U盘电路原理图设计

河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程 任务任务2.3 U盘电路原理图设计盘电路原理图设计 电子课件电子课件 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程本任务内容本任务内容1.1.引导文引导文2.2.工作任务描述工作任务描述3.3.操作演示操作演示 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程引导文引导文引导文引导文任务任务2.3 U2.3 U盘电路原理图设计盘电路原理图设计 教学目的知识能力：知识能力：熟悉Altium Designer原理图中网络标号、输入输出端口、ERC测试点、注释及非电气图形等对象的属性。技能能力：技能能力：采用模块法绘制U盘电路原理图，并掌握知识能力中对象的操作方法和技巧。社会能力：社会能力：培养学生分析问题、解决问题的能力。培养学生的沟通能力及团队协作精神。河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程2.3.1 网络标号的放置及属性网络标号的放置及属性 在Altium Designer的原理图绘制过程中，实现元器件间的电气连接的方法有四种，一是元件引脚直接连接，二是利用导线连接，三是使用网络标号，四是利用节点。网络标号的物理意义是电气连接点。引导文引导文 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程1网络标号的放置操作步骤网络标号的放置操作步骤引导文引导文1）单击wiring工具栏中的 图标，或执行菜单命令“Place|Net Label”，或按快捷键P|N，光标变成十字形且带有一个初始标号为Net Label1随光标浮动。2）移动光标到需要放置网络标号的导线上，网络标号仍为浮动状态，此时按空格键可改变其方向，当出现红色交叉标志时，单击即可完成放置。此时光标仍处于放置网络标号的状态，重复操作即可放置其他的网络标号，右击或按Esc键即可退出。3）设置网络标号的属性。在放置状态时按Tab键，或放置到图纸上后，双击网络标号，系统弹出Net Label（网络标号）属性设置对话框，如图2-48所示。设置完毕，单击Ok按钮。河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程图2-48 Net label 对话框引导文引导文 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程2网络标号的属性网络标号的属性引导文引导文Net Label（网络标号）属性设置对话框中各项含义：1）Net：网络标号名称。2）X-Location、Y-Location：网络标号的位置。3）Orientation：设置网络标号的方向。共有4种方向。0 Degrees（0度）、90 Degrees（90度）、180 Degrees（180度）、270 Degrees（270度）。4）Color：设置网络标号的颜色。5）Font：设置网络标号的字体、字号。河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程引导文引导文图2-49 Port属性对话框 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程2.3.3 忽略忽略ERC测试点测试点1忽略忽略ERC测试点的放置操作步骤测试点的放置操作步骤1）单击wiring工具栏中的 图标，或执行菜单命令“Place|Directives|No ERC”，或按快捷键“P|V|N”，光标变成十字形且带有并随光标浮动。2）移动光标到需要放置忽略ERC测试点的引脚上，忽略ERC测试点仍为浮动状态，当出现红色交叉标志时，单击即可完成放置。此时光标仍处于放置忽略ERC测试点的状态，重复操作即可放置其他的忽略ERC测试点，右击或按Esc键即可退出。3）设置忽略ERC测试点的属性。在放置状态时按Tab键，或放置到图纸上后，双击忽略ERC测试点，系统弹出No ERC属性设置对话框，如图2-50所示。设置完毕，单击Ok按钮。引导文引导文 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程 2忽略忽略ERC测试点的属性测试点的属性 1）Color：忽略ERC测试点颜色。2）Location X、Location Y：忽略ERC测试点位置。3）lock：确定忽略ERC测试点是否处于锁定状态。图2-50 Net label 对话框 引导文引导文 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程2.3.4 PCB布线指示布线指示 1PCB布线指示的放置操作步骤布线指示的放置操作步骤 1）执行菜单命令“Place|Directives|PCB Layout”，或按快捷键“P|V|P”，光标变成十字形且带有 随光标浮动。2）移动光标到需要放置PCB布线指示的位置上，PCB布线指示仍为浮动状态，单击即可完成放置。此时光标仍处于放置PCB布线指示的状态，重复操作即可放置其他的PCB布线指示，右击或按Esc键即可退出。3）设置PCB布线指示。在放置状态时按Tab键，或放置到图纸上后，双击PCB布线指示，系统弹出Parameters属性设置对话框，如图2-51所示。设置完毕，单击Ok按钮。引导文引导文 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程 图2-51 Port属性对话框引导文引导文 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程2PCB布线指示的属性布线指示的属性1）Name：用于输入PCB布线指示符号的名称。2）Orientation：用于输入PCB布线指示符号的方向，共有4种方向。0 Degrees（0度）、90 Degrees（90度）、180 Degrees（180度）、270 Degrees（270度）。3）X-Location、Y-Location：用于输入PCB布线指示符号在原理图上的横纵坐标。4）参数坐标窗口：该窗口列出该PCB布线指示的相关参数，包括名称、数值、类型。选中任一参数值，单击Edit按钮，系统弹出如图2-52所示Parameters Properties设置对话框。在该对话框中单击“Edit Rule Values”，系统将弹出Choose Design Rule Type对话框，如图2-53所示。列出了PCB布线指示用到的所有类型的规则供用户选择。引导文引导文 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程图2-52 Parameters Properties设置对话框 图2-53 Choose Design Rule Type对话框引导文引导文 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程2.3.5 非电气图形非电气图形 单击 按钮，各种工具如图2-54所示。Altium Designer的绘图功能，都体现在Drawing Tools工具栏中。该工具栏在Place菜单下。其功能如下：引导文引导文图2-54 Drawing Tools工具栏 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程 1.绘制直线的参作步骤绘制直线的参作步骤 1）单击 图标，或执行菜单命令“Place|Drawing Tools|Line”，光标变成十字形。2）单击鼠标左键确定直线的起点。3）在画直线的过程中，可以按Shift+空格键改变拐弯样式。4）在适当位置单击鼠标左键确定直线的终点。5）单击鼠标右键完成一段直线的绘制。可按以上步骤绘制新的直线，绘制完毕，连续单击鼠标右键两下，退出画线状态。引导文引导文 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程 2.直线的属性设置直线的属性设置 在画直线的过程中按下Tab键，系统弹出PolyLine属性设置对话框，如图2-55所示。在属性对话框中进行设置。PolyLine属性设置对话框中各选项的含义如下：1）Line Width：线宽，共有4种线宽。Smallest；Small；Medium；Large。2）Line Style：线型，共有3种线型。Solid：实线；Dashed：虚线；Dotted：点线。3）Color：直线的颜色。4）Lock：确定直线是否锁定。设置完毕，单击Ok按钮。其他图形的绘制过程和属性设置跟直线基本相同，这里不再赘述。引导文引导文 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程 图2-55 设置直线属性 引导文引导文 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程2.3.6 工作任务描述工作任务描述图3-56 U盘电路原理图 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程2.3.8 操作过程操作过程 1.新建工程及图纸新建工程及图纸 在进行本电路的设计前，首先需要建立其工作环境。1）启动Altium Designer Summer 09。2）在Altium Designer主界面的菜单栏中，选择“file|New|project|PCB project”命令建立一个工程文件。3）选择“file|save As”命令将新建的工程文件保存于任务3文件夹下的子任务2.3中，并命名为“U盘电路设计PrjPCB”。在“Project”面板中，项目文件名变为“U盘电路设计PrjPCB”。如图2-57所示。该项目中没有任何内容，可以根据设计的需要添加各种设计文档。操作步骤演示操作步骤演示操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程 4）选择“file|New|schematic”命令，在该项目文件中新建一个电路原理图文件，系统默认文件名为“sheet1.SchDoc”，选择“file|save As”命令，将新建的原理图文件保存于任务3文件夹下的子任务2.3中，并命名为“U盘电路设计SchDoc”。此时，在“Project”面板中，项目文件名变为“U盘电路设计SchDoc”。如图2-58所示。在创建原理图文件的同时，也就进入了原理图设计系统环境。操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程操作步骤操作步骤图2-57 新建项目文件 图2-58 创建原理图文件 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程操作步骤操作步骤2设置图纸参数和环境参数设置图纸参数和环境参数设置图纸参数和环境参数，本任务前已经讲述，这里只做简单介绍。在编辑窗口中右击，在弹出的右键快捷菜单中单击“Options”选择“Document Options”或“Document Parameters”或“sheet”命令，系统将弹出Document Options对话框，对图纸参数进行设置。我们将图纸的尺寸及标准风格设置为“A4”，放置方向设置为横向“Landscape”，图纸明细表设置为标准“Standard”，单击对话框中的“Change System Font”按钮，系统将弹出“字体”对话框。在该对话框中，设置字体为“Arial”，设置字形为“常规”，大小设置为“10”，单击“确定”按钮。其他选项均采用系统默认设置。河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程 3.添加元件库添加元件库 创建原理图文件后，系统已默认为该文件加载了一个集成元件库“Miscellaneous Devices.Lib”。本任务中的K9F080U0B、IC1114、AT1201可根据本教材的模块2的操作步骤自行设计，故需要将自行设计的“U盘电路设计.SchLib”文件添加到项目中。方法是：点击窗口右上处“Libraries”面板中单击“Libraries”按钮，系统将弹出Avaliable Libraries对话框，在该对话框中单击“Install”按钮，打开自行设计的元件库所在路径，并添加至库中。操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程 4.调入元件，按照模块法绘制原理调入元件，按照模块法绘制原理图图 根据2.3.6中的U盘电路设计资料，我们可知，U盘电路主要由：U盘供电模块、滤波电容电路模块、存储模块、接口电路、连接器及开关电路等，本节内容我们按照原理图，采用模块设计的方式对每一个模块进行设计，即将一模块电路完整绘制好后，在绘制下一模块。操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程（1）U盘供电模块的绘制 1)按照从左到右的绘图顺序，从“Miscellaneous Devices.Lib”库中分别选择普通电容元件和极性电容，双击鼠标。使用Tab键，在出现的对话框中，将Value分别改为相应的值，注意微法用u来表示。2)选择“Libraries”面板，在自建库中选择供电模块AT1201，双击该元件，将其放置在原理图中。3)单击Wiring Tools工具栏中的 和图标，分别放置电源和接地，其中电源需在浮动状态下按Tab键或放置后双击该元件，将其属性对话框中的Net项改为VUSB。而接地的名称注意要写上GND，其Show Net Name后的复选框要去掉，即隐藏该名称GND。4)在工作区单击右键，再出现的对话框中选择Place，再选择Wire，如图2-59光标变成十字形。单击鼠标左键确定导线的起点。在导线的终点处单击鼠标左键确定终点，分别将各个元件的导线连接。绘制完成的U盘滤波电容电路如图2-60所示。操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程 图2-59 连接导线 操作步骤操作步骤 图2-60 U盘供电模块 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程（2）滤波电容电路模块的绘制1)在“Miscellaneous Devices.Lib”库中分别选择一个电容元件，双击鼠标。使用Tab键，在出现的对话框中，将Value改为1uF。2)选中该电容，使用快捷键E|C或单击Schematic Standard工具栏中复制按钮，选好元件的位置，执行快捷键E|P或单击菜单中“Edit|Smart Paste”命令，弹出Smart Paste对话框，如图2-61所示，在该对话框右侧勾选“Enable Paste Array”复选框，在下面的文本框中设置粘贴的个数为5，即Columns中的Count的值为5，水平间距为30，即Space为30，Row中Count的值为1，Space为0。设置完成后，单击OK。3)单击Wiring Tools工具栏中的 和图标，分别放置电源和接地，其中接地的名称上GND，其Show Net Name后的复选框要去掉，即隐藏该名称GND。4)执行快捷键P|W，光标变成十字形。单击鼠标左键确定导线的起点。在导线的终点处单击鼠标左键确定终点，分别将各个电容的导线连接。绘制完成的U盘滤波电容电路如图2-62所示。操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程操作步骤操作步骤图2-61 Smart Paste对话框 图2-62 U盘滤波电容电路 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程（3）U盘存储模块的绘制1)选择“Libraries”面板，在自建库中选择存储模块K9F080U0B，单击place，将其放置在原理图中。使用快捷键P|P或到“Miscellaneous Devices.Lib”库中分别放置电容元件、电阻元件等。如需设置元件属性，在放置状态使用Tab键或放置到图纸上后双击要修改的元件，进行相应修改。2)元件布局，根据所给原理图，对元件进行布局。3)单击Wiring Tools工具栏中的 和图标，分别放置电源和接地，注意接地的名称要写上GND。4)单击单击Wiring Tools工具栏中的 图标，光标变成十字形。单击鼠标左键确定导线的起点。在导线的终点处单击鼠标左键确定终点，分别将U盘供电模块的导线连接，注意将需要放置网络标号的引脚用导线引出。操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程 5)单击wiring工具栏中的 图标，移动光标到需要放置网络标号的导线上，按Tab键，在出现的对话框中的Net中填写SMD-RDY，点击OK，当出现红色交叉标志时，单击完成放置。此时光标仍处于放置网络标号的状态，重复操作分别填写SMD-RE等内容，放置其他的网络标号，所有网络标号放置完毕后，右击退出。6)单击wiring工具栏中的 图标，光标变成十字形且带有并随光标浮动。移动光标到K9F080U0B需要放置忽略ERC测试点的引脚上，当出现红色交叉标志时，单击完成放置。重复操作放置其他的忽略ERC测试点，右击退出。绘制完成的U盘存储模块如图2-63所示。操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程图2-63 U盘存储模块操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程（4）U盘接口电路的绘制 本图采用先放置核心器件，再围绕核心器件按照从左至右，从上至下的顺序布局。1)在工作区执行快捷键P|P，出现的放置元件属性对话框。在该对话框的Physical Component中填写在自建库IC1114的名称，其他按照图所示分别填写流水号Designator等。填写完毕后，单击OK。在图纸合适位置放置该元件。放置后再依次放置其他元件。2)根据所给原理图，对元件进行布局。3)单击Wiring Tools工具栏中的 和图标，分别放置电源和接地，其中电源需在浮动状态下按Tab键或放置后双击该元件，将其属性对话框中的Net项改为VUSB。而接地的名称注意要写上GND，其Show Net Name后的复选框要去掉，即隐藏该名称GND。操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程4)执行快捷键P|W，光标变成十字形。单击鼠标左键确定导线的起点。5)执行快捷键P|N，光标变成十字形且带有一个初始标号为“Net Label1”随光标浮动，Tab键，在出现的对话框中的Net中填写名称，点击OK，当出现红色交叉标志时，单击完成放置。对于纵向的网络标号，按空格键可改变其方向，当出现红色交叉标志时，单击即可完成放置。此时光标仍处于放置网络标号的状态，重复操作即可放置其他的网络标号，右击键即可退出。6)按快捷键P|V|N，光标变成十字形且带有并随光标浮动。移动光标到IC1114需要放置忽略ERC测试点的引脚上，当出现红色交叉标志时，单击完成放置。重复操作放置其他的忽略ERC测试点，右击退出。绘制完成的U盘接口电路如图2-64所示。操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程图2-64 U盘接口电路操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程（5）U盘连接器及开关电路的绘制 在“Miscellaneous Devices.Lib”库中选择连接器Header6和开关元件SW-SPDT，双击鼠标，将该元件放置在图纸中，注意开关元件SW-SPDT需要进行浮动状态下的Y镜像。工作区执行快捷键P|P，连接导线，完成相关设计，绘制完成的U盘连接器及开关电路分别如图2-65和图2-66所示。图2-65 连接器Header6电路 图2-66 开关设计 操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程 5.合理布局各模块合理布局各模块 如果图纸整体布局位置需要调整，可采用选取某一模块，整体移动或剪切粘贴，整体选取的如图2-67所示，将鼠标放在选取后的图形中央位置，按住左键，拖动鼠标即可整体移动。图2-67 整体选取移动 操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程 6.添加注释添加注释 1）单击 按钮，点击 添加说明文字。2）当出现浮动的Net1后，按Tab键，出现注释属性对话框，如图2-68所示，在该图中将Net1改为“U盘电路原理图”，点击该对话框中的Change System Fonts按钮，出现如图2-69对话框，选择字体大小为28.字体选默认值。分别点击OK。3）鼠标上跟随一个标有“U盘电路原理图”的字符串，移动鼠标到合适位置，点击左键，放置到界面上，单击右键撤销放置。效果如图2-70所示。操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程图2-68 注释属性对话框 图2-69 设置字体对话框操作步骤操作步骤 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程7.整机原理图整机原理图操作步骤操作步骤图2-70 U盘整机电路原理图 河南职业技术学院 PCBPCB设计与制作设计与制作 课程课程谢谢 谢谢 观观 看！看！