
一、抄画电路原理图(30分)
1、在第一题文件夹中新建设计项目文件1.PrjPCB;
2、新建原理图文件,文件名为1.SchDoc;
3、按下图尺寸及格式画出标题栏,填写标题栏内文字
(注:考生单位一栏填写考生所在单位名称,其他均不填写。尺寸单位为:mil);
4、按照附图一内容画图;
5、生成网络表;
6、生成材料清单;
7;ERC电气规则检测,并修改至无误;
8、保存全部文件至文件夹下第一题文件夹下。
二、集成库的制作(30分)
1、按照附图二提供的内容,设计一集成库74LS38.Libpkg;
2、创建原理图元件库为1.Schlib,并添加元件74LS38(4集成度,附图二左图所示)
3、零件封装库为2.Pcblib,并通过向导添加双列直插式零件封装SOP14,焊盘及外形尺寸如附图三所示;
4、生成集成库文件74LS38.IntLib;
5、保存全部文件至文件夹下第二题文件夹下。
附图二
附图三
三、电路原理图设计及PCB制作(40分)
1、设计一项目文件3.PrjPCB,在项目文件中新建电路原理图文件3.SchDoc,电路能够实现+5V直流电源供电的自动灯控制。灯由发光二极管替代,并通过按键触发,按下按键,发光二极管被点亮,延时3分钟后自动关灭。各参数需要进行选型处理。
(提示:可选用器件555、按键、LED发光二极管、电阻、电容若干)
2、新建PCB文件,文件名为3.PcbDoc。
(1)建立PCB文件:PCB形状为矩形,尺寸根据需要确定,原则上在符合设计规则的情况下版面面积尽量小;
(2)PCB元件布局及参数设计:
电路板的布局不能采用自动布局,要求按照信号流向合理布局;
元件参数要符合设计要求,必要的元件参数需要在原理图及PCB板图中标出。
(3)设置PCB布线规则:
设置全板的安全间距为10mil;
设置不同性质的走线宽度:GND最大、最小分别为40mil、25mil,推荐值为30mil;Vcc最大、最小分别为40mil、25mil,推荐值为30mil;其它(ALL)均为15mil;
设置电路板布线为单面板形式;
设定布线优先等级 VCC>GND>ALL
(4)PCB布线和修改
用自动布线命令对全板布线;
布线完成后修改走线,使走线为最简洁;
3、生成Gerber文件和辅助钻孔文件(NC Drill Files);
4、其它处理
在印制电路板正面丝印层标出设计者姓名(用汉语拼音)和年月;
保存全部文件至文件夹下第三题文件夹下。
第一题 抄画电路原理图
1、在第一题文件夹中新建设计项目文件1.PRJPCB;
图1-1.1建pcb项目
图1-1.2保存pcb项目并修改文件名
2、新建原理图文件,文件名为1.SCHDOC;
图2-1.1在1.prjpcb中添加原理图文件
图2-1.2保存并更改文件名
3、按下图尺寸及格式画出标题栏,严禁填写标题栏内文字;
注:尺寸单位为:mil。
图3-1.1
4、按照附图一内容画图
图4-1.1查找并放置原件
图4-1.2将元件连接起来
5、生成网络表;
图5-1.1生成网络表
6、生成材料清单
图6-1.1生成材料清单
7、ERC电气规则检测,并修改至无误;
图7-1.1 ERC电气规则检测
第二题 集成库制作
2.1 原理图元件库元件制作
2.1.1 新建元件集成库
图2-1
2.1.2 另存文件名为74ls38.Libpkg
图2-2
2.1.3 追加元件原理图集成库
图2-3
2.1.4 另存元件原理图名为1.schlib
图2-4
2.1.5 添加元件74ls38
图2-5
图2-6 74ls38元件
2.2 零件封装库零件制作
2.2.1 追加元件封装集成库
图2-7
2.2.2 另存元件封装名为2.schlib
图2-8
2.2.3 单击右键通过向导添加双列直插式零件封装
图2-9 用向导添加封装 图2-10 设置零件封装为14
图2-11双列直插式零件封装 图2-12 生成集成库文件74LS38.IntLib
第三题 电路原理图设计及PCB制作
图3-1
图3-2
重命名后效果如图3-3所示:
图3-3
2.将设计好的电路原理图画在3.SchDoc中,如图3-4所示:
图3-4
3.对设计好的电路原理图进行ERC检查(如图3-5所示),确认没有错误后,进入PCB3设计。
图3-5
ERC检查后查看“消息”对话框,看是否有错误。如图3-6:
图3-6
4.ERC检查并确认没有错误之后,进入PCB板设计。在3.PrjPCB中追加一PCB文件,并命名为3.PcbDoc,如图3-7所示:
图3-7
5.将原理图文件更新到PCB板,操作如图3-8所示:
图3-8
6.将元件封装拖入PCB板区,采取手动布局,根据信号流向合理安排元件顺序,如图3-9所示:
图3-9
7.自动布线。点击“自动布线”选项,选择“全部对象”。如图3-10:
图3-10
在弹出的Situs布线策略对话框中选择“编辑规则”来编辑走线规则,如图3-11:
3-11
在弹出的PCB规则和约束编辑器对话框中编辑Routing—Width规则,右键新建规则,如图3-12:
图3-12
在新建的规则里将“网络”选项改为GND,如图3-13:
图3-13
在GND的“约束”栏,按照题目要求,修改对应的最大、最小和推荐值。如图3-14:
图3-14
用同样的方法新建width_2,编辑网络为VCC,并修改约束线宽,如图3-15所示:
图3-15
点击“优先级”按钮,将优先级修改为VCC>GND>ALL,如图3-16:
图3-16
点击“关闭”—“适用”—“Route All”进行自动布线。如图3-17所示:
图3-17
对PCB板进行裁剪。点击Keepout-layer,在禁止布线层画出PCB板面,如图3-18:
图3-18
点击“设计”—“PCB板形状”—“重新定义PCB形状”,对PCB板进行剪裁。如图3-19:
图3-19
裁剪好的PCB板如图3-20所示:
图3-20
8.对必要的元件参数进行标注,如图3-21所示:
图3-21
标注后的元件效果如图3-22:
图3-22
9. 生成Gerber文件和辅助钻孔文件(NC Drill Files)。如图3-23所示:
图3-24
生成的制造文件效果如图3-25所示:
图3-25
10.标注设计者姓名和时间,如图3-26所示:
图3-26
11.保存文件。
