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編輯推薦

本書以典型應用為主，通過項目案例詳細介紹Altium Designer 14.3在集成庫設計、原理圖繪製、PCB闆設計等方麵的操作方法和技巧。本書共分為5個模塊共12個項目，內容緊緊圍繞集成庫設計、原理圖繪製、PCB設計以及製造裝配文件等內容展開，選取典型項目案例進行詳細講解和專項訓練，最終通過兩個典型綜閤案例，使學生從入門、專項學習與訓練到綜閤提高完成電子綫路闆設計全過程。本書可作為高職院校電子信息類專業“電子綫路闆設計”課程或“電子CAD實訓”課程教材，也可作為PCB闆設計初級技術人員的參考書。

內容簡介

本書以典型應用為主，通過項目案例詳細介紹Altium Designer 14在集成元器件庫設計、原理圖繪製、PCB設計等方麵的操作方法和技巧。本書分為五個模塊共11個項目，內容緊緊圍繞集成元器件庫設計、電路原理圖設計、PCB設計以及設計製造文件的輸齣等內容展開，按照學生認知特點從模塊一(門鈴電路原理圖繪製與電路闆設計)入手，達到快速入門的目的，在此基礎上通過模塊二~模塊四就集成元器件庫設計、電路原理圖設計和PCB設計及設計製造文件的輸齣等教學內容，選取典型項目案例進行詳細講解和專項訓練，最終通過模塊五的兩個典型綜閤案例，使學生從入門→專項學習→綜閤提高完成電子綫路闆設計全過程。
本書適閤作為高職院校電子信息類專業“電子綫路闆設計”課程或“電子CAD實訓”課程的教材，也可作為成人高校、開放大學相關專業的教材，同時也適閤從事PCB設計的初級技術人員使用。

目錄

模塊一Altium Designer 14快速入門
項目1初識Altium Designer
任務1.1熟悉Altium Designer軟件的基本工作界麵
任務1.2創建PCB工程及相關設計文件
項目實訓
項目2門鈴電路設計
任務2.1門鈴電路原理圖的繪製
任務2.2門鈴電路PCB的設計
項目實訓
模塊二集成元器件庫的設計
項目3自製原理圖元器件庫的設計
任務3.1六位一體數碼管繪製
任務3.2AT89C51RD2繪製
任務3.3LF353繪製
項目實訓
項目4自製封裝元器件庫的設計
任務4.1六位一體數碼管封裝繪製
任務4.2AT89C51RD2封裝繪製
任務4.3LF353封裝繪製
項目實訓
項目5創建集成元器件庫
任務5.1自製集成元器件庫
任務5.2創建項目集成元器件庫
項目實訓
模塊三電路原理圖設計
項目6原理圖設計——單片機實驗闆設計
任務6.1原理圖工作環境設置
任務6.2元器件庫加載與管理
任務6.3元器件查找、放置與編輯
任務6.4元器件布局與布綫
任務6.5原理圖的編譯與文件輸齣
項目實訓
項目7層次原理圖設計——單片機實驗闆設計
任務7.1自上而下層次電路原理圖設計
任務7.2自下而上層次電路原理圖設計
項目實訓
模塊四PCB設計
項目8單層PCB設計——聲光控節電開關
任務8.1印製電路闆的基礎知識
任務8.2聲光控節電開關的PCB設計
項目實訓
項目9雙層PCB設計——單片機實驗闆
任務9.1電路闆設計的基本規則
任務9.2單片機實驗闆的PCB設計
任務9.3輸齣相關文件
項目實訓
模塊五綜閤案例
項目10超聲波測距電路闆
任務10.1超聲波測距電路原理圖繪製
任務10.2超聲波測距電路PCB設計
任務10.3超聲波測距電路PCB輸齣文件
項目11模擬洗衣機電路闆
任務11.1模擬洗衣機電路原理圖繪製
任務11.2模擬洗衣機電路PCB設計
任務11.3模擬洗衣機電路PCB輸齣文件
項目實訓
參考文獻

精彩書摘

　　模塊三
　　電路原理圖設計
　　項目6原理圖設計——單片機實驗闆設計
　　項目目標
　　（1） 熟練設置原理圖工作環境。
　　（2） 掌握元器件庫加載和管理方法。
　　（3） 掌握元器件的查找、放置與編輯方法。
　　（4） 熟悉元器件布局與布綫的規則。
　　（5） 掌握原理圖的編譯及輸齣文件的方法。
　　項目任務
　　（1） 設置原理圖工作環境。
　　（2） 加載和管理元器件庫。
　　（3） 查找、放置與編輯元器件。
　　（4） 對元器件進行布局與布綫。
　　（5） 對原理圖進行編譯並修改錯誤。
　　（6） 輸齣相關文件。
　　相關知識
　　要設計電路闆，首先必須將電路闆的工作原理及各元器件的作用和連接關係等用電路語言錶達齣來，這就需要繪製電路原理圖，電路原理圖直接體現瞭電子電路的結構和工作原理。原理圖的繪製主要包括原理圖工作環境的設置，元器件庫的加載與管理，元器件查找、放置與編輯，元器件布局與布綫，原理圖的編譯與文件輸齣等內容，本項目將詳細介紹這些內容。
　　任務6.1原理圖工作環境設置
　　任務目標
　　學會靈活設置原理圖工作環境。
　　任務內容
　　原理圖工作環境設置。
　　相關知識
　　在繪製電路圖前，首先要進行圖紙設置，設置圖紙的大小、方嚮、標題、網格參數等信息。隻有圖紙參數設置得當，繪製的電路圖纔會更加美觀，設計時也纔能得心應手。原理圖編輯環境如圖3��1所示，整個界麵可分為若乾個工具欄和麵闆，下麵簡要介紹主要工具欄和麵闆的功能。
　　圖3��1原理圖編輯環境
　　標準工具欄(Schematic Standard)： 該工具欄提供新建文件、保存文件、視圖調整、元器件編輯和選擇等功能。
　　Altium Designer 14電子綫路闆設計項目教程
　　模塊三電路原理圖設計
　　布綫工具欄(Wiring)： 該工具欄提供瞭電氣布綫時常用的工具，包括放置導綫、總綫、網絡標號、層次式原理圖設計工具以及和C語言的接口等快捷方式，在Place菜單中有相對應的命令。
　　實體工具欄(Utilities)： 通過該工具欄用戶可以方便地放置常見的元器件、電源和地網絡以及一些非電氣圖形，並可以對元器件進行排列等操作。該工具欄的每一個按鈕均包含瞭一組命令，可以單擊按鈕查看並執行具體的命令。
　　導航欄(Navigation)： 該欄列齣瞭當前活動文檔的路徑，單擊按鈕和按鈕可以在當前打開的所有文檔之間進行切換，單擊按鈕則打開Altium Designer的起始頁麵。
　　任務實施
　　1. 新建PCB項目及原理圖文件
　　(1) 在E盤PCB文件夾中新建一個文件夾並命名為“單片機實驗闆原理圖”，用來存儲所創建的文件。
　　(2) 執行File|New|Project命令，新建一個PCB項目，命名為“單片機實驗闆”，如圖3��2左圖所示，單擊OK按鈕完成項目建設，如圖3��2右圖所示。
　　圖3��2創建PCB項目
　　(3) 執行File|New|Schematic命令，新建一個原理圖文件，命名為“單片機實驗闆”，並將該原理圖添加到“單片機實驗闆”的PCB項目中，
　　圖3��3項目添加原理圖文件
　　如圖3��3所示。
　　(4) 執行File|Save命令，保存所建項目及原理圖。
　　2. 原理圖工作環境設置
　　(1) 係統優先設定
　　執行DXP|Preferences命令，打開Preferences對話框，選中Schematic節點下的Graphical Editing選項，選中Convert Special String復選框，如圖3��4所示。
　　圖3��4Preferences對話框
　　(2) 圖紙參數設置
　　為瞭符閤實際工作的需要，要對原理圖圖紙的大小、形狀、標題欄、設計信息等內容進行設置。雙擊圖3��3所示Projects工作麵闆中的“單片機實驗闆.SchDoc”文件名稱，進入原理圖工作環境，如圖3��5所示。
　　圖3��5原理圖工作環境界麵
　　執行Design|Document Options命令，彈齣Document Options對話框，打開該對話框的Sheet Options選項卡，在Standard Style和Custom Style選項組中可以進行圖紙尺寸的設置，在Options選項組中可以設置圖紙的邊界、顔色、標題欄形狀等內容，在Grids和Electrical Grid選項組中可以設置捕獲網格、可視網格、電氣網格的大小。單片機實驗闆設計原理圖的圖紙參數設置如圖3��6所示，圖幅為A4，捕獲網格和可視網格均為10，電氣網格設為4； Parameters選項卡的設置如圖3��7所示，將DrawnBy參數值設為自己的姓名、Title數值為“單片機實驗闆”、SheetNumber數值改為1、SheetTotal數值為1。
　　圖3��6單片機實驗闆設計原理圖圖紙參數設置對話框
　　圖3��7Parameters選項卡設置對話框
　　3. 標題欄內容的顯示
　　執行Place | Text String命令，在圖紙標題欄的Title、Number、Sheet of、Drawn By欄依次放置4個文本字符串，並將text內容分彆改為“=Title”“=SheetNumber”“=SheetTotal”和“=DrawnBy”，係統自動顯示標題欄內容，如圖3��8所示。
　　圖3��8標題欄內容顯示
　　任務6.2元器件庫加載與管理
　　任務目標
　　（1） 掌握元器件庫的加載方法。
　　（2） 掌握元器件庫的管理方法。
　　任務內容
　　加載和管理元器件庫。
　　相關知識
　　Altium Designer 14.3的元器件庫非常龐大，但是分類明確，采用兩級分類的方法來對元器件進行管理，調用相應的元器件時隻需找到相應公司的相應元器件種類就可方便地找到所需的元器件。
　　單擊彈齣式麵闆欄中的Libraries標簽打開如圖3��9所示的Libraries元器件庫彈齣式麵闆。如果彈齣式麵闆欄沒有Libraries標簽，可在繪圖區底部的麵闆控製PCB封裝預覽欄中打開System菜單，選中其中的Libraries即可顯示該麵闆。
　　圖3��9Libraries元器件庫彈齣式麵闆
　　單擊“當前元器件庫”的下拉列錶框可以看到係統已經裝入好幾個元器件庫，其中Miscellaneous Devices.IntLib通用元器件庫和Miscellaneous Connectors.IntLib通用插件庫是原理圖繪製時用得最多的兩個庫。選中“元器件列錶欄”中的某個元器件，在下麵就會齣現該元器件的原理圖符號預覽，同時還會齣現該元器件的其他可用模型，如仿真分析、信號完整性和PCB封裝； 選中Footprint選項，該元器件的PCB封裝就會以3D的形式顯示在預覽框中，這時還可以用光標拖動鏇轉封裝，以便全方位地查看封裝。
　　通常為瞭節省係統資源，針對特定的原理圖設計，隻需加載少數幾個常用的元器件庫文件就能滿足需求，但是有時在現有的庫中找不到自己所需的文件，這時就需要自己另外加載元器件庫文件。
　　單擊Libraries麵闆中的Libraries按鈕，彈齣如圖3��10所示的Available Libraries當前可用元器件庫對話框。在Installed選項卡中列齣瞭當前所安裝的元器件庫，在此可以對元器件庫進行管理操作，包括元器件庫的裝載、卸載、激活以及順序的調整。
　　圖3��10Available Libraries當前可用元器件庫對話框
　　圖3��10中列齣瞭元器件庫名稱、是否激活、所在路徑以及元器件庫類型等信息。Move Up與Move Down按鈕，顧名思義，就是在選中相應的元器件庫後可將元器件庫的順序上移或者下移，單擊Install按鈕可安裝元器件庫，單擊Remove按鈕則可移除選定的元器件庫。
　　任務實施
　　雙擊圖3��3中創建的“單片機實驗闆.SchDoc”原理圖，彈齣原理圖界麵，如圖3��11所示。
　　圖3��11原理圖界麵
　　單擊Libraries麵闆中的Libraries按鈕，彈齣如圖3��12所示的Available Libraries當前可用元器件庫對話框。
　　圖3��12Available Libraries當前可用元器件庫對話框
　　單擊Install按鈕，選中Install from file選項，選擇C:＼Documents and Settings＼All Users＼Documents＼Altium＼AD14＼Library＼Miscellaneous Devices.IntLib，單擊Install按鈕，完成集成庫Miscellaneous Devices.IntLib的加載。
　　按照上麵的方法，加載Miscellaneous Connectors.IntLib、MCU.IntLib(自製集成庫)、TI Logic Latch.IntLib、TI Interface Line Transceiver.IntLib、TI Logic Gate 2.IntLib、TI Logic Decoder Demux.IntLib 6個集成庫，加載元器件庫的界麵如圖3��13所示。在圖3��13所示界麵中，選中某個元器件庫，單擊Remove按鈕，可以將該元器件庫從已經安裝的可用元器件庫列錶中卸載。及時卸載不用的元器件庫可以提高計算機的工作效率。至此，完成瞭“單片機實驗闆.PrjPcb”項目元器件庫的加載和管理工作。
　　圖3��13元器件庫加載界麵
　　Altium Designer 14.3之後，係統隻加載瞭Miscellaneous Devices.IntLib和Miscellaneous Connectors.IntLib兩個集成元器件庫，其他需要的集成元器件庫需要到官網下載後纔能加載。
　　任務6.3元器件查找、放置與編輯
　　任務目標
　　（1） 掌握元器件的查找方法。
　　（2） 掌握元器件的放置方法。
　　（3） 掌握元器件的編輯方法。
　　任務內容
　　查找、放置和編輯相關元器件。
　　相關知識
　　Altium Designer 14.3提供的元器件庫十分豐富，有時候即使知道瞭芯片所在的元器件庫並且加載到係統中瞭，也很難在眾多的元器件中找到所需的芯片，在這種情況下可以使用元器件篩選的功能。元器件篩選的功能主要應用於知道元器件的名稱並且已經載入該元器件所在的庫，但是由於元器件太多不便於逐個查找。可能在大多數情況下，設計者並不知道使用的芯片的生産公司和分類，或者係統元器件庫中根本就沒有該元器件的原理圖模型，設計者可以尋找不同公司生産的類似元器件來代替，這時就需要在係統元器件庫中搜尋所需的元器件。
　　繪製電路原理圖首先要找到繪製電路所需的所有元器件，然後放置元器件。元器件的放置可以通過在Libraries麵闆中載入相應元器件庫，選中需要的元器件，單擊右上角的Place按鈕，就可以在繪圖區放置該元器件瞭。其實元器件的放置並不止這一種方法，還可以執行Place菜單的Part命令或是直接單擊工具欄中的Place Part按鈕來選取所需的元器件，圖3��14所示為放置元器件對話框。
　　圖3��14放置元器件對話框
　　對話框的Physical Component下拉列錶框中列齣瞭最後一次放置的元器件，單擊下三角按鈕還可以看到最近幾次放置的元器件，單擊History按鈕則可以看到最近放置元器件的詳細信息。元器件對話框下麵還列齣瞭最後一次放置元器件的詳細屬性信息，這裏不再贅述。
　　單擊放置元器件對話框中的Choose按鈕，彈齣Browse Libraries元器件庫瀏覽對話框，如圖3��15所示。
　　圖3��15Browse Libraries(瀏覽元器件庫)對話框
　　該對話框與Libraries元器件庫彈齣式麵闆比較相似，凡是在Libraries元器件庫彈齣式麵闆裏麵能實現的功能在該對話框中都能實現。不僅元器件庫瀏覽對話框裏的項目與Libraries元器件庫彈齣式麵闆一樣，它們的功能也一模一樣。單擊對話框中的按鈕，彈齣Available Libraries(當前可用元器件庫)對話框，在此可以加載或卸載元器件庫。
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