第14章PCB印刷电路板设计.ppt

第14章 印刷电路板设计v本章简要介绍Proteus的高级布线和编辑软件（ARES）的使用方法和参数设置；印刷电路板（PCB）设计流程。并通过对单片机最小系统的PCB设计，介绍基于Proteus ARES元器件封装检查；加载网络表及设计元件封装；规划电路板并设置相关参数；元件布局及调整；布线并调整；检查规则；敷铜；制作3D效果图；CADC AM输出过程。14.1 启动ARES系统v印刷电路板（PCB）是一个设计走向产品的必经之路，Proteus系统中提供了实现这种功能的软件(ARES.EXE)，ARES的英文全称为Advanced Routing and Editing Software（高级布线和编辑软件），它的主要功能是完成PCB印刷电路板设计，包括网络表的导入、元器件的布局、布线、设计文件的输出等。ARES与ISIS.EXE结合可以将设计调试好的原理图电路很方便地变成印刷电路板。vARES系统窗口系统窗口图图14.1.1 ARES系统窗口系统窗口 14.2 ARES窗口简介vARES系统界面的主要操作包括主菜单和快捷图标工具，有以下10个部分组成 14.3 工具箱和对象操作v放置对象放置对象（Object Placement）的步骤如下：v（1）根据对象的类型在工具箱选择相应模式的图标。v（2）根据对象的具体类型选择子模式图标。v（3）从选择器里选择对象名称，如果对象有方向，将会在预览窗口显示出来，可以通过预览对象方向按钮对对象进行方向调整。v（4）指向编辑窗口并单击放置对象。v选中对象选中对象（Tagging an Object）：用鼠标指针指向对象并右击，可以选中某对象；通过按住鼠标左键并拖动，可以框选一组对象。在空白处单击，可以取消所有对象的选择。v删除对象删除对象（Deleting an Object）：用鼠标指针指向对象，并双击鼠标右键，可以删除该对象，同时删除该对象的所有连线。v拖动对象拖动对象（Dragging an Object）：用鼠标指针指向对象并按住鼠标左键拖曳，可以拖动该对象。14.4 Proteus ARES参数设置v（1）层面设置）层面设置图图14.4.1 设置层面对话框设置层面对话框v（2）定义板层对）定义板层对图图14.4.2 Edit Layer Pairs对话框对话框v（3）环境设置）环境设置图图14.4.3 环境设置环境设置v（4）层面颜色设置）层面颜色设置图图14.4.4 层面颜色设置对话框层面颜色设置对话框v（5）默认设计规则设置）默认设计规则设置图图14.4.5 设置默认规则对话框设置默认规则对话框v(6)栅格设置栅格设置图图14.4.6 栅格设置对话框栅格设置对话框v（7）编辑界面设置）编辑界面设置图图14.4.7 显示层设置对话框显示层设置对话框14.5 印制电路板（PCB）设计流程v（1）绘制原理图）绘制原理图v（2）规划电路板）规划电路板v（3）设置参数）设置参数v（4）装入网络表格及元件封装）装入网络表格及元件封装v（5）元件的布局）元件的布局v（6）自动布线）自动布线v（7）手工调整）手工调整v（8）后期处理及输出）后期处理及输出14.6 基于Proteus ARES单片机最小系统的PCB制作实例v本文以一个单片机最小系统为例，介绍如何用Proteus制作PCB。本例子的主要步骤如下：（1）绘制电路原理图并仿真调试及元器件封装检查；（2）加载网络表及设计元件封装；（3）规划电路板并设置相关参数；（4）元件布局及调整；（5）布线并调整；(6)检查规则；（7）敷铜；（8）制作3D效果图；(9)CADC AM输出。14.6.1 绘制电路原理图并仿真调试及元器件封装检查v单片机最小系统电路图单片机最小系统电路图 图图14.6.1 单片机最小系统电路图单片机最小系统电路图v元器件封装检查元器件封装检查图图14.6.2 元器件封装检查元器件封装检查v封装设置封装设置图图14.6.3 封装设置封装设置v 封装选择封装选择图图14.6.4 封装选择封装选择v 确认引脚确认引脚 图图14.6.5 确认引脚确认引脚 v 属性分配属性分配图图14.6.6 属性分配属性分配14.6.2 加载网络表及设计元件封装v加载网络表加载网络表图图14.6.8 要求选择封装对话框要求选择封装对话框v设计元件封装设计元件封装v对于封装库中没有的封装或者是与实际的元件不符的封装，就需要自己动手设计封装。元器件封装是器件在PCB上的外形和引脚分布，它描述的是元器件的外形和焊盘的位置，所以外形和焊盘是元器件封装的两个最重要的要素。这里以设计按钮开关的封装为例，介绍设计一个元件的封装的具体步骤。v放置焊盘v编辑引脚号v添加元器件丝印外边框v保存封装v加载封装v3）修改元器件封装）修改元器件封装v在PCB设计中，原理图的每个元件必须带有封装信息，但ISIS系统中添加元器件时，系统会自动给大多数元件配置了一个封装，但这个封装不一定合适使用者的设计，因此需要修改元器件的封装。修改元器件的封装的具体步骤 如下：v选中要修改的元器件，先单击右键再单击左键，弹出属性对话框 图图14.6.20 保存封装对话框保存封装对话框v封装选择对话框图图14.6.21 加载封装对话框加载封装对话框14.6.3 设置电路板的相关参数v放置元器件之前需要设置好电路板的相关参数图图14.6.24 默认设置窗口默认设置窗口14.6.4 元件布局及调整v（1）元件布局）元件布局图图14.6.26 自动布局设置自动布局设置v元件调整元件调整图图14.6.28 PCB的元件布局完成图的元件布局完成图14.6.5 布线并调整v自动布线设置对话框自动布线设置对话框 图图14.6.29 自动布线设置对话框自动布线设置对话框v过孔尺寸过孔尺寸图图14.6.30 过孔尺寸过孔尺寸v 过孔属性对话框过孔属性对话框图图14.6.31 过孔属性对话框过孔属性对话框v 布线完成图布线完成图图图14.6.32 布线完成图布线完成图14.6.6 规则检查vCRC（断线检测）检查）检查 vDRC（设计规则检测）检查）检查 14.6.7 敷铜v顶层敷铜顶层敷铜图图14.6.36 顶层敷铜设置对话框顶层敷铜设置对话框图图14.6.37 顶层敷铜效果顶层敷铜效果v底层敷铜底层敷铜图图14.6.38 底层敷铜设置对话框底层敷铜设置对话框图图14.6.39 底层敷铜效果底层敷铜效果14.6.8 3D效果显示v3D正面效果图正面效果图 图图14.6.40 3D正面效果图正面效果图14.6.9 输出CADCAMv CADCAM输出对话框输出对话框 图图14.6.41 CADCAM输出对话框输出对话框v在此对话框中设置好相应的参数后，单击“OK”，即可生成顶层的光绘文件。执行菜单命令“Output”“Gerber View”菜单项，打开一个浏览窗口，选中前面所产“CADCAM READ-ME”文件(liushuideng-CADCAM READ-ME.TXT)，v弹“Gerber View”对话框，单击“OK”，显示出的“Gerber”文件如图14.6.42所示。v Gerber文件文件图图14.6.42 Gerber文件文件14.5 小结v本章介绍了Proteus ARES的使用方法和参数设置，印刷电路板（PCB）设计流程即绘制原理图、规划电路板、设置参数、装入网络表格及元件封装、元件的布局、自动布线、手工调整、后期处理及输出，并以单片机最小系统的PCB设计为例，介绍基于Proteus ARES元器件布局、布线、敷铜、预览和输出。