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项目2 路灯控制电路的PCB设计

时间：2024-02-08 15:01:22   作者: 智能灯杆解决方案

  项目2路灯控制电路的PCB设计任务一：原理图绘制基础任务描述结合课程所学的protel软件基本操作基础知识，根据所提供的电路图资料，为路灯控制电路PCB计新建（工程）项目文件夹、PCB设计（工程）项目文件(xx.prj)和原理图设计文件（XX.schdoc），并绘制路灯控制电路的原理图。任务分析【学习要求】1.了解、熟悉常用电气图形(电路元件等)符号；2.熟悉、巩固protel软件新建PCB工程（项目）文件、新建原理图文件、原理图图纸参数设置、原理图库加载、元件调用、元件搜索、元件参数设置、元件连接、放置网络标号、放置电源端口、ERC检查等电路原理图绘制的基本操作的过程；3.简单分析电路原理【学习重点、难点】1.手工绘制简单电路原理图；2.理解网络标号的含义，掌握其正确的放置方法；任务实施【课前预习】（一）预习要求1．每组同学准备之前课程中所做的电路板；2．每组同学准备之前课程中所做的电路板的原理图；（二）尝试练习学生在预习过程中带着以下问题进行学习和思考1.举例电路板中所用元器件的名称。2.粗略地介绍自己准备的电路板的电路组成？3.粗略地介绍自己准备的电路板的电路工作过程？【课堂学习】按照所提供的电路绘制电路原理图学生在学习过程中回答以下问题（1）常用元件符号名称元件符号元件名名称元件符号元件名电阻发光二极管电位器光敏二极管电感二极管硅桥无极性电容三极管电解电容电池开关二极管扬声器稳压二极管变压器三端稳压芯片继电器（2）使用网络标号时应注意些什么问题?网络标号与文本字符串在原理图中各有何意义？有什么区（3）正确理解端口Port的含义和使用方法，相同名字的端口（port）名称和网络标号或电源端口powerport名称在物理上表达电路的何种连接关系?（4）如何来解决在软件中无法查找到的部分电路元件？项目2路灯控制电路的PCB设计任务二：原理图库元件绘制任务描述1.结合课程所学的protel软件基本操作基础知识，根据所提供的电路图资料，在原有路灯控制电路PCB设计项目工程基础上，新建原理图库文件（xx.schLib），绘制protel软件的原理图库中无法查找到的路灯控制电路中光敏电阻和电位器原理图库元件；2.调用自制元件库元件完善路灯控制电路原理图，并再次核对原理图确保绘制准确无误，生成网络表，供PCB设计备用。3.完成上述任务后再完成实验指导书中实验四的拓展练习任务，进一步巩固原理图库元件的绘制技任务分析【学习要求】1.掌握protelDXP软件掌握原理图库文件的新建及图纸属性设置方法及步骤等元件库编辑器的基本操作；2.掌握掌握用元件库编辑器来制作电路元器件；3.掌握如何在原理图中调用自制原理图库元件；【学习重点、难点】1.手工绘制各类原理图库元件；2.如何在电路原理图中选用多套部件单元元件的不同部件单元；任务实施【课前预习】（一）预习要求1.预习教材中关于原理图库元件绘制的相关知识（二）尝试练习学生在预习过程中带着以下问题进行学习和思考1.如何旋转元件的管脚?2.设计多套部件单元的元件时，应如何操作?3.如何在电路原理图中选用多套部件单元元件的不同部件单元？【课堂学习】按照所提供的辅助资料绘制原理图库元件，完成后在原理图中调用自制的元件；然后完成实验指导书实验四的练习，进一步巩固、拓展不一样的原理图库元件的绘制方法。学生在学习过程中回答以下问题（1）通常是在图纸中第几象限靠近原点的地方开始绘制原理图库元件？（2）一个原理图库里面能够准确的通过需要绘制多少个原理图库元件？（3）在一个原理图库中绘制完一个元件后，如果原理图库中还需要绘制其他元件，如何绘制第二个、第三个乃至更多的元件?（4）如何在原理图中调用自己绘制的原理图元件？项目2路灯控制电路的PCB设计任务三：PCB库及元件封装制作任务描述1.结合课程所学的protel软件基本操作基础知识，根据所提供的电路图资料，根据所提供的电子元件实物，为电路各元件选择准确的封装。2.在原有路灯控制电路PCB设计项目工程基础上，新建封装库文件（xx.pcbLib），根据路灯控制电路中光敏电阻、电位器、继电器、三端稳压芯片7812各实物的外型和引脚参数绘制元件封装；3.更新路灯控制电路元件封装：调用自制的元件封装在原理图中完善路灯控制电路各元件封装的选择，并再次生成网络表，供PCB设计备用。4.完成上述任务后再完成实验指导书中实验七的拓展练习任务，进一步巩固封装库元件的绘制技能。任务分析【学习要求】1.了解、熟悉常用元器件封装符号；2.熟悉、巩固protel软件新建PCB封装库设计文件、PCB封装库图纸参数设置、元件封装绘制、自制封装元件的调用等元件封装绘制的基本操作流程；3.简单分析电路原理【学习重点、难点】1.掌握PCB元件库编辑器的基本操作；2.掌握用PCB元件库编辑器绘制元件封装；任务实施【课前预习】（一）预习要求1.预习教材中关于封装库元件绘制的相关知识；2.结合路灯控制电路原理图和实物，将各元件实物与原理图中各元件以及各元件选用的封装图三者一一对应，确保各元件封装选择与实物需求的封装相符合。（二）尝试练习学生在预习过程中带着以下问题进行学习和思考1.常用元器件的封装有哪些形式？2.设计印制电路板元件封装时，封装的外框应放置在哪一层，为什么?3.如何设置元件封装的参考点？【课堂学习】按照所提供的辅助资料绘制元件封装，完成后再原理图中调用自制的元件封装；然后完成实验指导书实验七的练习，进一步巩固、拓展不同类型的元件封装的绘制方法。学生在学习过程中回答以下问题（1）绘制元件封装需要知晓元件哪些参数？如何测量？（2）一个封装库里面可以根据自身的需求绘制多少个元件封装？（3）一个封装库里面可以根据需要绘制多少个元件封装？（4）在一个封装库中绘制完一个元件后，如果封装库中还需要绘制其他元件封装，如何绘制第二个、第三个乃至更多的元件封装?（5）如何调用自己绘制的元件封装？项目2路灯控制电路的PCB设计任务四：PCB设计——认知印刷电路板及电路板规划任务描述结合印刷电路板样板实物认知印刷电路板，了解印刷电路板组成要素，结合课程所学的protel软件基本操作基础知识，根据所提供的电路图资料，在前期完成的基础上新建PCB设计文件(xx.pcbDoc)，完成路灯控制电路的电路板规划，掌握PCB编辑器的基本用法。任务分析【学习要求】1.了解、熟悉印刷电路板的作用、种类、组成要素；2.熟悉、巩固protel软件新建PCB设计文件、PCB环境参数及图纸参数设置等电路板规划的基本操作的过程；【学习重点、难点】1.掌握印刷电路板基本组成要素，常用元件封装形式；2.熟悉PCB编辑器的基本用法，掌握印刷电路板规划基本内容和操作的过程；任务实施【课前预习】（一）预习要求1．预习教材中关于PCB组成要素、常用元件封装等相关知识，并通过查阅书籍、网络搜索等渠道收集常用元器件封装类型；2．预习protel 软件的PCB 编辑器的基本用法相关知识； （二）尝试练习 学生在预习过程中带着以下问题进行学习和思考 1.印刷电路板包含哪些组成要素？ 2.插件式电阻、电容、二极管、三极管、电位器等元件常用的封装形式有哪些？他们的封装名称代 表的含义是什么？具体封装符号是什么？怎么根据元件实物为其选择正确的封装形式？ 3.规划PCB 板有几种方式？ PCB 板外形规划通常应遵循什么原则？ 4.PCB 中常用板层有哪些？各板层对应的中英文名称是什么？软件默认显示的 PCB 板层有哪些？怎 么根据需求设置PCB 板层的显示？ 5.PCB 环境参数设置包含哪些内容？捕获栅格、可视栅格1、可视栅格2、元器件网格各代表什么含 义？怎么根据需求设置其参数？ 【课堂学习】 按照所提供的电路和元件实物规划电路PCB 学生在学习过程中回答以下问题（1）写出路灯控制电路中各元件所选择的封装形式，并能正确地指认出对应的元件实物 元件编号 元件名称 封装 元件编号 元件名称 封装 （2）PCB 板封装库的扩展名是什么？ （3）常用分立封装元件大部分在哪一个封装库中，连接件在哪一个封装库中？ （4）解释常用元件封装名称的含义： 电阻：AXIAL0.3-AXIAL0.7 其中数字0.4-0.7 代表什么含义？ 瓷片电容：RAD0.1-RAD0.3 其中数字0.1-0.3 代表什么含义？ 电解电容：RB.1/.2-RB.4/.8 其中数字.1/.2-.4/.8 代表什么含义？ 二极管：DIODE0.4-DIODE0.7 其中数字0.4-0.7 代表什么含义？ （5）分别写出DIP、PLCC、PGA、QUAD、SOP、SPGA、BGA的中文名称及用途。 （6）在规划电路板时，电路板的边框（电气边界）线应该选择在哪一层绘制？ （7）安装孔在电路板中的作用是什么？如何放置？ 项目2 路灯控制电路的PCB 设计 任务五：PCB 设计——元件布局 任务描述结合课程所学的protel 软件基本操作基础知识，根据所提供的电路图资料，在前期完成的基础上完 成路灯控制电路印刷电路板的元件布局。 任务分析【学习要求】 1.了解、熟悉常用PCB元件布局规则； 2.熟悉、巩固protel 软件装载网络表、元件布局的基本操作方法； 【学习重点、难点】 1.参照《印刷电路板设计规范》等企业标准，掌握PCB设计流程和实施规范； 2.如何按照PCB元件布局原则实施元件布局； 任务实施【课前预习】 （一）预习要求 1．预习教材中关于PCB 板元件布局原则相关知识；2．了解企业PCB 设计规范，并与教材元件布局 相关知识； （二）尝试练习 学生在预习过程中带着以下问题进行学习和思考 1.元器件布局的基本原则。 2.protel 软件中综合自动布局有哪两种方式？操作的过程是什么？ 【课堂学习】 按照所提供的电路PCB 图完成元器件手动布局 学生在学习过程中回答以下问题 （1）比较综合自动布局和手动布局的优缺点？ （2）元件手动布局中如何选装元件的摆放方向？ （3）单面板元器件一律摆放在哪一层？双面板或多层板元器件绝大多数元器件摆放在哪一层？个别 元件有特殊需要的可以摆放在哪一层？ （4）路灯控制电路中的电位器在布局时应如何考虑其在电路板中的位置关系，使其工作时方便调 （5）路灯控制电路中直流稳压电源电路部分的变压器是否摆放在印刷电路板上？若不摆放，又该如何变通处理？ （6）元器件布局完成后，要不要调整元器件标注？为什么？ 项目2 路灯控制电路的PCB 设计 任务六：PCB 设计——元件布线 任务描述结合课程所学的protel 软件基本操作基础知识，根据所提供的电路图资料，在前期完成的基础上完 成路灯控制电路印刷电路板的元件布线。 任务分析【学习要求】 1.了解、熟悉常用PCB布线.熟悉、巩固protel 软件的布线规则设置内容和各选项的含义； 3.熟悉、巩固protel 软件自动布线和手工布线的基本方法，包括导线层次选择、导线拐角等。