【正文】 RC按鈕，即可進(jìn)行后臺(tái)檢查。 圖 351 設(shè)計(jì)規(guī)則檢查 Online選項(xiàng)卡 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 任務(wù) 單片機(jī)電路雙面印制板設(shè)計(jì) 實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練 本訓(xùn)練的任務(wù)目標(biāo)是利用電子線路 CAD軟件 Protel 99 SE完成單片機(jī)電路 的雙面印制板設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步深化理解掌握有關(guān)設(shè)計(jì)要領(lǐng)。該訓(xùn)練的單片機(jī) 電路原理圖如圖 352所示，對(duì)應(yīng)的元器件屬性列表如表 32所示。 圖 352 單片機(jī)電路原理圖 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 （ 1）單片機(jī)電路雙面印制板原理圖設(shè)計(jì)要求 ① 根據(jù)要求繪制元器件符號(hào) U U RP1和 RP2。 ② 根據(jù)實(shí)際元件確定所有元器件封裝。 ③ 根據(jù)元器件屬性列表繪制原理圖并創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表文件。 ④ 根據(jù)工藝要求繪制雙面印制板圖。 ⑤ 編制工藝文件。 （ 2）單片機(jī)電路雙面印制板圖設(shè)計(jì)要求 ① 印制板尺寸。寬： 74mm、高： 54mm，安裝孔位置與孔徑如圖 353所示。 ② 繪制雙面板。 ③ 信號(hào)線寬為 15mil。 ④ 接地網(wǎng)絡(luò)和 VCC的網(wǎng)絡(luò)線寬為 40mil。 ⑤ 從 J1到三端穩(wěn)壓器 U1輸入端線寬為 60mil。 ⑥ 分別在頂層 TopLayer和底層 BottomLayer對(duì)電路板進(jìn)行整板鋪銅。 ⑦ 原理圖與印制板圖的一致性檢查。 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 圖 353 PCB板圖的尺寸要求 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 （ 3）核心技能 ① 電阻排封裝確定。 ② 電路中有核心元器件的布局原則。 ③ 單片機(jī)電路中對(duì)晶振和晶振電路中電容的位置要求。 ④ 學(xué)習(xí)手工布線在不同工作層繪制同一導(dǎo)線的操作方法。 ⑤ 利用多邊形填充進(jìn)行整板鋪銅的方法。 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 （ 1）繪制 U1 矩形輪廓。高： 14格，寬： 14格，柵格尺寸為 10mil。 U1如圖 354所示。 （ 2）繪制 U2 矩形輪廓。高： 7格，寬： 10格，柵格尺寸為 10mil。 U2如圖 355所示。 圖 354 電路符號(hào) U1 圖 355 電路符號(hào) U2 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 （ 3）繪制電阻排 RP RP2 RP RP2可以通過修改 Miscellaneous 號(hào)庫中提供的電阻排符號(hào) RESPACK4獲得。 RESPACK4符號(hào)如圖 356所示，修改后的電阻排符號(hào)如圖 357所示。 圖 356 RESPACK4符號(hào)畫面圖 圖 357 修改后的電阻排符號(hào) 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 （ 1）電容 C2 ~ C9封裝 C2 ~C9均為無極性電容，可直接使用系統(tǒng)提供的 ，只是將焊盤的孔徑加大到 31mil即可。 （ 2）電解電容 C1封裝 電解電容 C1封裝如圖 358所示，具體參數(shù)如下： ① 元器件引腳間距離： 200mil。 ② 焊盤尺寸：則焊盤直徑為 82mil，焊盤孔徑為 31mil。 ③ 元器件輪廓：半徑為 150mil。 ④ 與元器件電路符號(hào)引腳之間的對(duì)應(yīng)：焊盤號(hào)分別為 2， 1焊盤為正。 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 圖 358 電解電容 C1封裝 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 （ 3）連接器 J1封裝 根據(jù) SIP2符號(hào)進(jìn)行修改。圖 359為連接器 J1封裝符號(hào)，圖 360為連接器 J1焊盤屬性設(shè)置對(duì)話框。 圖 359 連接器 J1封裝符號(hào) 圖 360 連接器 J1焊盤屬性設(shè)置 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 （ 4）連接器 J2封裝 利用 SIP5。將 SIP5的焊盤孔徑 Hole Size修改為 35mil，焊盤直徑 XSize、 YSize修改為70mil。 （ 5）電阻 R1封裝 可以直接采用 。 （ 6）電阻排 RP RP2封裝 利用 SIP9，將 SIP9的焊盤孔徑 Hole Size修改為 31mil，焊盤直徑 XSize、 YSize修改為62mil。圖 361為單列直插式電阻排實(shí)物圖。 圖 361 單列直插式電阻排 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 （ 7）集成電路芯片 U1封裝 利用 DIP28，將 DIP28的焊盤孔徑 Hole Size修改為 31mil，焊盤直徑 XSize、 YSize修改為 62mil。圖 362為集成電路芯片 U1。 （ 8）集成電路芯片 U2封裝 利用 DIP16，將 DIP16的焊盤孔徑 Hole Size修改為 31mil，焊盤直徑 XSize、 YSize修改為 62mil。 （ 9）三端穩(wěn)壓器 V1封裝 本任務(wù)中三端穩(wěn)壓器 V1是臥式安裝，利用 封裝庫中提供的 TO220進(jìn)行修改。如圖 363所示為三端穩(wěn)壓器臥式安裝圖，如圖 364所示為 TO220封裝符號(hào)中 3焊盤的參數(shù)，如圖 365所示為 TO220封裝符號(hào)中 0焊盤的參數(shù)，如圖 366所示為修改后的 TO220封裝符號(hào)。 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 圖 362 集成電路芯片 U1 圖 363 三端穩(wěn)壓器臥式安裝圖 圖 364 TO220封裝 3焊盤的參數(shù)修改 圖 365 TO220封裝 0焊盤的參數(shù)修改 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 圖 366 修改后的 TO220封裝符號(hào) 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 （ 10）晶振 Y1封裝 可以直接使用 XTAL1，晶振實(shí)物圖如圖 367所示。 圖 367 晶振 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 （ 1）雙面印制板圖需要的工作層 頂層 Top Layer、底層 Bottom Layer、機(jī)械層 Mechanical Layer、頂層絲印 層 Top Overlay、多層 Multi Layer、禁止布線層 Keep OutLayer。其中頂層 Top Layer不僅放置元器件，還要進(jìn)行布線。 （ 2）繪制電路板邊框 在機(jī)械層 Mechanical4 Layer按印制板尺寸要求繪制電路板的物理邊框，同理 在禁止布線層 Keep OutLayer繪制電氣邊框，繪制完成的效果如圖 353所示， 圖中物理邊框和電氣邊框是重合的。 （ 3）繪制安裝孔 切換到機(jī)械層 Mechanical1 Layer標(biāo)簽，執(zhí)行菜單命令“ Place→Full circle” （或者單擊放置工具欄的按鈕）放置安裝孔，安裝孔的線寬為 ，半徑 為 。如圖 368所示為電路板物理邊框、電氣邊框和安裝孔繪制完成后的 情況。 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 圖 368 物理邊界、電氣邊界和安裝孔繪制完成后的情況 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 5. 裝入網(wǎng)絡(luò)表及對(duì)元器件進(jìn)行布局 （ 1）加載元器件封裝庫 加載系統(tǒng)提供的元器件封裝庫 ，再打開自己建的元器件封裝庫。 （ 2）裝入網(wǎng)絡(luò)表 在 PCB文件中執(zhí)行菜單命令“ Design → Load Nets” ，將根據(jù)原理圖產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)表文件裝入到 PCB文件中。 （ 3）元器件布局 經(jīng)自動(dòng)布局和手工調(diào)整后的電路板元器件布局如圖 369所示。 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 圖 369完成布局后的情況 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 （ 1）調(diào)整焊盤參數(shù) ① 調(diào)整 C2~C9的焊盤，將焊盤孔徑 Hole Size設(shè)置為 31mil； ② 調(diào)整 J2的焊盤，將焊盤孔徑 Hole Size設(shè)置為 35mil，將焊盤直徑 XSize、 YSize設(shè)置為 70mil； ③ 調(diào)整 RP RP2的焊盤，將盤孔徑 Hole Size設(shè)置為 31mil，將焊盤直徑 XSize、 YSize設(shè)置為 62mil； ④ 調(diào)整 U1的焊盤，將盤孔徑 Hole Size設(shè)置為 31mil，將焊盤直徑 XSize、 YSize設(shè)置為 62mil； ⑤ 調(diào)整 U2的焊盤，將盤孔徑 Hole Size設(shè)置為 31mil，將焊盤直徑 XSize、 YSize設(shè)置為 62mil。 （ 2）設(shè)置布線規(guī)則 對(duì)印刷電路板布線時(shí)，線寬采取圖 370所示規(guī)則進(jìn)行線寬設(shè)置。 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 圖 370 設(shè)置線寬 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 （ 3）手工布線 本項(xiàng)目采用頂層 TopLayer垂直布線，底層 BottomLayer水平布 線。全局手工布線效果圖如圖 371所示。 圖 371 全局布線效果 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 （ 4）敷銅 ① 在三端穩(wěn)壓器的散熱片位置放置矩形單層焊盤，矩形焊盤屬性設(shè)置如圖 372所示，矩形單層焊盤放置到三端穩(wěn)壓器 V1的散熱片位置如圖 373所示。 (a)焊盤形狀與尺寸設(shè)置 (b)焊盤網(wǎng)絡(luò)設(shè)置 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 圖 373 在三端穩(wěn)壓器 V1的散熱片位置放置矩形單層焊盤 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 ② 進(jìn)行整板敷銅 按如圖 374所示進(jìn)行設(shè)置后，對(duì)電路板進(jìn)行整板敷銅。 在TopLayer和 BottomLayer分別進(jìn)行整板鋪銅。整板敷銅效果圖如圖 375所示。 圖 374 敷銅屬性設(shè)置對(duì)話框 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 圖 375 整板敷銅效果圖 圖 1 4四沖程柴油機(jī)示意圖 項(xiàng)目小結(jié) 本項(xiàng)目主要介紹了單片機(jī)流水燈印制電路板的設(shè)計(jì)過程，要求掌握以下主要內(nèi)容： 1）采用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的方法繪制原理圖。 2）雙層電路板 PCB設(shè)計(jì)方法與流程。 3） PCB設(shè)計(jì)規(guī)則的設(shè)置。 4）元器件實(shí)際封裝的制作方法。 5） PCB的完善處理。 6） PCB工作參數(shù)的設(shè)置。