u盤電路原理圖設(shè)計

1、,U盤電路原理圖設(shè)計,,本任務(wù)內(nèi)容,,,1.引導文2.工作任務(wù)描述3.操作演示,引導文,引導文任務(wù)2.3 U盤電路原理圖設(shè)計,教學目的知識能力：熟悉Altium Designer原理圖中網(wǎng)絡(luò)標號、輸入輸出端口、ERC測試點、注釋及非電氣圖形等對象的屬性。技能能力：采用模塊法繪制U盤電路原理圖，并掌握知識能力中對象的操作方法和技巧。社會能力：培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。培養(yǎng)學生的溝通能力及團隊協(xié)作精神。,2.3.1

2、網(wǎng)絡(luò)標號的放置及屬性,在Altium Designer的原理圖繪制過程中，實現(xiàn)元器件間的電氣連接的方法有四種，一是元件引腳直接連接，二是利用導線連接，三是使用網(wǎng)絡(luò)標號，四是利用節(jié)點。網(wǎng)絡(luò)標號的物理意義是電氣連接點。,引導文,1．網(wǎng)絡(luò)標號的放置操作步驟,引導文,1）單擊wiring工具欄中的 圖標，或執(zhí)行菜單命令“Place|Net Label”，或按快捷鍵P|N，光標變成十字形且?guī)в幸粋€初始標號為Net Label1隨光標浮動。2）

3、移動光標到需要放置網(wǎng)絡(luò)標號的導線上，網(wǎng)絡(luò)標號仍為浮動狀態(tài)，此時按空格鍵可改變其方向，當出現(xiàn)紅色交叉標志時，單擊即可完成放置。此時光標仍處于放置網(wǎng)絡(luò)標號的狀態(tài)，重復操作即可放置其他的網(wǎng)絡(luò)標號，右擊或按Esc鍵即可退出。3）設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標號的屬性。在放置狀態(tài)時按Tab鍵，或放置到圖紙上后，雙擊網(wǎng)絡(luò)標號，系統(tǒng)彈出Net Label （網(wǎng)絡(luò)標號）屬性設(shè)置對話框，如圖2-48所示。設(shè)置完畢，單擊Ok按鈕。,圖2-48 Net label 對話框,

4、2．網(wǎng)絡(luò)標號的屬性,引導文,Net Label （網(wǎng)絡(luò)標號）屬性設(shè)置對話框中各項含義：1）Net：網(wǎng)絡(luò)標號名稱。2）X-Location、Y-Location：網(wǎng)絡(luò)標號的位置。3）Orientation：設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標號的方向。共有4種方向。0 Degrees（0度）、90 Degrees（90度）、180 Degrees（180度）、270 Degrees（270度）。4）Color：設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標號的顏色。5）Font：設(shè)置網(wǎng)

5、絡(luò)標號的字體、字號。,圖2-49 Port屬性對話框,,,2.3.3 忽略ERC測試點,1．忽略ERC測試點的放置操作步驟1）單擊wiring工具欄中的 圖標，或執(zhí)行菜單命令“Place|Directives|No ERC”，或按快捷鍵“P|V|N”，光標變成十字形且?guī)в胁㈦S光標浮動。2）移動光標到需要放置忽略ERC測試點的引腳上，忽略ERC測試點仍為浮動狀態(tài)，當出現(xiàn)紅色交叉標志時，單擊即可完成放置。此時光標仍處于放置忽略ERC

6、測試點的狀態(tài)，重復操作即可放置其他的忽略ERC測試點，右擊或按Esc鍵即可退出。3）設(shè)置忽略ERC測試點的屬性。在放置狀態(tài)時按Tab鍵，或放置到圖紙上后，雙擊忽略ERC測試點，系統(tǒng)彈出No ERC屬性設(shè)置對話框，如圖2-50所示。設(shè)置完畢，單擊Ok按鈕。,,2．忽略ERC測試點的屬性1）Color：忽略ERC測試點顏色。2）Location X、Location Y：忽略ERC測試點位置。3）lock：確定忽略ERC測試點是否處

7、于鎖定狀態(tài)。,圖2-50 Net label 對話框,2.3.4 PCB布線指示,1．PCB布線指示的放置操作步驟1）執(zhí)行菜單命令“Place|Directives|PCB Layout”，或按快捷鍵“P|V|P”，光標變成十字形且?guī)в须S光標浮動。2）移動光標到需要放置PCB布線指示的位置上，PCB布線指示仍為浮動狀態(tài)，單擊即可完成放置。此時光標仍處于放置PCB布線指示的狀態(tài)，重復操作即可放置其他的PCB布線指示，右擊或按Es

8、c鍵即可退出。3）設(shè)置PCB布線指示。在放置狀態(tài)時按Tab鍵，或放置到圖紙上后，雙擊PCB布線指示，系統(tǒng)彈出Parameters屬性設(shè)置對話框，如圖2-51所示。設(shè)置完畢，單擊Ok按鈕。,引導文,,,,圖2-51 Port屬性對話框,2．PCB布線指示的屬性1）Name：用于輸入PCB布線指示符號的名稱。2）Orientation：用于輸入PCB布線指示符號的方向，共有4種方向。0 Degrees（0度）、90 Degrees

9、（90度）、180 Degrees（180度）、270 Degrees（270度）。3）X-Location、Y-Location：用于輸入PCB布線指示符號在原理圖上的橫縱坐標。4）參數(shù)坐標窗口：該窗口列出該PCB布線指示的相關(guān)參數(shù)，包括名稱、數(shù)值、類型。選中任一參數(shù)值，單擊Edit按鈕，系統(tǒng)彈出如圖2-52所示Parameters Properties設(shè)置對話框。在該對話框中單擊“Edit Rule Values”，系統(tǒng)將彈出

10、Choose Design Rule Type對話框，如圖2-53所示。列出了PCB布線指示用到的所有類型的規(guī)則供用戶選擇。,引導文,圖2-52 Parameters Properties設(shè)置對話框 圖2-53 Choose Design Rule Type對話框,2.3.5 非電氣圖形,單擊 按鈕，各種工具如圖2-54所示。Altium Designer的繪圖功能，都體現(xiàn)在Drawing Tools工具欄中。該工具

11、欄在Place菜單下。其功能如下：,圖2-54 Drawing Tools工具欄,1. 繪制直線的參作步驟 1）單擊 圖標，或執(zhí)行菜單命令“Place|Drawing Tools|Line”，光標變成十字形。2）單擊鼠標左鍵確定直線的起點。3）在畫直線的過程中，可以按Shift+空格鍵改變拐彎樣式。 4）在適當位置單擊鼠標左鍵確定直線的終點。5）單擊鼠標右鍵完成一段直線的繪制。 可按以上步驟繪制新的直線，

12、繪制完畢，連續(xù)單擊鼠標右鍵兩下，退出畫線狀態(tài)。,引導文,2.直線的屬性設(shè)置在畫直線的過程中按下Tab鍵，系統(tǒng)彈出PolyLine屬性設(shè)置對話框，如圖2-55所示。在屬性對話框中進行設(shè)置。PolyLine屬性設(shè)置對話框中各選項的含義如下：1）Line Width：線寬，共有4種線寬。Smallest；Small；Medium；Large。2）Line Style：線型，共有3種線型。Solid：實線；Dashed：虛線；Dotted

13、：點線。3）Color：直線的顏色。4）Lock：確定直線是否鎖定。設(shè)置完畢，單擊Ok按鈕。其他圖形的繪制過程和屬性設(shè)置跟直線基本相同，這里不再贅述。,引導文,圖2-55 設(shè)置直線屬性,引導文,2.3.6 工作任務(wù)描述,圖3-56 U盤電路原理圖,2.3.8 操作過程,1.新建工程及圖紙 在進行本電路的設(shè)計前，首先需要建立其工作環(huán)境。 1）啟動Altium Designer Summer 09。 2

14、）在Altium Designer主界面的菜單欄中，選擇“file|New|project|PCB project”命令建立一個工程文件。 3）選擇“file|save As”命令將新建的工程文件保存于任務(wù)3文件夾下的子任務(wù)2.3中，并命名為“U盤電路設(shè)計．PrjPCB”。在“Project”面板中，項目文件名變?yōu)椤癠盤電路設(shè)計．PrjPCB”。如圖2-57所示。該項目中沒有任何內(nèi)容，可以根據(jù)設(shè)計的需要添加各種設(shè)計文檔。,操作步

15、驟演示,操作步驟,4）選擇“file|New|schematic”命令，在該項目文件中新建一個電路原理圖文件，系統(tǒng)默認文件名為“sheet1.SchDoc”，選擇“file|save As”命令，將新建的原理圖文件保存于任務(wù)3文件夾下的子任務(wù)2.3中，并命名為“U盤電路設(shè)計．SchDoc”。此時，在“Project”面板中，項目文件名變?yōu)椤癠盤電路設(shè)計．SchDoc”。如圖2-58所示。在創(chuàng)建原理圖文件的同時，也就進入了原理圖設(shè)計系統(tǒng)環(huán)

16、境。,操作步驟,操作步驟,圖2-57 新建項目文件,圖2-58 創(chuàng)建原理圖文件,操作步驟,2．設(shè)置圖紙參數(shù)和環(huán)境參數(shù)設(shè)置圖紙參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，本任務(wù)前已經(jīng)講述，這里只做簡單介紹。在編輯窗口中右擊，在彈出的右鍵快捷菜單中單擊“Options”選擇“Document Options”或“Document Parameters”或“sheet”命令，系統(tǒng)將彈出Document Options對話框，對圖紙參數(shù)進行設(shè)置。我們將圖紙的尺寸及標

17、準風格設(shè)置為“A4”，放置方向設(shè)置為橫向“Landscape”，圖紙明細表設(shè)置為標準“Standard”，單擊對話框中的“Change System Font”按鈕，系統(tǒng)將彈出“字體”對話框。在該對話框中，設(shè)置字體為“Arial”，設(shè)置字形為“常規(guī)”，大小設(shè)置為“10”，單擊“確定”按鈕。其他選項均采用系統(tǒng)默認設(shè)置。,3. 添加元件庫創(chuàng)建原理圖文件后，系統(tǒng)已默認為該文件加載了一個集成元件庫“Miscellaneous Devices.

18、Lib”。 本任務(wù)中的K9F080U0B、IC1114、AT1201需要自行創(chuàng)建，故需要將自行設(shè)計的“U盤電路設(shè)計.SchLib”文件添加到項目中。方法是：點擊窗口右上處“Libraries”面板中單擊“Libraries”按鈕，系統(tǒng)將彈出Avaliable Libraries對話框，在該對話框中單擊“Install”按鈕，打開自行設(shè)計的元件庫所在路徑，并添加至庫中。,操作步驟,4.調(diào)入元件，按照模塊法繪制原理圖根據(jù)2.3.6中的U盤

19、電路設(shè)計資料，我們可知，U盤電路主要由：U盤供電模塊、濾波電容電路模塊、存儲模塊、接口電路、連接器及開關(guān)電路等，本節(jié)內(nèi)容我們按照原理圖，采用模塊設(shè)計的方式對每一個模塊進行設(shè)計，即將一模塊電路完整繪制好后，在繪制下一模塊。,操作步驟,（1）U盤供電模塊的繪制1)按照從左到右的繪圖順序，從“Miscellaneous Devices.Lib”庫中分別選擇普通電容元件和極性電容，雙擊鼠標。使用Tab鍵，在出現(xiàn)的對話框中，將Value分別改為

20、相應(yīng)的值，注意微法用u來表示。2)選擇“Libraries”面板，在自建庫中選擇供電模塊AT1201，雙擊該元件，將其放置在原理圖中。3)單擊Wiring Tools工具欄中的 和圖標，分別放置電源和接地，其中電源需在浮動狀態(tài)下按Tab鍵或放置后雙擊該元件，將其屬性對話框中的Net項改為VUSB。而接地的名稱注意要寫上GND，其Show Net Name后的復選框要去掉，即隱藏該名稱GND。4)在工作區(qū)單擊右鍵，再出現(xiàn)的對話框中

21、選擇Place，再選擇Wire，如圖2-59光標變成十字形。單擊鼠標左鍵確定導線的起點。在導線的終點處單擊鼠標左鍵確定終點，分別將各個元件的導線連接。繪制完成的U盤濾波電容電路如圖2-60所示。,操作步驟,圖2-59 連接導線,操作步驟,圖2-60 U盤供電模塊,（2）濾波電容電路模塊的繪制1)在“Miscellaneous Devices.Lib”庫中分別選擇一個電容元件，雙擊鼠標。使用Tab鍵，在出現(xiàn)的對話框中，將Value

22、改為1uF。2)選中該電容，使用快捷鍵E|C或單擊Schematic Standard工具欄中復制按鈕，選好元件的位置，執(zhí)行快捷鍵E|P或單擊菜單中“Edit|Smart Paste”命令，彈出Smart Paste對話框，如圖2-61所示，在該對話框右側(cè)勾選“Enable Paste Array”復選框，在下面的文本框中設(shè)置粘貼的個數(shù)為5，即Columns中的Count的值為5，水平間距為30，即Space為30，Row中Count

23、的值為1，Space為0。設(shè)置完成后，單擊OK。3)單擊Wiring Tools工具欄中的 和圖標，分別放置電源和接地，其中接地的名稱上GND，其Show Net Name后的復選框要去掉，即隱藏該名稱GND。4)執(zhí)行快捷鍵P|W，光標變成十字形。單擊鼠標左鍵確定導線的起點。在導線的終點處單擊鼠標左鍵確定終點，分別將各個電容的導線連接。繪制完成的U盤濾波電容電路如圖2-62所示。,操作步驟,操作步驟,圖2-61 Smart P

24、aste對話框,圖2-62 U盤濾波電容電路,（3）U盤存儲模塊的繪制1)選擇“Libraries”面板，在自建庫中選擇存儲模塊K9F080U0B，單擊place，將其放置在原理圖中。使用快捷鍵P|P或到“Miscellaneous Devices.Lib”庫中分別放置電容元件、電阻元件等。如需設(shè)置元件屬性，在放置狀態(tài)使用Tab鍵或放置到圖紙上后雙擊要修改的元件，進行相應(yīng)修改。2)元件布局，根據(jù)所給原理圖，對元件進行布局。3)單

25、擊Wiring Tools工具欄中的 和圖標，分別放置電源和接地，注意接地的名稱要寫上GND。4)單擊單擊Wiring Tools工具欄中的 圖標，光標變成十字形。單擊鼠標左鍵確定導線的起點。在導線的終點處單擊鼠標左鍵確定終點，分別將U盤供電模塊的導線連接，注意將需要放置網(wǎng)絡(luò)標號的引腳用導線引出。,操作步驟,5)單擊wiring工具欄中的 圖標，移動光標到需要放置網(wǎng)絡(luò)標號的導線上，按Tab鍵，在出現(xiàn)的對話框中的Net中填寫SMD-R

26、DY，點擊OK，當出現(xiàn)紅色交叉標志時，單擊完成放置。此時光標仍處于放置網(wǎng)絡(luò)標號的狀態(tài)，重復操作分別填寫SMD-RE等內(nèi)容，放置其他的網(wǎng)絡(luò)標號，所有網(wǎng)絡(luò)標號放置完畢后，右擊退出。6)單擊wiring工具欄中的 圖標，光標變成十字形且?guī)в胁㈦S光標浮動。移動光標到K9F080U0B需要放置忽略ERC測試點的引腳上，當出現(xiàn)紅色交叉標志時，單擊完成放置。重復操作放置其他的忽略ERC測試點，右擊退出。繪制完成的U盤存儲模塊如圖2-63所示。,操

27、作步驟,圖2-63 U盤存儲模塊,操作步驟,（4）U盤接口電路的繪制 本圖采用先放置核心器件，再圍繞核心器件按照從左至右，從上至下的順序布局。1)在工作區(qū)執(zhí)行快捷鍵P|P，出現(xiàn)的放置元件屬性對話框。在該對話框的Physical Component中填寫在自建庫IC1114的名稱，其他按照圖所示分別填寫流水號Designator等。填寫完畢后，單擊OK。在圖紙合適位置放置該元件。放置后再依次放置其他元件。2)根據(jù)所給原理圖，對元件

28、進行布局。3)單擊Wiring Tools工具欄中的 和圖標，分別放置電源和接地，其中電源需在浮動狀態(tài)下按Tab鍵或放置后雙擊該元件，將其屬性對話框中的Net項改為VUSB。而接地的名稱注意要寫上GND，其Show Net Name后的復選框要去掉，即隱藏該名稱GND。,操作步驟,4)執(zhí)行快捷鍵P|W，光標變成十字形。單擊鼠標左鍵確定導線的起點。5)執(zhí)行快捷鍵P|N，光標變成十字形且?guī)в幸粋€初始標號為“Net Label1”隨光標

29、浮動，Tab鍵，在出現(xiàn)的對話框中的Net中填寫名稱，點擊OK，當出現(xiàn)紅色交叉標志時，單擊完成放置。對于縱向的網(wǎng)絡(luò)標號，按空格鍵可改變其方向，當出現(xiàn)紅色交叉標志時，單擊即可完成放置。此時光標仍處于放置網(wǎng)絡(luò)標號的狀態(tài)，重復操作即可放置其他的網(wǎng)絡(luò)標號，右擊鍵即可退出。6)按快捷鍵P|V|N，光標變成十字形且?guī)в胁㈦S光標浮動。移動光標到IC1114需要放置忽略ERC測試點的引腳上，當出現(xiàn)紅色交叉標志時，單擊完成放置。重復操作放置其他的忽略ER

30、C測試點，右擊退出。繪制完成的U盤接口電路如圖2-64所示。,操作步驟,圖2-64 U盤接口電路,操作步驟,（5）U盤連接器及開關(guān)電路的繪制 在“Miscellaneous Devices.Lib”庫中選擇連接器Header6和開關(guān)元件SW-SPDT，雙擊鼠標，將該元件放置在圖紙中，注意開關(guān)元件SW-SPDT需要進行浮動狀態(tài)下的Y鏡像。工作區(qū)執(zhí)行快捷鍵P|P，連接導線，完成相關(guān)設(shè)計，繪制完成的U盤連接器及開關(guān)電路分別如圖2-65和

31、圖2-66所示。,圖2-65 連接器Header6電路 圖2-66 開關(guān)設(shè)計,操作步驟,5.合理布局各模塊如果圖紙整體布局位置需要調(diào)整，可采用選取某一模塊，整體移動或剪切粘貼，整體選取的如圖2-67所示，將鼠標放在選取后的圖形中央位置，按住左鍵，拖動鼠標即可整體移動。,圖2-67 整體選取移動,操作步驟,6. 添加注釋1）單擊 按鈕，點擊 添加說明文字。2）當出現(xiàn)浮

32、動的Net1后，按Tab鍵，出現(xiàn)注釋屬性對話框，如圖2-68所示，在該圖中將Net1改為“U盤電路原理圖”，點擊該對話框中的Change System Fonts按鈕，出現(xiàn)如圖2-69對話框，選擇字體大小為28.字體選默認值。分別點擊OK。3）鼠標上跟隨一個標有“U盤電路原理圖”的字符串，移動鼠標到合適位置，點擊左鍵，放置到界面上，單擊右鍵撤銷放置。效果如圖2-70所示。,操作步驟,圖2-68 注釋屬性對話框