电子线路cad项目化教程教学课件作者鲁娟娟第2章手摇式发电机制作.ppt

第2章 手摇式发电机制作,2.1 情景描述 2.2 情景剖析 2.3 测试,2.1 情景描述,随着科技和网络的迅速发展，便携式电子产品在日常生活中越来越不可短缺，如数码产品等目前数码设备锂电池的充电方式大多数为220V交流转5V直流电充电，对于经常外出或在户外工作的用户，如果所处地区无电力供给设施，时常会因备用电池电力不足而影响正常工作因此，人们设计了很多方法来维持数码产品的正常工作，使数码产品既可以利用电网充电，也可以利用其他方法，如太阳能充电器、手摇式发电机等本情景的主要内容是设计一款手摇式发电机，如图2-1所示为电路原理图，如图2-2所示为PCB图返回,2.2 情景剖析,简易的电路板可以设计为单面PCB,主要包括创建项目文件、绘制原理图、手工创建PCB 文件、手工放置元件封装、手工添加网络表、手工布局和布线等操作,如图2-3所示 2.2.1 手摇式发电机的原理图绘制 手摇式发电机简单的原理图设计过程一般包括如图2-4所示步骤 技能1 新建并保存项目文件 任务:新建一个项目文件“手摇式发电机.PrjPCB” 方法:执行菜单命令【File】→【New】→【Project】→【PCB Project】,如图2-5所示,在“Projects”面板上就新建一个项目文件,默认名“PCB_Project1.PrjPCB”,如图2-6所示。

然后执行菜单命令【File】→【Save Project As. . . 】,在弹出的对话框中输入项目的名称“手摇式发电机”,保存项目文件,如图2-7所示下一页,返回,2.2 情景剖析,技能2 新建并保存原理图文件 任务:新建原理图文件“手摇式发电机.SchDoc” 方法:执行菜单命令【File】→【New】→【Schematic】在项目文件“手摇式发电机. PrjPCB ”的Source Documents 下新建原理图文件, 系统默认名称为“Sheet1.SchDoc”这时编辑界面比新建项目时工具栏多了使用工具,主要是多了配线(Wiring)工具条,功能是放置具有电气特性的导线、网络标号、总线、输入/ 输出口等执行菜单命令【File】→【Save】,弹出保存对话框,输入文件名称为“手摇式发电机” 技能3 设置工作环境 原理图编辑区域是进行电路原理图编辑的工作区,一般在工作之前,要根据原理图的复杂程度对图纸类型、大小、字体、标题栏等进行设置上一页,下一页,返回,2.2 情景剖析,任务一:图纸设置方向水平放置;大小为标准风格A4;工作区颜色为28 号;边框颜色为8 号 任务二:栅格设置。

捕捉网格为10mil;可视网格为10mil;电气网格为8mil字体设置:系统字体为宋体,字号为10,字形为粗体 任务三:标题栏设置图纸标题栏采用“Standard”形式 任务四:图纸设计信息设置标题为“手摇式发电机”;图纸为10 张中的第1 张;设计者为“Marry” 方法: Step1 执行菜单命令【Design】→【Document Options. . . 】,弹出如图2-12所示的文档选项对话框 Step2 选择“Sheet Options”选项,参数设置如图2-12所示 Step3 点击Change System Font按钮,弹出如图2-13所示的系统字体设计对话框,选择字体为宋体,字形为粗体,大小为10上一页,下一页,返回,2.2 情景剖析,Step4 选择“Parameters”选项,设置图纸设计信息,可以根据用户需要对参数进行设置,具体方法:选中要设置的项,在“Value”栏输入信息如果要添加选项,就点击Add按钮,如果要删除,则点击Remove按钮 技能4 加载元件库 在放置元件之前,要先装载原理图元件所在的库Protel 2004 SP2 采用了全新的集成库的概念,设计人员在进行原理图绘制时,可以看到PCB 元件封装,为设计带来了方便。

任务:加载集成库“Miscellaneous Connectors. IntLib”和“Miscellaneous Devices. IntLib” 方法: Step1 执行菜单命令【Design】→【Browse Library】,就打开Libraries 元件库工作面板上一页,下一页,返回,2.2 情景剖析,Step2 点击Libraries. . . 按钮,就弹出如图2-16所示的对话框,选择“Project”选项卡,点击Add Library. . . 按钮,或选择“Installed”选项卡,点击Install. . . 按钮就打开元件库选择对话框 Step3 默认进入“Altium2004\Library”子目录,前者是原理图库文件,后者是集成库 Step4 如果要删除元件库,则点击图2-16中的Remove按钮即可 技能5 放置元件 任务:放置手摇式发电机原理图中所需的接口:发光二极管、电阻、稳压管、三极管、电解电容和二极管 方法: Step1 利用“Libraries”元件库面板,在元件库列表的下拉菜单中,选择“Miscellane-ous Devices. IntLib”,在当前库元件列表中选择要放置的元件,如“Res2”。

上一页,下一页,返回,2.2 情景剖析,Step2 双击元件名称或单击面板上的Place Res2按钮,找到合适的位置,点击鼠标左键即可放置元件 Step3 此时鼠标还处于放置元件的状态,可继续放置相同的元件 Step4 点击鼠标右键,或者按“Esc”,退出放置元件的状态 Step5 参照前四个步骤,放置其他元件,所在库位置见表2-1 技能6 编辑元件属性 任务:修改元件属性,主要包括标识符、注释、方向、标称值、封装等 方法:放置元件后双击该元件,弹出图2-19所示的属性设置对话框,根据表2-2中的值修改元件属性 技能7 修改元件方向和位置 任务:改变元件的方向,并适当调整元件位置上一页,下一页,返回,2.2 情景剖析,方法: Step1 用鼠标左键点中元件不放,并操作相应的功能键,各功能键的作用如下: 空格键(Space):元器件逆时针旋转90°; X 键:元器件水平翻转180°; Y 键:元器件垂直翻转180° Step2 用鼠标左键点中元件不放,将元件拖到合适的位置,再松开鼠标左键即可调整元件方向和位置后,原理图如图2-21所示 技能8 连线 任务:用导线正确连接元件之间的引脚 方法: Step1 执行菜单命令【Place】→【Wire】或者点击配线工具条上按钮,此时鼠标上悬浮一个X。

Step2 将光标移至所需位置,X 点变成红色表明找到了电气节点,单,上一页,下一页,返回,2.2 情景剖析,击鼠标左键,定义导线起点,此时可以利用快捷键改变导线方向 Step3 在导线的终点处单击鼠标左键,确定终点 Step4 单击鼠标右键,则完成一段导线的绘制 Step5 此时仍处于绘制状态,仍可继续绘制导线 Step6 再次点击鼠标右键,即可退出绘图 Step7 如果对某条导线的样式(如导线线宽、颜色等)不满意,用户可以用鼠标双击该条导线,此时将出现“Wire”属性对话框,用户可以在此对话框中重新设置导线的线宽和颜色等 技能9 放置电源、地线 任务:为电路图添加电源和地线 方法:执行菜单命令【Place】→【Port】或单击配线工具栏中的电源符号,按“Tab”键,选择合适的电源符号或接地符号上一页,下一页,返回,2.2 情景剖析,技能10 保存 方法:执行菜单命令【File】→【Save All】 如果“Projects”面板上的文件名称后面是红色,则表示该文件未保存 2.2.2 手摇式发电机PCB 制作 制作PCB 板,可以采用手动布线的方法,也可以采用自动布线的方法对于简单的电路图,可以采用手动布线方法,本项目就采用此方法,一般的操作步骤如图2-26所示。

技能1 新建PCB 文件 任务:新建一个PCB 文件“手摇式发电机.PcbDoc” 方法:执行菜单命令【File】【New】【PCB】,在项目文件“手摇式发电机.PrjPCB”的Source Documents 下创建PCB 文件“PCB1. PcbDoc”上一页,下一页,返回,2.2 情景剖析,执行菜单命令【File】→【Save As】,在弹出的对话框中输入文件名双击该PCB 文件名称,进入PCB 编辑界面 技能2 设置单面板电路板层 任务:对电路板进行设计之前,要对电路板的层数及属性进行详细的设置 单片板工作层包括以下内容 顶层(Top Layer):放置元件并布线; 底层(Bottom Layer):布线并进行焊接; 机械层(Mechanical Layer):用于确定电路板的物理边界,也就是电路板的实际边框; 禁止布线层(Keep-Out Layer):用于电路板的电气边界; 顶层印丝层(Top Over Layer):放置元件的轮廓、标注及一些说明性文字;,上一页,下一页,返回,2.2 情景剖析,多层(Multi-Layer):用于显示焊盘和过孔 方法:执行菜单命令【Design】→【Board Layers & Colors. . . 】,弹出“Board Layers and Colors”对话框。

可以通过工作层右边的“Show”复选框来显示需要的层,点击“Colors”边框可改变颜色，但一般情况下采用默认的颜色在PCB 编辑界面可以显示所设置的层以及各层的颜色,如图2-32所示 技能3 设置编辑环境参数 任务一:测量单位设置测量单位为mil 任务二:网格设置捕捉网格X方向和Y方向都为10mil,元件网格X方向和Y方向都为10mil,电气网格为8mil,可视网格1 为10mil,可视网格2 为100mil上一页,下一页,返回,2.2 情景剖析,方法:执行菜单命令【Design】→【Board Options. . . 】,弹出“Board Options”对话框 技能4 定义电路板电气边界 任务:实际元件的布置区域大小,称为电气边界,在Keep-Out Layer(禁止布线层),定义电路板的电气边界为1500mil*1200mil 方法: Step1 切换工作层把工作层切换到“Keep-Out Layer(禁止布线层)” Step2 确定相对原点执行菜单命令【Edit】→【Origin】→【Set】在平面上合适的位置单 击鼠标左键 Step3 绘制边框执行菜单命令【Place】→【Line】,依次按键盘上的“J”“L”键,弹出坐标输入对话框，输入坐标(0,0),然后双击鼠标左键,上一页,下一页,返回,2.2 情景剖析,或按两次回车键,确定边框起点;再按“J”“L”键,在弹出的对话框中输入坐标(1500,0),然后双击鼠标左键或按两次回车键;再按“J”“L”键,在弹出的对话框中输入坐标(1500,1200),然后双击鼠标左键或按两次回车键;再按“J”“L”键,在弹出的对话框中输入坐标(0,1200),然后双击鼠标左键或按两次回车键;再按“J”“L”键,在弹出的对话框中输入坐标(0,0),然后双击鼠标左键或按两次回车键,确定边框终点。

Step4 退出绘线状态单击鼠标右键或按“Esc”键最终效果图如图2-35示 技能5 装载元件封装库 在放置元件封装之前,要先装载元件封装所在的库如果使用集成库,在设计原理图时已装载,就不需要再重复操作,常用的集成库有“Miscellaneous Connectors1. IntLib”和“Miscel. laneous,上一页,下一页,返回,2.2 情景剖析,Devices. IntLib”如要安装封装库(.Pcblib),操作方法与加载集成库方法相似 技能6 查找放置元件封装 任务:根据表2-4,放置原理图中元件对应的封装 方法: Step1 切换工作层单面板元件封装一般放在Top Layer(顶层),将光标移至。