1、第11章 綜合實(shí)例 U盤(pán)電路的設(shè)計(jì),綜合實(shí)例-U盤(pán)電路的設(shè)計(jì),U盤(pán)是應(yīng)用廣泛的便攜式存儲(chǔ)器件，其原理簡(jiǎn)單，所用芯片數(shù)量少，價(jià)格便宜，使用方便，可以直接插入計(jì)算機(jī)的USB接口。 本實(shí)例針對(duì)網(wǎng)上公布的一種U盤(pán)電路，介紹其電路原理圖和PCB圖的繪制過(guò)程。首先制作原件K9F080U0B、IC1114和電源芯片AT1201，給出原件編輯制作和添加封裝的詳細(xì)過(guò)程，然后利用制作的元件，設(shè)計(jì)制作一個(gè)U盤(pán)電路，繪制U盤(pán)的電路原理圖。,電路工作原理說(shuō)明,U盤(pán)電路的原理圖如圖所示，其中包括兩個(gè)主要的芯片，即Flash存儲(chǔ)器K9F080U0B和USB橋接芯片IC1114。,創(chuàng)建項(xiàng)目文件,單擊菜單欄中【文件】/【新建】

2、/【工程】/【PCB工程】命令，新建一個(gè)項(xiàng)目文件。然后單擊菜單欄中的【文件】/【保存工程為】命令，將新建的項(xiàng)目文件保存在Example文件夾中，并命名為“USB.PrjPCB”。 單擊菜單欄中的【文件】/【新建】/【原理圖】命令，新建一個(gè)原理圖文件。然后單擊菜單欄中的【文件】/【保存為】命令，將新建的原理圖文件保存在“example”文件夾中，并命名為“USB.SchDoc”?！綪rojects】面板如圖所示。,制作K9F080U0B元件,單擊菜單欄中的【文件】/【新建】/【庫(kù)】/【原理圖庫(kù)】命令，新建元件庫(kù)文件，名稱(chēng)為“Schlib1.SchLib”。 切換到【SCH Library】面板，

3、單擊菜單欄中的【工具】/【新器件】命令，彈出【New Component Name】窗口。輸入新元件名稱(chēng)為“Flash”，如圖所示。單擊“確定”按鈕，進(jìn)入庫(kù)元件編輯器界面。,制作K9F080U0B元件,單擊原理圖符號(hào)繪制工具欄中的放置矩形圖標(biāo)，放完矩形，隨后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的矩形虛框，可以連續(xù)放置。右擊或者按Esc鍵退出該操作。 單擊放置引腳圖標(biāo)，放置引腳。K9F080U0B一共有48個(gè)引腳，在【SCH Library】面板的【Pins】選項(xiàng)欄中，單擊“添加”按鈕，添加引腳。在放置引腳的過(guò)程中，按下Tab鍵會(huì)彈出如圖所示的【Pin特性】對(duì)話(huà)框。在該對(duì)話(huà)框中可以設(shè)置引腳標(biāo)識(shí)符的起始編號(hào)及顯示文字等。

4、放置的引腳。,在【SCH Library】面板中，選定剛剛創(chuàng)建的Flash元件，然后單擊右下角的按鈕，彈出如圖所示的【Library Component Properties】對(duì)話(huà)框。單擊其中的按鈕，彈出【元件管腳編輯器】對(duì)話(huà)框。在該對(duì)話(huà)框中，可以同時(shí)修改元件引腳的各種屬性，包括標(biāo)識(shí)、名、類(lèi)型等。修改后的【元件管腳編輯器】對(duì)話(huà)框如圖所示。,制作K9F080U0B元件,制作K9F080U0B元件,單擊【SCH Library】面板【模型】選項(xiàng)欄中的按鈕，系統(tǒng)將彈出如圖所示的【添加新模型】對(duì)話(huà)框，選擇“Footprint”為Flash添加封裝。打開(kāi)【PCB模型】對(duì)話(huà)框如圖所示。,制作K9F080U

5、0B元件,單擊按鈕，系統(tǒng)將彈出如圖所示的【瀏覽庫(kù)】對(duì)話(huà)框。,制作K9F080U0B元件,單擊按鈕，在彈出的【搜索庫(kù)】對(duì)話(huà)框中輸入“F-QFP7X7-G48/N”或者查詢(xún)字符串，然后單擊左下角的按鈕開(kāi)始查找。在搜索出來(lái)的封裝類(lèi)型中選擇“F-QFP7X7-G48/N”。,制作K9F080U0B元件,單擊“是”按鈕，把選定的封裝庫(kù)裝入以后，會(huì)在【PCB模型】對(duì)話(huà)框中看到被選定的封裝的示意圖。 單擊“確定”按鈕，關(guān)閉該對(duì)話(huà)框。然后單擊保存按鈕，保存庫(kù)元件。在【SCH Library】面板中，單擊【元件】選項(xiàng)欄中的“放置”按鈕，將其放置到原理圖中。,制作IC1114元件,打開(kāi)庫(kù)元件設(shè)計(jì)文檔“Schlib

6、1.SchLib”，單擊【實(shí)用】工具欄中的新建元件圖標(biāo)，或在【SCH Library】面板中，單擊【元件】選項(xiàng)欄中的“添加”按鈕，系統(tǒng)將彈出【New Components Name】對(duì)話(huà)框，輸入“IC1114”，如圖所示。,制作IC1114元件,單擊菜單欄中的【放置】/【矩形】命令，繪制元件邊框，元件邊框?yàn)檎叫巍?制作IC1114元件,單擊菜單欄中的【放置】/【引腳】命令，或者在【SCH Library】面板中，單擊【Pins】選項(xiàng)欄中的按鈕，添加引腳。在放置引腳的過(guò)程中，按下Tab鍵會(huì)彈出引腳屬性對(duì)話(huà)框，在該對(duì)話(huà)框中可以設(shè)置引腳的起始編號(hào)以及顯示文字等。IC1114共有48個(gè)引腳，引腳放置

7、完畢后的元件圖。,制作IC1114元件,在【SCH Library】面板的【元件】選項(xiàng)欄中，選中IC1114，單擊“編輯”按鈕，系統(tǒng)將彈出【Library Component Properties】對(duì)話(huà)框。單擊其中的“編輯”按鈕，修改引腳屬性。,制作IC1114元件,在【SCH Library】面板中，單擊【模型】選項(xiàng)欄中的“添加”按鈕，系統(tǒng)將彈出【添加新模型】對(duì)話(huà)框，選擇“Footprint”為IC1114添加封裝。此處，選擇的封裝為“F-QFP7X7-G48/N”，單擊“瀏覽”和“發(fā)現(xiàn)”按鈕查找該封裝，添加完成后的【PCB模型】對(duì)話(huà)框。 單擊“確定”按鈕，保存庫(kù)元件。單擊“放置”按鈕，將其

8、放置到原理圖中。,制作AT1201元件,打開(kāi)庫(kù)元件設(shè)計(jì)文檔“Schlib1.SchLib”，單擊【實(shí)用】工具欄中的新建元件圖標(biāo)，或在【SCH Library】面板中，單擊【元件】選項(xiàng)欄中的“添加”按鈕，系統(tǒng)將彈出【New Components Name】對(duì)話(huà)框，輸入元件名稱(chēng)“AT1201”。 單擊菜單欄中的【放置】/【矩形】命令，繪制元件邊框。 單擊菜單欄中的【放置】/【引腳】命令，或者在【SCH Library】面板中，單擊【Pins】選項(xiàng)欄中的“添加”按鈕，添加引腳。在放置引腳的過(guò)程中，按下Tab鍵會(huì)彈出引腳屬性對(duì)話(huà)框，在該對(duì)話(huà)框中可以設(shè)置引腳的起始號(hào)碼以及顯示文字等。AT1201共有5個(gè)

9、引腳，制作好的AT1201元件。,制作AT1201元件,在【SCH Library】面板中，單擊【模型】選項(xiàng)組中的“添加”按鈕，彈出添加模型窗口，選擇“Footprint”為AT1201添加封裝。此處，選擇的封裝為“SO-G5/P.95”，【PCB模型】對(duì)話(huà)框設(shè)置如圖所示。 單擊“OK”按鈕，保存庫(kù)元件。單擊“Place”按鈕將其放置到原理圖中。,U盤(pán)接口電路模塊設(shè)計(jì),打開(kāi)“USB.SchDoc”文件，選擇【庫(kù)】面板，在自建庫(kù)中選擇IC1114元件，將其放置在原理圖中；再找出電容元件、電阻元件并放置好；在“Miscellaneous Devices.IntLib”（常用分立元件庫(kù)）中選擇晶體振

10、蕩器、發(fā)光二極管LED、連接器Header4等放入原理圖中。接著對(duì)元件進(jìn)行屬性設(shè)置，然后進(jìn)行布局。電路組成元件的布局。,U盤(pán)接口電路模塊設(shè)計(jì),單擊【布線(xiàn)】工具欄中的放置線(xiàn)圖標(biāo)，將元件連接起來(lái)。單擊【布線(xiàn)】工具欄中的放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)圖標(biāo)，在信號(hào)線(xiàn)上標(biāo)注電氣網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。,濾波電容電路模塊設(shè)計(jì),在“Miscellaneous Devices.IntLib”（常用分立元件庫(kù)）中選擇一個(gè)電容，修改為1uF，放置到原理圖中。 選中該電容，單擊【原理圖標(biāo)準(zhǔn)】工具欄上的拷貝圖標(biāo)，選好放置元件的位置，然后單擊來(lái)單欄中的【編輯】/【靈巧粘貼】命令，彈出【智能粘貼】對(duì)話(huà)框。勾選右側(cè)的【使能粘貼陣列】復(fù)選框，然后在下面的文

11、本框中設(shè)置粘貼個(gè)數(shù)為5、水平間距為30、垂直間距為0，單擊“確定”按鈕關(guān)閉對(duì)話(huà)框。,濾波電容電路模塊設(shè)計(jì),選擇粘貼的起點(diǎn)為第一個(gè)電容右側(cè)30的地方，單擊完成5個(gè)電容的放置。 單擊【布線(xiàn)】工具欄中的放置線(xiàn)圖標(biāo)，執(zhí)行連線(xiàn)操作，接上電源和地，完成濾波電容電路模塊的繪制。,Flash電路模塊設(shè)計(jì),放置好電容元件、電阻元件，并對(duì)元件進(jìn)行屬性設(shè)置，然后進(jìn)行布局。 單擊【布線(xiàn)】工具欄中的放置線(xiàn)圖標(biāo)，進(jìn)行連線(xiàn)。單擊【布線(xiàn)】工具欄中的放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)圖標(biāo)，標(biāo)注電氣網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。至此，F(xiàn)lash電路模塊設(shè)計(jì)完成。,供電模塊設(shè)計(jì),選擇【SCH Library】面板，在自建庫(kù)中選擇電源芯片AT1201，在“Miscellan

12、eous Devices.IntLib”（常用分立元件庫(kù)）中選擇電容，放置到原理圖中，然后單擊【布線(xiàn)】工具欄中的放置線(xiàn)圖標(biāo)，進(jìn)行連線(xiàn)。,連接器及開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì),在“Miscellaneous Connectors.IntLib”(常用接插件庫(kù))中選擇連接器Header6，并完成其電路連接。,創(chuàng)建PCB文件,啟動(dòng)Altium Designer Summer 09，在集成設(shè)計(jì)環(huán)境中執(zhí)行【文件】/【新建】/【PCB】命令。 系統(tǒng)在當(dāng)前工程中新建了一個(gè)默認(rèn)名為“PCB1.PcbDoc”的PCB文件，同時(shí)啟動(dòng)了【PCB Editor】，進(jìn)入了PCB設(shè)計(jì)環(huán)境中。 單擊菜單欄中的【設(shè)計(jì)】/【板子形狀】/【重新定義

13、板子外形】命令，重新定義PCB板的尺寸。,編輯元件封裝,單擊菜單欄中的【文件】/【新建】/【庫(kù)】/【PCB庫(kù)文件】命令，建立一個(gè)新的封裝文件，命名為“IC1113.PcbLib”。 單擊菜單欄中的【工具】/【元器件向?qū)А棵?，系統(tǒng)將彈出【Component Wizard】對(duì)話(huà)框。,編輯元件封裝,單擊“下一步”按鈕，在彈出的選擇封裝類(lèi)型界面中選擇用戶(hù)需要的封裝類(lèi)型，如DIP或BGA封裝。在本例中，采用Quad Packs封裝，然后單擊“下一步”按鈕。接下來(lái)的幾步均采用系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。,編輯元件封裝,在系統(tǒng)彈出如圖所示的對(duì)話(huà)框中設(shè)置，每條邊的引腳數(shù)為12。單擊 “下一步”按鈕，在系統(tǒng)彈出的命名封裝界

14、面中為器件命名。最后單擊“完成”按鈕，完成IC1114封裝形式的設(shè)計(jì)。結(jié)果顯示在布局區(qū)域。,編輯元件封裝,返回PCB編輯環(huán)境，單擊菜單欄中的【設(shè)計(jì)】/【添加/移除庫(kù)】命令，在彈出的對(duì)話(huà)框中單擊“添加庫(kù)”按鈕，將設(shè)計(jì)的庫(kù)文件添加到項(xiàng)目庫(kù)中。單擊“關(guān)閉”按鈕，關(guān)閉該對(duì)話(huà)框。,編輯元件封裝,返回原理圖編輯環(huán)境，雙擊IC1114元件，系統(tǒng)將彈出【元件屬性】對(duì)話(huà)框。在該對(duì)話(huà)框的右下編輯區(qū)域，選擇屬性Footprint，按步驟把繪制的IC1114封裝形式導(dǎo)入。其步驟與連接系統(tǒng)自帶的封裝形式的導(dǎo)入步驟相同。,繪制PCB板,手動(dòng)放置元件。在PCB編輯環(huán)境中，單擊菜單欄中的【放置】/【元件】命令，或單擊【布線(xiàn)】工具欄中的放置元件圖標(biāo)，系統(tǒng)將彈出【放置元件】對(duì)話(huà)框。在【放置類(lèi)型】選項(xiàng)組中點(diǎn)選【封裝】單選鈕，然后單擊按鈕，在系統(tǒng)彈出的【瀏覽庫(kù)】對(duì)話(huà)框