AD20~PCB的板层设计和布线

  1、打开51单片机最小系统的工程文件。

  2、完成原理图后续工作:打开原理图文件,双击元件“CH340X”窗口右边弹出元件内部属性设置界面,在窗口下方点击“Footprint ->Add…”按钮进入添加元件类型界面,进入元件封装选择界面,点击界面上“浏览”按钮显示封装库的内容,选择“CH340X封装库.Pcblib”,选择该封装库中的“CH340X”元件封装并点击“确定”。采用同样方法将“Micro USB”元件封装定义为“Micro USB”。

  3、创建PCB文件:在“文件”菜单下,选择“新的”选项中的“PCB”选项,进入PCB编辑的初始工作界面。

  4、保存PCB文件:在“文件”菜单下,选择“保存”选项,将文件命名为“51单片机最小系统”并进行保存。

  5、从原理图中导入元件:打开原理图,在“设计”菜单下,选择第一项“Updata PCB Document 51单片机最小系统.PcbDoc”,弹出导入元件的窗口,

单击“验证变更”按钮,系统将扫描所有的改变,看能否在PCB上执行所有改变,进行合法性校验以后单击“执行变更”按钮,系统将完成网络表的导入,同时在每一项的“检测,完成”栏目中显示

标记提示导入成功,点击“关闭”关闭窗口。

  6、打开PCB编辑窗口,黑色部分为工作区域,拖动元件框,将刚才导入的元件全部拖入工作区域内,这时可以删除元件框,只保留元件。

  7、PCB编辑界面跟原理图编辑界面类似,包括视图的放大和缩小以及元件的移动、翻转等等。*禁止采用“X”“Y”翻转,会导致PCB错误,可以采用“L”将器件进行镜像操作*

  8、点击右边“Properties(属性)”选项,进入工作界面的属性修改:常用的设置有:“Grid Manager-> 步进值->步进X”选项中的“X”和“Y”分别可以设定鼠标移动的横坐标和纵坐标的最小移动距离, 根据PCB元件及布线的具体尺寸需要进行设定;“Other->Unit”选项可以修改使用的单位(“mils”选项为毫英寸作为单位,“mm”选项为毫米作为单位);

9、制定PCB板边框尺寸:在PCB绘制快捷工具栏中选择测量尺寸,点击右键选择“线性尺寸”量出一个40mm*70mm尺寸,在编辑窗口下方有一排选项卡,分别有不同的层可以选择。选择“Keep-out Layer”层,在“放置-> 走线”菜单下选择“线径”选项,画出所需的PCB板大小。选中所有“Keep-out Layer”边框,点击“设计->板子形状->按照选择对象定义”就可以重新建立一个40mm*70mm的工作区域。

*快捷工具栏*

10、对元器件进行布局,使得元件的分布更加合理,可以根据原理图分区域布局,连线更短更简洁。

  11、设定布线规则:在“设计”菜单下选择“规则”进入布线规则的设定界面,常用的规则设定如下:在“Electrical[ɪˈlektrɪkl]电的”选项中选择“Clearance[ˈklɪərəns]间隙”选项,改变图形中“最小[ˈmɪnɪməm]Minimum Clearance”的参数可以设定走线的安全间距;

在“Routing”选项中选择“Width”选项,改变图形中“最小宽度”的参数可以设定走线的最小宽度,改变(首选线宽)”的参数可以设定走线的默认宽度,改变“最大宽度”的参数可以设定走线的最大宽度;

在“Routing”选项中选择“Routing Vias[vias]通孔”选项,改变图形中的参数分别可以修改过孔的外圆和内孔的最大值、最小值、默认值,规则设定完毕后,点击右下方的“Apply[əˈplaɪ]应用”按钮进行规则的应用,点击“OK”进行确认并关闭窗口。

  12、手动画线:在“放置”菜单下,选择“走线”选项可以放置一根连线。在放置连线前,首先要选择相应的层,常用的层有:“Top Layer”为顶层,用于绘制PCB板顶层的连线;“Bottom Layer”为底层,用于绘制PCB板底层的连线;“Top Overlay”为顶层丝印层,该层所画的线不具备连线作用,在PCB板上表现为油墨喷绘,一般作为元件的标号、标称值或者放置标尺、文字说明等;“Bottom Overlay”为底层丝印层,作用与“Top Overlay”相同;“Keep-out Layer”为禁止布线层,该层所画的线不具备连线作用,在PCB板上表现为切割线,一般用作绘制PCB板大小,因此在PCB板上用该层画出一个矩形框范围,所有元件都应放在该矩形框范围内。

  13、布线过程中层的切换:在布线过程中,如需要进行层的切换(即由顶层换成底层,或者由底层换成顶层),可利用键盘上的“+”号或者“-”号进行切换,在走线层切换过程中,软件会在顶层和底层的连线中自动添加过孔,以保证两层之间的连线相互连通。

  14、改变走线拐点:在布线过程中,如需要改变走线拐点,可画线的状态下利用“Shift+空格键”进行改变。

  15、更改走线宽度:在布线过程中,如需改变走线的宽度,可在画线的状态下按一下键盘上的“Tab” 键,进入走线属性修改,根据图形提示修改线宽。

  16、手动画线原则:可先画好线宽统一的信号线,再画线宽统一的电源线,最后再画线宽不固定的电源线。

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