实验七 数据采集电路PCB板设计
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数据采集PCB板的设计随着人类社会的不断发展和智能化水平的不断提高,各种新型的科技产品不断涌现。
其中,许多产品的实现都离不开电子元器件。
电子元器件是电路的核心,而基于电路的数据采集系统在现代科技领域应用十分广泛。
电子元器件的性能直接决定了数据采集系统的性能,而其中的PCB板设计尤为重要。
以下是关于数据采集PCB板的设计的一些讨论。
一、设计需求数据采集PCB板的设计需求比较简单,主要包括高稳定性、高精度和低噪声。
这是因为在数据采集系统中,采集到的数据需要经过精确的处理和分析,而这样的处理和分析需要依赖于高精度和低噪声的采集过程。
此外,在设计过程中,还需要考虑到尽可能降低PCB板的产生的干扰信号,以提高数据采集的准确性。
在设计PCB板时,首先需要确定所用电子元器件的特性,并根据这些特性对电路板进行布局。
然后需要根据布局进行走线,布局和走线的合理性对数据采集系统的性能有很大的影响。
还需要考虑到尽可能减少PCB板的电磁干扰,这样才能确保数据采集的准确性。
二、设计要点在设计数据采集PCB板时,要特别注意以下几个要点:1、布局合理:合理的布局可使电子元器件的性能稳定,并且能保证PCB板的均衡性。
同时,还可以减少干扰和杂散噪声。
2、走线准确:正确的走线有助于减少电磁干扰,保证电路的稳定性和精度。
3、信号分层:信号分层可以有效地减少电磁干扰和杂散噪声,同时也有助于维护电路的稳定性和精度。
4、PCB板外露金属处理:PCB板的外露金属应该经过适当的处理,以减少金属杂散噪声的影响。
5、屏蔽处理:对一些特殊要求的信号,应该采用屏蔽处理,以提高信号的稳定性和精度。
三、电路板布局在数据采集PCB板的布局过程中,需要注意以下几个方面:1、合理分布元件:将元件合理地分布在PCB板上,以减小PCB板大小,从而减少电路板上的杂散干扰。
2、分布电源过滤电容:在高频噪声和电磁干扰较高的地方应该分布电源过滤电容,以减少干扰信号对电路的影响。
审批人:年月日教材章节:实验四模拟信号数据采集系统的PCB板设计目的、要求:重点、难点:用设备及教具:计算机。
(1)单击File标签,将出现如图15-2所示的文件面板,选择PCB Board Wizards PCB板向导,弹出图PCB板向导欢迎界面。
点next后,出现图15-3所示尺寸选择框。
图15-2 File面板启动PCB向导图15-3 尺寸选择框(2)尺寸单位选择尺寸单位选择对话框,有英制(mil)和公制(mm)二种选择,可以根据兴趣选择尺寸类型,本例选择英制单位mil。
(3)选择PCB板类型如图15-4所示。
(4)自定义PCB板如图15-5所示。
(5)选择信号层、内电源层如图15-6所示。
(6)选择过孔类型如图15-7所示。
图15-4 选择PCB板类型图15-5 自定义PCB板图15-6 选择信号层、内电源层图15-7选择过孔类型(7)选择元件类型如图15-8所示。
(8)设置导线、过孔、安全间距如图15-9所示。
图15-8 选择元件类型图15-9设置导线、过孔、安全间距(9)Finish结束向导,PCB板向导制作完成的电路板如图15-10所示。
保存为“模拟信号数据采集电路.PcbDoc”图8-10 PCB板向导制作完成的电路板3.同步功能更新PCB编辑器的封装和网络打开原理图文件,执行Design /Update PCB模拟信号数据采集电路.PcbDoc菜单命令,装入电路板的PCB封装元件,如图15-11所示。
图15-11 装入电路板的PCB封装元件4.元件布局如图15-12所示。
图15-12 元件布局5.设置自动布线规则如图15-13所示。
图15-13设置自动布线规则6.集成修改焊盘大小①在要修改的焊盘上点右键,弹出如图15-14所示菜单。
选择Find Similar Objects查找相似对象,出现如图15-15所示图8-14 右键菜单图15-15 Find Similar Objects 图15-16 List窗口②点击OK,出现如图15-16所示List窗口,被选择的对象以高亮显示。
信号采集电路pcb设计实验报告
实验目的:掌握信号采集电路PCB设计的基本原理和方法。
实验内容:
1. 确定信号源和采样要求:确定需要采集的信号类型、频率范围和幅度。
2. 器件选型:选择适合信号采集的放大器、滤波器和模数转换器等电路器件。
3. PCB布局设计:根据选用的电路器件,进行合理的PCB布局设计,确保信号的稳定性和噪声的控制。
4. 线路连线:根据电路原理图进行线路连线,包括确定电源接入、地线连接和信号传输线路。
5. PCB制作和组装:将设计好的PCB板打样制作,并进行元器件组装。
6. 测试和优化:通过实际测试采集到的信号,根据测试结果进行电路优化和调整。
实验结果:
1. PCB设计合理、布局合理,各信号线路传输稳定,满足信号采集要求。
2. 实际采集到的信号与预期一致,信号质量良好。
3. 电路噪声控制效果良好,无明显杂音和干扰。
结论:
通过本次实验,我们成功掌握了信号采集电路PCB设计的基本原理和方法,实现了信号的稳定采集和控制噪声的要求。
题目七:数据采集电路与程序设计一、实验目的⑴掌握 A/D 转换与微机接口的应用方法; ⑵了解A/D 芯片0809转换性能及编程方法; ⑶通过设计掌握如何进行数据采集。
二、实验要求基本要求:通过实验仪上的W1电位器提供模拟量电压给实验仪上的0809做A/D 转换,将模拟量转换成数字量,在LED 数码管的左4位显示0809字样,右两位显示数字量扩展要求:通过发光二极管L1~L8 显示数字量三、实验仪器1.PC 机一台2.微机原理式实验开发系统 一台 3.Usb 数据线一条四、实验原理A/D 转换器大致分有三类:一是双积分A/D 转换器,优点是精度高,抗干扰性好,价格便宜,但速度慢;二是逐次逼近式A/D 转换器,精度、速度、价格适中;三是并行A/D 转换器,速度快,价格也昂贵。
实验用ADC0809 属第二类,是8 位A/D 转换器。
每采集一次一般需100μs 。
由于ADC0809 A/D 转换器转换结束后会自动产生EOC 信号(高电平有效),取反后将其与8088中断信号相连,可以用中断方式读取A/D 转换结果。
123CBAIN31IN42IN53IN64IN75START 6EOC 7D38OE 9CLK 10VCC 11VREF+12GND13D114D215VREF-16D017D418D519D620D721ALE 22ADD C 23ADD B 24ADD A 25IN026IN127IN228A D C 0809C C NU18VCCCLKD0D1D2D3D4D5D6D7EOCADDAADDBADDCWRRD231SN74LS02NU24A564SN74LS02NU24B DS24470R72IN7IN5IN3IN0CS500K(B2)(D2)0-5VA0A1A2P1.2CS1(0F000H)图5-1 A/D 数据转换采集电路接线图五、实验步骤1.将微机原理实验开发系统实验箱接上电源。
2.PC 机上启动星研电子,新建工程 (注意设置工程保存路径)3.观察工程文件结构,查看相应文件。
pcb课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PCB(印刷电路板)的基本概念,掌握其设计原理和制作流程。
2. 学生能描述PCB中常用的电子元件及其功能,了解电路图的绘制方法。
3. 学生能掌握PCB设计软件的使用,完成简单的PCB布局、布线及元件封装。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,独立完成简单的PCB设计任务。
2. 学生能通过实际操作,掌握PCB制作的基本步骤,提高动手实践能力。
3. 学生能在团队协作中发挥个人优势,共同完成复杂的PCB设计项目。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子制作和PCB设计的兴趣,激发创新意识。
2. 学生在课程学习过程中,养成良好的学习习惯,严谨的科学态度。
3. 学生通过团队协作,培养沟通与协作能力,增强集体荣誉感。
课程性质分析:本课程为电子技术实践课程,注重理论与实践相结合,强调学生的动手实践能力。
课程内容紧密联系实际,旨在培养学生的电子设计能力。
学生特点分析:本年级学生具备一定的电子基础知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,但部分学生对理论知识掌握不够扎实。
教学要求:1. 结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动参与课堂。
2. 强化实践环节,让学生在实际操作中掌握知识,提高技能。
3. 关注学生的情感态度价值观培养,促进全面发展。
二、教学内容1. PCB基本概念:介绍PCB的定义、分类、组成及应用领域,使学生全面了解PCB的基本知识。
教材章节:第一章第一节2. 电子元件与电路图:讲解常用电子元件的类型、功能及符号,学习电路图的绘制方法。
教材章节:第一章第二节3. PCB设计软件:学习Altium Designer、Eagle等PCB设计软件的基本操作,掌握软件的使用方法。
教材章节:第二章4. PCB设计流程:学习PCB设计的步骤,包括原理图绘制、元件布局、布线、覆铜、设计规则检查等。
教材章节:第三章5. PCB制作与调试:介绍PCB的制作过程,包括打印、腐蚀、钻孔等,学习PCB调试方法。
一、实验目的及要求1、学习AutoCAD的使用;2、绘制电路图形3、掌握AutoCAD图的输出和保存操作二、实验内容1、AutoCAD基本操作实验2、AutoCAD图层、文字和标注操作实验3、基于AutoCAD电路图绘制4、AutoCAD图的输出与保存操作实验三、实验原理CAD(全称Computer Aided Designs)即是”计算机辅助设计”。
Auto CAD是1982年问世,由美国Autodesk公司开发的计算机辅助设计制图软件,具有强大的图形绘制,编辑功能。
CAD目前已广泛应用于机械、建筑、电子、航天、造船、石油化工、土木工程、冶金、地质、气象、纺织、轻工、商业等领域。
电子信息工程专业学生要求学会AutoCAD设计软件的使用,掌握基本图形的绘制和电子电路图的设计,培养学生的创新与自学能力。
要求通过软件的安装、电路图形的绘制、图形标注、文字标注、电路原理图的设计等,学会AutoCAD的基本操作及应用。
四、仪器设备PC、Autocad软件等五、实验步骤1. AutoCAD基本操作实验(1)画圆、圆弧、直线、多边形、矩形、椭圆;(2)熟悉移动、复制、旋转、平移、偏移复制等操作。
2. AutoCAD图层、文字和标注操作实验(1)建立多个图层,并设置图层的属性;(2)输入文字,并修改文字属性;(3)给不同的图形标注尺寸。
3. 基于AutoCAD电路图绘制利用Autocad设计中心中的电器元件库,绘制电路图。
4. AutoCAD图的输出与保存操作实验(1)绘制某个电路图;(2)将电路图以JPG格式输出;(3)将Autocad图插入到word中,并进行修改。
六、实验记录(1):输入起点0,0输入缩写L,空格,然后输入0,0,空格,直线的起点就到了零点零处。
(x,y)(2):画出规定长度的直线输入缩写L,空格,点先第一个点,然后选择方向,再输入长度,空格。
(3):画角度线:画一条线,鼠标一定角度的移动,软件会自动捕捉一定的角度,当软件显示是四十五度(示例)时,点鼠标左键,出来的角度就是四十五度的线。
数据采集电路的设计A/D转换器是将模拟电压或电流转换成数字量的器件或装置。
它是一个模拟系统和计算机之间的接口,它在数据采集和控制系统中得到了广泛的应用。
常用的A/D转换方式有主次逼近式和双斜积分是式,前者积分时间短,但是抗干扰能力较差;后者转换时间长,抗干扰能力抢。
在信号变化缓慢,现场干扰严重的场合,宜采用后者。
A/D转换的主要指标有转换时间、分辨率、线性误差、量程、对基准电源的要求等。
在本章节主要介绍8位A/D转换器ADS831、12位A/D转换器AD574以及高速A/D转换电路。
第一节:8位AD电路的一般设计ADS831是TI公司推出的8位80MHz高速采样模数转换芯片。
本节主要介绍ADS831的性能特点、内部结构,给出处理器MSP430x16x和ADS831构成的数据采集系统的硬件设计电路。
ADS831是TI公司推出的一种高速8位CMOS工艺的模数转换器(ADC)。
该芯片采用单一+5V供电,内部带有取样保持电路。
与早期的ADC芯片相比,ADS831采用流水线结构,因而具有极高的采样速率和转换速度、采样速率可高达80MHz。
内部包含时钟电路、8位线性A/D核、校正逻辑单元、三态输出单元以及其内部参考源。
内部结构如图2-1所示:图2-1 ADS831的逻辑框图ADS831硬件电路设计输入调理电路设计该模块由衰减网络和三级不同增益的运放电路组成,通过继电器切换,实现衰减、直通和小信号放大的功能。
三级电路均采用OPA690精密仪表放大器构成,该运放具有输入阻抗高、低噪声、速度快等优点,增益带宽积达500MHz。
第一级运放构成射级跟随器,输入阻抗3.5MΩ,第二级运放放大系数约为5倍,第三级运放当放大系数约为10倍,级联实现约50倍放大增益,最终将输出电压峰-峰值保持在1.6V左右。
单元电路如图2-2所示。
图2-2输入调理电路设计采样保持电路设计将A/D转换器设计成单极性输入,采用ADS831内部基准源REFT(+3V)和运放OPA2652构成2.5V恒压源,从而使采样电压有效值保持在+2.5 V。
电气工程学院课程设计数据采集电路的设计学生姓名韩章强学号2013411107学院电气工程学院指导老师雷继海专业测控技术与仪器答辩日期测控电路课程设计任务书一、设计目的根据常用的电子技术知识,以及可获得技术书籍与电子文档,初步形成电子设计过程中收集、阅读及应用技术资料的能力;熟悉电子系统设计的一般流程;掌握分析电路原理及对主要技术性能进行测试的常见方法;使学生学会使用电路仿真分析软件(Multisim)在计算机上进行电路设计与分析的方法。
二、任务与要求设计一个数据采集电路,满足以下条件:1.结合单片机的课程,选用ADC0808A/D转换器,采集输入实时电压,用四位的共阴数码管显示,并设计完整电路以及程序,仿真调试。
2.设计的精度为小数点后两位,输入电压的范围是0-5v,要求电路图简单合理。
三、进程安排1.布置任务、查阅资料,方案设计根据设计要求,查阅参考资料,进行方案设计及可行性论证,确定设计方案,2.上机在Multisim境下按要求进行设计。
3.总结报告四、所需调试工具Keil和Multisim软件。
目录测控电路课程设计任务书 (1)1 课程设计要求 (4)2 89C51单片机简介 (4)2.1ADC0808转换器简介 (4)2.2引脚功能 (5)2.3A/D转换原理 (6)3 时钟电路 (6)3.1复位电路 (6)3.2LED显示电路 (7)4 仿真设计图 (7)5 仿真心得 (8)6 程序 (8)6.1程序调试 (11)参考文献 (11)致谢 (12)摘要:数据采集与显示系统是利用一种装置,从系统外部采集数据并输入到系统内部的一个接口。
然后利用处理器处理,最后在显示出来。
数据采集与显示技术广泛应用在各个领域。
被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量,如电压、温度、水位、风速、压力等,可以是模拟量,也可以是数字量。
采集的数据大多是瞬时值,也可是某段时间内的一个特征值。
准确的数据测量是数据采集的基础。
实验八数据采集电路PCB板设计一、实验目的(1)掌握电路原理图设计流程。
(2)掌握电路原理图层次设计。
(3)掌握由电路原理图到PCB设计的设计流程。
(4)掌握PCB设计流程。
二、基本要求在自己的工程组的PCB工程文件中建立多个原理图文件,并建立一个PCB文件。
按实验内容,设计出PCB板。
三、实验器材P4计算机、Protel DXP软件四、实验内容绘制出下列电路原理图,进行层次设计,并进行PCB板设计。
图8-1 5V电源电路原理图图8-2 串行通信电路原理图图8-3 数据采集电路原理图五、实验步骤1. 建立原理图文件(1) 运行Protel DXP,进入Protel DXP设计环境。
(2)建立工程文件:执行菜单命令【File】→【New】→【PCB Project】,建立PCB Project1.PrjPCB工程文件。
执行菜单命令【File】→【Save Project】,在弹出的“Save [PCB Project1.PrjPCB] As…”对话框的文件名输入框中输入文件名(如输入:“数据采集电路PCB工程”),然后选择保存路径,再单击“保存”按钮。
这样即可建立并更改工程文件名。
(3) 建立原理图文件:执行菜单命令【File】→【New】→【Schematic】,建立原理图文件Sheet1.SchDoc。
(4) 保存并更改原理图文件名:执行菜单命令【File】→【Save】,在弹出的“Save [Sheet1.SchDoc] As…”对话框的文件名输入框中输入文件名(如输入:“5V电源电路”),然后选择保存路径,再单击“保存”按钮。
至此已建立好“5V电源电路”文件。
按图8-1所示,绘制出5V电源电路原理图,并给元件编号。
(5) 向当前工程“数据采集电路PCB工程”中添加“串行通信电路原理图”文件:右键单击【Project】中的“数据采集电路PCB工程”工程文件名,在弹出的菜单中选择菜单命令【Add to Project…】,弹出“Choose Document to Add to Project [数据采集电路PCB工程.PRJPCB]”,选择打开文件“串行通信电路”。
pcb课程设计实验报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握PCB(印刷电路板)的基本设计原理和制作流程,培养学生实际操作能力和创新意识。
知识目标要求学生了解PCB的分类、结构、材料及设计软件;技能目标要求学生能够使用设计软件进行PCB设计,并掌握PCB制作的工艺流程;情感态度价值观目标在于培养学生对电子工程领域的兴趣,提高学生实践能力和团队合作意识。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括PCB基本概念、设计软件使用、PCB制作工艺及应用实例。
具体包括:1. PCB的分类、结构、材料及设计原则;2. PCB设计软件的安装与使用方法;3. PCB制作工艺流程,包括印刷、腐蚀、钻孔等工序;4. 实例分析,分析实际应用中的PCB设计及制作问题。
三、教学方法针对本课程特点,采用讲授法、实践法、案例分析法和小组讨论法等多种教学方法。
1. 讲授法用于传授PCB基本知识和设计原理;2. 实践法让学生动手操作,熟悉设计软件和制作工艺;3. 案例分析法通过分析实际案例,使学生掌握PCB设计要领;4. 小组讨论法培养学生的团队协作能力和创新思维。
四、教学资源教学资源包括教材、设计软件、实验设备等。
1. 教材选用《印刷电路板设计与制作》作为主教材,辅助以相关参考书籍;2. design software采用Altium Designer,为学生提供实际操作平台;3. 实验设备包括PCB设计实验箱、钻床、腐蚀机等,为学生提供实践机会。
五、教学评估本课程的教学评估采用多元化评价方式,全面客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业、实验和期末考试。
平时表现占20%,主要评估学生在课堂上的参与程度和提问回答;作业占30%,评估学生对知识点的理解和运用;实验占30%,评估学生的动手能力和创新思维;期末考试占20%,全面测试学生的知识掌握和应用能力。
评估结果以百分制计分,根据各项指标得分,综合评定学生的学习成绩。
pcb课程设计实验一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握PCB(印刷电路板)设计的基本原理和技能,能够使用相关软件进行PCB设计,了解PCB制作的整个流程。
知识目标包括:掌握PCB的基本概念、设计原理和制作流程;了解常见的PCB设计软件和制作设备;理解PCB设计中的信号完整性、电源完整性和热设计等关键问题。
技能目标包括:能够使用至少一种PCB设计软件进行原理图绘制、PCB布局和布线;能够进行PCB设计文件的检查和修改;能够进行PCB制作的初步操作。
情感态度价值观目标包括:培养学生对电子技术的兴趣和热情,提高学生解决实际问题的能力,培养学生的创新精神和团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括PCB的基本概念、设计原理、制作流程和相关软件的使用。
具体包括以下几个方面:1. PCB的基本概念和分类;2. PCB设计原理,包括信号完整性、电源完整性、热设计等;3. PCB制作流程,包括原理图绘制、PCB布局和布线、设计文件检查和修改等;4. 常见的PCB设计软件的使用,如Altium Designer、Eagle等;5. PCB制作的初步操作,如钻孔、雕刻、焊接等。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,包括讲授法、案例分析法、实验法等。
讲授法用于讲解PCB的基本概念、设计原理和制作流程;案例分析法用于分析实际设计中的问题,如信号完整性、电源完整性等;实验法用于让学生亲手操作,掌握PCB设计的实际操作技能。
通过多样化的教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性,提高学生的实践能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材和参考书用于提供理论知识,多媒体资料用于辅助讲解和展示,实验设备用于让学生进行实际操作。
教学资源的选择和准备应充分支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性和表现,占总评的20%。
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==pcb板实验报告篇一:PCB板制作实验报告PCB板制作实验报告姓名:任晓峰 08090107陈琛 08090103符登辉 08090111班级:电信0801班指导老师:郭杰荣一实验名称PCB印刷版的制作二实习目的通过PCB板的制作,了解制板工艺流程,掌握制板的原理知识,并熟悉制板工具的使用以及维护,锻炼实践动手的能力,更好的巩固制板知识的应用,具备初步制作满足需求,美观、安全可靠的板。
三 PCB板的制作流程(1)原稿制作(喷墨【硫酸纸】、激光【硫酸纸/透明菲林】、光绘非林)把用protel设计好的电路图用激光(喷墨)打印机用透明、半透明或70g复印纸打印出。
注意事项:打印原稿时选择镜像打印,电路图打印墨水(碳粉)面必须与绿色的感光膜面紧密接触,以获得最高的解析度。
稿面需保持清洁无污物,线路部分如有透光破洞,应用油性黑笔修补。
(2)曝光: 首先将PCB板裁剪成适当大小的板,然后撕掉保护膜,将打印好的线路图的打印面(碳粉面/墨水面)贴在感光膜面上,在用透明胶将原稿和PCB板的感光面贴紧,把PCB板放在曝光箱中进行曝光。
曝光时间根据PCB板子而确定。
本次制作的板子约为三分钟。
曝光注意事项:请保持感光板板面及原稿清洁和整齐,若曝光时间不足则容易在下个环节容易使线路腐蚀掉。
(3)显影:调制显像剂:显像剂:水(1:20),即1包20g显像剂配400cc水。
显影:膜面朝上放感光板在盆里。
(4)蚀刻:块状三氯化铁:热水(1:3)的比例调配。
蚀刻时间在10-30分钟。
注意事项:感光膜可以直接焊接不必去除,如需要去处的可以用酒精。
三氯化铁蚀刻液越浓蚀刻越慢,太稀也慢。
蚀刻时间不可过长或过短。
蚀刻完毕后,用清水将蚀刻后的PCB板进行清洗,等待水干后在进行下一个步骤。
(5)二次曝光:将蚀刻好的PCB板放进曝光箱中进行二次曝光。
PCB设计实验报告-V1PCB设计实验报告是电子电气工程专业的重要实验项目之一。
本报告旨在对PCB设计实验进行重新整理,以便于相关读者更好地了解和掌握该实验的基本内容和要点。
一、实验目的本实验的目的是让学生熟悉PCB设计流程,掌握PCB设计软件的使用方法,并能够独立完成基本电路板的设计和制作。
二、实验内容1.了解PCB设计软件的基本功能和操作方法。
2.使用PCB设计软件进行电路原理图的绘制和检查。
3.对电路原理图进行布局设计和电路分析。
4.进行电路板的布线设计和优化。
5.完成PCB板的规格确定和钻孔标注。
6.进行PCB板的输出和制作。
三、实验步骤1.选定电路原理图,并在PCB设计软件中导入进行检查。
2.进行电路原理图的布局设计和电路分析。
3.对PCB布局进行设计和布线优化,以保证电路的稳定性和可靠性。
4.进行PCB板的规格确定和钻孔标注。
5.将PCB板输出到打印机或者直接保存为Gerber文件。
6.使用PCB制作设备进行PCB板的制作,并进行辅助测试和调整。
四、实验要点1.熟悉PCB设计软件的基本操作方法。
2.对电路原理图进行布局设计和电路分析。
3.对PCB布局进行优化和调整,保证电路的稳定性和可靠性。
4.注意PCB板的规格确定和钻孔标注,以便于后续制作。
五、实验总结通过PCB设计实验,我们学习到了电路原理图的绘制和检查方法,掌握了PCB设计软件的使用技能,能够独立完成基本电路板的设计和制作。
同时,我们还深入了解了电路板制作的流程和要点,为我们今后的电子电气工程设计打下了坚实的基础。
实验七数据采集电路PCB板设计
一、实验目的
(1)掌握电路原理图设计流程。
(2)掌握电路原理图层次设计。
(3)掌握由电路原理图到PCB设计的设计流程。
(4)掌握PCB设计流程。
二、基本要求
在自己的工程组的PCB工程文件中建立多个原理图文件,并建立一个PCB文件。
按实验内容,设计出PCB板。
三、实验器材
P4计算机、Protel DXP软件
四、实验内容
绘制出下列电路原理图,进行层次设计,并进行PCB板设计。
图7-1 5V电源电路原理图
图7-2 串行通信电路原理图
图7-3 数据采集电路原理图
五、实验步骤
1. 建立原理图文件
(1) 运行Protel DXP,进入Protel DXP设计环境。
(2) 打开工程组文件:执行菜单命令【File】→【Open Project Group…】,在弹出的“Choose Project Group to Open”对话框中的【查找范围】中找到“我的工程组文件”所在的路径,并将该文件打开。
(3) 关闭当前的工程文件。
(4) 建立工程文件:执行菜单命令【File】→【New】→【PCB Project】,建立PCB Project1.PrjPCB工程文件。
执行菜单命令【File】→【Save Project】,在弹出的“Save [PCB Project1.PrjPCB] As…”对话框的文件名输入框中输入文件名(如输入:“数据采集电路PCB工程”),然后选择保存路径,再单击“保存”按钮。
这样即可建立并更改工程文件名。
(5) 建立原理图文件:执行菜单命令【File】→【New】→【Schematic】,建立原理图文件Sheet1.SchDoc。
(6) 保存并更改原理图文件名:执行菜单命令【File】→【Save】,在弹出的“Save [Sheet1.SchDoc] As…”对话框的文件名输入框中输入文件名(如输入:“5V电源电路”),然后选择保存路径,再单击“保存”按钮。
至此已建立好“5V电源电路”文件。
按图7-1所示,绘制出5V电源电路原理图,并给元件编号。
(7) 向当前工程“数据采集电路PCB工程”中添加“串行通信电路原理图”文件:右键单击【Project】中的“数据采集电路PCB工程”工程文件名,在弹出的菜单中选择菜单命令【Add to Project…】,弹出“Choose Document to Add to Project [数据采集电路PCB工程.PRJPCB]”,选择打开文件“串行通信电路”。
(8) 继续建立原理图文件:执行菜单命令【File】→【New】→【Schematic】,建立原理图文件Sheet1.SchDoc。
(9) 保存并更改原理图文件名:执行菜单命令【File】→【Save】,在弹出的“Save [Sheet1.SchDoc] As…”对话框的文件名输入框中输入文件名(如输入:“数据采集电路”),然后选择保存路径,再单击“保存”按钮。
至此已建立好“数据采集电路”文件。
按图7-3所示,绘制出数据采集电路原理图,并给元件编号。
(10) 继续建立原理图文件:执行菜单命令【File】→【New】→【Schematic】,建立原理图文件Sheet1.SchDoc。
(11) 保存并更改原理图文件名:执行菜单命令【File】→【Save】,在弹出的“Save [Sheet1.SchDoc] As…”对话框的文件名输入框中输入文件名(如输入:“数据采集系统电路”),然后选择保存路径,再单击“保存”按钮。
至此已建立好“数据采集系统电路”文件。
(12) 绘制层次电路原理图:在“数据采集系统电路”文件中,执行菜单命令【Place】→【Sheet Symbol】,将“Sheet Symbol”原理框图(绿色框图)放置到工作窗口中。
连续放置三个原理框图。
然后将三个原理框图上边的【File Name】分别改为【5V电源电路.SchDoc】、【串行通信电路.SchDoc】、【数据采集电路.SchDoc】。
在原理框图的两边放置输入输出端口,如图7-4所示。
将文件保存。
(13) 生成“数据采集系统电路”的网络表:切换到“数据采集系统电路”文件中,执行菜单命令【Design】→【Netlist】→【Protel】,即可生成网络表。
图7-4 层次电路原理图
2.PCB板设计
(1)建立PCB文件
①运行Protel DXP,进入Protel DXP设计环境。
②打开工程组文件:执行菜单命令【File】→【Open Project Group…】,在弹出的“Choose Project Group to Open”对话框中的【查找范围】中找到“我的工程组文件”所在的路径,并将该文件打开。
③打开工程文件:执行菜单命令【File】→【Open Project…】,在弹出的“Choose Project to Open”对话框中的【查找范围】中找到“数据采集电路PCB工程”所在的路径,并将该文件打开。
④建立PCB文件:执行菜单命令【File】→【New】→【PCB】,建立PCB文件PCB1.PcbDoc。
⑤保存并更改PCB文件名:执行菜单命令【File】→【Save】,在弹出的“Save [PCB1.PcbDoc] As…”对话框的文件名输入框中输入文件名(如输入:“数据采集电路PCB板”),然后选择保存路径,再单击“保存”按钮。
至此已建立好PCB文件。
注:建立PCB文件后,必须先保存PCB文件,才能导入网络表数据。
(2) 设置电路板参数
确定电路板的物理边界:
①在PCB编辑器工作状态下,单击工作窗口下方的标签,设定当前的工作层面为【Mechanical 1】。
②单击【Place】→【Interactive Routing】或单击按钮,光标变成十字形状。
将光
标移到工作窗口中的适当位置,单击确定一边界的起点,然后拖动光标移到适当位置,再单击确定下边界的终点。
这样就确定了电路板的一边界长短和位置。
以此方法画出电路板的其他边界(70mm X 70mm)。
确定电路板的电气边界:
①在PCB编辑器工作状态下,单击工作窗口下方的标签,设定当前的工作层
面为【Keep-Out Layer】,即为禁止布线层。
②用鼠标单击布线工具箱中的导线图标,在编辑区内用导线绘制出一个封闭的区域(70mm X 70mm)。
③单击布线工具箱中的按钮,将光标移到禁止布线区左下角,单击鼠标左键设置坐标
原点。
(3) 导入网络表数据。
(4) 工作参数的设定。
(5) 元件的自动布局。
(6) 元件布局的交互调整。
(7) 设置布线规则: 设置布
线宽度,要求电源网络布线宽度
为1.2mm,地线网络布线宽度为
1.5mm,其它网络布线宽度为
0.8mm,其它规则采用默认值。
(8) 自动布线。
(9) 手工修改布线。
(10)设计规则检查。
(11) 设计文件的更新。
最后生成的PCB板如图7-5所示。
图7-5 数据采集电路PCB板
六、注意事项
在PCB中,注意7805稳压管、P87LPC764芯片、TLC2543芯片、9针插头、光耦的安装方向。
在布局元件时,最好不要对这些元件进行镜像(沿X轴或Y轴翻转)。
七、实验报告要求
1.写出实验目的;
2.写出实验要求;
3.画出数据采集系统电路的原理图;
4.简述从原理图到PCB板设计的流程。