第22-23讲PCB自动布线与流水灯PCB设计
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1、 PCBPCB辅助设计辅助设计 1PCBPCB辅助设计辅助设计制作：制作： 福建信息职业技术学院福建信息职业技术学院 郭勇郭勇 PCBPCB辅助设计辅助设计 2第第22-2322-23讲讲 PCBPCB自动布线与流水灯自动布线与流水灯PCBPCB设计设计主主 要要 内内 容容一、一、流水灯产品介绍及设计说明流水灯产品介绍及设计说明二、元件预布局与二、元件预布局与装载网络表装载网络表三、三、元件自动布局及手工调整元件自动布局及手工调整四、四、PCBPCB预布线预布线五、自动布线规则设置五、自动布线规则设置六、自动布线及手工调整六、自动布线及手工调整七、泪滴使用七、泪滴使用八、设计规则检查八、设计
2、规则检查 PCBPCB辅助设计辅助设计 3 PCBPCB辅助设计辅助设计 4 流水灯常用于电子玩具和场所装饰中，可以美化环流水灯常用于电子玩具和场所装饰中，可以美化环境，渲染气氛。本例中的流水灯电路采用双面圆形境，渲染气氛。本例中的流水灯电路采用双面圆形PCBPCB，通过通过1616个环形排列的发光二极管进行流水显示，发光二个环形排列的发光二极管进行流水显示，发光二极管的显示由微处理器极管的显示由微处理器89C5189C51编程控制。编程控制。 一、流水灯产品介绍及设计说明一、流水灯产品介绍及设计说明 PCBPCB辅助设计辅助设计 5 1. 1.设计前的准备设计前的准备 建立项目文件建立项目文
3、件“流水灯流水灯.PRJPCB”.PRJPCB”，根据图，根据图6-16-1绘绘制流水灯原理图，元件的参数参考表制流水灯原理图，元件的参数参考表6-16-1，对电路进行，对电路进行编译，修改原理图中的错误。编译，修改原理图中的错误。 参考图参考图6-2 6-2 ，设计，设计MC7805MC7805的卧式封装的卧式封装TO-220HTO-220H，相邻焊盘间距。相邻焊盘间距。 参考图参考图6-36-3设计复位按钮的封装设计复位按钮的封装SWSW，外型尺寸为，外型尺寸为6mm6mm6mm6mm。 根据表根据表6-16-1重新设置好各元件的封装。重新设置好各元件的封装。 PCBPCB辅助设计辅助设计
4、 6 PCBPCB辅助设计辅助设计 7二、元件预布局与装载网络表二、元件预布局与装载网络表 1. 1.规划规划PCBPCB 采用公制规划尺寸，采用公制规划尺寸，PCBPCB的机械轮廓半径的机械轮廓半径51mm51mm，电气轮廓电气轮廓50mm50mm。 2. 2.放置螺丝孔放置螺丝孔 根据图根据图6-46-4所示的所示的位置，执行菜单位置，执行菜单“放放置置”“焊盘焊盘”，在图，在图示位置放置示位置放置3 3个个3mm3mm焊盘，焊盘，焊盘编号均设置为焊盘编号均设置为0 0。 PCBPCB辅助设计辅助设计 8 PCBPCB辅助设计辅助设计 9重复重复1616次，次，标号依次加标号依次加1 1
5、元件旋转角元件旋转角度度22.522.5 元件圆元件圆形排列形排列 PCBPCB辅助设计辅助设计 10 PCBPCB辅助设计辅助设计 11 PCBPCB辅助设计辅助设计 12 PCBPCB辅助设计辅助设计 13三、元件自动布局及手工调整三、元件自动布局及手工调整 1. 1.元件自动布局元件自动布局 在进行自动布局前，必须在禁布层（在进行自动布局前，必须在禁布层（Keep out Keep out LayerLayer）上规划）上规划PCBPCB的电气边界，然后才能载入网络表文的电气边界，然后才能载入网络表文件，预布局的元件必须设定为锁定状态。件，预布局的元件必须设定为锁定状态。 执行菜单执行菜
6、单“工具工具”“放置元件放置元件”“自动布局自动布局”，屏幕弹出屏幕弹出“自动布局自动布局”对话框，如图对话框，如图6-126-12、6-136-13所示。所示。在元件较少在元件较少的电路中使的电路中使用用 在元件较多在元件较多的电路中使的电路中使用用 需设置参需设置参数数 PCBPCB辅助设计辅助设计 14 自动布局的效果都不是很理想，存在较多不合理的自动布局的效果都不是很理想，存在较多不合理的地方，因此在自动布局后还要进行手工布局调整。地方，因此在自动布局后还要进行手工布局调整。 本电路采用分组布局，选中【快速元件布局】复选本电路采用分组布局，选中【快速元件布局】复选框，布局效果如图框，布
7、局效果如图6-146-14所示，各元件之间存在网络飞线，所示，各元件之间存在网络飞线，体现节点间连接关系，但它不是实际连线，布线时要用体现节点间连接关系，但它不是实际连线，布线时要用印制导线来代替。印制导线来代替。 2.2.手工布局调整手工布局调整 手工布局调整主要是通过移动元件、旋转元件等方手工布局调整主要是通过移动元件、旋转元件等方法合理地调整元件的位置，减少网络飞线的交叉。法合理地调整元件的位置，减少网络飞线的交叉。 对于处于锁定状态的元件必须先在对于处于锁定状态的元件必须先在“元件属性元件属性”中中去除锁定状态才能移动。去除锁定状态才能移动。 布局调整结束后，执行菜单布局调整结束后，执
8、行菜单“查看查看”“显示三维显示三维PCBPCB板板”，显示元件布局的，显示元件布局的3D3D视图，观察元件布局是否合视图，观察元件布局是否合理。理。 手工布局调整后的流水灯电路如图手工布局调整后的流水灯电路如图6-156-15所示所示 。 自动布局自动布局效果不好效果不好 PCBPCB辅助设计辅助设计 15四、四、PCBPCB预布线预布线 PCBPCB辅助设计辅助设计 16顶层顶层露铜露铜底层底层覆铜覆铜 PCBPCB辅助设计辅助设计 17 4. 4.锁定预布线锁定预布线 有些电路在自动布线前已经针对某些网络进行了有些电路在自动布线前已经针对某些网络进行了预布线，如果要在自动布线时保留这些预
9、布线，可以预布线，如果要在自动布线时保留这些预布线，可以在自动布线器选项中设置锁定所有预布线。在自动布线器选项中设置锁定所有预布线。 执行菜单执行菜单“自动布线自动布线”“设定设定”，屏幕弹出，屏幕弹出“SitusSitus布线策略布线策略”对话框，选中对话框下方的【锁对话框，选中对话框下方的【锁定全部预布线】复选框，锁定全部预布线，单击定全部预布线】复选框，锁定全部预布线，单击“OK”OK”按钮退出设置状态。按钮退出设置状态。 PCBPCB辅助设计辅助设计 18五、自动布线规则设置五、自动布线规则设置设计规则设计规则列表栏列表栏设计详细设计详细内容栏内容栏 PCBPCB辅助设计辅助设计 19
10、 1. 1.电气设计规则（电气设计规则（ElectricalElectrical） 电气设计规则是电气设计规则是PCBPCB布线过程中所遵循的电气方面的布线过程中所遵循的电气方面的规则，主要用于规则，主要用于DRCDRC电气校验。共包含了电气校验。共包含了4 4个子规则。个子规则。 ClearanceClearance（安全间距规则设置）（安全间距规则设置） 安全间距规则用于设置安全间距规则用于设置PCBPCB上不同网络的导线、焊盘、上不同网络的导线、焊盘、过孔及覆铜等导电图形之间的最小间距。通常情况下安过孔及覆铜等导电图形之间的最小间距。通常情况下安全间距越大越好，但是太大的安全间距会造成电
11、路布局全间距越大越好，但是太大的安全间距会造成电路布局不够紧凑，增加不够紧凑，增加PCBPCB的尺寸，提高制板成本。的尺寸，提高制板成本。 安全间距通常设置为安全间距通常设置为10mil10mil20mil20mil（0.254mm0.254mm0.508mm0.508mm）。）。 用鼠标左键单击图用鼠标左键单击图6-196-19中的【中的【ClearanceClearance】规则，系】规则，系统默认一个名称为统默认一个名称为“Clearance”Clearance”的子规则，单击该规则的子规则，单击该规则名称，显示该规则的属性设置信息，可以进行设置。名称，显示该规则的属性设置信息，可以进行
