基于DXP 2004设计的小夜灯电路
2019-11-15宋妮璐常德技师学院
宋妮璐 常德技师学院
《电子CAD》课程传统的教学方式一般是上机设计印制电路板,学生虽然能掌握软件的使用方法,但是对软件在实际工作中的应用还是不清晰,很难将软件设计电路和实物电路板对应起来。为了更好的理论联系实际,我尝试在《电子CAD》的教学中,将学生设计的电路实际生产出来并实现电路对应的功能。由于小夜灯电路有原理容易理解,操作简单,使用方便的特点,因此将它作为DXP 2004设计与制作的第一个任务。现在讲述小夜灯电路的设计与制作过程。
一、设计小夜灯电路元件信息表
信息表说明了小夜灯电路所需要的元件名称、元件标称值或型号、元件封装型号等参数,具体如下:
小夜灯电路元件信息表
二、创建小夜灯电路文件管理系统
在软件 Altium DXP 2004自带的元件库中,没有单脚插接件、光敏电阻的元件符号和封装。因此,学生需要创建并保存小夜灯电路工程文件、原理图文件、PCB文件、原理图库文件和PCB库文件。
三、在小夜灯电路PCB库文件和原理图库文件中创建自制元件的符号和封装
除了单脚插接件及光敏电阻外,其他的元件符号及封装都可以在DXP自带的元件库中找到。因此,在小夜灯电路PCB库文件和原理图库文件中创建光敏电阻、单脚插接件的封装和电路符号。
光敏电阻没有极性,它的阻值会随着入射光的强弱而改变;当入射光强时,其电阻值减小,当入射光弱时,其电阻值增大。在DXP的元件库中,没有它的符号及封装。由于光敏电阻的阻值是一个变化值,因此可以用Miscellaneous Devices.IntLib中的可调电阻符号代替光敏电阻符号。光敏电阻的封装经过实际测量元件尺寸后手工创建完成。
插接件元件符号及封装都可以复制、粘贴Miscellaneous Connectors.IntLib库中两脚插接件符号及封装稍作修改后得到。
四、绘制小夜灯电路原理图
电路所用的元件基本上为常见元件,在DXP 2004自带的元件库中能找到。电路原理图的绘制步骤如下:
1.打开新建的小夜灯电路原理图文件,为了方便画图,在菜单栏“设计”-“文档选型”对话框中设置原理图工作环境。
2.在原理图文件中加载电阻、三极管等常用元件所在的元件库Miscellaneous Devices.IntLib和自制元件所在的小夜灯电路PCB库文件、原理图库文件。
3.放置元件到原理图合适位置并编辑元件属性。
4.放置导线。
5.放置电路中其他电气对象并对布线进行调整。
6.编译原理图,Altium DXP 2004系统会将检测出来的错误结果显示在Messages对话框中,根据对话框提示修改完错误后,生成原理图对应的网络表文件并及时保存。
五、载入小夜灯电路网络表并设计PCB文件
小夜灯电路PCB文件设计步骤如下:
1.利用PCB向导创建宽、高均为3mm、禁止布线层与板子边沿距离为1mm的双层电路板。
2.电路板创建好后,将正确的小夜灯电路原理图网络表载入到的PCB文件中。
3.元件进行合理布局,在板子上均匀分布,插接件放置到板子四周,调整元件位置,使电路飞线交叉尽量少,连线尽量短,并且元件的朝向一致,做到整齐美观。
4.设计布线规则,加宽导线为1mm,进行手动布线,导线转折处尽量使用135°折线。
5.手动布线完成后,打开“覆铜”对话框,对电路板底层进行覆铜。电路板覆铜完成后,为了使焊盘更加牢固,给所有焊盘进行“补泪滴”操作。
设计好的小夜灯电路PCB图如图1所示:
图1 小夜灯电路PCB图
六、小夜灯电路的装配与调试
1.将设计好的PCB文件打包发给PCB板的生产厂家进行生产,生产出来的PCB电路板如图2所示:
图2 小夜灯电路PCB板
2.小夜灯电路PCB板的安装与调试。
学生拿到自己设计出来的PCB板后,清晰了《电子CAD》课程的学习意义并且学习积极性非常高,迫不及待的开始装配起电路来,很好的将理论知识和操作实践有机结合起来。