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计算机辅助制图技能训练 课程设计报告 专 业：电气工程及其自动化 班 级：电1401-2 学 号：20142536 姓 名：刘双鑫 指导教师：何朝峰 完成日期：2016/9/8 一、课程设计的目的1. 熟悉Altium designer 6绘图环境、各个功能模块、界面环境设置方以及文件管理方法。 2. 掌握用Altium designer 6绘制电子电路原理图的基本方法。 3. 掌握用Altium designer 6绘制电子电路PCB板的过程 二、课程设计的主要内容 (一)练习 练习Altium designer 6软件的使用，练习原理图，PCB的建立和设计以及原理图库，封装库的建立 (二)设计 设计原理图，PCB
三、练习 本次课程设计的目的主要是熟悉Altium designer 6软件的使用，学会用这个软件绘制原理图和PCB板。在练习这个软件的过程中，主要包括以下几个内容： 1.软件的安装 内容包括软件的安装；英文转中文；软件的激活；库文件和实例文件的操作和软件的初步操作。 安装的整个过程看的是安装视频，照视频上一步步操作，需要注意的是软件安装后，库文件和实例文件却并没有安装到目录文件夹中，需要手动复制到安装目录中，不然软件会缺失某些功能。软件的初步操作，我熟悉了常规面板（包括工程面板，Fies面板，库面板的打开，建立和切换）以及掌握了工程文件，原理图，PCB文件，库文件的建立和打开。值得注意的是与工程相关的文件应建立在工程下使用，在工程里建立相关的库文件，原理图文件PCB文件。 2.熟悉原理图，建立原理图库 该阶段练习的内容包括熟悉原理图的绘制，参数设置，对原理图进行设计以及原理图库的建立和元件的绘制。打开软件，建立工程之后可在工程中添加原理图和PCB。建立原理图文件以后，即可出现一个默认的原理图编辑窗口，可根据要求对原理图进行图纸的设置，进入文档选项可设置图纸的方向，标题块，边框，栅格，尺寸，字体。当然也可以自定义图纸格式，设置图纸参数。在这一练习阶段的重点和难点是原理图的设计。 原理图的总体设计过程包括设计图纸的大小，设置设计环境，放置元件，原理图布线，调整线路，报表输出，文件保存并打印。由于相关的设置可以选择默认，所以我主要练习的部分就是元件的放置和原理图的布线。打开软件，建立工程并在工程中建立原理图文件之后，要进行元件的放置，从库中选择元件放置在原理图中并进行连线。软件自带两个库，但元件有限，有些元件找不到，此时就需要自己建立原理图库，在库中画出自己所需的元件，然后再从库中调至原理图。 下图为原理图的设计过程，从库中选择元件，拖至原理图中，连线即可 下图为原理图库元件的绘制 在进行PCB板的设计之前我先对PCB板进行了一些了解，弄清楚了他是干嘛的，实现什么功能，因为只有了解他你才能掌握它。查询了相关资料，我发现PCB板就是一块连接板，它的主要目的是为元件提供电气连接，为整个电路提供输出端口和显示。画好原理图，编译没错之后就可以导入PCB了，当然前提是每个元件都得有自己的封装。 设计PCB的过程中可采取自动布局和自动布线，但是元件多时难以达到理想的布局，布线效果，此时可以采取手动布局，手动布线。 手动布线要遵寻PCB走线规则。电源、地线的处理 既使在整个PCB板中的布线完成得都很好，但由于电源、 地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能 下降，有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、 地线的布线要认真对待，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证 产品的质量。在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题，特别是地线上的噪音干扰。 数字电路的频率高，模拟电路的敏感度 强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整个PCB对外界只有一个结点，所以必须在PCB 内部进行处理数、模共地的问题。 PCB布局规则：间距：线与线 ，线与零件等双面板一般都是10mil左右 ；线宽大小：可以设置最小最大和首选 过孔也跟线宽一个样 还有覆铜 可以设置网格和实体之类的，还有覆铜线宽大小 焊盘方式形状。 遇到库中没有封装的情况就需要自己根据元件实际的的引脚排列，外形，尺寸大小等因素建立元件封装。在练习过程中我也画了几个封装作为练习。 下图为封装库的建立 （1）画原理图时没添加封装,更新不到PCB中 （2）重复命名造成编译错误 （3）连接线的时候没有连接到元件的端点 （4）元件的引脚名和封装引脚的引脚名不一致，比如二极管元件引脚是A 和K，封装是1和2. - 下面两个图是暑假期间在实验室跟胡立强老师学习AD时老师让画的时钟电路，算是练习吧
时钟电路原理图
时钟电路PCB
4、 设计本课程要求掌握用Altium designer 6绘制电子电路原理图的基本方法和用Altium designer 6绘制电子电路PCB板的过程，能对原理图和PCB板进行设计 任何系统都包括一个最小系统，帮助完成最基本的功能。本次用的单片机是AT89C51，它的最小系统包括时钟电路和复位电路。根据课本所学可以这样来设计： 一个系统共用一个晶振，便于同步。 2.复位电路设计 在复位引脚RST上链接一个电容到VCC再接一个电阻到GND，由此形成一个RC充放电回路保证单片机上电时RST脚上有足够的的时间对高电平进行复位，随后回归到低电平进入正常工作状态，电阻电容取典型值10k和10uf。按键复位就是当开关按下后电容放电，RST被拉到高电平。 最小系统原理图 3.交通灯的设计 本次课设选择的题目是交通灯，基于at89c51最小系统的交通灯，可实现的功能包括： （1）定时器控制（在程序中加定时器中断） （2）开关S2为开始开关，交警按下开关S2交通灯开始工作 （3）开关S3为紧急停车开关，当十字路口发生交通事故时，交警按下S3，东西南北四个方向全变为红灯，车全部停下，待交通事故处理完毕按开始开关恢复通信 （4）开关S4控制南北方向通行，东西方向停止通行 （5）开关S5控制东西方向通行，南北方向停止通行 原理图 PCB图 5、总结及心得体会 本次的课程实践很有收获，下面我将对本次课程做个总结并谈谈个人的一点体会和想法。 本次课程设计的目的是 熟悉Altium designer 6绘图环境、各个功能模块、界面环境设置方以及文件管理方法。 掌握用Altium designer 6绘制电子电路原理图的基本方法和用Altium designer 6绘制电子电路PCB板的过程。通过暑假对软件的自学和实习期间的练习，考试，以及课设题目的完成，自己学到了很多东西，完成了本次课程设计任务，达到了目的。本次设计主要是熟练掌握Altium designer 6软件的使用，学会用这个进行计算机的辅助制图。 其实AD软件是一款功能强大的软件，要想完全弄明白，搞清楚，不是一件容易的事。不过都说学以致用，我们要学会这款软件中我们能用的的，并熟练掌握，让这款软件更好的为我们服务。用AD完成制图，制板一系列工作，制作出具有一定功能，自己需要的电路板，是多么好的一件事。PCB板就是一块连接板，它的主要目的是为元件提供电气连接，为整个电路提供输出端口和显示。这样做出一块PCB板，会节省多少空间，节省多少资源。 在学习这个软件的过程中，不可避免会遇到各种问题，如刚开始不知道封装是什么，焊盘，过孔这些名词也从来没听说过。不过通过上网，或图书馆查资料，这些问题还是被很好的克服了。还有在建库的过程中，由于认识有限，好多元件都不知道是什么，长什么样，封装怎么画，这是一个大难题，不过随着学习的慢慢深入，一切问题变得都不是问题。 在完成课设的过程中和小组同学密切配合，更加体会了团队的重要性。同时参加这次课设也很好的锻炼了自己的思维和独立思考的能力以及动手能力，当然还有发现问题，解决问题的能力。总之，这次课设很有收获。
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