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本书以Altium公司的开发软件Altium Designer 15为平台,以本书配套的STM32核心板为实践载体,对电路设计与制作的全过程进行讲解。主要包括STM32核心板程序下载与验证、STM32核心板焊接、Altium Designer软件介绍、STM32核心板的原理图设计及PCB设计、创建元器件库、输出生产文件以及制作电路板等。本书所有知识点均围绕着STM32核心板,希望读者通过对本书的学习,能够快速设计并制作出一块属于自己的电路板,同时掌握电路设计与制作过程中涉及的所有基本技能。本书既可以作为高等院校相关专业的电路设计与制作实践课程教材,也可作为电路设计及相关行业工程技术人员的入门培训用书。
第1章基于STM32核心板的电路设计与制作流程
11什么是STM32核心板
12为什么选择STM32核心板
13电路设计与制作流程
14本书配套资料包
15本书配套开发套件
本章任务
本章习题
第2章STM32核心板介绍
21STM32芯片介绍
22STM32核心板电路简介
221通信-下载模块接口电路
222电源转换电路
223JTAG/SWD调试接口电路
224独立按键电路
225OLED显示屏接口电路
226晶振电路
227LED电路
228STM32微控制器电路
229外扩引脚
23基于STM32核心板可以开展的实验
本章任务
本章习题
第3章STM32核心板程序下载与验证
31准备工作
32将通信-下载模块连接到STM32核心板
33安装CH340驱动
34通过mcuisp下载程序
35通过串口助手查看接收数据
36查看STM32核心板工作状态
37通过STLink下载程序
本章任务
本章习题
第4章STM32核心板焊接
41焊接工具和材料
42STM32核心板元器件清单
43STM32核心板焊接步骤
44STM32核心板分步焊接
441焊接第一步
442焊接第二步
443焊接第三步
444焊接第四步
445焊接第五步
45元器件焊接方法详解
451STM32F103RCT6芯片焊接方法
452贴片电阻(电容)焊接方法
453发光二极管(LED)焊接方法
454肖特基二极管(SS210)焊接方法
455低压差线性稳压芯片(AMS1117)焊接方法
456晶振焊接方法
457贴片轻触开关焊接方法
458直插元器件焊接方法
本章任务
本章习题
第5章Altium Designer软件介绍
51PCB设计软件介绍
52硬件系统配置要求
53Altium Designer 15软件安装
54Altium Designer 15软件配置
本章任务
本章习题
第6章STM32核心板原理图设计
61原理图设计流程
62创建PCB工程
63创建新原理图文件
64原理图规范
641设置可视栅格和捕捉栅格
642设置纸张大小
643设置右下角标题
65快捷键介绍
66加载元器件库
661打开Libraries面板
662加载和卸载元器件库方法一
663加载和卸载元器件库方法二
67放置和删除元器件
68元器件的连线
69原理图的编译
610常见问题及解决方法
6101网络标号悬空
6102导线垂直交叉但未连接
6103检查同一网络是否连通
6104检查VCC与GND网络是否短路
6105在原理图中复制元器件
6106在原理图中对元器件进行90°旋转
6107在原理图中将元器件相对于X轴或Y轴进行翻转
本章任务
本章习题
第7章STM32核心板的PCB设计
71PCB设计流程
72创建PCB文件
73规则设置
731安全间距
732线宽
733过孔
734阻焊层间距
735丝印
736层的设置
74将原理图导入PCB
75基本操作
751绘制板框
752绘制定位孔
753统一修改编号丝印大小
76元器件的布局
761布局原则
762布局基本操作
77元器件的布线
771布线基本操作
772布线注意事项
773STM32分步布线
78丝印
781添加丝印
782丝印的方向
783批量添加底层丝印
784STM32核心板丝印效果图
79泪滴
791添加泪滴
792删除泪滴
710过孔盖油
7101单个过孔盖油
7102批量过孔盖油
711添加电路板信息和信息框
7111添加电路板名称丝印
7112添加版本信息和信息框
7113添加PCB信息
712覆铜
7121设置覆铜规则
7122覆铜操作
713DRC规则检测
714常见问题及解决方法
7141Footprint Not Found问题
7142Unknown Pin和Failed to add class member问题
本章任务
本章习题
第8章创建元器件库
81集成库的组成
82集成库工程的创建
83创建原理图库
831创建元器件原理图库的流程
832新建原理图库
833在原理图库中新建元器件
834制作电阻原理图符号
835制作蓝色发光二极管原理图符号
836制作简牛原理图符号
837制作STM32F103RCT6芯片原理图符号
84创建PCB库
841创建PCB库的流程
842新建PCB库
843新建PCB封装
844制作电阻的PCB封装
845制作蓝色发光二极管的PCB封装
846制作简牛的PCB封装
847制作STM32F103RCT6芯片的PCB封装
85生成集成库
851由集成库工程生成集成库
852由原理图文件生成集成库
853由PCB文件生成集成库
86常见问题及解决方法
861将元器件复制到其他原理图库
862从原理图库中删除元器件
863由一张原理图生成其原理图库
864将PCB封装复制到其他PCB库
865从PCB库中删除PCB封装
866下载元器件的3D封装模型
867由一个PCB文件生成其PCB库
本章任务
本章习题
第9章输出生产文件
91生产文件的组成
92PCB源文件的输出
93Gerber文件的输出
94BOM的输出
95丝印文件的输出
96坐标文件的输出
97最终的输出文件
本章任务
本章习题
第10章制作电路板
101PCB打样在线下单流程
102元器件在线购买流程
103PCB贴片在线下单流程
本章任务
本章习题 2100433B
工程文件(*.prjPCB)本身并不包含原理图、PCB及库文件,它只包含了指向上述实体文件的路径和目录的信息,因此,其体积与纯文本文件是一个数量级的。 就文件层面而言,它和原理图文件等是同级、并列的,...
spice有电路仿真功能,但是用Altium Designer有自带的电路仿真工具吗?
内置的仿真工具自Prote时就有了,但电路仿真自感Proteus更好用,如果是包含单片机的电路更非Proteus莫属。
先得新建个pcb文件(file-new-pcb);然后保存下,在新建的pcb文件下:design-import changes from pcb_project1.prjpcb(design选项下第二...
Altium Designer软件在电路设计中的应用
作为Protel软件的后续最新版本,Altium Designer拥有非常强大的电子电路设计功能,从电路原理图的设计到印刷版的绘制,Altium Design都能够对其进行仿真,并通过结果分析,优化设计。本文先对Altium Designer软件的仿真过程及特点进行详细分析,然后将该软件应用到电路设计实例,说明其在电路设计中的适用性与优越性。
《数字电路设计与制作》课程教学改革实践与探索
《数字电路设计与制作》是一门设计性很强的专业基础课程,在生活中也有很强的实用性。但传统的教学模式已经不能适应新形势下职业教育的培养目标。本文从课程改革出发,在课程情境的设计上、课程实施上、教学方法、成绩考核上等做了一系列的探讨。
第1章 Altium Designer 18概述 1
1.1 Altium的发展史 1
1.2 新版Altium特点 3
1.2.1 Altium Designer 18的新特点 3
1.2.2 Altium Designer 18的特性 3
1.3 Altium Designer 18 软件的安装和卸载 4
1.3.1 Altium Designer 18的安装 4
1.3.2 Altium Designer 18的卸载 7
1.4 Altium 电路板总体设计流程 8
第2章 电路原理图环境设置 9
2.1 原理图的设计步骤 9
2.2 原理图的编辑环境 10
2.2.1 创建、保存和打开原理图文件 10
2.2.2 创建新的项目文件 14
2.2.3 原理图编辑器界面介绍 17
2.3 图纸的设置 19
2.3.1 图纸大小的设置 19
2.3.2 图纸字体的设置 22
2.3.3 图纸方向、标题栏和颜色的设置 22
2.3.4 网格和光标设置 23
2.3.5 填写图纸设计信息 27
2.4 原理图工作环境设置 28
2.4.1 General选项卡的设置 29
2.4.2 Graphical Editing 选项卡的设置 31
2.4.3 Complier选项卡的设置 34
2.4.4 AutoFocus选项卡的设置 35
2.4.5 元件自动缩放设置 36
2.4.6 Grids选项卡的设置 37
2.4.7 Break Wire选项卡的设置 37
2.4.8 Default选项卡的设置 38
2.4.9 Orcad(tm)选项卡的设置 40
第3章 绘制电路原理图 42
3.1 原理图的组成 42
3.2 Altium Designer 18元器件库 43
3.2.1 元器件库的分类 43
3.2.2 打开Libraries(库)选项 区域 44
3.2.3 加载元件库 44
3.2.4 元器件的查找 44
3.2.5 元器件库的加载与卸载 46
3.3 元器件的放置和属性编辑 48
3.3.1 在原理图中放置元器件 48
3.3.2 编辑元器件属性 49
3.3.3 元器件的删除 54
3.4 元器件位置的调整 55
3.4.1 元器件的选取和取消选取 55
3.4.2 元器件的移动 56
3.4.3 元器件的旋转 57
3.4.4 元器件的复制与粘贴 58
3.4.5 元器件的排列与对齐 60
3.5 绘制电路原理图 61
3.5.1 绘制原理图的工具 61
3.5.2 绘制导线和总线 62
3.5.3 设置网络标签 68
3.5.4 放置电源和接地符号 70
3.5.5 放置输入/输出端口 72
3.5.6 放置通用ERC检查测试点 74
3.5.7 设置PCB布线标志 75
3.5.8 放置文本字和文本框 77
3.5.9 添加图形 81
3.5.10 放置离图连接器 82
3.5.11 线束连接器 83
3.5.12 预定义的线束连接器 85
3.5.13 线束入口 86
3.5.14 信号线束 87
3.6 综合实例 87
3.6.1 单片机最小应用系统原理图 88
3.6.2 绘制串行显示驱动器PS7219
及单片机的SPI接口电路 92
第4章 原理图高级编辑 96
4.1 窗口操作 96
4.2 项目编译 99
4.2.1 项目编译参数设置 99
4.2.2 执行项目编译 105
4.3 报表的输出 107
4.3.1 网络报表 107
4.3.2 元器件报表 111
4.3.3 元器件简单元件清单报表 116
4.3.4 元器件测量距离 117
4.3.5 端口引用参考表 117
4.4 输出任务配置文件 118
4.4.1 打印输出 118
4.4.2 创建输出任务配置文件 118
4.5 综合实例——音量控制电路 120
第5章 层次原理图的设计 133
5.1 层次原理图概述 133
5.1.1 层次原理图的基本概念 133
5.1.2 层次原理图的基本结构 134
5.2 层次结构原理图的设计方法 134
5.2.1 自上而下的层次原理图设计 134
5.2.2 自下而上的层次原理图设计 140
5.3 层次结构原理图之间的切换 143
5.3.1 由顶层原理图中的页面符切换到相应的子原理图 143
5.3.2 由子原理图切换到顶层原理图 144
5.4 层次设计表 145
5.5 综合实例 145
5.5.1 声控变频器电路层次原理图设计 146
5.5.2 存储器接口电路层次原理图设计 149
第6章 印制电路板的环境设置 155
6.1 印制电路板的设计基础 155
6.1.1 印制电路板的概念 155
6.1.2 印制电路板的设计流程 157
6.1.3 印制电路板设计的基本原则 158
6.2 PCB编辑环境 159
6.2.1 启动印制电路板编辑环境 159
6.2.2 PCB编辑环境界面介绍 160
6.2.3 PCB面板 161
6.3 使用菜单命令创建PCB文件 162
6.3.1 PCB板层设置 163
6.3.2 工作层面颜色设置 165
6.3.3 环境参数设置 167
6.3.4 PCB板边界设定 170
6.4 PCB视图操作管理 173
6.4.1 视图移动 173
6.4.2 视图的放大或缩小 173
6.4.3 整体显示 174
第7章 印制电路板的设计 177
7.1 PCB编辑器的编辑功能 177
7.1.1 选取和取消选取对象 177
7.1.2 移动和删除对象 179
7.1.3 对象的复制、剪切和粘贴 181
7.1.4 对象的翻转 183
7.1.5 对象的对齐 184
7.1.6 PCB图纸上的快速跳转 185
7.2 PCB图的绘制 186
7.2.1 绘制铜膜导线 186
7.2.2 绘制直线 188
7.2.3 放置元器件封装 188
7.2.4 放置焊盘和过孔 191
7.2.5 放置文字标注 193
7.2.6 放置坐标原点 194
7.2.7 放置尺寸标注 194
7.2.8 绘制圆弧 196
7.2.9 绘制圆 197
7.2.10 放置填充区域 197
7.3 在PCB编辑器中导入网络报表 199
7.3.1 准备工作 199
7.3.2 导入网络报表 199
7.4 元器件的布局 201
7.4.1 自动布局 202
7.4.2 手工布局 205
7.5 3D效果图 207
7.5.1 三维效果图显示 207
7.5.2 View Configuration(视图设置)面板 209
7.5.3 三维动画制作 211
7.5.4 三维动画输出 213
7.5.5 三维PDF输出 217
7.6 PCB的布线 219
7.6.1 自动布线 219
7.6.2 手工布线 221
7.7 综合实例 222
7.7.1 停电报警器电路设计 222
7.7.2 LED显示电路的布局设计 230
第8章 电路板高级编辑 240
8.1 PCB设计规则 240
8.1.1 设计规则概述 240
8.1.2 电气设计规则 242
8.1.3 布线设计规则 245
8.1.4 阻焊层设计规则 251
8.1.5 内电层设计规则 252
8.1.6 测试点设计规则 254
8.1.7 生产制造规则 256
8.1.8 高速信号相关规则 258
8.1.9 元件放置规则 260
8.1.10 信号完整性规则 260
8.2 建立铺铜、补泪滴以及包地 262
8.2.1 建立铺铜 262
8.2.2 补泪滴 266
8.3 距离测量 267
8.3.1 两元素间距离测量 267
8.3.2 两点间距的测量 267
8.3.3 导线长度测量 268
8.4 PCB的输出 268
8.4.1 设计规则检查(DRC) 268
8.4.2 生成电路板信息报表 270
8.4.3 元器件清单报表 272
8.4.4 网络状态报表 272
8.4.5 PCB图及报表的打印输出 273
8.5 综合实例 274
8.5.1 电路板信息及网络状态报表 274
8.5.2 电路板元件清单报表 276
8.5.3 PCB图纸打印输出 278
8.5.4 生产加工文件输出 281
第9章 电路仿真 285
9.1 电路仿真的基本概念 285
9.2 电路仿真的基本步骤 285
9.3 常用电路仿真元器件 286
9.4 电源和仿真激励源 294
9.4.1 直流电压源和直流电流源 294
9.4.2 正弦信号激励源 295
9.4.3 周期性脉冲信号源 296
9.4.4 随机信号激励源 297
9.4.5 调频波激励源 298
9.4.6 指数函数信号激励源 298
9.5 仿真模式设置 299
9.5.1 通用参数设置 300
9.5.2 静态工作点分析 301
9.5.3 瞬态分析和傅里叶分析 302
9.5.4 直流扫描分析 303
9.5.5 交流小信号分析 304
9.6 综合实例——使用仿真数学函数 305
第10章 信号完整性分析 312
10.1 信号完整性分析概述 312
10.1.1 信号完整性分析的概念 312
10.1.2 信号完整性分析工具 313
10.2 信号完整性分析规则设置 314
10.3 设定元件的信号完整性模型 322
10.3.1 在信号完整性分析之前设定元件的SI模型 322
10.3.2 在信号完整性分析过程中设定元件的SI模型 325
10.4 信号完整性分析器设置 326
10.5 综合实例 330
第11章 绘制元器件 335
11.1 绘图工具介绍 335
11.1.1 绘图工具 335
11.1.2 绘制直线 336
11.1.3 绘制弧 337
11.1.4 绘制圆 338
11.1.5 绘制矩形 338
11.1.6 绘制椭圆 340
11.2 原理图库文件编辑器 341
11.2.1 启动原理图库文件编辑器 341
11.2.2 原理图库文件编辑环境 341
11.2.3 实用工具栏介绍 342
11.2.4 工具菜单的库元器件管理命令 344
11.2.5 原理图库文件面板介绍 346
11.2.6 新建一个原理图元器件库文件 346
11.2.7 绘制库元器件 347
11.3 库元器件管理 351
11.4 综合实例 353
11.4.1 制作LCD元件 353
11.4.2 制作串行接口元件 359
第12章 汉字显示屏电路设计实例 364
12.1 实例设计说明 365
12.2 创建项目文件 365
12.3 原理图输入 366
12.3.1 绘制层次结构原理图的顶层电路图 366
12.3.2 绘制层次结构原理图子图 369
12.3.3 自下而上的层次结构原理图设计方法 374
12.4 层次原理图间的切换 375
12.4.1 从顶层原理图切换到原理图符号对应的子图 376
12.4.2 从子原理图切换到顶层原理图 377
12.5 元件清单 377
12.5.1 元件材料报表 377
12.5.2 元件分类材料报表 379
12.5.3 元件网络报表 379
12.5.4 元器件简单的元件清单报表 380
12.6 设计电路板 381
12.6.1 印制电路板设计初步操作 381
12.6.2 3D效果图 383
12.6.3 布线设置 386
12.7 项目层次结构组织文件 390 2100433B
《Altium Designer印制电路板设计与制作教程》详细介绍了Altium Designer的基本功能、操作方法和实际应用技巧。全书共分12章,主要包括Altium Designer基础、Altium Designer原理图设计基础、原理图设计、单片机实验板原理图基本操作、单片机实验板原理图高级操作、印制电路板和元件封装、创建PCB元件封装、单片机实验板PCB板设计、PCB板的编辑和完善、电路仿真分析、PCB板制作工艺、PCB设计与制作等内容。
本书以最新版Altium Designer 18为平台,详细讲述Altium Designer 18电路设计的各种基本操作方法与技巧。全书分12章,内容为Altium Designer 18概述、电路原理图环境设置、绘制电路原理图、原理图高级编辑、层次原理图的设计、印制电路板的环境设置、印制电路板的设计、电路板高级编辑、电路仿真、信号完整性分析、绘制元器件、汉字显示屏电路设计实例。读者学后可以融会贯通、举一反三。 本书配套的电子资源包含全书实例的源文件素材和全部实例动画的视频讲解AVI文件,以及为方便老师备课而精心制作的多媒体电子教案。 本书可作为大中专院校电子相关专业教材,也可作为各培训机构教材,同时适合作为电子设计爱好者的自学辅导书。