電子線路CAD項(xiàng)目教程課件：含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路的設(shè)計(jì)

含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路的設(shè)計(jì)知識(shí)目標(biāo)1.理解常用貼片元件封裝的含義。2.理解貼片元件PCB手工調(diào)整的方法。能力目標(biāo)1.掌握繪制常用貼片元件封裝。2.掌握異形PCB規(guī)劃的方法。3.掌握貼片元件PCB設(shè)計(jì)方法。素養(yǎng)目標(biāo)通過(guò)項(xiàng)目電路的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步加深專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)聯(lián)系實(shí)際崗位，培養(yǎng)其職業(yè)技能、職業(yè)信息素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)精神。項(xiàng)目描述項(xiàng)目要求完成圖6-1所示含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB板的電路設(shè)計(jì)，分析如下：（1）電路板體積小巧，電路中的元件絕大部分采用SMT元件，以節(jié)省電路板面積；（2）特別是電路板面積小、元件多、元件密度很高，因此需要采用多層板；（3）由于上述原因，不能采用默認(rèn)的圖紙參數(shù)，為進(jìn)一步微調(diào)元件位置，必須調(diào)整PCB的圖紙選項(xiàng)；（4）了解內(nèi)電層，并指定各內(nèi)電層的網(wǎng)絡(luò)屬性。圖6-1含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路任務(wù)一繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路原理圖

根據(jù)項(xiàng)目計(jì)劃階段所列元件清單，根據(jù)“項(xiàng)目五、任務(wù)一”的內(nèi)容，采用不同方法繪制該項(xiàng)目電路原理圖符號(hào)和電路元件封裝，并創(chuàng)建“含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路”集成元件庫(kù)。各元件參數(shù)及封裝如下表所示。任務(wù)實(shí)施步驟1：創(chuàng)建“含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路”集成元件庫(kù)元件類型元件標(biāo)號(hào)庫(kù)參考名元件所在庫(kù)元件封裝貼片電容C1-C5CapMiscellaneousDevices.IntLib1608[0603]貼片電阻R1-R4Res2MiscellaneousDevices.IntLib1608[0603]貼片電感L1InductorMiscellaneousDevices.IntLibC1206LX2260AU1LX2260A(自制)自制SO-16_M編碼開(kāi)關(guān)K1編碼開(kāi)關(guān)(自制)自制無(wú)高頻晶體管V1PNPMiscellaneousDevices.IntLibSOT23_M高頻三極管V2NPNMiscellaneousDevices.IntLibSOT23_M發(fā)光二極管LED1LED0MiscellaneousDevices.IntLibLED(自制)按鍵開(kāi)關(guān)S1-S4SW-PBMiscellaneousDevices.IntLibKEY-1(自制)電池彈片P_1P_1自制POW(自制)任務(wù)一繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路原理圖

自制元件封裝的尺寸如下：任務(wù)實(shí)施步驟1：創(chuàng)建“含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路”集成元件庫(kù)P_1：封裝名稱為POW，焊盤尺寸為：X-2.7mm、Y-2mm、HoleSize-1.3mm任務(wù)一繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路原理圖

自制元件封裝的尺寸如下：任務(wù)實(shí)施步驟1：創(chuàng)建“含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路”集成元件庫(kù)LED1：封裝名稱為L(zhǎng)ED，焊盤尺寸為：X-1.6mm、Y-1.6mm、HoleSize-1mm任務(wù)一繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路原理圖

自制元件封裝的尺寸如下：任務(wù)實(shí)施步驟1：創(chuàng)建“含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路”集成元件庫(kù)S1-S4：封裝名稱為KEY-1，焊盤尺寸為：X-1.8mm、Y-1.8mm、HoleSize-1mm任務(wù)一繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路原理圖步驟2：創(chuàng)建PCB工程

啟動(dòng)AltiumDesigner21軟件，創(chuàng)建名為“含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路”的PCB工程并保存，如圖6-2所示。6-2創(chuàng)建的PCB工程任務(wù)實(shí)施任務(wù)一繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路原理圖步驟3：加載含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路集成元件庫(kù)文件

根據(jù)項(xiàng)目五、任務(wù)一“二、集成元件庫(kù)的創(chuàng)建與加載”中“（六）加載集成元件庫(kù)”的操作步驟加載含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路集成元件庫(kù)文件，加載完成后，在右側(cè)的Components（元件）面板選擇該集成元件庫(kù)即可，如圖6-3所示。圖6-3含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路集成元件庫(kù)文件任務(wù)實(shí)施任務(wù)一繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路原理圖步驟4：創(chuàng)建原理圖文件

執(zhí)行【文件】/【新的】/【原理圖】，為步驟1創(chuàng)建的PCB工程添加名為“含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路”的原理圖文件并保存，如圖6-4所示。

圖6-4創(chuàng)建含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路原理圖文件任務(wù)實(shí)施任務(wù)一繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路原理圖步驟5：放置元件并設(shè)置屬性

在原理圖編輯器右側(cè)Components（元件）面板的“含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路集成元件庫(kù)”中，選中要放置的元件，如Res2，單擊鼠標(biāo)右鍵、選擇“PlaceRes2”按鈕，光標(biāo)指針變成十字形狀并浮動(dòng)一個(gè)要放置的元件，如圖6-5所示。按鍵盤的【Tab】鍵設(shè)置元件的屬性，并在原理圖的適當(dāng)位置，放置該元件。

圖6-5放置元件狀態(tài)

重復(fù)上述步驟的方法依次放置所有元器件，并設(shè)置所有元器件的屬性，如圖6-6所示。

圖6-6放置所有元件與屬性設(shè)置任務(wù)實(shí)施任務(wù)一繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路原理圖步驟6：繪制導(dǎo)線及放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽

繪制導(dǎo)線，放置電源、接地端子和放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽，如圖6-7所示。

電路原理圖繪制完畢，保存文件。

圖6-7繪制導(dǎo)線、電源、接地端子和放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽任務(wù)實(shí)施THANKS演示完畢感謝觀看延時(shí)符任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB（一）過(guò)孔簡(jiǎn)述

“過(guò)孔（Via）”通常是指印刷電路板中的一個(gè)孔，它是多層PCB設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要因素。過(guò)孔可以用來(lái)固定安裝插接元件或連通層間走線。

一個(gè)過(guò)孔主要由三部分組成，即孔、孔周圍的焊盤區(qū)和POWER層隔離區(qū)。過(guò)孔的工藝過(guò)程是在過(guò)孔的孔壁圓柱面上用化學(xué)沉積的方法鍍上一層金屬，用以連通中間各層需要連通的銅箔,而過(guò)孔的上下兩面做成普通的焊盤形狀,可直接與上下兩面的線路相通,也可不連。電鍍的壁厚度為0.001inch(1mil)或0.002inch(2mil)。完成的孔直徑可能要比鉆孔小2mil-4mil。其中鉆孔的尺寸與完工的孔徑尺寸之間的差是電鍍余量。過(guò)孔可以起到電氣連接、固定或定位器件的作用。過(guò)孔示意圖如圖6-8所示，過(guò)孔的俯視圖如圖6-9所示。

圖6-8過(guò)孔示意圖圖6-9過(guò)孔的俯視圖一、過(guò)孔相關(guān)知識(shí)任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

過(guò)孔一般又分為三類，即盲孔、埋孔和通孔，如圖6-10所示。

（1）盲孔是指位于印刷線路板的頂層和底層表面，具有一定深度，用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的連接，孔的深度與孔徑通常不超過(guò)一定的比率。圖6-10過(guò)孔的分類

（2）埋孔是指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔，它不會(huì)延伸到線路板的表面。

（3）通孔穿過(guò)整個(gè)線路板，可用于實(shí)現(xiàn)層間走線互連或作為元件的安裝定位孔。由于通孔在工藝上更易于實(shí)現(xiàn)，成本較低，所以一般印制電路板均使用通孔，而不用另外兩種過(guò)孔。（二）過(guò)孔的分類一、過(guò)孔相關(guān)知識(shí)任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

1.過(guò)孔的寄生電容

過(guò)孔本身存在著對(duì)地的寄生電容,若過(guò)孔在鋪地層上的隔離孔直徑為D2,過(guò)孔焊盤的直徑為D1,PCB的厚度為T,板基材介電常數(shù)為ε,則過(guò)孔的寄生電容大小近似于：

過(guò)孔的寄生電容會(huì)給電路造成的主要影響是延長(zhǎng)了信號(hào)的上升時(shí)間,降低了電路的速度,電容值越小則影響越小。

從上式中可以看出,過(guò)孔的直徑對(duì)電感的影響較小,而對(duì)電感影響最大的是過(guò)孔的長(zhǎng)度。

2.過(guò)孔的寄生電感

過(guò)孔本身就存在寄生電感,在高速數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中,過(guò)孔的寄生電感帶來(lái)的危害往往大于寄生電容的影響。過(guò)孔的寄生串聯(lián)電感會(huì)削弱旁路電容的作用,減弱整個(gè)電源系統(tǒng)的濾波效用。若L指過(guò)孔的電感,h是過(guò)孔的長(zhǎng)度,d是中心鉆孔的直徑,過(guò)孔的寄生電感近似于：（三）過(guò)孔的電磁分析一、過(guò)孔相關(guān)知識(shí)任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

3.返回電流與過(guò)孔的關(guān)系

返回電流流向的基本原則是高速返回信號(hào)電流沿著最小的電感路徑前進(jìn)。對(duì)于PCB中不止一個(gè)地平面的情況，返回信號(hào)電流在最靠近信號(hào)線的地平面上，直接沿著信號(hào)線下面的一條路徑行進(jìn)。對(duì)于不同的兩個(gè)電流環(huán)路，如果電感相等，則兩條路徑產(chǎn)生的總磁通量也相等，則電磁輻射也是相等的。

相對(duì)于從一點(diǎn)到另一點(diǎn)信號(hào)電流全部沿同一層流動(dòng)的情況，若使信號(hào)在兩點(diǎn)之間的某個(gè)地方經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)孔到另一層，此時(shí)若沒(méi)有提供地平面之間的連接，返回電流將無(wú)法跳躍，此時(shí)路徑包括的電感量勢(shì)必要比原來(lái)有所增加，這樣不僅會(huì)產(chǎn)生更多的輻射，還將產(chǎn)生更多的串?dāng)_，所以，不能無(wú)限制的使用過(guò)孔，另外，還要提供合適的接地過(guò)孔。（三）過(guò)孔的電磁分析一、過(guò)孔相關(guān)知識(shí)任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB（四）過(guò)孔的設(shè)計(jì)原則

1.普通PCB中的過(guò)孔選擇

在普通PCB設(shè)計(jì)中,過(guò)孔的寄生電容和寄生電感對(duì)PCB設(shè)計(jì)的影響較小,對(duì)1～4層PCB設(shè)計(jì),一般選用0.36mm/0.61mm/1.02mm(鉆孔/焊盤/POWER隔離區(qū))的過(guò)孔較好,一些特殊要求的信號(hào)線(如電源線、地線、時(shí)鐘線等)可選用0.41mm/0.81mm/1.32mm的過(guò)孔,也可根據(jù)實(shí)際選用其余尺寸的過(guò)孔。

（1）選擇合理的過(guò)孔尺寸。對(duì)于多層一般密度的PCB設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),選用0.25mm/0.51mm/0.91mm(鉆孔/焊盤/POWER隔離區(qū))的過(guò)孔較好；對(duì)于一些高密度的PCB也可以使用0.20mm/0.46mm/0.86mm的過(guò)孔,也可以嘗試非穿導(dǎo)孔；對(duì)于電源或地線的過(guò)孔則可以考慮使用較大尺寸,以減小阻抗。

2.高速PCB中的過(guò)孔設(shè)計(jì)

（2）POWER隔離區(qū)越大越好,考慮PCB上的過(guò)孔密度,一般為D1=D2+0.41mm。相關(guān)知識(shí)一、過(guò)孔任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

3.過(guò)孔設(shè)計(jì)的其他注意事項(xiàng)

（1）過(guò)孔越小,其自身的寄生電容也越小,更適合用于高速電路。

（2）PCB上的信號(hào)走線盡量不換層,也就是說(shuō)盡量減少過(guò)孔。

（4）電源和地的管腳要就近做過(guò)孔,過(guò)孔和管腳之間的引線越短越好,

因?yàn)樗鼈儠?huì)導(dǎo)致電感的增加。同時(shí)電源和地的引線要盡可能粗，以減少阻抗。

（3）使用較薄的PCB有利于減小過(guò)孔的兩種寄生參數(shù)。

（5）在信號(hào)換層的過(guò)孔附近放置一些接地過(guò)孔，以便為信號(hào)提供短距離回路。

（6）確保到處都有許多接地過(guò)孔，以便為返回電流提供最近的回路，如圖6-11所示。圖6-11設(shè)置多接地過(guò)孔

由圖6-11中可以看出，如果能在過(guò)孔附近就近提供接地過(guò)孔，則整個(gè)回路所包圍的面積明顯要比在遠(yuǎn)處提供接地過(guò)孔的回路面積小，從而可以有效減小了板子的輻射。相關(guān)知識(shí)（四）過(guò)孔的設(shè)計(jì)原則一、過(guò)孔任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

過(guò)孔主要用來(lái)連接不同板層之間的布線。一般情況下，在布線過(guò)程中，換層時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)放置過(guò)孔，用戶也可以自己放置。

1.過(guò)孔的放置有以下3種方法。

方法2：?jiǎn)螕艄ぞ邫谥械?/p>

按鈕。

方法1：執(zhí)行菜單命令：【Place（放置）】/【Via（過(guò)孔）】。

方法3：使用快捷鍵P+V。

2.放置過(guò)孔

啟動(dòng)命令后，光標(biāo)變成十字形并帶有一個(gè)過(guò)孔圖形。移動(dòng)光標(biāo)到合適位置，單擊鼠標(biāo)即可在圖紙上放置過(guò)孔。此時(shí)系統(tǒng)仍處于放置過(guò)孔狀態(tài)，可以繼續(xù)放置。放置完成后，單擊鼠標(biāo)右鍵退出。相關(guān)知識(shí)一、過(guò)孔（五）過(guò)孔的繪制任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

3.過(guò)孔屬性設(shè)置

過(guò)孔的屬性設(shè)置與焊盤基本相同。在此不再詳述。

在過(guò)孔放置狀態(tài)下按Tab鍵，或者雙擊放置好的過(guò)孔，打開(kāi)Via（過(guò)孔）屬性設(shè)置對(duì)話框，如圖6-12所示。4.如果在進(jìn)行手動(dòng)布線的過(guò)程中放置過(guò)孔，可以按下面的方法操作。

例如，在底層BottomLayer繪制一條水平線，在水平線終點(diǎn)位置（需要換層的位置）按小鍵盤的【*】鍵，此時(shí)仍處于畫線狀態(tài)，而當(dāng)前工作層變?yōu)轫攲覶opLayer，單擊，則在水平線終點(diǎn)位置出現(xiàn)一個(gè)過(guò)孔，繼續(xù)畫線操作，此時(shí)是在頂層TopLayer畫線，直到完成這一條線的繪制任務(wù)。

注：小鍵盤【*】鍵的作用是在TopLayer和BottomLayer之間切換。

小鍵盤【+】鍵和【-】鍵的作用是依次切換工作層標(biāo)簽中顯示的各層。圖6-12【過(guò)孔】屬性設(shè)置對(duì)話框相關(guān)知識(shí)一、過(guò)孔（五）過(guò)孔的繪制任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

1.MARK點(diǎn)及作用

MARK點(diǎn)也叫基準(zhǔn)點(diǎn)或識(shí)別點(diǎn)，是供貼片機(jī)或者插件機(jī)識(shí)別PCB的坐標(biāo)、方便元件定位的標(biāo)記。貼片機(jī)對(duì)比基準(zhǔn)點(diǎn)和程序中設(shè)定的PCB原點(diǎn)坐標(biāo)修正貼片元件的坐標(biāo)，做到準(zhǔn)確定位。因此，MARK點(diǎn)對(duì)SMT生產(chǎn)至關(guān)重要。

組成一個(gè)完整的MARK點(diǎn)應(yīng)包括：標(biāo)記點(diǎn)（或特征點(diǎn)）和空曠區(qū)域，如圖6-13所示。其中標(biāo)記點(diǎn)為實(shí)心圓，空曠區(qū)域是標(biāo)記點(diǎn)周圍一塊沒(méi)有其他電路特征和標(biāo)記的空曠面積。圖6-13完整的MARK點(diǎn)

2.MARK點(diǎn)的組成相關(guān)知識(shí)二、MARK點(diǎn)的介紹及繪制任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

3.MARK點(diǎn)的類別

MARK點(diǎn)的類別如表6-4所示。

MARK點(diǎn)分類作用地位附圖備注（1）單板MARK單塊板上定位所有電路特征的位置必不可少（2）拼板MARK拼板上輔助定位所有電路特征的位置輔助定位（3）局部MARK定位單個(gè)元件的基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)記,以提高貼裝精度(QFP、CSP、BGA等重要元件必須有局部MARK)必不可少表6-4MARK點(diǎn)的類別相關(guān)知識(shí)二、MARK點(diǎn)的介紹及繪制任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

（1）位置②為保證貼裝精度的要求，SMT要求：每塊PCB內(nèi)必須至少有一對(duì)符合設(shè)計(jì)要求的可供SMT機(jī)器識(shí)別的MARK點(diǎn)，同時(shí)必須有單板MARK(拼板時(shí))，拼板MARK或組合MARK只起輔助定位的作用。

①M(fèi)ARK點(diǎn)位于單板或拼板上的對(duì)角線相對(duì)位置且盡可能地距離分開(kāi)，最好分布在最長(zhǎng)對(duì)角線位置，MARK點(diǎn)位置圖如圖6-14所示。③拼板時(shí)，每一單板的MARK點(diǎn)相對(duì)位置必須一樣。不能因?yàn)槿魏卧蚨矂?dòng)拼板中任一單板上MARK點(diǎn)的位置，而導(dǎo)致各單板MARK點(diǎn)位置不對(duì)稱。

④PCB上所有MARK點(diǎn)只有滿足：在同一對(duì)角線上且成對(duì)出現(xiàn)的兩個(gè)MARK，方才有效。因此MARK點(diǎn)都必須成對(duì)出現(xiàn)，才能使用，如圖6-14MARK點(diǎn)位置圖所示。圖6-14MARK點(diǎn)位置圖

4.MARK點(diǎn)設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)知識(shí)二、MARK點(diǎn)的介紹及繪制任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

（2）尺寸②特別強(qiáng)調(diào)：同一板號(hào)PCB上所有MARK點(diǎn)的大小必須一致（包括不同廠家生產(chǎn)的同一板號(hào)的PCB）。

①M(fèi)ARK點(diǎn)標(biāo)記最小的直徑為1.0mm，最大直徑是3.0mm。Mark點(diǎn)標(biāo)記在同一塊印制板上尺寸變化不能超過(guò)25微米，如圖6-15所示。③建議RD-Layer將所有圖檔的MARK點(diǎn)標(biāo)記直徑統(tǒng)一設(shè)為1.0mm。

MARK點(diǎn)（空曠區(qū)邊緣）距離PCB邊緣必須≥5.0mm（機(jī)器夾持PCB最小間距要求），且必須在PCB板內(nèi)而非在板邊，并滿足最小的MARK點(diǎn)空曠度要求，如圖6-16所示。圖6-15MARK點(diǎn)尺寸示意圖

（3）邊緣距離圖6-16MARK點(diǎn)邊緣距離

4.MARK點(diǎn)設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)知識(shí)二、MARK點(diǎn)的介紹及繪制任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

（4）空曠區(qū)要求

MARK點(diǎn)標(biāo)記的表面平整度應(yīng)該在15微米之內(nèi)。

在MARK點(diǎn)標(biāo)記周圍，必須有一塊沒(méi)有其它電路特征或標(biāo)記的空曠面積?？諘鐓^(qū)圓半徑r≥2R（R為MARK點(diǎn)中標(biāo)記點(diǎn)的半徑）,如圖6-17所示。r達(dá)到3R時(shí)，機(jī)器識(shí)別效果更好。①當(dāng)MARK點(diǎn)標(biāo)記與印制板的基質(zhì)材料之間出現(xiàn)高對(duì)比度時(shí)可達(dá)到最佳的識(shí)別性能。

MARK點(diǎn)標(biāo)記可以是裸銅、清澈的防氧化涂層保護(hù)的裸銅、鍍鎳或鍍錫、或焊錫涂層。如果使用阻焊(Soldermask)，不應(yīng)該覆蓋MARK點(diǎn)或其空曠區(qū)域。

（5）材料圖6-17空曠區(qū)要求

（6）平整度

（7）對(duì)比度②對(duì)于所有MARK點(diǎn)的內(nèi)層背景必須相同。相關(guān)知識(shí)二、MARK點(diǎn)的介紹及繪制

4.MARK點(diǎn)設(shè)計(jì)規(guī)范任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

（1）放置標(biāo)記點(diǎn)

用鼠標(biāo)左鍵單擊“布線工具欄”中放置焊盤圖標(biāo)

，按【Tab】鍵或者雙擊放置好的焊盤，在打開(kāi)的Pad（焊盤）屬性對(duì)話框中設(shè)置“（X/Y）”的值均為2mm，“Layer（層）”選擇TopLayer，如圖6-19所示。在距PCB板的上側(cè)邊220mil、距左側(cè)邊450mil的位置放置該焊盤。

5.MARK點(diǎn)的繪制圖6-19設(shè)置為Mark點(diǎn)的Pad（焊盤）屬性

以圖6-18所示某電路左上角MARK點(diǎn)的放置為例。圖6-18某電路繪制好的MARK點(diǎn)相關(guān)知識(shí)二、MARK點(diǎn)的介紹及繪制任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

用鼠標(biāo)左鍵單擊“應(yīng)用工具工具欄”中【UtilityTools（應(yīng)用工具）】的圖標(biāo)

，在下拉列表中單擊【PlaceFullCircleArc（放置圓環(huán)）】的圖標(biāo)

；或者執(zhí)行菜單命令【Place（放置）】/【Arc（圓）】/【FullCircle（圓環(huán)）】，在放置焊盤的位置繪制一個(gè)“Radius（半徑）”為2mm的同心圓，“Layer（層）”選擇TopLayer，圖6-20是同心圓的屬性設(shè)置。

5.MARK點(diǎn)的繪制

（2）繪制空曠區(qū)域圖6-20與焊盤為同心圓的屬性設(shè)置相關(guān)知識(shí)二、MARK點(diǎn)的介紹及繪制任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB步驟1：打開(kāi)PCB工程

啟動(dòng)AltiumDesigner21軟件，打開(kāi)名為“含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路”的PCB工程，如圖6-21所示，可以看到PCB工程、原理圖文件都一并打開(kāi)。圖6-21打開(kāi)工程任務(wù)實(shí)施任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB在PCB設(shè)計(jì)項(xiàng)目下新建一個(gè)PCB文件，將其保存為“含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路.PcbDoc”，如圖6-22所示。步驟2：創(chuàng)建PCB文件圖6-22新建PCB文件任務(wù)實(shí)施任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB1.執(zhí)行菜單【View（視圖）】/【ToggleUnits（單位切換）】，將單位制切換為Metric（公制）。步驟3：規(guī)劃PCB圖6-23PCB電氣輪廓的尺寸2.在PCB編輯區(qū)下方的標(biāo)簽中選擇Keep-OutLayer層（禁止布線層），利用圓弧和直線工具按圖6-23所示的尺寸繪制PCB的電氣輪廓。3.在PCB編輯區(qū)下方的標(biāo)簽中選擇Mechanicall（機(jī)械層1），用和上一步同樣的方法和尺寸繪制PCB的機(jī)械邊框。規(guī)劃好的PCB如圖6-24所示。圖6-24規(guī)劃PCB任務(wù)實(shí)施任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

在原理圖編輯器下，單擊主菜單中的【設(shè)計(jì)】/【UpdatePCBDocument含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路.PcbDoc】，打開(kāi)“工程變更指令”對(duì)話框，單擊【驗(yàn)證變更】和【執(zhí)行變更】，將原理圖信息同步更新到PCB圖中。如果執(zhí)行過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，則根據(jù)系統(tǒng)的提示更改錯(cuò)誤，并重新執(zhí)行此步驟，直到更新成功，如圖6-25所示。關(guān)閉對(duì)話框，此時(shí)，原理圖中的元件封裝及其聯(lián)接關(guān)系就導(dǎo)入到PCB板中了，如圖6-26所示。步驟4：將原理圖信息導(dǎo)入PCB文件

圖6-25工程變更指令對(duì)話框圖6-26PCB工作區(qū)內(nèi)容任務(wù)實(shí)施任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

根據(jù)電路中元器件的連接關(guān)系，放置元器件時(shí)，選擇與其他元件連線最短、交叉最少的方式進(jìn)行合理的布局。本項(xiàng)目電路元件的布局如圖6-27所示。步驟5：元件布局

圖6-27元件布局任務(wù)實(shí)施任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

完成元器件布局之后，對(duì)其進(jìn)行布線。步驟6：布線

圖6-28設(shè)置PCB布線規(guī)則

首先執(zhí)行菜單命令【Design（設(shè)計(jì)）】/【Rules（規(guī)則）】，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置線寬、布線層、拐角形狀等參數(shù)，如圖6-28所示。任務(wù)實(shí)施任務(wù)二繪制含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

接著執(zhí)行菜單命令【Route（布線）】/【AutoRoute（自動(dòng)布線）】/【All（全部）】，在彈出的“Situs布線策略”對(duì)話框中單擊右下角的“RouteAll”按鈕對(duì)其進(jìn)行布線，最后手動(dòng)修改線路，設(shè)計(jì)完成的印制電路板如圖6-29所示。步驟6：布線

圖6-29含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路PCB

保存文件。任務(wù)實(shí)施THANKS演示完畢感謝觀看延時(shí)符

含SMT元件的防盜報(bào)警器遙控電路

設(shè)計(jì)拓展主要內(nèi)容一、設(shè)計(jì)介紹二、設(shè)計(jì)PCB時(shí)考慮的因素三、PCB布局四、有關(guān)SMD元件的布線規(guī)則設(shè)置五、PCB布線及調(diào)整六、露銅設(shè)置一、設(shè)計(jì)介紹

本項(xiàng)目電路來(lái)源于電動(dòng)車防盜報(bào)警遙控器，用于電動(dòng)車的保護(hù)。處于保護(hù)狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)車的震動(dòng)、開(kāi)啟電門都會(huì)進(jìn)行報(bào)警。設(shè)計(jì)時(shí)要求報(bào)警器的遙控板足夠小，以便攜帶，因此主要使用貼片元件。編碼開(kāi)關(guān)為減小體積，采用焊盤和過(guò)孔組合實(shí)現(xiàn)發(fā)射天線采用印制電感，露銅電路工作原理如下：

該遙控器采用LA2260A作為遙控編碼芯片，其A0～A7為地址引腳，用于地址編碼，可置于“0”、“1”和“懸空”三種狀態(tài)，通過(guò)編碼開(kāi)關(guān)K1進(jìn)行控制；遙控按鍵數(shù)據(jù)輸入由D0～D3實(shí)現(xiàn)，V1和LED1作為遙控發(fā)射的指示電路；當(dāng)S1～S4中有按鍵按下時(shí)，V1導(dǎo)通，為U1提供VDD電源，同時(shí)LED1發(fā)光，無(wú)按鍵按下時(shí)，V1截止，保持低耗；OSC為單端電阻振蕩器輸入端，外接R1；DOUT為編碼輸出端，其編碼信息通過(guò)V2發(fā)射出去。電路采用印制導(dǎo)線做為發(fā)射電感，其電感量的變化可以改變印制導(dǎo)線上的焊錫的厚薄實(shí)現(xiàn)，該印制導(dǎo)線必須設(shè)置為露銅。

P_VCC和P_GND為遙控器供電電池的連接彈片。二、設(shè)計(jì)PCB時(shí)考慮的因素

電動(dòng)車報(bào)警遙控器PCB是雙面異形板，其按鍵位置、發(fā)光二極管的位置必須與面板相配合。設(shè)計(jì)時(shí)考慮的主要因素如下：(1)根據(jù)面板特征定義好PCB的電氣輪廓。(2)優(yōu)先安排發(fā)射電路用的印制電感的位置，并設(shè)置為露銅，以便通過(guò)上錫改變電感量。(3)根據(jù)面板的位置，放置好遙控器四個(gè)按鍵的位置。(4)LED1置于板的頂端，并對(duì)準(zhǔn)面板上對(duì)應(yīng)的孔。(5)電池彈片正負(fù)級(jí)間的間距根據(jù)電池的尺寸確定，中心間距20mm，兩邊沿間距28mm。(6)為減小遙控器的體積，編碼開(kāi)關(guān)K1不使用實(shí)際元件，通過(guò)焊盤、過(guò)孔和印制導(dǎo)線的配合來(lái)實(shí)現(xiàn)編碼功能，將其設(shè)計(jì)在編碼芯片LX2260A的背面以便進(jìn)行編碼，通過(guò)過(guò)孔連接要進(jìn)行編碼的引腳，具體的編碼可以在焊接時(shí)通過(guò)焊錫短路所需焊盤和過(guò)孔實(shí)現(xiàn)，需將該部分焊盤和過(guò)孔設(shè)置為露銅。(7)在空間允許的條件下，加寬地線和電源線。

⑻為保證印制導(dǎo)線的強(qiáng)度，為焊盤和過(guò)孔添加淚滴。電動(dòng)車報(bào)警遙控器實(shí)物布局布線實(shí)物如圖6-30所示。圖6-30布局布線示意圖三、PCB布局位置優(yōu)先考慮圖6-31規(guī)劃PCB圖6-32布局調(diào)整后的PCB四、有關(guān)SMD元件的布線規(guī)則設(shè)置執(zhí)行菜單“Design”-“Rules…”，彈出“PCB規(guī)則和約束編輯器”對(duì)話框進(jìn)行設(shè)置。1.FanoutControl(扇出式布線規(guī)則)扇出式布線規(guī)則是針對(duì)貼片式元件在布線時(shí)，從焊盤引出連線通過(guò)過(guò)孔到其它層的約束。從布線的角度看，扇出就是把貼片元件的焊盤通過(guò)導(dǎo)線引出來(lái)并加上過(guò)孔，使其可以在其它層面上繼續(xù)布線。單擊“PCB規(guī)則和約束編輯器”的規(guī)則列表欄中的[Routing]項(xiàng)，系統(tǒng)展開(kāi)所有的布線設(shè)計(jì)規(guī)則列表，選中其中的“FanoutControl”(扇出式布線規(guī)則)，默認(rèn)狀態(tài)下包含5個(gè)子規(guī)則，分別針對(duì)BGA類元件、LCC類元件、SOIC類元件、Small類元件和Deafault(缺省)設(shè)置，可以設(shè)置扇出的風(fēng)格和扇出的方向，一般選用默認(rèn)設(shè)置。本項(xiàng)目中的元件屬于Small類元件。2.SMT元件布線設(shè)計(jì)規(guī)則SMT元件布線設(shè)計(jì)規(guī)則是針對(duì)貼片元件布線設(shè)置的規(guī)則，主要包括4個(gè)子規(guī)則，選中“PCB規(guī)則和約束編輯器”的規(guī)則列表欄中的[SMT]項(xiàng)可以設(shè)置SMT子規(guī)則，系統(tǒng)默認(rèn)為未設(shè)置規(guī)則。(1)SMDToCorner(SMD焊盤與拐角處最小間距限制規(guī)則)此規(guī)則用于設(shè)置SMD焊盤與導(dǎo)線拐角的最小間距大小，如圖6-33所示。執(zhí)行菜單“Design”-“Rules…”，屏幕彈出“PCB規(guī)則和約束編輯器”對(duì)話框，單擊[SMT]項(xiàng)打開(kāi)子規(guī)則，用鼠標(biāo)右擊“SMDToCorner”子規(guī)則，系統(tǒng)彈出一個(gè)子菜單，選中“新規(guī)則”，系統(tǒng)建立“SMDToCorner”子規(guī)則，單擊該規(guī)則名稱，編輯區(qū)右側(cè)區(qū)域?qū)@示該規(guī)則的屬性設(shè)置信息，如圖6-34所示。圖中的[WhereTheObjectMatches]區(qū)中可以設(shè)置規(guī)則適用的范圍，[約束]區(qū)中的[距離]用于設(shè)置SMD焊盤到導(dǎo)線拐角的最小間距。圖6-33焊盤與導(dǎo)線拐角的間距圖6-34SMD焊盤與拐角處最小間距限制設(shè)置(2)SMDToPlane(SMD焊盤與電源層過(guò)孔間的最小長(zhǎng)度規(guī)則)此規(guī)則用于設(shè)置SMD焊盤與電源層中過(guò)孔間的最短布線長(zhǎng)度。用鼠標(biāo)右擊“SMDToPlane”子規(guī)則，系統(tǒng)彈出一個(gè)子菜單，選中“新規(guī)則”，系統(tǒng)建立“SMD

TO

Plane”子規(guī)則，單擊該規(guī)則名稱，編輯區(qū)右側(cè)區(qū)域?qū)@示該規(guī)則的屬性設(shè)置信息，在[WhereTheObjectMatches]區(qū)中可以設(shè)置規(guī)則適用的范圍，在[約束]區(qū)中的[距離]可以設(shè)置最短布線長(zhǎng)度。(3)SMDNeck-Down(SMD焊盤與導(dǎo)線的比例規(guī)則)此規(guī)則用于設(shè)置SMD焊盤在連接導(dǎo)線處的焊盤寬度與導(dǎo)線寬度的比例可定義一個(gè)百分比，如圖6-35所示。圖6-35比例規(guī)則設(shè)置在[WhereTheObjectMatches]區(qū)中可以設(shè)置規(guī)則適用的范圍，在[約束]區(qū)中的[收縮向下]可以設(shè)置焊盤寬度與導(dǎo)線寬度的比例，如果導(dǎo)線的寬度太大，超出設(shè)置的比例值，視為沖突，不予布線。所有規(guī)則設(shè)置完畢，單擊下方的“應(yīng)用”按鈕確認(rèn)規(guī)則設(shè)置，單擊“確定”按鈕退出設(shè)置狀態(tài)。五、PCB布線及調(diào)整1.預(yù)布線本項(xiàng)目中印制電感、電池彈片的電源和地可以進(jìn)行預(yù)布線，印制電感在底層進(jìn)行布線，電源和地線則雙面布線，布線采用印制導(dǎo)線和覆銅相結(jié)合的方式進(jìn)行，如圖6-36、圖6-37和圖6-38所