1、電路設計與制板(Circuit Design and PCB Layout)課程代碼：06410131學分：2.0學 時：32 （其中：講課學時：26 實驗學時：6 上機學時：0） 先修課程：物聯(lián)網(wǎng)硬件基礎、無線單片機與協(xié)議開發(fā)適用專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程教 材：Wtium Designer 13電路設計標準教程，趙月飛、胡仁喜編著， 科學出版社，2015年12月。開課學院：計算機科學與通信工程學院一、課程性質與課程目標（-）課程性質電路設計與制板課程是物聯(lián)網(wǎng)工程及相近專業(yè)的專業(yè)課。在學習了物聯(lián) 網(wǎng)硬件基礎、無線單片機與協(xié)議開發(fā)等課程后，學生通過本課程的學習，能夠掌 握電路設計和印制電路板制作的基本知

2、識和技能，能夠了解常見的電路元器件和 外圍應用電路，了解印制電路板的構成和制作過程，了解常用的電路設計和制板 軟件，掌握Altium Designer電路設計軟件的基本使用方法和技巧，為從事物聯(lián) 網(wǎng)設計和應用實現(xiàn)奠定基礎。（二）課程目標課程目標L 了解和認識電路常用元器件的功能和基本參數(shù)，掌握運用軟件 設計電路原理圖和印制電路板器件庫的方法；課程目標2： 了解和認識電路圖符號，具有電路原理圖分析與設計的基本能 力；課程目標3： 了解和認識印制電路板的結構，運用軟件設計印制電路板；課程目標4：逐步培養(yǎng)學生的綜合設計能力。（三）課程目標與專業(yè)畢業(yè)要求指標點的對應關系本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求

3、指標點4. 1、5.1和7. 2：附錄2課程報告評分細那么工程優(yōu)秀(100-90)良好(80-89)中等（7079）及格(60-69)不及格（60以下）設計文件40%設計正確 圖形規(guī)范設計正確圖基本規(guī)范設計正確 圖不規(guī)范設計基本正 確 圖基本規(guī)范原理圖不正確 設計不規(guī)范報告格式20%工程齊全 格式清晰工程較齊全格式清晰工程較齊全 格式較清晰工程不夠齊 全格式不夠清 晰工程不齊全 格式混亂報告內(nèi)容40%分析過程完 整，設計完善， 表達準確分析過程完 整，設計較完 善，表達較準 確分析過程基 本完整，設計 基本完善，表 達基本準確基本能夠有 設計過程和 思路不能表達設計過程和思路.畢業(yè)要求4.1：

4、 了解物聯(lián)網(wǎng)涉及學科的相關理論、方法和技術開展現(xiàn)狀及趨勢。.畢業(yè)要求5.1： 了解物聯(lián)網(wǎng)領域的新工具、新技術，能夠通過多種途徑 獲取有效信息和資源。.畢業(yè)要求7.2：理解物聯(lián)網(wǎng)復雜工程問題中工程實踐對環(huán)境和社會可持 續(xù)開展的影響，并理解應承當?shù)呢熑魏瓦M行評價。程目標 畢業(yè)要求指焉課程目標1課程目標2課程目標3課程目標4畢業(yè)要求4. 1VVVV畢業(yè)要求5. 1VVV畢業(yè)要求7. 2V課程內(nèi)容與教學要求第一章 Altium Designer 概述 （一）課程內(nèi)容.本課程的性質、學習方法、目的、任務。（講授）.電路設計、制板和仿真的方法、流程和常用軟件。（講授）. Altium Designer的主

5、窗口、文件管理和常用編輯組件。（講授） （二）教學要求具有電路設計、制板和仿真的基本知識。（三）重點與難點.重點（1）認識軟件主界面和各個組件的功能和啟動方法。（2）區(qū)分電路原理圖、印制電路幅員。.難點Altium Designer軟件的文件管理。第二章原理圖設計（一）課程內(nèi)容.原理圖編輯器的界面簡介。（講授）.原理圖圖紙設置。（講授）.加載元件庫。（講授）.放置元件。（講授）.元件的電氣連接。（講授）（二）教學要求.具有原理圖繪制的基本能力。. 了解元器件和其間的電氣連接。（三）重點與難點.重點（1）電路原理圖和兀器件的表小。（2）器件的放置和連接。.難點采用網(wǎng)絡標號的器件連接方法。第三章原

6、理圖的后續(xù)處理（一）課程內(nèi)容.在原理圖中添加PCB設計規(guī)那么。（講授）.原理圖的查錯及編譯。（講授+案例）.打印與報表輸出。（講授+案例）（二）教學要求.具有原理圖轉化為PCB的基本知識。.能夠運用Altium Designer完成電路查錯。.能夠根據(jù)原理圖進行打印和報表輸出。（三）重點與難點.重點（1）為原理圖添加PCB設計規(guī)那么。（2）原理圖的查錯和編譯。.難點PCB設計規(guī)那么的添加和原理圖查錯。第四章層次化原理圖的設計（一）課程內(nèi)容.層次原理圖的設計方法。（講授）.層次原理圖之間的切換。（講授+自學）（二）教學要求.掌握原理圖的層次設計方法。. 了解原理圖分解和分層次設計解決大工程的思想

7、。.具備層次設計的能力。（三）重點與難點.重點層次原理圖的設計方法。.難點層次原理圖的設計思想和層次分解。第五章印制電路板設計（一）課程內(nèi)容.電路板物理結構及環(huán)境參數(shù)設置。（講授+案例）.在PCB文件中導入原理圖網(wǎng)絡表信息。（講授+案例）.元件的布局。（講授+案例+實驗）.電路板的布線。（講授+案例+實驗）.覆銅和補淚滴。（講授+案例+自學）（二）教學要求.具有印制電路板的設計能力。.能夠設計簡單的PCB電路板。（三）重點與難點.重點（1）從原理圖導入PCB。（2）元件的布局和布線。.難點電路板的布線。第六章電路板的后期處理（-*）課程內(nèi)容.電路板的測量。（講授+案例）. DRC檢查。（講授）

8、.電路板的報表輸出。（講授）.電路板的打印輸出。（講授）（二）教學要求. 了解Altium Designer環(huán)境提供的測量功能；. 了解設計規(guī)那么檢查的功能和用法。.掌握電路設計環(huán)境的報表輸出和打印功能。（三）重點與難點.重點（1）設計規(guī)那么檢查電路圖存在的問題；（2）元器件報表輸出和電路圖打印。.難點設計規(guī)那么檢查分析設計存在的問題和解決方法。第七章創(chuàng)立元件庫及元件封裝（一）課程內(nèi)容.創(chuàng)立原理圖元件庫。（講授）.創(chuàng)立PCB元件庫及封裝。（講授）.元件封裝檢錯和元件封裝庫報表。（講授+自學）.創(chuàng)立工程元件庫。（講授+自學）（二）教學要求了解元器件庫的功能。了解PCB封裝的類型。掌握原理圖元件庫

9、和PCB元件庫的制作方法。（三）重點與難點.重點（1）原理圖器件庫的創(chuàng)立和制作。（2）印制電路板器件庫的創(chuàng)立和制作。2.難點器件庫的制作和集成。三、本課程開設的實驗工程實驗1單片機電路原理圖設計編號實驗工程名稱學時類型要求支撐的課程目標1單片機電路原理圖設計2驗證必做課程目標2, 42單片機電路PCB圖設計2驗證必做課程目標3, 43自制元器件庫2驗證必做課程目標1, 41、實驗目的(1)掌握用Altium Designer設計電路原理圖的方法。(2)加深對電路元件引腳和功能的理解。2、實驗主要內(nèi)容(1)設計一個8051單片機的電路原理圖。3、設備要求PC 機一臺。(2)安裝好 Altium

10、Designer 軟件。實驗2單片機電路PCB圖設計1、實驗目的(1)掌握印制電路板PCB圖的設計方法和流程；(2)熟悉Altium Designer的PCB設計環(huán)境。2、實驗主要內(nèi)容(1)規(guī)劃電路板的外形、尺寸，導入網(wǎng)絡表。(2)根據(jù)單片機的電路原理圖，進行電路布線和檢查。3、設備要求PC 機一臺。(2)安裝好 Altium Designer 軟件。實驗3自制元器件庫1、實驗目的(1)熟悉Altium Designer元件制作過程。(2)進一步了解元器件的引腳和特性。2、實驗主要內(nèi)容(1)設計一個微處理器的原理圖器件和PCB器件。3、設備要求PC 機一臺。(2)安裝好 Altium Desi

11、gnero四、學時分配及教學方法章教學形式及學時分配主要教學方法支撐的課程目標課堂教學實驗上機課外第一章2講授、案例課程目標1第二章4講授、案例、自學課程目標2, 4第二早2講授、案例課程目標2, 4第四章22講授、案例、實驗課程目標2, 4第五章6講授、案例、實驗課程目標3, 4第六章22講授、案例、實驗課程目標3, 4第七章62講授、案例、實驗課程目標1, 4合計246五、課程考核(一)考核方式.課程考核方式包括課程報告、平時及作業(yè)情況考核和實驗情況考核。.課程成績:平時考核成績xl5%+實驗成績xl5%+課程報告成績x70%。 具體構成如下：考核方式 或途徑考核要求考核權重備注平時成績平

12、時作業(yè)：課后完成10-20個習題，主要考 核學生對每節(jié)課知識點的復習、理解和掌握 程度，計算全部作業(yè)的平均成績再按10%計 入總成績。10%點名及課堂提問：以隨機的形式，在每章內(nèi) 容進行中或結束后，會隨機提問，根據(jù)回答5%的正確度給分，結合平時的點名（缺一次扣 一分），最后按5%計入課程總成績。實驗成績完成7個實驗,主要考核學生利用實驗設備 設計、驗證邏輯電路的能力、掌握EDA工具 編程應用的能力并對實驗結果進行分析的 能力，最后按15%計入課程總成績。15%評分細那么見 附錄1課程報告課程結束，布置一個電路設計的任務，學生 完成設計的原理圖和PCB圖，并提交設計報 告。70%詳見附錄2 報告

13、評分細 那么注：1.考核方式或途徑主要包括課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、階段設計報告、期中設計 報告、期末設計報告、大作業(yè)、小論文、工程設計和作品等。.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開卷、閉卷）、工程設計要求等。.實驗工程考核要求需說明對預習報告、實驗操作、實驗報告等考核要求。.考核權重指該考核方式或途徑在總成績中所占比重。六 參考書目及學習資料1、AltiumDesigner 14電子線路板設計工程教程，彭遠芳、張靜、黃曉峰著, 清華大學出版社，2017年6月。2、Altium Designer 13電路設計、制板與仿真從入門到精通，陳學平編著， 清華大學出版社，2014年10月。3、Altium

14、Designer快速入門第二版，徐向民主編，北京航空航天大學出版 社，2011年4月。七 大綱說明1、采用多媒體教學。2、每次課后布置一些作業(yè)，主要是書中所附的習題與思考題。制定人：陳向益 審定人：熊書明 批準人：毛啟容 2017年8月29日附錄1:實驗評價內(nèi)容和評分細那么實驗評價內(nèi)容評分項 編號實驗評價內(nèi)容所占 比重要求1實驗方案設計能力10%透徹把握實驗任務，完成實驗 方案2問題分析和求解能力60%制定實驗方案或根據(jù)推薦實 驗方案開展實驗，對實驗結果 進行分析、研究。3開發(fā)工具應用能力10%熟練掌握開發(fā)工具4實驗總結能力10%表述實驗得失成敗，收獲與不 足5報告認真，按時提交10%書寫規(guī)范

15、、清晰，按時提交實驗報告評分細那么（每次實驗報告按100分計算）工程優(yōu)良中及格不及格實驗方案設計能力（10 分）能夠根據(jù)計 算機部件的 功能，透徹把 握實驗任務， 獨立、正確設 計實驗方案。（9-10 分）能透徹把握 實驗任務，方 案設計完整， 有少許錯誤。（8分）不能透徹把 握實驗任務， 方案設計不 完整。（7分）基本理解和 把握實驗任 務和方案設 計。（6分）不能把握實 驗任務，無 法獨立完成 實驗方案設 計。（6分以 下）問題分析和 求解能力 （60 分）實驗結果正 確，分析正 確。（54-60 分）有少許錯誤。 （48-53 分）錯誤較多。（42-47 分）錯誤非常多。 （36-41 分）無法得到正 確的實驗結 果。（36分以 下）開發(fā)工具應 用能力（10 分）熟練并正確 使用開發(fā)工 具。（9-10 分）正確使用開 發(fā)工具。（8 分）能獨立使用 開發(fā)工