電子產(chǎn)品CAD課件

1、電子產(chǎn)品CAD設(shè)計聲光控延時開關(guān)電路設(shè)計內(nèi)內(nèi) 容容 一、一、CAD設(shè)計的目的與課程任務(wù)設(shè)計的目的與課程任務(wù) 二、印制電路板的基礎(chǔ)知識二、印制電路板的基礎(chǔ)知識 三、聲光控延時開關(guān)電路三、聲光控延時開關(guān)電路 四、軟件四、軟件protel 99se的使用的使用 一、目的與任務(wù)一、目的與任務(wù) 目的目的掌握電子產(chǎn)品設(shè)計的基本流程掌握電子產(chǎn)品設(shè)計的基本流程了解電子產(chǎn)品了解電子產(chǎn)品CAD軟件軟件Protel 99SE器件庫設(shè)計器件庫設(shè)計sch.libpcb.lib 任務(wù)任務(wù)設(shè)計電子聲光控開關(guān)設(shè)計電子聲光控開關(guān)(姓名姓名+學(xué)號學(xué)號.DDB) 原理圖設(shè)計原理圖設(shè)計file.sch 網(wǎng)絡(luò)表網(wǎng)絡(luò)表 原理圖器件庫原理

2、圖器件庫file.lib PCB設(shè)計設(shè)計file.pcb PCB器件庫器件庫file.lib 一個完整的電子產(chǎn)品主要是由電路原一個完整的電子產(chǎn)品主要是由電路原理圖設(shè)計、印制電路板設(shè)計、機械設(shè)計、理圖設(shè)計、印制電路板設(shè)計、機械設(shè)計、元器件檢測和安裝、焊接及調(diào)試等幾個主元器件檢測和安裝、焊接及調(diào)試等幾個主要步驟來完成。要步驟來完成。 電路設(shè)計是通過理論精確計算達到設(shè)計電路設(shè)計是通過理論精確計算達到設(shè)計要求，要使原理電路變成為實體（產(chǎn)品）要求，要使原理電路變成為實體（產(chǎn)品），就要通過印制電路板設(shè)計來完成。印制，就要通過印制電路板設(shè)計來完成。印制板電路設(shè)計需要熟悉和掌握設(shè)計印制電路板電路設(shè)計需要熟悉和

3、掌握設(shè)計印制電路板的一些基本知識、設(shè)計原則、方法和技板的一些基本知識、設(shè)計原則、方法和技巧。巧。5印制電路板的概念印制電路板的概念 印制電路板印制電路板PCBPCB ( (P Printed rinted C Circuit ircuit B Board)oard)亦稱印制線路板，簡稱印制板。在絕亦稱印制線路板，簡稱印制板。在絕緣基板上，按設(shè)計的要求，有選擇地加工緣基板上，按設(shè)計的要求，有選擇地加工安安裝孔裝孔、連接導(dǎo)線連接導(dǎo)線和裝配電子元器件引腳的和裝配電子元器件引腳的焊焊盤盤，以實現(xiàn)元器件間的電氣連接的組裝板。以實現(xiàn)元器件間的電氣連接的組裝板。焊接面與元件面焊接面與元件面 焊接面焊接面 用

4、于布設(shè)導(dǎo)線和焊盤用于布設(shè)導(dǎo)線和焊盤 元件面元件面 焊接面的反面，用于布焊接面的反面，用于布設(shè)電路的電子元器件設(shè)電路的電子元器件印制電路板的分類印制電路板的分類 按材料分：按材料分：酚醛樹脂、環(huán)氧、聚酰亞胺、聚四氟乙烯等。酚醛樹脂、環(huán)氧、聚酰亞胺、聚四氟乙烯等。 按層數(shù)分：按層數(shù)分：單層、雙層、多層。單層、雙層、多層。 備注：雙層、多層板中常使用金屬化孔，也稱備注：雙層、多層板中常使用金屬化孔，也稱過孔，用于連接各層板，作用等同于導(dǎo)線。過孔，用于連接各層板，作用等同于導(dǎo)線。印制電路的設(shè)計原則印制電路的設(shè)計原則 印制板上的干擾印制板上的干擾1.1.地線干擾：地線布設(shè)不當會產(chǎn)生高阻抗對其他地線干擾：

5、地線布設(shè)不當會產(chǎn)生高阻抗對其他元件產(chǎn)生干擾。元件產(chǎn)生干擾。2.2.電源干擾：交流信號對直流信號產(chǎn)生干擾使電電源干擾：交流信號對直流信號產(chǎn)生干擾使電源質(zhì)量下降。源質(zhì)量下降。3.3.電磁干擾：由于元件布設(shè)不當會產(chǎn)生電磁信號電磁干擾：由于元件布設(shè)不當會產(chǎn)生電磁信號對其他元件產(chǎn)生干擾。對其他元件產(chǎn)生干擾。4.4.熱干擾：大功率元件散熱導(dǎo)致其他元件的電子熱干擾：大功率元件散熱導(dǎo)致其他元件的電子特性改變。特性改變。 為了減小干擾，使電子電路獲得最佳的性為了減小干擾，使電子電路獲得最佳的性能，提高生產(chǎn)效率，降低成本，印制電路能，提高生產(chǎn)效率，降低成本，印制電路板的設(shè)計在布線時應(yīng)遵循以下原則：板的設(shè)計在布線時

6、應(yīng)遵循以下原則：印制電路的設(shè)計原則印制電路的設(shè)計原則1.元器件應(yīng)均勻地分布在印制面上，各處疏元器件應(yīng)均勻地分布在印制面上，各處疏密一致，布局美觀合理。電路板邊緣應(yīng)空密一致，布局美觀合理。電路板邊緣應(yīng)空出一定空間，元件與邊緣距離不小于出一定空間，元件與邊緣距離不小于2mm。印制電路的設(shè)計原則印制電路的設(shè)計原則2.2.元件的每個引腳與每個焊盤一一對應(yīng)，不元件的每個引腳與每個焊盤一一對應(yīng)，不可共用焊盤?？晒灿煤副P。3.3.元件間的距離元件間的距離L L應(yīng)應(yīng)不小于二者的安裝不小于二者的安裝半徑之和加安全間半徑之和加安全間距距b(bb(b=1mm).=1mm).印制電路的設(shè)計原則印制電路的設(shè)計原則D1+

7、D22L=+b4.印制導(dǎo)線拐彎處一般采取印制導(dǎo)線拐彎處一般采取45度角或圓弧角度角或圓弧角，直角或銳角不推薦使用。，直角或銳角不推薦使用。原因有二：原因有二：從物理角度上講，從物理角度上講，90度角尖銳，度角尖銳，容易從板上剝落、翹起。容易從板上剝落、翹起。從電磁兼容角度上講，尖銳處從電磁兼容角度上講，尖銳處容易產(chǎn)生電磁輻射，會影響其容易產(chǎn)生電磁輻射，會影響其它走線和元件。它走線和元件。印制電路的設(shè)計原則印制電路的設(shè)計原則 5.注意核心元件與特殊元件的位置，布局時注意核心元件與特殊元件的位置，布局時可以圍繞他們進行。如集成電路元件引腳可以圍繞他們進行。如集成電路元件引腳較多，布局時可圍繞它進行

8、，將直接相連較多，布局時可圍繞它進行，將直接相連的元件就近布設(shè)；又如麥克風元件，開關(guān)的元件就近布設(shè)；又如麥克風元件，開關(guān)元件等常常與產(chǎn)品外殼的安裝孔對應(yīng)，位元件等常常與產(chǎn)品外殼的安裝孔對應(yīng)，位置也不可隨意擺放。置也不可隨意擺放。印制電路的設(shè)計原則印制電路的設(shè)計原則 6.電源線需加寬用以減小環(huán)路電阻，減小干電源線需加寬用以減小環(huán)路電阻，減小干擾。擾。 7.設(shè)計地線時，數(shù)字地與模擬地分開，接地設(shè)計地線時，數(shù)字地與模擬地分開，接地線應(yīng)盡量粗（一般為信號線的線應(yīng)盡量粗（一般為信號線的2-4倍），以倍），以減小阻抗和噪聲的影響。減小阻抗和噪聲的影響。 8.導(dǎo)線布設(shè)應(yīng)盡可能短，不要繞長線，這樣導(dǎo)線布設(shè)應(yīng)盡

9、可能短，不要繞長線，這樣增加了電磁干擾，增大了出故障的可能，增加了電磁干擾，增大了出故障的可能，也增加了生產(chǎn)成本。也增加了生產(chǎn)成本。印制電路的設(shè)計原則印制電路的設(shè)計原則9.易發(fā)生互相干擾的元件應(yīng)盡量遠離，如高易發(fā)生互相干擾的元件應(yīng)盡量遠離，如高頻元件，高功率的元件應(yīng)布設(shè)在邊緣，相頻元件，高功率的元件應(yīng)布設(shè)在邊緣，相鄰的電感元件垂直放置，高電位差的元件鄰的電感元件垂直放置，高電位差的元件間距離也應(yīng)注意，避免放電引起意外短路間距離也應(yīng)注意，避免放電引起意外短路。10、導(dǎo)線的公共地線應(yīng)盡可能的粗，因為當、導(dǎo)線的公共地線應(yīng)盡可能的粗，因為當?shù)拙€過細時，由于流過電流發(fā)生變化，故底線過細時，由于流過電流發(fā)

10、生變化，故接地點點位也將發(fā)生變化，導(dǎo)致電平不穩(wěn)接地點點位也將發(fā)生變化，導(dǎo)致電平不穩(wěn)，進而會使噪聲容限劣化，地線應(yīng)設(shè)置在，進而會使噪聲容限劣化，地線應(yīng)設(shè)置在pcb的邊緣，最好能形成環(huán)路或網(wǎng)狀。的邊緣，最好能形成環(huán)路或網(wǎng)狀。印制電路的設(shè)計原則印制電路的設(shè)計原則161、分分 析析 原原 理理 圖圖2、熟悉器件：、熟悉器件：性能、外形尺寸、封裝形式、管腳排列順序性能、外形尺寸、封裝形式、管腳排列順序3、選定板材：、選定板材：種類、結(jié)構(gòu)、尺寸、厚度種類、結(jié)構(gòu)、尺寸、厚度4、布局：、布局：安裝方式、排列格式安裝方式、排列格式5、選定焊盤類型選定焊盤類型6、選定導(dǎo)線寬度選定導(dǎo)線寬度7、選定印制板對外連接方式

11、選定印制板對外連接方式印印 制制 板板 設(shè)設(shè) 計計 步步 驟驟產(chǎn)品要求 產(chǎn)品設(shè)計中，要充分考慮產(chǎn)品的要求用戶需求：特殊要求尺寸要求：大小、形狀使用要求：臺式、便攜維護要求：方便以后的維護、修理等三、聲光控延時開關(guān)工作原理三、聲光控延時開關(guān)工作原理聲音信號轉(zhuǎn)電信號放大聲音信號使1腳高點位白天低阻2腳地電位晚上高阻2腳高電位1.萬事開頭難，從建立一個萬事開頭難，從建立一個 *.DDB 文件開始文件開始2.定義新建定義新建*.DDB的選項的選項.GIF3.所有新建的文件一般放置在主文件夾中所有新建的文件一般放置在主文件夾中4.進入并新建進入并新建*.SCH5.新建一個新建一個*.SCH文件（注意看一

12、下那些中文的文件（注意看一下那些中文的文字注釋）文字注釋）6.添加新的零件庫添加新的零件庫.GIF7.下面這個就是具體的添加方法了下面這個就是具體的添加方法了首先要先設(shè)置一下，去掉網(wǎng)格顯示1.如何調(diào)出如何調(diào)出SCH零件進行并且進行屬性設(shè)置零件進行并且進行屬性設(shè)置2.如何正確的設(shè)置如何正確的設(shè)置SCH零件的屬性零件的屬性3.一個必須學(xué)會的操作，那就是網(wǎng)絡(luò)標號的使用，一個必須學(xué)會的操作，那就是網(wǎng)絡(luò)標號的使用，SCH可不是單純的畫圖板可不是單純的畫圖板4.電源地的設(shè)置，這可是整個電氣系統(tǒng)的半邊天了電源地的設(shè)置，這可是整個電氣系統(tǒng)的半邊天了5.連線工具，和網(wǎng)絡(luò)標號的和網(wǎng)絡(luò)標號左右一樣，連線工具，和網(wǎng)絡(luò)

13、標號的和網(wǎng)絡(luò)標號左右一樣，更直觀一些，屬于使用頻率很高的工具更直觀一些，屬于使用頻率很高的工具6.到這里我們就畫好一個簡單的電子電路原理到這里我們就畫好一個簡單的電子電路原理圖了，它具備了電源，負載，電氣連接關(guān)系，圖了，它具備了電源，負載，電氣連接關(guān)系，三個最基本的要素，下面我們來侃侃如何把它三個最基本的要素，下面我們來侃侃如何把它快速的變成快速的變成PCB電路板！電路板！學(xué)會從學(xué)會從SCH到到PCB的轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變,并且進行自動布線并且進行自動布線 第一課：第一課：建立一個建立一個PCB文件，并且添加文件，并且添加自動布線所必需的封裝庫自動布線所必需的封裝庫第二課：第二課：把前面的把前面的SCH

14、文件變成文件變成PCB板板第三課：第三課：對對PCB進行自動布線進行自動布線第四課：第四課：簡單介紹一下自動布線和手動簡單介紹一下自動布線和手動布線方面的設(shè)置問題布線方面的設(shè)置問題 1.在在Documents目錄下新建一個目錄下新建一個*.PCB文件，這樣文件，這樣做的目的是要讓做的目的是要讓*.SCH *.PCB在同一目錄下在同一目錄下 2.添加自動布線要用到的封裝庫添加自動布線要用到的封裝庫3.添加封裝庫添加封裝庫4.這是添加好后的效果這是添加好后的效果 5.一定要把尺寸單位轉(zhuǎn)換一下一定要把尺寸單位轉(zhuǎn)換一下,英制實在是不爽英制實在是不爽1.先看看先看看SCH中都有什么零件中都有什么零件 生

15、成網(wǎng)絡(luò)表和導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表5.這是成功導(dǎo)入后的顯示方面的一些技巧這是成功導(dǎo)入后的顯示方面的一些技巧 6.一些常用的技巧一些常用的技巧,補充一點補充一點,如要旋轉(zhuǎn)元件的話如要旋轉(zhuǎn)元件的話,只只要用鼠標按住元件然后按壓鍵盤要用鼠標按住元件然后按壓鍵盤“空格鍵空格鍵”即可即可7.畫一個畫一個PCB的外型框的外型框8.做一個自己要的外型框，然后把做一個自己要的外型框，然后把PCB零件封零件封裝移動到里面去裝移動到里面去1.可以先看看尺寸是不是合適可以先看看尺寸是不是合適2.對元件進行一下布局對元件進行一下布局,就是用鼠標拖動元件而已就是用鼠標拖動元件而已,鍵盤的鍵盤的“空格鍵空格鍵”負責翻轉(zhuǎn)元件負責翻轉(zhuǎn)元件

16、3.自動布線之前要校驗一下，看看是不是有錯誤！自動布線之前要校驗一下，看看是不是有錯誤！4.可以開始自動布線了可以開始自動布線了 5.這是自動布線之前的最后一步這是自動布線之前的最后一步6.自動布線完成了，到這里你已經(jīng)完成了對自動布線完成了，到這里你已經(jīng)完成了對PROTEL99SE的一次快速穿越！的一次快速穿越！1.如何進入如何進入PCB的這個布線規(guī)則選項的這個布線規(guī)則選項2.電氣安全距離的設(shè)置電氣安全距離的設(shè)置3.導(dǎo)線寬度的設(shè)置導(dǎo)線寬度的設(shè)置4.學(xué)會了設(shè)置圖層就可以做單面板以及多層板學(xué)會了設(shè)置圖層就可以做單面板以及多層板,而不而不只是雙面板只是雙面板5.布線中線段拐角方式的設(shè)置布線中線段拐角

17、方式的設(shè)置6.布線類型的選擇布線類型的選擇7.一些其他的設(shè)置一些其他的設(shè)置 學(xué)會自己做學(xué)會自己做SCH零件。零件。說明說明:SCH零件庫用來畫圖和自動布線零件庫用來畫圖和自動布線第一課：第一課：做一個做一個SCH里面常要用到的里面常要用到的電阻零件電阻零件 第一課第一課 做一個做一個SCH里面常要用到里面常要用到的電阻零件的電阻零件1.先來打開先來打開SCH文件，選中教學(xué)提供的那個文件，選中教學(xué)提供的那個SCH零件零件庫，然后選編輯，進入庫，然后選編輯，進入SCH零件編輯器零件編輯器 2.在這個現(xiàn)有的庫中新建一個在這個現(xiàn)有的庫中新建一個SCH零件零件3.先以做一個先以做一個SCH電阻零件為例子

18、說明一下，請注意電阻零件為例子說明一下，請注意看圖中所有的中文注釋！看圖中所有的中文注釋！5.用這個方法可以給零件庫中的零件改名字用這個方法可以給零件庫中的零件改名字6.最后是保存你的所有勞動成果，要提取的你的新最后是保存你的所有勞動成果，要提取的你的新零件需要重新啟動零件需要重新啟動PROTEL99SE7.到這里，我們已經(jīng)學(xué)會了如何來做到這里，我們已經(jīng)學(xué)會了如何來做SCH零件了，零件了，下面我們再來看看如何做一個下面我們再來看看如何做一個PCB封裝封裝學(xué)會自己做學(xué)會自己做PCB零件封裝零件封裝 第一課：第一課：做一個屬于自己的做一個屬于自己的PCB零件零件封裝封裝1.打開打開PCB，選擇選擇

19、PCB封裝庫，然后按著圖選擇封裝庫，然后按著圖選擇編輯按紐就進入了編輯按紐就進入了PCB封裝編輯器封裝編輯器2.先把制式轉(zhuǎn)換一下，改為公制先把制式轉(zhuǎn)換一下，改為公制 3.新建一個新建一個PCB封裝封裝 4.之后會出現(xiàn)這個對話框，是一個快捷精靈，選之后會出現(xiàn)這個對話框，是一個快捷精靈，選擇取消，因為我們要做一個完全屬于自己的封裝擇取消，因為我們要做一個完全屬于自己的封裝5.注意：在做之前一定要把封裝的起始位置定位成注意：在做之前一定要把封裝的起始位置定位成絕對中心，否者做好后的封裝無法正常調(diào)用！絕對中心，否者做好后的封裝無法正常調(diào)用！6.如果對默認的封裝名不滿意，就需要改一個自如果對默認的封裝名不滿意，就需要改一個自己喜歡的己喜歡的8.這個就是執(zhí)行上一步后的對話框這個就是執(zhí)行上一步后的對話框 9.可以開始做封裝了，注意哪些中文注釋，核可以開始做封裝了，注意哪些中文注釋，核心問題就是焊盤的名稱心問題就是焊盤的名稱11.恭喜恭喜！到這里，你已經(jīng)學(xué)會了恭喜恭喜！到這里，你已經(jīng)學(xué)會了P