交通灯原理图绘制及PCB板设计
更新时间:2023-08-14 14:49:01 阅读量: 人文社科 文档下载
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Altium Designer课设
宁德第一学府
Altium Designer课程设计
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Altium Designer课设
Altium Designer课程设计任务书
主要内容
了解交通灯工作原理,熟练应用Altium Designer软件,根据所学知识及要求绘制交通灯电路原理图并设计PCB板。
基本要求
1.熟悉Altium Designer软件的界面。
2.掌握并能熟练运用Altium Designer软件制作元件库。
3.掌握并熟练运用Altium Designer软件设计电路原理图及PCB板布线。
参考资料
[1]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2005.
[2]郑君里,杨为理.信号与系统(第三版):北京:高等教育出版社,2011.
[3]邱关源 ,罗先觉.电路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.
[4]秦长海,张天鹏,翟亚芳.数字电子技术.北京:高等教育出版社,2013.
[5]谷树忠,刘文洲,姜航.Altium Designer教程.北京:电子工业出版社,2010 .
[6]公孙茂,马宝匍,孙晨.单片机入口接口实例集[M].北京:北京航空航天出版社,2002.
[7]蔡菲娜.单片微型计算机原理和应用[M].杭州:浙江大学出版社,2003.
Altium Designer课设
目 录
1 Altium Designer软件的简介 .................................................................................. 1
2 交通灯电路的功能分析.......................................................................................... 1
2.1 滤波电路......................................................................................................... 1
2.2 复位电路......................................................................................................... 1
2.3 蜂鸣器电路..................................................................................................... 2
2.4 控制信号传输电路......................................................................................... 2
3 工程的新建及元器件的绘制.................................................................................. 3
3.1 新建工程......................................................................................................... 3
3.2 绘制元器件..................................................................................................... 4
3.3元器件的封装.................................................................................................. 4
4 原理图的绘制.......................................................................................................... 6
5 PCB板的制作 ......................................................................................................... 8
6 心得体会................................................................................................................ 10
参考资料...................................................................................................................... 11
Altium Designer课设
1 Altium Designer软件的简介
Altium Designer 是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统,主要运行在Windows XP操作系统。这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合,为设计者提供了全新的设计解决方案,使设计者可以轻松进行设计,熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。
Altium Designer 除了全面继承包括Protel 99SE、Protel DXP在内的先前一系列版本的功能和优点外,还增加了许多改进和很多高端功能。该平台拓宽了板级设计的传统界面,全面集成了FPGA设计功能和SOPC设计实现功能,从而允许工程设计人员能将系统设计中的FPGA与PCB设计及嵌入式设计集成在一起。 由于Altium Designer 在继承先前Protel软件功能的基础上,综合了FPGA设计和嵌入式系统软件设计功能,Altium Designer 对计算机的系统需求比先前的版本要高一些。
2 交通灯电路的功能分析
本电路通过使用HEADER 5X2,EPF10K10LC84-4(84),HEADER3等器件,通过对信号的处理,来实现LED信号灯的控制。
2.1 滤波电路
滤波电路由电容的一端接电源一端接地构成一般起到滤波(通过交流,隔断直流)作用。如图1所示:
图1 滤波电路
2.2 复位电路
复位电路是由极性电容、电源及接地等元器件组成的电路。然后,将各个元器件连接起来。最后将其连接到
EPF10K10LC84-4器件的RESET端,就可以对
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其进行上电复位。如图2所示:
图2 复位电路
2.3 蜂鸣器电路
蜂鸣器电路是由蜂鸣器、NPN三极管和电阻等元器件组成。将元器件连接起来,并与EPF10K10LC84-4器件的的端口连接。本交通灯电路由两个蜂鸣器分别与SPEA1和SPEA2两个端口连接。如图3
所示:
图3 部分电路
2.4 控制信号传输电路
主控制板要通过HEADER3把控制信号传送到LED
显示屏上,电路图如图4所示:
图4 控制信号传送
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3 工程的新建及元器件的绘制
3.1 新建工程
打开Altium Designer Winte软件新建File>新建Project>新建PCB Project。如
图5所示:
图5 新建工程
在已建的工程上新建一个Schemetic及PCB
。如图6所示:
图6 新建Schemetic及PCB
保存工程至相应的文件夹。
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3.2 绘制元器件
在工程上新建Schematic Library,以EPF10K10LC84-4(84)为例:
选择place>rectangle绘制器件的框架,在选择place>pin给器件添加针脚,按TAB键可对针脚的属性就行编辑。
绘制好的EPF10K10LC84-4(84)
如图7所示:
图7 EPF10K10LC84-4(84)
器件绘制好后保存至相应文件夹并添加到库中,其他元器件绘制与此类似。
3.3元器件的封装
在工程上新建
PCB Library,选择tool>comonpent wizard
图8 Comonpent Wizard
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按Next>设置元件正确的焊点尺寸和焊点距离以及其他的尺寸设置。最后按finish
完成如图9所示:
图9 EPF10K10LC84-4(84)封装
画好器件的封装后保存并添加到libraries中,接着对器件进行封装。选择tools>model manager ,选择add footprint
。如图10所示:
图10 器件封装
选择所要的封装,完成器件的封装。如图11所示:
图11 完整的封装
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其他器件的封装方式与此相同。
将所有已封装好的元器件全添加到库中,如图12所示:
图12 添加库
4 原理图的绘制
从库中添加所需的器件按原理图摆放,器件的添加如图13所示:
图13 器件的添加
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把所需要的元器件放置原理图版上,然后排列好位置,引脚与引脚之间用线连接起来,有些引脚接地就街上接地装置,有些是接端口的,可在放置上找到端口放上去,同样的道理连接好整个原理图。选择place Wire
所示:
图14 连线 进行连线如图14
其他器件的添加与此相同,绘制好的原理图如图15所示:
图15 原理图
选择design-update pcb document生成pcb,检查是否错误,可能出现的错误:unknown pin、footprint not found等,找出相应原因并解决。
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图16 电路检查及生成报告
5 PCB板的制作
当解决问题后,按Design>Update PCB如图17所示:
图17 Update PCB
生成PCB后如图18所示 :
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图18 生成PCB
将页面右边的元器件一个个的拉到左边的PCB板里面,同时将元器件放置到合适的位置,以便后续的布线能尽可能不会交叉和重叠及布线图美观。当出现交叉现象,可以选择不同层的线(不同颜色的线条)进行布线。合理布置元器件
的位置后如图19所示:
图19 布置后的PCB图
右击鼠标,选择Design选项,单击打开Rules,然后再里面的Width新建New Rule。最后就可以设置Vcc和
GND线条的尺寸。最后将设置好的尺寸保存起来。
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图
20 修改线条
元件布置合理后,点击菜单栏按钮进行接线,注意原理图中交叉的线路应该绘制在不同的涂层,通过不段的调整尽量少跳线。完成后保存。
布完线后的pcb
图如图21所示:
图21 完整的PCB图
6 心得体会
这次课程设计使我进一步熟悉了altium designer软件 。本次课程设计通过使用altium designer软件来设计实现交通灯控制电路。
通过此次课设,我深深地认识到了altium designer的强大功能。altium designer通过把电路图设计、PCB绘制编辑、等技术的完美融合,为用户提供了
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全线的设计解决方案,使用户可以轻松地进行各种复杂的电子电路设计工作。尤其是其强大的绘制原理图和PCB的功能,更是给我留下了深刻地印象。
此次课程设计让我收获颇多,为我以后的学习和工作都奠定了良好的基础。
参考资料
[1]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2005.
[2]郑君里,杨为理.信号与系统(第三版):北京:高等教育出版社,2011.
[3]邱关源 ,罗先觉.电路(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.
[4]秦长海,张天鹏,翟亚芳.数字电子技术.北京:高等教育出版社,2013.
[5]谷树忠,刘文洲,姜航.Altium Designer教程.北京:电子工业出版社,2010.
[6]公孙茂,马宝匍,孙晨.单片机入口接口实例集[M].北京:北京航空航天出版社,2002.
[7]蔡菲娜.单片微型计算机原理和应用[M].杭州:浙江大学出版社,2003
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指导教师: 2014 年 6 月 30 日
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