1、寧德第一學府Altium Designer課程設計 題目名稱： 交通燈原理圖繪制及PCB板設計 系 別： 專 業： 學 號： 姓 名： 指導老師： 日 期： Altium Designer課程設計任務書主要內容了解交通燈工作原理，熟練應用Altium Designer軟件，根據所學知識及要求繪制交通燈電路原理圖并設計PCB板。基本要求1.熟悉Altium Designer軟件的界面。2.掌握并能熟練運用Altium Designer軟件制作元件庫。3.掌握并熟練運用Altium Designer軟件設計電路原理圖及PCB板布線。參考資料1童詩白.模擬電子技術基礎M.北京：高等教育出版社，200

2、5.2鄭君里，楊為理.信號與系統（第三版）：北京：高等教育出版社，2011.3邱關源，羅先覺.電路（第五版）M.北京：高等教育出版社，2006.4秦長海，張天鵬，翟亞芳.數字電子技術.北京：高等教育出版社，2013.5谷樹忠，劉文洲，姜航.AltiumDesigner教程.北京：電子工業出版社，2010.6公孫茂，馬寶匍，孫晨.單片機入口接口實例集M.北京：北京航空航天出版社，2002.7蔡菲娜.單片微型計算機原理和應用M.杭州：浙江大學出版社，2003.目 錄1 Altium Designer軟件的簡介12 交通燈電路的功能分析12.1 濾波電路12.2 復位電路12.3 蜂鳴器電路22.4

3、 控制信號傳輸電路23 工程的新建及元器件的繪制33.1 新建工程33.2 繪制元器件43.3元器件的封裝44 原理圖的繪制65 PCB板的制作86 心得體會10參考資料111 Altium Designer軟件的簡介Altium Designer 是原Protel軟件開發商Altium公司推出的一體化的電子產品開發系統，主要運行在Windows XP操作系統。這套軟件通過把原理圖設計、電路仿真、PCB繪制編輯、拓撲邏輯自動布線、信號完整性分析和設計輸出等技術的完美融合，為設計者提供了全新的設計解決方案，使設計者可以輕松進行設計，熟練使用這一軟件必將使電路設計的質量和效率大大提高。Altium

4、 Designer 除了全面繼承包括Protel 99SE、Protel DXP在內的先前一系列版本的功能和優點外，還增加了許多改進和很多高端功能。該平臺拓寬了板級設計的傳統界面，全面集成了FPGA設計功能和SOPC設計實現功能，從而允許工程設計人員能將系統設計中的FPGA與PCB設計及嵌入式設計集成在一起。 由于Altium Designer 在繼承先前Protel軟件功能的基礎上，綜合了FPGA設計和嵌入式系統軟件設計功能，Altium Designer 對計算機的系統需求比先前的版本要高一些。2 交通燈電路的功能分析本電路通過使用HEADER 5X2，EPF10K10LC84-4(84)

5、，HEADER3等器件，通過對信號的處理，來實現LED信號燈的控制。2.1 濾波電路濾波電路由電容的一端接電源一端接地構成一般起到濾波（通過交流，隔斷直流）作用。如圖1所示：圖1 濾波電路2.2 復位電路復位電路是由極性電容、電源及接地等元器件組成的電路。然后，將各個元器件連接起來。最后將其連接到EPF10K10LC84-4器件的RESET端，就可以對其進行上電復位。如圖2所示：圖2 復位電路2.3 蜂鳴器電路蜂鳴器電路是由蜂鳴器、NPN三極管和電阻等元器件組成。將元器件連接起來，并與EPF10K10LC84-4器件的的端口連接。本交通燈電路由兩個蜂鳴器分別與SPEA1和SPEA2兩個端口連接

6、。如圖3所示： 圖3 部分電路2.4 控制信號傳輸電路主控制板要通過HEADER3把控制信號傳送到LED顯示屏上，電路圖如圖4所示：圖4 控制信號傳送3 工程的新建及元器件的繪制3.1 新建工程打開Altium Designer Winte軟件新建File新建Project新建PCB Project。如圖5所示：圖5 新建工程在已建的工程上新建一個Schemetic及PCB。如圖6所示：圖6 新建Schemetic及PCB保存工程至相應的文件夾。3.2 繪制元器件在工程上新建Schematic Library，以EPF10K10LC84-4(84)為例：選擇placerectangle繪制器件

7、的框架，在選擇placepin給器件添加針腳，按TAB鍵可對針腳的屬性就行編輯。繪制好的EPF10K10LC84-4(84)如圖7所示：圖7 EPF10K10LC84-4(84)器件繪制好后保存至相應文件夾并添加到庫中，其他元器件繪制與此類似。3.3元器件的封裝在工程上新建PCB Library，選擇toolcomonpent wizard 圖8 Comonpent Wizard按Next設置元件正確的焊點尺寸和焊點距離以及其他的尺寸設置。最后按finish完成如圖9所示：圖9 EPF10K10LC84-4(84)封裝畫好器件的封裝后保存并添加到libraries中，接著對器件進行封裝。選擇t

8、oolsmodel manager ，選擇add footprint。如圖10所示：圖10 器件封裝選擇所要的封裝，完成器件的封裝。如圖11所示：圖11 完整的封裝其他器件的封裝方式與此相同。將所有已封裝好的元器件全添加到庫中，如圖12所示：圖12 添加庫4 原理圖的繪制從庫中添加所需的器件按原理圖擺放，器件的添加如圖13所示：圖13 器件的添加把所需要的元器件放置原理圖版上，然后排列好位置，引腳與引腳之間用線連接起來，有些引腳接地就街上接地裝置，有些是接端口的，可在放置上找到端口放上去，同樣的道理連接好整個原理圖。選擇place Wire 進行連線如圖14所示：圖14 連線其他器件的添加與此

9、相同，繪制好的原理圖如圖15所示：圖15 原理圖選擇design-update pcb document生成pcb，檢查是否錯誤，可能出現的錯誤：unknown pin、footprint not found等，找出相應原因并解決。圖16 電路檢查及生成報告5 PCB板的制作當解決問題后，按DesignUpdate PCB如圖17所示：圖17 Update PCB生成PCB后如圖18所示 ：圖18 生成PCB將頁面右邊的元器件一個個的拉到左邊的PCB板里面，同時將元器件放置到合適的位置，以便后續的布線能盡可能不會交叉和重疊及布線圖美觀。當出現交叉現象，可以選擇不同層的線（不同顏色的線條）進行布

10、線。合理布置元器件的位置后如圖19所示：圖19 布置后的PCB圖右擊鼠標，選擇Design選項，單擊打開Rules，然后再里面的Width新建New Rule。最后就可以設置Vcc和GND線條的尺寸。最后將設置好的尺寸保存起來。圖20 修改線條元件布置合理后，點擊菜單欄按鈕進行接線，注意原理圖中交叉的線路應該繪制在不同的涂層，通過不段的調整盡量少跳線。完成后保存。布完線后的pcb圖如圖21所示：圖21 完整的PCB圖6 心得體會這次課程設計使我進一步熟悉了altium designer軟件 。本次課程設計通過使用altium designer軟件來設計實現交通燈控制電路。通過此次課設，我深深地

11、認識到了altium designer的強大功能。altium designer通過把電路圖設計、PCB繪制編輯、等技術的完美融合，為用戶提供了全線的設計解決方案，使用戶可以輕松地進行各種復雜的電子電路設計工作。尤其是其強大的繪制原理圖和PCB的功能，更是給我留下了深刻地印象。此次課程設計讓我收獲頗多，為我以后的學習和工作都奠定了良好的基礎。參考資料1童詩白.模擬電子技術基礎M.北京：高等教育出版社，2005.2鄭君里，楊為理.信號與系統（第三版）：北京：高等教育出版社，2011.3邱關源，羅先覺.電路（第五版）M.北京：高等教育出版社，2006.4秦長海，張天鵬，翟亞芳.數字電子技術.北京：

12、高等教育出版社，2013.5谷樹忠，劉文洲，姜航.AltiumDesigner教程.北京：電子工業出版社，2010.6公孫茂，馬寶匍，孫晨.單片機入口接口實例集M.北京：北京航空航天出版社，2002. 7蔡菲娜.單片微型計算機原理和應用M.杭州：浙江大學出版社，2003Altium Designer課程設計成績評價表課程名稱Altium Designer課程設計題目名稱交通燈原理圖繪制及PCB板設計學生姓名學號指導教師姓名職稱講師序號評價項目指 標滿分評分1工作量、工作態度和出勤率按期圓滿的完成了規定的任務，難易程度和工作量符合教學要求，工作努力，遵守紀律，出勤率高，工作作風嚴謹，善于與他人合作。202課程設計質量課程設計選題合理，計算過程簡練準確，分析問題思路清晰，結構嚴謹，文理通順，撰寫規范，圖表完備正確。453創新工作中有創新意識，對前人工作有一些改進或有一定應用價值。54答辯能正確回答指