項(xiàng)目三、貼片元件多層PCB設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目

——32位微控制器（HC32F460）開發(fā)板電路教學(xué)目標(biāo)崗位知識(shí)需求及學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握貼片封裝特點(diǎn)。理解目標(biāo)電路總體組成及工作原理。掌握原理圖繪制基本方法。掌握PCB布局基本方法。崗位能力需求及學(xué)習(xí)目標(biāo)：能根據(jù)元件數(shù)據(jù)手冊(cè)繪制直插封裝。能分析電路模塊基本功能。能自己繪制的元件符號(hào)和貼片封裝。能運(yùn)用自己的元件庫繪制多層層印制電路板。能運(yùn)用規(guī)則設(shè)計(jì)提高效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。能運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，優(yōu)化PCB電路板布局和優(yōu)劣分析。崗位素質(zhì)需求及學(xué)習(xí)目標(biāo)：能在團(tuán)隊(duì)組織活動(dòng)中廣泛征求隊(duì)員意見、共同做出決策。能遵守團(tuán)隊(duì)紀(jì)律要求，服從團(tuán)隊(duì)共同決議。能組織隊(duì)員完成自己部門任務(wù)，協(xié)調(diào)解決其中問題和矛盾，形成共同進(jìn)步學(xué)習(xí)氛圍。能較全面地認(rèn)識(shí)國(guó)內(nèi)外軟件的優(yōu)點(diǎn)和局限性、提出合乎實(shí)際需要的改進(jìn)建議。能精益求精地追求更好的設(shè)計(jì)。任務(wù)一、項(xiàng)目前期分析與準(zhǔn)備【任務(wù)描述】：項(xiàng)目名稱：智慧照明控制電路PCB設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容：產(chǎn)品設(shè)計(jì)組已經(jīng)設(shè)計(jì)出智慧照明電路，根據(jù)給定的電路圖，登錄嘉立創(chuàng)EDA在線編輯器，使用在線元件，設(shè)計(jì)原理圖和PCB。任務(wù)要求：組織團(tuán)隊(duì)，完成如下任務(wù)：(1)讀懂電路圖。(2)分析各個(gè)器件種類、封裝和性能等。本次設(shè)計(jì)可以選擇直插封裝，也可以選擇貼片封裝。(3)初步分析所需知識(shí)。(4)使用嘉立創(chuàng)EDA在線設(shè)計(jì)單層PCB。(5)在原來電路上設(shè)計(jì)直流電源5V插座。設(shè)計(jì)源圖圖1.

源圖子任務(wù)1：任務(wù)分工步驟1組織2~4人，組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)團(tuán)隊(duì)名稱

輪值職務(wù)姓名任務(wù)備注輪值項(xiàng)目主管

總體工作：組織各分管組長(zhǎng)完成各項(xiàng)工作，確保項(xiàng)目完成。分管工作：敦促各組長(zhǎng)完成組織知識(shí)學(xué)習(xí)、電路設(shè)計(jì)、答辯等各個(gè)環(huán)節(jié)按工程進(jìn)度要求完成任務(wù)。

輪值設(shè)計(jì)1部組長(zhǎng)

分管工作：組織所有成員完成元件符號(hào)、原理圖設(shè)計(jì)。

輪值設(shè)計(jì)2部組長(zhǎng)

分管工作：組織所有成員完成元件封裝、PCB設(shè)計(jì)。

輪值質(zhì)檢部組長(zhǎng)

分管工作：協(xié)助輪值主管組織相關(guān)理論知識(shí)學(xué)習(xí)、質(zhì)檢、資料完成、知識(shí)總結(jié)、答辯。記錄相關(guān)活動(dòng)信息。表1.

團(tuán)隊(duì)計(jì)劃目標(biāo)時(shí)間目標(biāo)任務(wù)責(zé)任人完成情況

步驟2：

團(tuán)隊(duì)計(jì)劃步驟3：我的任務(wù)、規(guī)劃與總結(jié)目標(biāo)任務(wù)計(jì)劃完成時(shí)間、方法涉及知識(shí)、技能總結(jié)完成情況

表3.任務(wù)規(guī)劃與進(jìn)度看板子任務(wù)2：任務(wù)分析

利用HC32F460產(chǎn)品說明書，搭建并繪制最小系統(tǒng)原理圖和多層印制電路板圖。要求：①自己繪制獨(dú)立元件符號(hào)和對(duì)應(yīng)的貼片封裝。②根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)，芯片能同時(shí)手繪貼片封裝和利用向?qū)ё詣?dòng)繪制貼片封裝。③要求所繪制PCB至少4層。④運(yùn)用規(guī)則設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)效率。⑤運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，優(yōu)化PCB設(shè)計(jì)。⑥結(jié)合實(shí)際需求，對(duì)電源、I/O口等自行添加插槽、插針等擴(kuò)展接口。步驟(1).了解產(chǎn)品及其公司①HC32F460芯片性能情況，該系列芯片怎么命名的？②簡(jiǎn)介該芯片公司情況。③32位微控制器在中國(guó)市場(chǎng)的主要供應(yīng)商情況任務(wù)二、項(xiàng)目實(shí)施與進(jìn)程監(jiān)督

子任務(wù)3：前期準(zhǔn)備及知識(shí)學(xué)習(xí)

結(jié)合工作進(jìn)度，根據(jù)任務(wù)需要，作一些知識(shí)準(zhǔn)備。子任務(wù)4：基于高級(jí)符號(hào)向?qū)Х绞嚼L制貼片元件符號(hào)

步驟4：32位微控制器符號(hào)繪制利用符號(hào)向?qū)?，完?2位微控制器符號(hào)繪制。注意根據(jù)現(xiàn)有器件的封裝，選擇需要?jiǎng)?chuàng)建符號(hào)的類型。（1）.嘗試用分部件方式繪制32位微控制器符號(hào)（2）.高級(jí)符號(hào)向?qū)Ц呒?jí)符號(hào)向?qū)饔糜诳焖賱?chuàng)建IC類型芯片的符號(hào)，高級(jí)符號(hào)向?qū)鲗?duì)符號(hào)的類型沒有區(qū)分，只需要用戶在模板中填寫相應(yīng)的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)就能按照填寫的數(shù)據(jù)生成符號(hào)。

子任務(wù)5：原理圖繪圖

步驟5：原理圖分區(qū)繪制如下圖，使用根據(jù)不同電路模塊，布置不同分區(qū)方式繪制原理圖。步驟6：原理圖設(shè)置

子任務(wù)6：元件封裝繪制

步驟7：繪制獨(dú)立元件的貼片封裝根據(jù)任務(wù)清單，完成二極管、電容等獨(dú)立元件的貼片封裝的手動(dòng)繪制。步驟8：芯片的貼片封裝的繪制根據(jù)任務(wù)清單及數(shù)據(jù)手冊(cè)，完成芯片的貼片封裝手動(dòng)繪制、向?qū)ё詣?dòng)繪制。子任務(wù)7：PCB版圖布局（Layout）

步驟9：使用規(guī)則設(shè)置，進(jìn)行快速布局。結(jié)合模塊一的“PCB布局一般注意事項(xiàng)”，實(shí)現(xiàn)PCB版圖較優(yōu)質(zhì)布局。你的哪些設(shè)計(jì)反映了這些要點(diǎn)？任務(wù)三、項(xiàng)目后期處理子任務(wù)：輸出打印下單

要求檢查無誤后，完成PCB板打印實(shí)戰(zhàn)。問：在打印前的檢查過程中，你發(fā)現(xiàn)什么問題？問：在打印過程中，廠家給你反饋了哪些問題？子任務(wù)：任務(wù)評(píng)估與竣工請(qǐng)從元件符號(hào)、原理圖、元件封裝、PCBLayout等方面進(jìn)行評(píng)估。評(píng)估內(nèi)容是否滿足元件符號(hào)引腳方向正確；

引腳編號(hào)正確；

引腳名稱正確；

大小合適、標(biāo)識(shí)完備

原理圖圖紙規(guī)范、整齊、內(nèi)容完整

原理圖布局邏輯清晰，信號(hào)流向順暢，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)易懂。

模塊化設(shè)計(jì)：各個(gè)模塊之間的關(guān)系邏輯清晰；

模塊標(biāo)注相關(guān)電源功耗計(jì)算，標(biāo)注關(guān)鍵元器參數(shù)，電源部分注明輸入輸出，EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)；

電路：電路連接正確，原理圖是否有掉線、錯(cuò)連。確認(rèn)產(chǎn)品安裝方式，確認(rèn)產(chǎn)品是否需要接大地。導(dǎo)線寬度是否與電流大小相符合。

元件封裝依據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)，引腳編號(hào)正確；

依據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)，引腳間距正確；

依據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)和實(shí)際需要，引腳寬度合理；

依據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)和實(shí)際需要，引腳長(zhǎng)度合理；

標(biāo)識(shí)完備。

PCBLayout頂層、中間層和底層功能分配合理

是否存在影響共模干擾電流的布局

電源位置設(shè)計(jì)合理

高低頻電路部分的處理

出線口位置合理

走線規(guī)范

是否有其它問題

子任務(wù)：任務(wù)總結(jié)反思

（1）.經(jīng)過本次學(xué)習(xí)，我的其它知識(shí)或技能總結(jié)：（2）.工作總結(jié)表7.

自我評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)項(xiàng)目是否1、別人說話時(shí)，我認(rèn)真傾聽oo2、我提出自己的想法及本子項(xiàng)目相關(guān)信息oo3、我不懂時(shí)是否進(jìn)行了求助（最終懂了沒）oo4、我分享了我的學(xué)習(xí)心得及我懂得的與本學(xué)習(xí)項(xiàng)目相關(guān)的知識(shí)oo5、在本學(xué)習(xí)項(xiàng)目匯報(bào)時(shí)我是發(fā)言人或進(jìn)行了補(bǔ)充發(fā)言oo在本學(xué)習(xí)項(xiàng)目中我學(xué)到（懂）的東西是（知識(shí)、技能、質(zhì)素）：

我做得好的方面是：

我還能做的更好的是：表.對(duì)所在小組評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)項(xiàng)目是否1、是否進(jìn)行了計(jì)劃（有計(jì)劃安排、包括課內(nèi)課外）oo2、是否按計(jì)劃進(jìn)行了相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)oo3、是否記錄了每一位組員的建議oo4、是否共同解決出現(xiàn)的問題oo我們組做得最好的（或創(chuàng)新