數(shù)字鐘電路pcb設(shè)計(jì)

摘要本設(shè)計(jì)針對(duì)數(shù)字鐘PCB板設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的問題，利用國(guó)內(nèi)知名度較高、應(yīng)用最廣泛的電路輔助設(shè)計(jì)軟件protel99se進(jìn)行了電路板的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)介紹了各局部電路的構(gòu)成及準(zhǔn)確完成了數(shù)字鐘PCB電路板的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)數(shù)字鐘原理圖分析入手，說明了在平臺(tái)中完成原理圖設(shè)計(jì)，電氣檢測(cè)，網(wǎng)絡(luò)表生成，PCB設(shè)計(jì)的根本操作程序。數(shù)字鐘的主要電路是由電源電路、顯示電路、校時(shí)電路、晶體振蕩電路組成。PCB是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。PCB的設(shè)計(jì)是以電路原理圖為根據(jù)，實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)者所需要的功能。優(yōu)秀的幅員設(shè)計(jì)可以節(jié)約生產(chǎn)本錢，到達(dá)良好的電路性能和散熱性能。關(guān)鍵詞：數(shù)字鐘；PCB；原理圖；芯片目錄前言…………………1緒論………………………21.1數(shù)字鐘的研究背景和意義……………………21.2數(shù)字鐘的開展和趨勢(shì)…………2第二章系統(tǒng)電路的繪制…………32.1電路組成方框圖………………32.2電路原理圖制作………………32.2.1原理圖環(huán)境設(shè)置……………42.2.2繪制原理圖…………………5電氣規(guī)那么檢查及網(wǎng)絡(luò)表輸出………………72.3原理圖分析…………………102.3.1晶體振蕩器…………………102.3.2分頻器………………………112.3.3計(jì)數(shù)器電路…………………122.3.4顯示和譯碼電路……………122.3.5電源電路……………………13第三章電路板PCB設(shè)計(jì)………143.1PCB設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)………………143.2PCB設(shè)計(jì)流程………………173.3輸出光繪文件………………213.4PCB制件作…………………23心得體會(huì)…………25參考文獻(xiàn)…………26附圖………………27附表………………28前言PCB〔PrintedCircuitBoard〕，中文名稱為印制線路板，簡(jiǎn)稱印制板，是電子工業(yè)的重要部件之一。幾乎每種電子設(shè)備，小到電子手表、計(jì)算器，大到計(jì)算機(jī)，通訊電子設(shè)備，軍用武器系統(tǒng)，只要有集成電路等電子元器件，為了它們之間的電氣互連，都要使用印制板。在較大型的電子產(chǎn)品研究過程中，最根本的成功因素是該產(chǎn)品的印制板的設(shè)計(jì)、文件編制和制造。印制板的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量直接影響到整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量和本錢，甚至導(dǎo)致商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的成敗。Protel系列電子設(shè)計(jì)軟件是在EDA行業(yè)中，特別是在PCB設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有多年開展歷史的設(shè)計(jì)界軟件，由于其功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單實(shí)用，近年來成為國(guó)內(nèi)開展最快。Protel99已不是單純的PCB〔印制電路板〕設(shè)計(jì)工具，而是由多個(gè)模塊組成的系統(tǒng)工具，分別是SCH〔原理圖〕設(shè)計(jì)、SCH〔原理圖〕仿真、PCB〔印制電路板〕設(shè)計(jì)、AutoRouter〔自動(dòng)布線器〕和FPGA設(shè)計(jì)等，覆蓋了以PCB為核心的整個(gè)物理設(shè)計(jì)。該軟件將工程管理方式、原理圖和PCB圖的雙向同步技術(shù)、多通道設(shè)計(jì)、拓樸自動(dòng)布線以及電路仿真等技術(shù)結(jié)合在一起，為電路設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的支持。隨著計(jì)算機(jī)事業(yè)的開展，在信息化時(shí)代，電路設(shè)計(jì)中的很多工作都可以用計(jì)算機(jī)來完成。這樣就大大減輕了設(shè)計(jì)人員的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，并且保證了設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)性準(zhǔn)確性。而Protel99SE技術(shù)已越來越為人們所關(guān)注,人們利用protel99SE繪制各種原理圖，進(jìn)而制作出各種各樣的科技產(chǎn)品已經(jīng)成為當(dāng)今世界的一個(gè)不可或缺的組成局部，所以說Protel99SE技術(shù)已越來越顯得重要。第一章緒論1.1數(shù)字鐘的研究背景和意義從上個(gè)世紀(jì)末正式興起開始，電子技術(shù)獲得了飛速的開展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的開展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。在生活節(jié)奏日趨加快，工作效率不斷提高的今天，時(shí)間對(duì)于每個(gè)人來說都非常的重要。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)播送、定時(shí)啟閉電路、定時(shí)開關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備，甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為根底的。單片機(jī)模塊中最常見的是數(shù)字鐘，數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。在這種情況下，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。

1.2數(shù)字鐘的開展和趨勢(shì)盡管單片機(jī)以及功能更加強(qiáng)大和各種專門的時(shí)鐘電路在現(xiàn)時(shí)代已經(jīng)到處可見，卻仍然有不少老牌的數(shù)字時(shí)鐘電路正在許多原來的產(chǎn)品中繼續(xù)使用和運(yùn)行，本設(shè)計(jì)采用74LS393、74LS247、74LS160等芯片和八段數(shù)碼顯示管來完成，通過驅(qū)動(dòng)顯示屏便能顯示時(shí)、分。震蕩局部采用石英晶體振時(shí)基信號(hào)源，從而保證了走時(shí)的精度。本電路定時(shí)調(diào)整方便，電路穩(wěn)定可靠，非常適合廣闊電子愛好者裝配使用。本電路還擴(kuò)展成定時(shí)控制開關(guān)等功能。74LS393具有性能穩(wěn)定，走時(shí)功能、定時(shí)功能和睡眠功能。這里提供的是可以交流供電、也可以使用直流供電的應(yīng)用電路。作為直流供電的關(guān)鍵是需要一個(gè)高精度的基準(zhǔn)頻率，需要注意的是：該集成電路的專用顯示屏幕屬于雙陰極供電的類型，比擬特殊而且無法與其他電路的屏幕通用，因此，需要保證它們的驅(qū)動(dòng)波形是非常對(duì)稱的。這交流供電時(shí)，如果遇上交流停電，就需要進(jìn)行“掉電保護(hù)”，由干電池保持時(shí)鐘繼續(xù)走時(shí)，同時(shí)，為了節(jié)約電池的電能，該設(shè)計(jì)自動(dòng)切斷顯示屏幕的供電，實(shí)現(xiàn)了交流掉電時(shí)自動(dòng)消隱。第二章系統(tǒng)電路繪制2.1電路組成方框圖數(shù)字鐘的主要電路是由電源電路、晶體振蕩電路、顯示電路、校時(shí)電路組成。數(shù)字鐘電路組成原理圖如圖2-1所示：圖2-1電路原理圖2.2電路原理圖制作本設(shè)計(jì)依據(jù)74ls393、74ls247、74ls160以及八段數(shù)碼顯示器等芯片組成的電路圖，進(jìn)行原理圖的設(shè)計(jì)。2.2.1原理圖環(huán)境設(shè)置〔1〕啟動(dòng)Protel99SE，進(jìn)入Protel99SE設(shè)計(jì)環(huán)境?！?〕執(zhí)行菜單File|New，系統(tǒng)彈出NewDocument對(duì)話框，選擇SchematicDocument，命名為11.Sch?！?〕翻開11.Sch，將圖紙大小設(shè)為A4，并設(shè)置好圖紙右下角的表格如下：圖2-2原理圖設(shè)置2.2.2繪制原理圖(1)翻開11.Sch，添加一些根本的元器件庫，可以調(diào)用一些根本的RES、CAP、DIODE等等。〔2〕對(duì)于在元件庫里找不到的元器件需要在11.Lib里面畫如八段數(shù)碼管、74LS393、74LS247以及電源power。。執(zhí)行菜單File|New，系統(tǒng)彈出NewDocument對(duì)話框，選擇SchematicLibraryDocument，命名為選擇11.Lib。如下列圖，(a)NOR-2(b)OR-2〔c)NAND-2(d)AND-2(e)LED-8(f)74LS393圖2-3自定義元件〔3〕將元器件進(jìn)行合理的連線，各原器件要增加封裝，以便創(chuàng)立網(wǎng)絡(luò)表，完成其原理圖的繪制，詳見附圖。電氣規(guī)那么檢查及網(wǎng)絡(luò)表輸出(1)單擊菜單Tools-ERC…,翻開“ERC設(shè)置”對(duì)話框，如下列圖所示：假設(shè)出現(xiàn)錯(cuò)誤需要在原理圖中更正，直到ERC報(bào)告如下列圖無錯(cuò)誤為止?！?〕創(chuàng)立網(wǎng)絡(luò)表單擊菜單Design-Createnetlist出現(xiàn)netlistcreation對(duì)話框，單擊OK完成11.NET的創(chuàng)立，其網(wǎng)絡(luò)表如下列圖。原理圖分析2.3.1晶體振蕩器振蕩器主要用來產(chǎn)生時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，由石英晶體Y1〔f=32768HZ)、反相器IC1-1、IC1-2、電阻以及電容組成。由IC1-2的4腳輸出頻率為32768HZ的方波。因?yàn)閿?shù)字鐘的精度，主要取決于時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的頻率及其穩(wěn)定度。所以要產(chǎn)生穩(wěn)定的時(shí)標(biāo)信號(hào)，一般是采用石英晶體振蕩器。石英晶體不但頻率特性穩(wěn)定，而且品質(zhì)因數(shù)很高，有極好的選頻特性。一般情況下，晶振頻率越高，準(zhǔn)確度越高，但所用的分頻級(jí)數(shù)越多，耗電量就越大，本錢就越高，分頻器也會(huì)增多。所以在確定頻率時(shí)應(yīng)考慮兩方面的因素，然后在選定石英晶體型號(hào)。振蕩器下列圖所示電路通過CMOS非門構(gòu)成的輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩電路，這個(gè)電路中，CMOS非門U1與晶體，電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，U2實(shí)現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。輸出反應(yīng)電阻R1為非門提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大器。電容C1，C2與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對(duì)振蕩頻率的控制功能，同時(shí)提供了一個(gè)180度相移，從而和非門構(gòu)成一個(gè)正反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。晶體XTAL的頻率選為32768HZ。該元件專為數(shù)字鐘電路而設(shè)計(jì)，其頻率較低，有利于減少分頻器級(jí)數(shù)。C1，C2均為30pF。由于CMOS電路的輸入阻抗極高，因此反應(yīng)電阻R1可選為10MΩ。較高的反應(yīng)電阻有利于提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。

圖2-4晶體振蕩電路2.3.2分頻器

分頻器由兩個(gè)74LS393組成。74LS393是4位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，32768HZ的方波與IC2的I腳相連，輸入時(shí)鐘脈沖。兩個(gè)74LS393組成分頻器，因此由9腳輸出秒脈沖。其電路原理圖如下列圖所示：

圖2-5分頻器電路2.3.3計(jì)數(shù)器電路計(jì)數(shù)器由6個(gè)74LS160和相應(yīng)的門，四個(gè)2輸入與門74LS08、四個(gè)2輸入與非門74LS00等組成。分別構(gòu)成60進(jìn)制“秒”計(jì)數(shù)器電路、60進(jìn)制“分”計(jì)數(shù)器電路和24進(jìn)制“時(shí)”計(jì)數(shù)器電路。其電路原理圖如下列圖所示：圖2-6計(jì)數(shù)器電路74LS管腳圖如下：圖2-774LS160管腳圖2.3.4顯示和譯碼電路其電路原理圖如下列圖所示：圖2-8顯示和譯碼電路如上圖所示譯碼顯示電路由6個(gè)74LS247和6個(gè)數(shù)碼管組成。74LS247的管腳圖如下：圖2-974LS247管腳圖2.3.5電源電路電源電路的原理圖如下列圖所示：圖2-10電源電路第三章電源板PCB設(shè)計(jì)3.1PCB設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在任何數(shù)字鐘設(shè)計(jì)中，PCB板的物理設(shè)計(jì)都是最后一個(gè)環(huán)節(jié)，如果設(shè)計(jì)方法不當(dāng)，PCB可能會(huì)輻射過多的電磁干擾，造成電源工作不穩(wěn)定，以下針對(duì)各個(gè)步驟中所需注意的事項(xiàng)進(jìn)行分析:⑴從原理圖到PCB的設(shè)計(jì)流程建立元件參數(shù)－>輸入原理網(wǎng)表->設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)置->手工布局->手工布線->驗(yàn)證設(shè)計(jì)－>復(fù)查->CAM輸出。⑵參數(shù)設(shè)置相鄰導(dǎo)線間距必須能滿足電氣平安要求，而且為了便于操作和生產(chǎn)，間距也應(yīng)盡量寬些。最小間距至少要能適合承受的電壓，在布線密度較低時(shí)，信號(hào)線的間距可適當(dāng)?shù)丶哟?，?duì)高、低電平懸殊的信號(hào)線應(yīng)盡可能地短且加大間距，一般情況下將走線間距設(shè)為8mil。焊盤內(nèi)孔邊緣到印制板邊的距離要大于1mm，這樣可以防止加工時(shí)導(dǎo)致焊盤缺損。當(dāng)與焊盤連接的走線較細(xì)時(shí)，要將焊盤與走線之間的連接設(shè)計(jì)成水滴狀，這樣的好處是焊盤不容易起皮，而且走線與焊盤不易斷開。⑶元器件布局實(shí)踐證明，即使電路原理圖設(shè)計(jì)正確，印制電路板設(shè)計(jì)不當(dāng)，也會(huì)對(duì)電子設(shè)備的可行性產(chǎn)生不利影響。例如，如果印制板兩條細(xì)平行線接得很近，那么會(huì)形成信號(hào)波形的延遲，在傳輸線的終端形成反射噪聲；由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，會(huì)使產(chǎn)品的性能下降，因此，在設(shè)計(jì)印制電路板的時(shí)候，應(yīng)注意采用正確的方法。電路輸入回路通過一個(gè)近似直流的電流對(duì)輸入電容充電，濾波電容主要起到一個(gè)寬帶儲(chǔ)能作用；類似地，輸出濾波電容也用來儲(chǔ)存來自輸出整流器的高頻能量，同時(shí)消除輸出負(fù)載回路的直流能量。所以，輸入和輸出濾波電容的接線端十分重要，輸入及輸出電流回路應(yīng)分別只從濾波電容的接線端連接到電源；如果在輸入/輸出回路和電源開關(guān)/整流回路之間的連接無法與電容的接線端直接相連，交流能量將由輸入或輸出濾波電容并輻射到環(huán)境中去。電源開關(guān)交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形電流，這些電流中諧波成分很高，其頻率遠(yuǎn)大于開關(guān)基頻，峰值幅度可高達(dá)持續(xù)輸入/輸出直流電流幅度的5倍，過渡時(shí)間通常約為50ns。這兩個(gè)回路最容易產(chǎn)生電磁干擾，因此必須在電源中其它印制線布線之前先布好這些交流回路，每個(gè)回路的三種主要的元件濾波電容、電源開關(guān)或整流器、電感或變壓器應(yīng)彼此相鄰地進(jìn)行放置，調(diào)整元件位置使它們之間的電流路徑盡可能短。建立數(shù)字鐘布局的最好方法與其電氣設(shè)計(jì)相似，最正確設(shè)計(jì)流程如下：①放置整體②設(shè)計(jì)電源開關(guān)電流回路③設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器、顯示和譯碼電路④連接到交流電源電路的控制電路⑤設(shè)計(jì)輸入電流源回路和輸入濾波器設(shè)計(jì)輸出負(fù)載回路和輸出濾波器根據(jù)電路的功能單元，對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局時(shí)，要符合以下原那么：a首先要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過大時(shí)，印制線條長(zhǎng)，阻抗增加，抗噪聲能力下降，本錢也增加；過小那么散熱不好，且鄰近線條易受干擾。電路板的最正確形狀矩形，長(zhǎng)寬比為3：2或4：3，位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。b放置器件時(shí)要考慮以后的焊接，不要太密集.c以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接,去耦電容盡量靠近器件的VCC。d在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀，而且裝焊容易，易于批量生產(chǎn)。e按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號(hào)流通，并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。f布局的首要原那么是保證布線的布通率，移動(dòng)器件時(shí)注意飛線的連接，把有連線關(guān)系的器件放在一起。g盡可能地減小環(huán)路面積,以抑制數(shù)字鐘的輻射干擾。⑷布線數(shù)字鐘中包含有高頻信號(hào)，PCB上任何印制線都可以起到天線的作用，印制線的長(zhǎng)度和寬度會(huì)影響其阻抗和感抗，從而影響頻率響應(yīng)。即使是通過直流信號(hào)的印制線也會(huì)從鄰近的印制線耦合到射頻信號(hào)并造成電路問題(甚至再次輻射出干擾信號(hào))。因此應(yīng)將所有通過交流電流的印制線設(shè)計(jì)得盡可能短而寬，這意味著必須將所有連接到印制線和連接到其他電源線的元器件放置得很近。印制線的長(zhǎng)度與其表現(xiàn)出的電感量和阻抗成正比，而寬度那么與印制線的電感量和阻抗成反比。長(zhǎng)度反映出印制線響應(yīng)的波長(zhǎng)，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，印制線能發(fā)送和接收電磁波的頻率越低，它就能輻射出更多的射頻能量。根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加租電源線寬度，減少環(huán)路電阻。同時(shí)、使電源線、地線的走向和電流的方向一致，這樣有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。接地是數(shù)字鐘四個(gè)電流回路的底層支路，作為電路的公共參考點(diǎn)起著很重要的作用，它是控制干擾的重要方法。因此，在布局中應(yīng)仔細(xì)考慮接地線的放置，將各種接地混合會(huì)造成電源工作不穩(wěn)定。在地線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1正確選擇單點(diǎn)接地，通常濾波電容公共端應(yīng)是其它的接地點(diǎn)耦合到大電流的交流地的唯一連接點(diǎn)，同一級(jí)電路的接地點(diǎn)應(yīng)盡量接近，并且本級(jí)電路的電源濾波電容也應(yīng)接在該級(jí)接地點(diǎn)上，主要是考慮電路各局部回流到地的電流是變化的，因?qū)嶋H流過的線路的阻抗會(huì)導(dǎo)致電路各局部地電位的變化而引入干擾。在本數(shù)字鐘中，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響較大，因而采用一點(diǎn)接地，即將電源開關(guān)電流回路中的幾個(gè)器件的地線都連到接地腳上，輸出整流器電流回路的幾個(gè)器件的地線也同樣接到相應(yīng)的濾波電容的接地腳上，這樣電源工作較穩(wěn)定，不易自激。做不到單點(diǎn)時(shí)，在共地處接兩二極管或一小電阻，其實(shí)接在比擬集中的一塊銅箔處就可以。2盡量加粗接地線假設(shè)接地線很細(xì)，接地電位那么隨電流的變化而變化，致使電子設(shè)備的定時(shí)信號(hào)電平不穩(wěn)，抗噪聲性能變壞，因此要確保每一個(gè)大電流的接地端采用盡量短而寬的印制線，盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線＞電源線＞信號(hào)線，如有可能，接地線的寬度應(yīng)大于3mm，也可用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。進(jìn)行全局布線的時(shí)候，還須遵循以下原那么：⑴布線方向：從焊接面看，元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線方向最好與電路圖走線方向相一致，因生產(chǎn)過程中通常需要在焊接面進(jìn)行各種參數(shù)的檢測(cè)，故這樣做便于生產(chǎn)中的檢查，調(diào)試及檢修〔注：指在滿足電路性能及整機(jī)安裝與面板布局要求的前提下〕。⑵設(shè)計(jì)布線圖時(shí)走線盡量少拐彎，印刷弧上的線寬不要突變，導(dǎo)線拐角應(yīng)≥90度,力求線條簡(jiǎn)單明了。⑶印刷電路中不允許有交叉電路，對(duì)于可能交叉的線條，可以用“鉆”、“繞”兩種方法解決。即讓某引線從別的電阻、電容、三極管腳下的空隙處“鉆”過去，或從可能交叉的某條引線的一端“繞”過去，在特殊情況下如何電路很復(fù)雜，為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)也允許用導(dǎo)線跨接，解決交叉電路問題。因采用單面板，直插元件位于top面，表貼器件位于bottom面，所以在布局的時(shí)候直插器件可與表貼器件交疊，但要防止焊盤重疊。3輸入地與輸出地：本數(shù)字鐘中為低壓的DC－DC，欲將輸出電壓反應(yīng)回變壓器的初級(jí)，兩邊的電路應(yīng)有共同的參考地，所以在對(duì)兩邊的地線分別鋪銅之后，還要連接在一起，形成共同的地。⑸檢查布線設(shè)計(jì)完成后，需認(rèn)真檢查布線設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)者所制定的規(guī)那么，同時(shí)也需確認(rèn)所制定的規(guī)那么是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求，一般檢查線與線、線與元件焊盤、線與貫穿孔、元件焊盤與貫穿孔、貫穿孔與貫穿孔之間的距離是否合理，是否滿足生產(chǎn)要求。電源線和地線的寬度是否適宜，在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。注意：有些錯(cuò)誤可以忽略，例如有些接插件的Outline的一局部放在了板框外，檢查間距時(shí)會(huì)出錯(cuò)；另外每次修改正走線和過孔之后，都要重新覆銅一次。⑹復(fù)查根據(jù)“PCB檢查表”，內(nèi)容包括設(shè)計(jì)規(guī)那么，層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設(shè)置，還要重點(diǎn)復(fù)查器件布局的合理性，電源、地線網(wǎng)絡(luò)的走線，高速時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的走線與屏蔽，去耦電容的擺放和連接等。⑺設(shè)計(jì)輸出輸出光繪文件的考前須知：1需要輸出的層有布線層〔底層〕、絲印層〔包括頂層絲印、底層絲印〕、阻焊層〔底層阻焊〕、鉆孔層〔底層〕，另外還要生成鉆孔文件〔NCDrill〕。2設(shè)置絲印層的Layer時(shí)，不要選擇PartType，選擇頂層〔底層〕和絲印層的Outline、Text、Line。3在設(shè)置每層的Layer時(shí)，將BoardOutline選上，設(shè)置絲印層的Layer時(shí)，不要選擇PartType，選擇頂層〔底層〕和絲印層的Outline、Text、Line。4生成鉆孔文件時(shí)，使用PowerPCB的缺省設(shè)置，不要作任何改動(dòng)。3.2PCB設(shè)計(jì)流程〔1〕執(zhí)行菜單File|New，系統(tǒng)彈出NewDocument對(duì)話框，選擇PCBDocument，命名為11.PCB?！?〕執(zhí)行菜單File|New，系統(tǒng)彈出NewDocument對(duì)話框，選擇PCBLibraryDocument，命名為選擇數(shù)字鐘。對(duì)于在元件庫里找不到的元器件封裝需要在數(shù)字鐘里面畫，如下列圖〔a)兩輸入與非門的封裝〔b〕八段數(shù)碼顯示器封裝圖3-1自定義PCB封裝〔3〕翻開11.PCB，對(duì)其進(jìn)行環(huán)境設(shè)置，并畫好禁止布線框?！?〕加載網(wǎng)絡(luò)表，選擇菜單Design｜LoadNets,彈出對(duì)話框，選擇要加載的網(wǎng)絡(luò)表?！?〕網(wǎng)絡(luò)表無誤后，再點(diǎn)擊【Execute】，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其布局進(jìn)行調(diào)整，如下列圖所示。圖3-2PCB導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表〔6〕設(shè)置自動(dòng)布線寬為10mil，雙層板，Via直徑為50mil，ViaHole直徑為28mil，Pad直徑為60mil，PadHole直徑為30mil，TOP層水平布線、BOTTOM垂直布線，最小平安距離為5.2mil?！?〕選擇菜單Autoroute|All,彈出對(duì)話框，，單擊“RouteAll”“OK”按鈕，如下列圖所示。圖3-3PCB自動(dòng)布線〔8〕對(duì)其在TOP層和BOTTOM層進(jìn)行加“地”填充，如下圖。圖3-4對(duì)PCB進(jìn)行鋪地3.3輸出光繪文件〔1〕TopLayer+MultiLayer+MechanicalLayer+Keepout圖3-5顯示TopLayer+MultiLayer+MechanicalLayer+Keepout〔2〕BottomLayer+MultiLayer+MechanicalLayer+Keepout圖3-6顯示BottomLayer+MultiLayer+MechanicalLayer+Keepout(3)MechanicalLayer+Keepout+MultiLayer+Silkscreen圖3-7顯示MechanicalLayer+Keepout+MultiLayer+Silkscreen〔7〕規(guī)那么檢查單擊菜單Tools-DesignCheck…..,默認(rèn)“規(guī)那么檢查放置”對(duì)話框選項(xiàng)，單擊其中的RunDRC按鈕，進(jìn)行規(guī)檢查，顯示布線規(guī)那么有無錯(cuò)誤。3.4PCB制作〔1〕打印電路板。將繪制好的電路板用轉(zhuǎn)印紙打印出來，注意滑的一面面向自己，一般打印兩張電路板，即一張紙上打印兩張電路板。在其中選擇打印效果最好的制作線路板。〔2〕裁剪覆銅板,用感光板制作電路板全程圖解。覆銅板，也就是兩面都覆有銅膜的線路板，將覆銅板裁成電路板的大小其長(zhǎng)為16cm、寬為9cm，不要過大，以節(jié)約材料?！?〕預(yù)處理覆銅板。用細(xì)砂紙把覆銅板外表的氧化層打磨掉，以保證在轉(zhuǎn)印電路板時(shí)，熱轉(zhuǎn)印紙上的碳粉能牢固的印在覆銅板上，打磨好的標(biāo)準(zhǔn)是板面光亮，沒有明顯污漬?！?〕轉(zhuǎn)印電路板。將打印好的電路板裁剪成適宜大小，把印有電路板的一面貼在覆銅板上，對(duì)齊好后把覆銅板放入熱轉(zhuǎn)印機(jī)，放入時(shí)一定要保證轉(zhuǎn)印紙沒有錯(cuò)位。一般來說經(jīng)過2-3次轉(zhuǎn)印，電路板就能很牢固的轉(zhuǎn)印在覆銅板上。熱轉(zhuǎn)印機(jī)事先就已經(jīng)預(yù)熱，溫度設(shè)定在160-200攝氏度，由于溫度很高，操作時(shí)注意平安！〔5〕腐蝕線路板,回流焊機(jī)。先檢查一下電路板是否轉(zhuǎn)印完整，假設(shè)有少數(shù)沒有轉(zhuǎn)印好的地方可以用黑色油性筆修補(bǔ)。然后就可以腐蝕了，等線路板上暴露的銅膜完全被腐蝕掉時(shí)，將線路板從腐蝕液中取出清洗干凈，這樣一塊線路板就腐蝕好了。腐蝕液的成分為濃鹽酸、濃雙氧水、水，比例為1：2：3，在配制腐蝕液時(shí)，先放水，再加濃鹽酸、濃雙氧水，假設(shè)操作時(shí)濃鹽酸、濃雙氧水或腐蝕液不小心濺到皮膚或衣物上要及時(shí)用清水清洗，由于要使用強(qiáng)腐蝕性溶液，操作時(shí)一定注意平安！〔6〕線路板鉆孔。線路板上是要插入電子元件的，所以就要對(duì)線路板鉆孔了。依據(jù)電子元件管腳的粗細(xì)選擇不同的鉆針，在使用鉆機(jī)鉆孔時(shí)，線路板一定要按穩(wěn)，鉆機(jī)速度不能開的過慢，請(qǐng)仔細(xì)看操作人員操作?！?〕線路板預(yù)處理。鉆孔完后，用細(xì)砂紙把覆在線路板上的墨粉打磨掉，用清水把線路板清洗干凈。水干后，用松香水涂在有線路的一面，為加快松香凝固，我們用熱風(fēng)機(jī)加熱線路板，只需2-3分鐘松香就能凝固。8、焊接電子元件。焊接完板上的電子元件，通電。心得體會(huì)本次設(shè)計(jì)是在以數(shù)字鐘的電路原理圖為根底下進(jìn)行數(shù)字鐘的PCB設(shè)計(jì)。在冷老師的傾心指導(dǎo)以及公司同事的幫助下完成。通過本次設(shè)計(jì)，我對(duì)數(shù)字鐘和PCB設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)的理解有了進(jìn)一步的加深，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了不少問題，比方在對(duì)電路原理圖的分析上不夠透徹全面，對(duì)一些元器件的封裝不是很熟悉等。在此先感謝在這方面對(duì)我加以幫助的老師和同事，這些缺乏也將是我學(xué)習(xí)的指路標(biāo)，為我將來的學(xué)習(xí)方向指明了道路。本設(shè)計(jì)主要介紹了Protel99SE軟件的根本使用方法。牽涉到軟件的編輯器的功能介紹、電路圖的設(shè)計(jì)和PCB板的生成。加強(qiáng)了我在分析和解決設(shè)計(jì)故障方面的能力,為以后做設(shè)計(jì)打下了根底。我還懂得理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有書上的理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，在實(shí)際操作中驗(yàn)證理論的正確性，加強(qiáng)自己對(duì)知識(shí)的理解，才能加重自己在社會(huì)中拼搏的籌碼。所以，我們必須好好掌握這些知識(shí)結(jié)構(gòu)，為將來走上工作崗位，解決實(shí)際問題打下良好的根底。在本次設(shè)計(jì)中，我遇到了很多問題，在設(shè)計(jì)PCB導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表的過程中老是有很多錯(cuò)誤。第一次有幾百多處錯(cuò)誤，經(jīng)過老師的指導(dǎo)我糾正了一局部錯(cuò)誤還有四十幾處錯(cuò)誤，后來我實(shí)習(xí)公司的一個(gè)同事告訴我元器件的引腳哪怕是名字都必須與封裝一一對(duì)應(yīng)，沒有一一對(duì)應(yīng)PCB就無法完成。于是我認(rèn)真檢查每一個(gè)元器件，發(fā)現(xiàn)有些元器件我在制件過程中引腳的命名與我設(shè)置的封裝命名不一致，經(jīng)過更改原理圖，最后把錯(cuò)誤一一糾正，完成了封裝。最后完成了PCB的設(shè)計(jì)。當(dāng)然此畢業(yè)設(shè)計(jì)還存在技術(shù)上的缺陷，如數(shù)字鐘校時(shí)電路考慮得不夠全面。在今后的人生道路上我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)。畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我在湘潭大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束。回首既往，自己一生最珍貴的時(shí)光能于這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過，實(shí)是榮幸之極。在這三年的時(shí)間里，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺。這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開的。衷心感謝冷老師在我的論文完成過程中熱心的解答我的疑難問題。最后感謝湘潭大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院對(duì)我的培養(yǎng)。參考文獻(xiàn)[1]潘永雄等．電子線路CAD實(shí)用教程．西安電子科技大學(xué)出版社，2002．[2]許曉平等．PCB設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)教程．北京郵電大學(xué)出版社，2008．[3]夏路易等．電子原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程．北京希望電子出版社，2002．[4]姜培安等．印刷電路板的可制造性設(shè)計(jì)中國(guó)電力出版社，2007．[5]施文康．電子工藝與電子CAD西安電子科技大學(xué)出版社，2004．[6]不祥．電路設(shè)計(jì)與制板入門與提高，人民郵電出版社，2008．