智能車制作（課堂PPT）

1、第第4 4章章 智能汽車設計基礎智能汽車設計基礎計算機輔助設計計算機輔助設計1武漢科技大學信息科學與工程學院4.1 4.1 計算機輔助機械設計計算機輔助機械設計14.2 4.2 計算機輔助電路設計計算機輔助電路設計2 思考題思考題3第第4 4章章 智能汽車設計基礎智能汽車設計基礎計算機輔助設計計算機輔助設計武漢科技大學信息科學與工程學院4.1 4.1 計算機輔助機械設計計算機輔助機械設計1 4.1.1 4.1.1 機械設計原理機械設計原理2 4 . 1 . 2 4 . 1 . 2 AUTOCAD AUTOCAD 簡介簡介武漢科技大學信息科學與工程學院4.1.1 4.1.1 機械設計原理機械設計

2、原理 為了提高智能車的競技性能，必須了解其機械為了提高智能車的競技性能，必須了解其機械結構，并且對其結構上的不足之處加以改進。通過結構，并且對其結構上的不足之處加以改進。通過對歷屆全國智能汽車競賽中各高校的參賽智能車進對歷屆全國智能汽車競賽中各高校的參賽智能車進行研究后發(fā)現，想要取得較好的成績，智能車底盤行研究后發(fā)現，想要取得較好的成績，智能車底盤的優(yōu)化和硬件設備的可靠性所占的比重要大于軟件的優(yōu)化和硬件設備的可靠性所占的比重要大于軟件程序及其控制策略所占的比重，因此有必要對智能程序及其控制策略所占的比重，因此有必要對智能車的機械原理進行一定的了解。車的機械原理進行一定的了解。 機械設計原理就是

3、研究機械的基本理論及設計機械設計原理就是研究機械的基本理論及設計技術等問題。具體來說，研究內容主要有以下幾個技術等問題。具體來說，研究內容主要有以下幾個方面：方面：武漢科技大學信息科學與工程學院4.1.1 4.1.1 機械設計原理機械設計原理（1 1）機械設計總論）機械設計總論 主要介紹機械設計要求及機械設計中主要介紹機械設計要求及機械設計中常用材料和選用原則、機械零件的強度驗算、機械零件常用材料和選用原則、機械零件的強度驗算、機械零件的磨損及潤滑等理論，并對現代設計方法進行簡單的介的磨損及潤滑等理論，并對現代設計方法進行簡單的介紹。紹。（2 2）常用機構及傳動設計）常用機構及傳動設計 研究機

4、構的組成原理、運動分研究機構的組成原理、運動分析及力分析方法，并重點介紹根據運動要求和工作條件析及力分析方法，并重點介紹根據運動要求和工作條件設計常用機構及傳動的技術和方法。設計常用機構及傳動的技術和方法。（3 3）通用零件設計）通用零件設計 研究通用零件的設計和選用問題，包研究通用零件的設計和選用問題，包括零件工作能力設計和結構設計，以及標準零、部件的括零件工作能力設計和結構設計，以及標準零、部件的選用等問題。選用等問題。（4 4）有關機械總體設計中的一些問題）有關機械總體設計中的一些問題 介紹機械傳動系統(tǒng)介紹機械傳動系統(tǒng)方案設計、控制系統(tǒng)設計及機座與箱體結構設計等問題方案設計、控制系統(tǒng)設計

5、及機座與箱體結構設計等問題。武漢科技大學信息科學與工程學院4.1.1 4.1.1 機械設計原理機械設計原理 機械設計的基本要求包括以下幾個方面：機械設計的基本要求包括以下幾個方面：（1 1）功能要求）功能要求 機械產品必須完成規(guī)定的功能，并保證功機械產品必須完成規(guī)定的功能，并保證功能參數在限定的范圍內。能參數在限定的范圍內。（2 2）可靠性要求）可靠性要求 機械的可靠性通過可靠度來衡量?？煽繖C械的可靠性通過可靠度來衡量?？煽慷仁侵冈谝?guī)定的使用時間（壽命）內和預定的環(huán)境條件度是指在規(guī)定的使用時間（壽命）內和預定的環(huán)境條件下，機械產品能夠正常地完成其功能的概率。不同場合下，機械產品能夠正常地完成其

6、功能的概率。不同場合使用的機械，對其可靠度有不同的要求。使用的機械，對其可靠度有不同的要求。（3 3）經濟性要求）經濟性要求 所設計的機械應在設計、制造和使用的所設計的機械應在設計、制造和使用的全過程中都應力求達到合理的成本范圍內。主要的方法全過程中都應力求達到合理的成本范圍內。主要的方法有：采用恰當的設計方法，縮短設計周期；構思合理的有：采用恰當的設計方法，縮短設計周期；構思合理的工作原理，簡化結構；選用適當的原材料，減小尺寸和工作原理，簡化結構；選用適當的原材料，減小尺寸和質量；制定合理的制造和裝配工藝；注意最大限度地采質量；制定合理的制造和裝配工藝；注意最大限度地采用標準化、系列化及通用

7、化的零、部件等。用標準化、系列化及通用化的零、部件等。武漢科技大學信息科學與工程學院4.1.1 4.1.1 機械設計原理機械設計原理 （4 4）社會性要求）社會性要求 機械產品的操作應方便、安全；外觀機械產品的操作應方便、安全；外觀造型和色彩應大方宜人；具有較強的市場競爭力；遵循造型和色彩應大方宜人；具有較強的市場競爭力；遵循國家及相關部門環(huán)境保護等有關法規(guī)。國家及相關部門環(huán)境保護等有關法規(guī)。 （5 5）其他特殊要求）其他特殊要求 不同的機械還具有一些該機械所特不同的機械還具有一些該機械所特有的要求。例如，對機床有長期保持精度的要求；對飛有的要求。例如，對機床有長期保持精度的要求；對飛機有質量

8、輕、飛行阻力小而運載能力大的要求等。機有質量輕、飛行阻力小而運載能力大的要求等。 通過對參賽智能車機械設計的調查分析發(fā)現，并不是通過對參賽智能車機械設計的調查分析發(fā)現，并不是所有的調整都對提高智能車的性能具有明顯的作用，其所有的調整都對提高智能車的性能具有明顯的作用，其中前輪定位參數優(yōu)化、轉向舵機力臂增大和底盤重心位中前輪定位參數優(yōu)化、轉向舵機力臂增大和底盤重心位置對于智能車的機械性能有著較大的影響。置對于智能車的機械性能有著較大的影響。武漢科技大學信息科學與工程學院4.1.2 AutoCAD 4.1.2 AutoCAD 簡介簡介v AutoCADAutoCAD是機械設計中常用的軟件之一，它是

9、一種可自定是機械設計中常用的軟件之一，它是一種可自定義、可擴展的義、可擴展的CADCAD軟件，具有二維繪圖、設計文檔和簡單軟件，具有二維繪圖、設計文檔和簡單的三維設計等功能。的三維設計等功能。AutoCADAutoCAD從從V1.0V1.0，V1.17V1.17，V2.5V2.5，V2.6V2.6，R9R9R14R14，20002000，2000i2000i，20042004，20052005至今天的至今天的20062006版，歷經了多次的改版更新，由于其在平面設計方版，歷經了多次的改版更新，由于其在平面設計方面的功能比較齊全，其市場占有率很高。面的功能比較齊全，其市場占有率很高。v 下面以下

10、面以AutoCAD2006AutoCAD2006為例來說明為例來說明AutoCADAutoCAD在機械設計中的在機械設計中的應用。應用。v AutoCAD2006AutoCAD2006提供了高效的圖形集管理器，可以輕松地對提供了高效的圖形集管理器，可以輕松地對圖形進行移植、展開，其直觀的功能讓學習變得更加容圖形進行移植、展開，其直觀的功能讓學習變得更加容易；動態(tài)塊和增強的圖案填充等工具為用戶提供了便捷易；動態(tài)塊和增強的圖案填充等工具為用戶提供了便捷的解決方法。這些新功能與圖形集管理器等選項板相結的解決方法。這些新功能與圖形集管理器等選項板相結合，為管理所有類型的項目提供了一套完整的解決方案。合

11、，為管理所有類型的項目提供了一套完整的解決方案。v AutoCAD2006AutoCAD2006在機械設計的應用功能主要體現在以下幾個在機械設計的應用功能主要體現在以下幾個方面：方面：武漢科技大學信息科學與工程學院4.1.2 AutoCAD 4.1.2 AutoCAD 簡介簡介v （1 1）可方便地繪制直線、圓、圓弧和正多邊形等基本機）可方便地繪制直線、圓、圓弧和正多邊形等基本機械圖形對象，并且可以對圖形對象進行各種編輯，以構械圖形對象，并且可以對圖形對象進行各種編輯，以構成各種復雜的機械圖形。成各種復雜的機械圖形。v （2 2）當某一張圖紙上需要繪制多個相同的圖形時，利用）當某一張圖紙上需要

12、繪制多個相同的圖形時，利用其強大的復制、偏移和鏡像等功能，能夠快速地通過已其強大的復制、偏移和鏡像等功能，能夠快速地通過已有圖形繪制出其他圖形。有圖形繪制出其他圖形。v （3 3）AutoCADAutoCAD能夠繪制出滿足符合國家機械制圖標準能夠繪制出滿足符合國家機械制圖標準（GBGB）的線條寬度、文字樣式等。）的線條寬度、文字樣式等。v （4 4）提供了新的動態(tài)塊功能，可以快速有效地創(chuàng)建機械）提供了新的動態(tài)塊功能，可以快速有效地創(chuàng)建機械常用件和標準件的模塊，如符合國家標準的鍵、彈簧、常用件和標準件的模塊，如符合國家標準的鍵、彈簧、軸承、螺栓、螺母和墊圈等；操縱塊并從中提取數據，軸承、螺栓、螺

13、母和墊圈等；操縱塊并從中提取數據，當需要繪制這些圖形時，可以直接插入而不必要重復繪當需要繪制這些圖形時，可以直接插入而不必要重復繪制。制。武漢科技大學信息科學與工程學院4.1.2 AutoCAD 4.1.2 AutoCAD 簡介簡介v （5 5）新提供的動態(tài)輸入功能，可以使用戶將精力集中在）新提供的動態(tài)輸入功能，可以使用戶將精力集中在設計繪圖而非軟件功能上。設計繪圖而非軟件功能上。v （6 6）可以方便地將零件圖組裝成裝配圖，能夠驗證零件）可以方便地將零件圖組裝成裝配圖，能夠驗證零件尺寸是否正確、零件之間是否會出現干涉等裝配問題，尺寸是否正確、零件之間是否會出現干涉等裝配問題，同時還可以利用同

14、時還可以利用AutoCADAutoCAD的復制和粘貼功能，方便地通過的復制和粘貼功能，方便地通過裝配圖拆分出零件圖。裝配圖拆分出零件圖。v （7 7）當用戶設計系列產品時，可以方便地通過已有圖形）當用戶設計系列產品時，可以方便地通過已有圖形修改派生出新圖形。修改派生出新圖形。v （8 8）在設計復雜圖形時，）在設計復雜圖形時，AutoCADAutoCAD提供提供WebWeb共享設計信息、共享設計信息、創(chuàng)建幫助，可方便地創(chuàng)建單個圖形并管理整個圖形集。創(chuàng)建幫助，可方便地創(chuàng)建單個圖形并管理整個圖形集。同時同時AutoCADAutoCAD可利用可利用CADCAD生產中的新標準能幫助用戶獲得生產中的新標

15、準能幫助用戶獲得更大的成功更大的成功。武漢科技大學信息科學與工程學院4.1.2 AutoCAD 4.1.2 AutoCAD 簡介簡介（9 9）AutoCADAutoCAD使信息的連接變得簡單易行，使設計團隊在設使信息的連接變得簡單易行，使設計團隊在設計制造流程中可以開展協(xié)作化的產品開發(fā)，能夠與企業(yè)計制造流程中可以開展協(xié)作化的產品開發(fā)，能夠與企業(yè)內的任何員工或擴展的團隊安全共享設計數據，其功能內的任何員工或擴展的團隊安全共享設計數據，其功能有：能為有需要的用戶共享、查看、標記和管理有：能為有需要的用戶共享、查看、標記和管理2D, 3D2D, 3D設計數據，支持與其他用戶的文件交換，并能在更改變設

16、計數據，支持與其他用戶的文件交換，并能在更改變得困難之前，減少設計流程中的錯誤，生成新的觀點，得困難之前，減少設計流程中的錯誤，生成新的觀點，從而使業(yè)務流程能夠實現從創(chuàng)建到完成的平穩(wěn)運作。從而使業(yè)務流程能夠實現從創(chuàng)建到完成的平穩(wěn)運作。武漢科技大學信息科學與工程學院4.2 4.2 計算機輔助電路設計計算機輔助電路設計1 4.2.1 4.2.1 EDA EDA技術技術2 4.2.2 4.2.2 Protel P武漢科技大學信息科學與工程學院4.2.1 EDA4.2.1 EDA技術技術v 1 1EDAEDA技術的內涵技術的內涵v EDAEDA（Electronics Design Automatio

17、nElectronics Design Automation）即電子設計自）即電子設計自動化?，F在電子系統(tǒng)設計依靠手工設計已經無法滿足大動化?，F在電子系統(tǒng)設計依靠手工設計已經無法滿足大規(guī)模電路設計的要求，因此在電路設計工作中需要采用規(guī)模電路設計的要求，因此在電路設計工作中需要采用EDAEDA技術。技術。EDAEDA技術以計算機硬件和系統(tǒng)軟件為基本工作技術以計算機硬件和系統(tǒng)軟件為基本工作平臺，采用平臺，采用EDAEDA通用支撐軟件和應用軟件包，幫助電子設通用支撐軟件和應用軟件包，幫助電子設計工程師完成電路的功能設計、邏輯計算、性能分析、計工程師完成電路的功能設計、邏輯計算、性能分析、時序測試直至

18、時序測試直至PCBPCB（印刷電路板）的設計等工作。在（印刷電路板）的設計等工作。在EDAEDA軟件的幫助下，將設計者對電路系統(tǒng)的功能描述轉化為軟件的幫助下，將設計者對電路系統(tǒng)的功能描述轉化為系統(tǒng)設計結果。利用系統(tǒng)設計結果。利用EDAEDA設計工具，設計者可完成對電路設計工具，設計者可完成對電路的性能分析、時序測試，減少設計的盲目性，極大地提的性能分析、時序測試，減少設計的盲目性，極大地提高設計的效率。高設計的效率。武漢科技大學信息科學與工程學院4.2.1 EDA4.2.1 EDA技術技術v EDA EDA通用支撐軟件和應用軟件包涉及電路與系統(tǒng)、數通用支撐軟件和應用軟件包涉及電路與系統(tǒng)、數據庫

19、、圖形學、圖論和拓撲邏輯、計算數學、優(yōu)化理論據庫、圖形學、圖論和拓撲邏輯、計算數學、優(yōu)化理論等多門學科，其技術指標包括自動化程度、功能完善度、等多門學科，其技術指標包括自動化程度、功能完善度、操作界面、數據開放性和互換性（即不同廠商的操作界面、數據開放性和互換性（即不同廠商的EDAEDA軟件軟件可互相兼容）等?？苫ハ嗉嫒荩┑?。v EDA EDA技術包括了電子電路設計的各個領域，即從低頻技術包括了電子電路設計的各個領域，即從低頻電路到高頻電路、從線性電路到非線性電路、從模擬電電路到高頻電路、從線性電路到非線性電路、從模擬電路到數字電路、從分離電路到集成電路的全部設計過程，路到數字電路、從分離電路

20、到集成電路的全部設計過程，輔助電子工程師進行產品開發(fā)，以及在電子產品生產的輔助電子工程師進行產品開發(fā)，以及在電子產品生產的全過程提供的各種輔助工作。全過程提供的各種輔助工作。v 2 2EDAEDA技術的基本特征技術的基本特征v 采用高級語言描述，具有系統(tǒng)級仿真和綜合能力是采用高級語言描述，具有系統(tǒng)級仿真和綜合能力是EDAEDA技技術的基本特征。與這些基本特征有關的幾個概念如下：術的基本特征。與這些基本特征有關的幾個概念如下：武漢科技大學信息科學與工程學院4.2.1 EDA4.2.1 EDA技術技術v （1 1）并行工程和）并行工程和“自頂向下自頂向下”設計方法設計方法v 并行工程是一種系統(tǒng)化的

21、、集成化的、并行的產品及相關過并行工程是一種系統(tǒng)化的、集成化的、并行的產品及相關過程（主要指制造和維護）的開發(fā)模式。這一模式使開發(fā)者從程（主要指制造和維護）的開發(fā)模式。這一模式使開發(fā)者從一開始就要考慮到產品生存周期的質量、成本、開發(fā)時間及一開始就要考慮到產品生存周期的質量、成本、開發(fā)時間及用戶的需求等諸多方面因素。用戶的需求等諸多方面因素。v “自頂向下自頂向下”（Top-downTop-down）的設計方法是從系統(tǒng)級設計入手，）的設計方法是從系統(tǒng)級設計入手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計，在方框圖一級進在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計，在方框圖一級進行驗證，然后用邏輯綜合優(yōu)化工具生

22、成具體的門級邏輯電路行驗證，然后用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門級邏輯電路網表，其對應的物理實現級可以是印刷電路板或專用集成電網表，其對應的物理實現級可以是印刷電路板或專用集成電路。路?！白皂斚蛳伦皂斚蛳隆痹O計方法有利于在早期發(fā)現產品結構設計設計方法有利于在早期發(fā)現產品結構設計中的錯誤，提高設計的一次成功率，在中的錯誤，提高設計的一次成功率，在EDAEDA技術中被廣泛采用。技術中被廣泛采用。武漢科技大學信息科學與工程學院4.2.1 EDA4.2.1 EDA技術技術v（2 2）硬件描述語言（）硬件描述語言（HDLHDL）v 用硬件描述語言進行電路與系統(tǒng)的設計是當前用硬件描述語言進行電路與系統(tǒng)的設計

23、是當前EDAEDA技術的一個重要特征。硬件描述語言突出的優(yōu)點技術的一個重要特征。硬件描述語言突出的優(yōu)點是：語言的公開可利用性；設計與工藝的無關性；是：語言的公開可利用性；設計與工藝的無關性；寬范圍的描述能力；便于組織大規(guī)模系統(tǒng)的設計；寬范圍的描述能力；便于組織大規(guī)模系統(tǒng)的設計；便于設計的復用和繼承等。與原理圖輸入設計方法便于設計的復用和繼承等。與原理圖輸入設計方法相比較，硬件描述語言更適合規(guī)模日益增大的電子相比較，硬件描述語言更適合規(guī)模日益增大的電子系統(tǒng)設計。硬件描述語言使得設計者在比較抽象的系統(tǒng)設計。硬件描述語言使得設計者在比較抽象的層次上描述設計的結構和內部特征，是進行邏輯綜層次上描述設計

24、的結構和內部特征，是進行邏輯綜合優(yōu)化的重要工具。目前最常用的合優(yōu)化的重要工具。目前最常用的IEEEIEEE標準硬件描標準硬件描述語言有述語言有VHDLVHDL和和Verilog-HDLVerilog-HDL。武漢科技大學信息科學與工程學院4.2.1 EDA4.2.1 EDA技術技術v （3 3）邏輯綜合與優(yōu)化）邏輯綜合與優(yōu)化v 邏輯綜合功能將高層次的系統(tǒng)行為設計自動翻譯為門級邏邏輯綜合功能將高層次的系統(tǒng)行為設計自動翻譯為門級邏輯的電路描述，做到了設計與工藝的獨立。優(yōu)化則是對于上述輯的電路描述，做到了設計與工藝的獨立。優(yōu)化則是對于上述綜合生成的電路網表，根據布爾方程功能等效的原則，用更小、綜合生

25、成的電路網表，根據布爾方程功能等效的原則，用更小、更快的綜合結果替代一些復雜的邏輯電路單元，根據指定的目更快的綜合結果替代一些復雜的邏輯電路單元，根據指定的目標庫映射成新的網表。標庫映射成新的網表。v （4 4）開放性和標準化）開放性和標準化v EDA EDA系統(tǒng)的框架是一種軟件平臺結構，它為不同的系統(tǒng)的框架是一種軟件平臺結構，它為不同的EDAEDA工具工具提供操作環(huán)境。框架提供與硬件平臺無關的圖形用戶界面、工提供操作環(huán)境?？蚣芴峁┡c硬件平臺無關的圖形用戶界面、工具之間的通信數據、設計數據和設計流程的管理，以及各種與具之間的通信數據、設計數據和設計流程的管理，以及各種與數據庫相關的服務項目等。

26、一個建立了符合標準的開發(fā)式框架數據庫相關的服務項目等。一個建立了符合標準的開發(fā)式框架結構結構EDAEDA系統(tǒng)，可以接納其他廠商的系統(tǒng)，可以接納其他廠商的EDAEDA工具一起進行設計工作。工具一起進行設計工作?？蚣茏鳛橐惶资褂煤团涮卓蚣茏鳛橐惶资褂煤团涮譋DAEDA軟件包的規(guī)范，可以實現各種軟件包的規(guī)范，可以實現各種EDAEDA工具間的優(yōu)化組合，將各種工具間的優(yōu)化組合，將各種EDAEDA工具集成在一個統(tǒng)一管理的環(huán)工具集成在一個統(tǒng)一管理的環(huán)境之下，實現資源共享。境之下，實現資源共享。武漢科技大學信息科學與工程學院4.2.1 EDA4.2.1 EDA技術技術v EDAEDA框架標準化和硬件描述語言等

27、設計數據格式的標準化可框架標準化和硬件描述語言等設計數據格式的標準化可集成不同設計風格和應用的要求，使得各具特色的集成不同設計風格和應用的要求，使得各具特色的EDAEDA工具工具能有效地工作在同一個工作站上。集成的能有效地工作在同一個工作站上。集成的EDAEDA系統(tǒng)不僅能夠系統(tǒng)不僅能夠實現高層次的自動邏輯綜合、版圖綜合和測試碼生成，而實現高層次的自動邏輯綜合、版圖綜合和測試碼生成，而且可以使各個仿真器對同一個設計進行協(xié)同仿真，進一步且可以使各個仿真器對同一個設計進行協(xié)同仿真，進一步提高了提高了EDAEDA系統(tǒng)的工作效率和設計的正確性。系統(tǒng)的工作效率和設計的正確性。v （5 5）庫（）庫（Lib

28、raryLibrary）v 庫是支持庫是支持EDAEDA工具完成各種自動設計過程的關鍵。工具完成各種自動設計過程的關鍵。EDAEDA設計設計公司與半導體生產廠商緊密合作，共同開發(fā)了各種庫，如公司與半導體生產廠商緊密合作，共同開發(fā)了各種庫，如邏輯模擬時的模擬庫、邏輯綜合時的綜合庫、版圖綜合時邏輯模擬時的模擬庫、邏輯綜合時的綜合庫、版圖綜合時的版圖庫、測試綜合時的測試庫等。在這些庫的支持下，的版圖庫、測試綜合時的測試庫等。在這些庫的支持下，EDAEDA工具能夠完成各種自動設計。工具能夠完成各種自動設計。武漢科技大學信息科學與工程學院4.2.2 Protel4.2.2 Protelv Protel

29、99SEProtel 99SE是澳大利亞是澳大利亞Protel TechnologyProtel Technology公司推出的公司推出的一個全一個全3232位的電路板設計軟件。該軟件功能強大，人機位的電路板設計軟件。該軟件功能強大，人機界面友好，易學易用，使用該軟件的設計者可以容易地界面友好，易學易用，使用該軟件的設計者可以容易地設計電路原理圖，畫元件圖，設計電路板圖，畫元件封設計電路原理圖，畫元件圖，設計電路板圖，畫元件封裝圖和電路方針，是首選的電路板設計工具。裝圖和電路方針，是首選的電路板設計工具。v 1 1PCBPCB板的全手工設計方式步驟簡介板的全手工設計方式步驟簡介v （1 1）基

30、于系統(tǒng)原理圖的仿真。在畫原理圖時，只要）基于系統(tǒng)原理圖的仿真。在畫原理圖時，只要Protel 99SEProtel 99SE的能力允許，最好對原理圖或部分原理圖進的能力允許，最好對原理圖或部分原理圖進行仿真。行仿真。v （2 2）畫原理圖時，要注意每個元件都必須要有對應的封）畫原理圖時，要注意每個元件都必須要有對應的封裝形式，而且封裝的焊盤號和原理圖引腳號之間必須有裝形式，而且封裝的焊盤號和原理圖引腳號之間必須有對應關系。對應關系。v （3 3）對原理圖進行電氣規(guī)則檢查后，建立原理圖的網絡）對原理圖進行電氣規(guī)則檢查后，建立原理圖的網絡表。表。 武漢科技大學信息科學與工程學院4.2.2 Prot

31、el4.2.2 Protelv （4 4）建立電路板圖文件?？梢允褂孟驅Ыⅲ▎硬藛危┙㈦娐钒鍒D文件?？梢允褂孟驅Ыⅲ▎硬藛蜦ile/NewFile/New后，選擇向導頁面，啟動電路板向導）或直接后，選擇向導頁面，啟動電路板向導）或直接建立（啟動菜單建立（啟動菜單File/NewFile/New，選擇電路板文件）。一般雙，選擇電路板文件）。一般雙層板可直接建立，多層板則多采用向導建立。層板可直接建立，多層板則多采用向導建立。v （5 5）在電路板設計窗口，使用菜單）在電路板設計窗口，使用菜單Design/Load NetsDesign/Load Nets將將網絡表調入。在調入過程中，要

32、注意形成的宏命令是否網絡表調入。在調入過程中，要注意形成的宏命令是否有錯，若有錯，查明原因后返回原理圖并修改原理圖。有錯，若有錯，查明原因后返回原理圖并修改原理圖。一般遇到的問題是無元件封裝或元件引腳和封裝焊盤不一般遇到的問題是無元件封裝或元件引腳和封裝焊盤不對應。常見宏命令錯誤是對應。常見宏命令錯誤是Component not foundComponent not found（元件找（元件找不到，原因是元件封裝名不正確）和不到，原因是元件封裝名不正確）和Node not foundNode not found（節(jié)點找不到，原因是焊盤號和引腳號不一致）。（節(jié)點找不到，原因是焊盤號和引腳號不一致

33、）。v （6 6）若所有宏命令有效，就可以執(zhí)行宏命令，將元件和）若所有宏命令有效，就可以執(zhí)行宏命令，將元件和元件之間的連接調入電路板。元件之間的連接調入電路板。武漢科技大學信息科學與工程學院4.2.2 Protel4.2.2 Protelv （7 7）將元件人工排列到電路板上，排列的規(guī)則是：電路）將元件人工排列到電路板上，排列的規(guī)則是：電路的輸入端放在電路板左側；輸出端放在電路板的右側；的輸入端放在電路板左側；輸出端放在電路板的右側；元件和元件之間的連線最短；安裝元件時元件之間不能元件和元件之間的連線最短；安裝元件時元件之間不能互相干涉等。在布置元件的位置時，最好不要使用自動互相干涉等。在布置

34、元件的位置時，最好不要使用自動方式，因為計算機目前還不具備足夠的智能去合理排列方式，因為計算機目前還不具備足夠的智能去合理排列元件以滿足布置要求。元件以滿足布置要求。v （8 8）確定布線范圍。布線范圍是在禁止布線層確定的，）確定布線范圍。布線范圍是在禁止布線層確定的，一般也就是電路板的板框尺寸。若是需要鉆螺絲孔，注一般也就是電路板的板框尺寸。若是需要鉆螺絲孔，注意在禁止布線層的螺絲孔上不能布線。意在禁止布線層的螺絲孔上不能布線。v （9 9）設置布線層。若為單層板，在菜單）設置布線層。若為單層板，在菜單design/Ruledesign/Rule中中設置走線層；若為雙層板，不用設置，使用默認

35、值就可設置走線層；若為雙層板，不用設置，使用默認值就可以。以。武漢科技大學信息科學與工程學院 4.2.2 Protel4.2.2 Protelv （1010）設置銅膜線的走線寬度，一般走線寬度為）設置銅膜線的走線寬度，一般走線寬度為10 mil10 mil（0.25 mm0.25 mm），電源和地線應該寬一些。當然，只要電路），電源和地線應該寬一些。當然，只要電路板面積允許，銅膜線還是寬一些比較好。有時還要考慮板面積允許，銅膜線還是寬一些比較好。有時還要考慮制板公司的能力，例如有的公司對于小于制板公司的能力，例如有的公司對于小于10 mil10 mil線寬的線寬的電路板不能制作。走線寬度可在菜

36、單電路板不能制作。走線寬度可在菜單Design/RuleDesign/Rule中設置。中設置。v （1111）一切設置結束后，就可以啟動）一切設置結束后，就可以啟動Auto Route/AllAuto Route/All菜菜單進行自動布線。當布線完成后，在布線完成對話框中單進行自動布線。當布線完成后，在布線完成對話框中觀察布線的布通率。若為觀察布線的布通率。若為100100，就說明所有連接銅膜線，就說明所有連接銅膜線全部完成。若不能全部完成。若不能100100布通，則需要回到預拉線狀態(tài)重布通，則需要回到預拉線狀態(tài)重新布置元件，調整線寬后再布線。新布置元件，調整線寬后再布線。v （1212）利用

37、）利用3D3D立體圖觀察電路板，若對元件布置或布線立體圖觀察電路板，若對元件布置或布線不滿意，可以使用不滿意，可以使用Tool/ Un-Route/ AllTool/ Un-Route/ All菜單去掉布線，菜單去掉布線，恢復預拉線，重新安排元件后再進行布線?；謴皖A拉線，重新安排元件后再進行布線。 武漢科技大學信息科學與工程學院 4.2.2 Protel4.2.2 Protelv （1313）當對布線認可后，根據需要增加填充、鋪銅和輪）當對布線認可后，根據需要增加填充、鋪銅和輪廓。廓。v （1414）對電路板運行電氣規(guī)則檢查（菜單）對電路板運行電氣規(guī)則檢查（菜單Tool/Design Tool

38、/Design Rule CheckRule Check）。）。v （1515）對絲網層上的文字進行調整，然后寫上畫電路板）對絲網層上的文字進行調整，然后寫上畫電路板日期、電路板說明等文字。日期、電路板說明等文字。v （1616）將所畫電路板圖存軟盤，送電路板制造商生產電）將所畫電路板圖存軟盤，送電路板制造商生產電路板。路板。武漢科技大學信息科學與工程學院 4.2.2 Protel4.2.2 Protelv 2 2PCBPCB板設計的注意事項板設計的注意事項v （1 1）采用自動布線在原理圖階段應注意的事項）采用自動布線在原理圖階段應注意的事項v 原理圖畫完后一定要進行錯誤檢查。若有錯誤，則一

39、定原理圖畫完后一定要進行錯誤檢查。若有錯誤，則一定要修正到沒有錯誤為止；在要修正到沒有錯誤為止；在PCBPCB板上用到的接插件也要在板上用到的接插件也要在原理圖中畫出來并設定好封裝；電源正負號和電源地符原理圖中畫出來并設定好封裝；電源正負號和電源地符號的網絡標號一定要設為不同的名稱。號的網絡標號一定要設為不同的名稱。v （2 2）元件、銅膜導線咬合柵格的設定）元件、銅膜導線咬合柵格的設定v 若板上元件以分立元件占多數且元件密度較低，則可設若板上元件以分立元件占多數且元件密度較低，則可設定元件封裝咬合柵格為定元件封裝咬合柵格為 50 mil50 mil，以方便各元件封，以方便各元件封裝的對齊。銅

40、膜導線的咬合柵格可設為裝的對齊。銅膜導線的咬合柵格可設為10 mil10 mil（銅膜導（銅膜導線較密時）或線較密時）或25 mil25 mil（銅膜導線較稀時），以便于銅膜（銅膜導線較稀時），以便于銅膜導線穿過兩相鄰焊盤的空擋，也便于從焊盤的中心開始導線穿過兩相鄰焊盤的空擋，也便于從焊盤的中心開始布銅膜導線。布銅膜導線。武漢科技大學信息科學與工程學院 4.2.2 Protel4.2.2 Protelv （3 3）布局應注意的事項）布局應注意的事項v 熱敏感元件應遠離發(fā)熱元件；熱敏感元件應遠離發(fā)熱元件；v 功率器件盡量放在板邊沿；功率器件盡量放在板邊沿；v 較重的大型器件可鎖在機箱上由導線接到

41、線路板；較重的大型器件可鎖在機箱上由導線接到線路板；v 高電壓器件之間及其引腳之間距離加大，以防爬電；高電壓器件之間及其引腳之間距離加大，以防爬電；v 在板邊緣在板邊緣2 23 mm3 mm范圍內不要放置元件封裝，以便流范圍內不要放置元件封裝，以便流水線生產；水線生產；v 可調元件及插撥元件應放置在方便操作之處；可調元件及插撥元件應放置在方便操作之處；v 高頻元件之間應盡可能縮短走線，并要注意避免相互高頻元件之間應盡可能縮短走線，并要注意避免相互之間的電磁干擾；之間的電磁干擾；v 每個功能電路以核心器件為中心，圍繞它進行布局；每個功能電路以核心器件為中心，圍繞它進行布局；v 同類型元件軸向一致，排列整齊。同類型元件軸向一致，排列整齊。武漢科技大學信息科學與工程學院 4.2.2 Protel4.2.2 Protelv （4 4）布線應注意的事項）布線應注意的事項v 銅膜導線的寬度要足夠，地線要盡量寬，線寬可根據銅膜導線的寬度要足夠，地線要盡量寬，線寬可根據每平方毫米銅膜導線的截面積可通電流每平方毫米銅膜導線的截面積可通電流6 610 A10 A（銅膜導（銅膜導線厚度通常為線厚度通常為0.035 mm, 0.05 mm0.035 mm, 0.05 mm和和0.07 mm0.07 mm，以，以0.05 mm0.05 mm厚度為多見）來計算；厚度為多見）來計算；v