2.3.3设计原理图

在原理图元件库中选中MSP430G2553，点击Place，如图2-14所示，将该器件添加到原理图中。

图2-14添加元件库中的元件到原理图

点击右侧Libraries，选择MiscellaneousDevices，在ComponentName一栏中选择所需的元器件，双击即可添加到原理图中，如图2-15所示。

添加完所有元器件之后如图2-16所示。

按住Ctrl同时滚动鼠标滚轮（或者按住Ctrl之后按住鼠标右键同时移动鼠标）可以实现放大缩小原理图，按住鼠标右键同时移动鼠标可以实现拖拽原理图。

（这些操作同样适用于原理图库、PCB封装库与PCB）

图2-15从标准库中添加元件

图2-16放置完成所有元件

其中接插件的放置可以在Libraries中选择MiscellaneousConnectors后找到，电源与地可以通过图2-17中的按钮放置。

图2-17放置电源与地

双击原理图中的元件，可以更改其属性，如需更改电阻值大小，则如图2-18所示。

图2-18更改元件属性

经连线后的电路原理图如图2-19所示，其中画电气连接线通过PlaceWire按钮完成。

PlaceNetLabel可以给某条电气连接线设定标号，相同标号的线之间，系统认为其在电气上相互连接。

即使用Net方式既可以使电路图显得清晰明白，又不影响其电气连接。

图2-19画好的原理图

点击Tools-->AnnotateSchematic，在弹出的对话框中点击UpdateChangesList，再点击AcceptChanges，在弹出的对话框中点击ValidateChanges，再点击ExecuteChanges完成元件自动编号，点击Close关闭对话框，如图2-1所示。

2.4设计PCB

2.4.1新建PCB文件

右击项目，AddNewtoProject-->PCB，按Ctrl+S完成保存。

2.4.2新建PCB元件封装库

右击项目，AddNewtoProject-->PCBLibrary，按Ctrl+S完成保存。

在本例中，由于标准库中没有晶振与MSP430G2553两个元件的封装，所以需要自己设计，以下将介绍32768Hz晶振的封装设计。

右击Component区域，如图2-20所示，选择NewBlankComponent，双击新建的元件封装，可以更改封装名称，此处改为“32768Hz”。

使用PlaceLine可以画线，若要画边框，需先选择TopOverlay。

使用PlacePad可以放置焊盘，使用PlaceArcByCenter等工具可以画圆。

具体尺寸需要根据器件实际大小确定，画好后如图2-20所示。

距离测量方法为Reports-->MeasureDistance，也可以使用快捷键Ctrl+M。

同理可完成MSP430G2553封装，如图2-21所示。

图2-2032768Hz晶振封装

（MC-30632.768khz尺寸8.0*3.8*2.54mm）

图2-21MSP430G2553封装

2.4.3在原理图中设置每个元件的封装

下面回到原理图，点击Tools-->FootprintsManager，弹出对话框如图2-22所示。

图2-22封装设置

在左侧点击需要设置封装的元件，若右侧无封装，则需点击Add添加封装，如MSP430G2553就需要选择刚才画好的封装DIP-20，如图2-23所示。

图2-23设置MSP430G2553封装

若所选元件已有封装的，需要查看封装是否正确，按自己需要更改封装，在本例中，将电阻电容的封装均改成0805，所有元件的封装均更改完成之后，点击AcceptChanges，在弹出的对话框中点击ValidateChanges，再点击ExecuteChanges完成封装设置，点击Close关闭对话框。

此时，可再次点击Tools-->FootprintsManager，查看封装设置是否正确，正确设置如图2-24所示。

图2-24正确设置好封装

2.4.4将原理图更新到PCB文件

首先确保项目中的原理图文件与PCB文件均处于打开状态，并且原理图上的元件封装已经设置完毕，此时在原理图下，点击Design-->UpdatePCBDocumentPCB1.PcbDoc，在弹出的对话框中点击ValidateChanges，再点击ExecuteChanges，点击Close关闭对话框，生成PCB文件如图2-25所示。

图2-25生成的PCB文件

2.4.5放置元器件

点击红色底面部分，按Delete将其删除，将元件摆放到黑色区域，通过按空格键可以旋转元件。

然后在Keep-OutLayer画出可以布线的区域，如图2-26所示。

图2-26摆放好元器件

2.4.6布线

布线分为手动布线和自动布线，当然也可以先自动布线再手动布线。

下面介绍自动布线，点击AutoRoute-->All，在弹出的对话框中点击RouteAll，等待布线完成，如图2-27所示。

图2-27布线信息

在提示布线完成，没有失败之后，即可看到已经布线完成的PCB，如图2-28所示。

图2-28布线完成后的PCB

若要更改布线的线宽，可以点击Design-->Rules，选中Routing项下的Width，按照需求进行更改，如图2-29所示。

PCB设计中的所有规则均在这里更改。

若要取消已经自动布好的线，可以点击Tools-->Un-Route-->All。

图2-29PCB设计规则设置

2.5其他常用操作

2.5.1泪滴焊盘

Design-->Teardrops，在弹出的对话框中点击OK，即完成泪滴焊盘。

2.5.2铺铜

Place-->PolygonPour，在弹出的对话框中可选择在哪一层铺铜，可设置将普通连接到哪个电气连接点，设置完后如图2-30所示，点击OK。

此时鼠标呈十字，依次顺时针依次点击PCB中在Keep-OutLayer所画的方框的四个顶点，再右击确定，软件将自动完成铺铜。

如图2-31所示。

同理可在BottomLayer完成铺铜。

图2-30设置铺铜

图2-31完成在TopLayer铺铜

2.5.3输出物料清单

打开原理图，点击Reports-->BillofMaterials，在弹出的对话框中可以设置需要输出的物料清单中所包含的项目，如图2-32所示。

设置完成后点击Export，即可保存物料清单。

图2-32输出物料清单