[讨论]

小静ARM学习日志03_原理图+PCB设计篇

2014-3-25 17:07:00 12202 稳压电源

本帖最后由 jing-jing 于 2013-5-7 10:12 编辑

　　Hello，大家好，很高兴又和大家见面了。我是小静~
　　
　　抱歉这期视频又让大家久等了。前段时间师傅带着做硬件设计，原理图还好些，但PCBLayout比想象中难的多。以前在学校只做过最最简单的“直流稳压电源”，哎，这次上来先做了两层板，接着又做了一个四层板，三个星期才搞定。获得了丰厚的奖品礼包：头疼、眼疼、各种疼...师傅，以后能不能不这么凶残？..呵呵，玩笑话，其实我想说的是：谢师傅不杀之恩...
　　
　　从本期开始，计划用5-6期视频记录师傅带着我从硬件设计到UBOOT移植，再到QT、Linux开发，模拟一个比较完整的小产品设计过程。因为个人水平有限，理论方面讲的会相对少一些，视频的重点还是以实际操作为主，尽量让大家看完视频之后对ARM产品设计以及常用的知识点有个比较清晰的认知。
　　
　　感谢大家对小静视频的支持，希望通过这种方式和大家一起交流，共同进步。
　　
　　感谢“梦卧巫山”童鞋帮我开通的百度贴吧，大家对视频内容有什么问题的话我们可以在百度“纯静家园”吧里面交流~
　　
　　PS：有些朋友在论坛回帖说很好奇我的样子，长的一般般，不知大家看过之后还有木有兴趣再看我的视频，哈。（我的照片在本期打酱油的那段视频中，上周日逛街时拍的，大家看过笑笑就好了--！）
　　
　　北京这几天好热啊，各位多注意身体。~
　
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------在线视频及网盘下载地址------------------------------------------------------------------------------　
　　视频比较长，为了方便观看，视频分了四个小部分：

硬件设计流程及原理图、PCB封装画法（优酷版）
硬件设计流程及原理图、PCB封装画法（网盘版）

原理图基本操作及生成网表（优酷版）
原理图基本操作及生成网表（网盘版）

PCB软件基本使用及生成Gerber文件（优酷版）
PCB软件基本使用及生成Gerber文件（网盘版）

视频片尾（自娱自乐，纯打酱油，请无视-O-）优酷版
视频片尾（自娱自乐，纯打酱油，请无视-O-）网盘版

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------视频中部分操作说明-------------------------------------------------------------------------------------------------

　　新视频第一期：硬件设计篇
　　
　　首先，和大家说一下嵌入式产品硬件设计的大概流程：

　　一、原理图的设计

　　在这个过程中呢，我们主要做原理图元器件的封装和电路原理图的设计与连接。
　　原理图元器件的封装主要体现了这个元器件在电路中的作用，所有的电路原理图中用到的元器件的封装完成之后，就是进行原理图的设计和电路的连接了。
　　设计连接完成之后，进行检查，直到原理图正确无误，然后生成网表就可以了。

　　二、PCB的设计

　　原理图中生成的网表是连接原理图与PCB的一个桥梁，通过导入网表来进行PCB的设计。
　　PCB的设计主要包括：PCB封装的制作，布局以及布线这三大部分（其实还有一块我没涉及到，PCB的仿真，其实这一块内容比较复杂，仿真需要的模型很难实施，如果大家有这方面的兴趣可以自己研究，硬件的设计主要还是靠自己的积累，如果有条件去仿真的话可以事半功倍）。
　　PCB的封装与原理图的封装不同，PCB的封装是元器件的实物的体现，在PCB焊接的过程中元器件的贴装就是按照PCB封装的大小来进行的，大家在做PCB封装的时候一定要注意管脚的顺序，千万别搞错了，否则就飞线了，惨！！！
　　PCB的布局过程要遵从电气规则与结构的要求。在结构要求之下，要做到电路在区域上的隔离，比如说，数字电路与模拟电路、射频电路的隔离，大电流电路与小信号电路的隔离，另外注意避开一些大的干扰源就可以了，然后在这些布局前提下遵从布线规则开始走线；
　　PCB的布线需要遵从三大原则：电源的完整性、地的完整性和信号的完整性。在这三大规则之下进行布线，布线之前的一些规则需要设定，比如说板层数、间距、孔大小、线宽等（不过呢，布线的过程中我们首选手工布线，尽量不要使用自动布线）。布线的时候根据实际情况可随时调整布局及走线；
　　布线完成，进行覆铜，覆铜完成进行规则检查（包括间距的检查与连通性的检查）。
　　检查无误之后生成Gerber文件用来投板制板。
　　制板的过程（这时由专门制板的厂家来完成的）
　　焊接（提倡大家手工焊接，顺便锻炼一下自己的动手能力）
　　生成未经调试的电路板
　　调试，最终生成具备某种功能的电路板

　　了解完了这个大概的设计流程呢，我们就要做封装了。

　　先做原理图元器件的封装。我在原理图的设计过程中用到的软件是Cadence，因此原理图封装的制作也在这里面完成。

　　第一步：创建一个新的元器件，安装下图的操作弹出一个对话框然后进行元器件封装的命名和属性的设置。

   第二步：按照datasheet画原理图封装，制作封装的过程中两个常用的按钮：

1.管脚的放置：右侧菜单选项中  按钮；
2.封装边框的绘制：同样的右侧的菜单选项  按钮；

　　第三步：保存

　　这时呢，这个原理图元器件的封装就全部做完了~
　　
　　下面呢就是PCB的封装了。我在做PCB的封装时用的软件是pads（并不是必须用这款软件，只是我自己用到的封装库都是在这个软件中制作的，因此我才用的PADS）。

　　第一步：打开封装编辑器（PCB Decal Editor）

　　第二步：放置焊盘，并对焊盘进行所需要的设置（这个过程是要参照原器件的datasheet来操作的）。放置焊盘：Drafting Toolbar->Terminal

　　第三步：按照datasheet的规格进行PCB封装的绘制

　　第四步：保存，命名（按照封装的型号命名）
　　
　　以上两步操作不一定必须同时进行，但是按照习惯，都是两个封装一起完成。
　　
　　封装完成呢，就要进行原理图的设计与连线了，下面呢，我把自己设计的这个小底板的原理图贴上来供大家参考一下~

　　原理图设计好之后呢，就是规则检查和生成网表了。
　　规则检查的方法：首先选中自己原理图设计的工程名，然后点击tools->design rules check，之后出现一个对话框，选择需要检查的项目，直接点击ok选择默认的内容就可以了。

　　检查完成没有错误之后，生成网表，生成网表的方法：tools->create netlist

　　在生成网表时，我们需要对它进行一下配置：

　　在这个图里面呢，有两个地方需要修改：

　　1.Formatters选项中选择orpads2k.dll（因为我要将网表导入PADS软件中所以才选择orpads2k.dll，大家根据自己的实际进行选择就可以了）

　　2.生成网表的名称后缀应该为.ASC

修改好之后，点击确定，我们需要的网表就生成了。

　　生成网表之后，就开始将它导入到PADS软件中进行PCB的设计了。导入网表的方法是File->Import，然后选择自己将要导入的网表，这时网表就导入ＰＡＤＳ了。

　　下面一块来看一下网表导入之后的样子：

　　导入网表，就要进行布局布线了。把我的布局贴上来，大家来参考一下吧~

　　这个只是自己的一种布局形式，大家可以按照自己对这个电路的理解去布局。
　　
　　布局完成了，就要进行布线了，双击焊盘或者按F2就可以走线了（走线时需要打开规则，快捷键为drp）~然后呢，在保证电气特性的前提下手动布线。
　　布线的过程中可能会用到打孔，只要按住shift键，然后单击鼠标左键过孔就打出来了~
　　
　　布线完成后我们需要对板子上元器件的丝印重新排列。接下来开始覆铜了，覆铜前需要画一个覆铜框：Drafting toolbar->copper pour，画出顶层与底层的覆铜框，并设置覆铜框的属性；
　　覆铜的操作步骤：tools->pour manager...然后点击Start->就可以了，快捷键为Alt+t+p；撤销覆铜，只要输入po回车就就撤销了。

　　覆铜完成就开始规则的检查：tools->verify design，然后分别检查间距与连通性就可以了。
　　
　　检查准确无误之后，就是设计的最后一步——生成Gerber文件了~
　　
　　最后呢，我来给大家分享一下如何生成Gerber文件（生成Gerber文件之前一定要记得给板子覆上铜奥~）。

　　操作一：File->CAM

　　操作二：由于我做的这个是双面板，所以需要输出如下的Gerber文件：
　　1.Routing/Split Plane(top, bottom)
　　2.Silkscreen(top,bottom)
　　3.Paste Mask(top, bottom)
　　4.Solder Mask(top, bottom)
　　5.Drill Drawing
　　6.NC Drill

　　配置的内容是相同的：

Layers的配置，只需要将board outline勾上，其他默认配置就可以了

　　在以上输出的光绘文件中把options选项的justification选项设置为centered，让其输出的文件居于中心位置；

　　设置好之后，选中我们添加的Gerber文件，保存一下，这里要注意一下保存的路径。保存好了，点击一下Run，生成文件。
　　生成的Gerber文件可以在CAM350下再次进行检查。无误之后便可以发给制板的厂商来做我们需要的线路板了~
　　
　　这个时候呢，我们的硬件设计部分就差不多完成了，后续就是电路板的调试工作了，调试工作是一项复杂而辛苦的工作，希望大家在做原理图设计时要细心（尤其注意封装的正确性，多检查），如果原理图出错的话，相应PCB就会有问题了，调试的时候板子上就会有飞线了，很抓狂的哦~~
　　
　　这是焊接之后的底板实物（这是师傅做的，我画的那个公司没敢投--！）：

　　本期内容就是这样的。上周五开始师傅已经带着做U-BOOT移植了，那等学成归来，我们再见吧。
　　祝，朋友们，好心情~

2014-3-25 17:07:00　　评论 淘帖0 举报

撰写讨论

你正在撰写讨论

如果你是对讨论或其他讨论精选点评或询问，请使用“评论”功能。

声明：本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人，不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用，如有内容图片侵权或者其他问题，请联系本站作侵删。侵权投诉

发讨论

精选推荐

迅为RK3568开发板helloworld 驱动实验-驱动编写

447 浏览 0 评论
飞凌嵌入式ElfBoard ELF 1板卡-platform总线驱动简单示例

596 浏览 0 评论
智能配电新纪元：基于飞凌嵌入式T536核心板的DTU解决方案

772 浏览 0 评论
飞凌嵌入式ElfBoard ELF 1板卡-Linux系统中的中断之按键中断驱动

1551 浏览 0 评论
飞凌嵌入式ElfBoard ELF 1板卡-Pinctrl和GPIO子系统之LED驱动

921 浏览 0 评论

快速回复 返回顶部 返回列表

关注微信公众号

电子发烧友网

电子发烧友论坛

社区合作: 刘勇; 联系电话：15994832713; 邮箱地址：liuyong@huaqiu.com

社区管理: elecfans短短; 微信：elecfans_666; 邮箱：users@huaqiu.com

【优惠升级】华秋PCB首单最高立减100元，SMT免费贴片！！！

返回 ARM威廉希尔官方网站论坛

0 太长看不完下次再说

2014-3-25 21:44:26 评论举报 1^# z00

0 学习学习。。。。。。很有用的啊

2016-4-1 16:34:10 评论举报 3^# 莫草昕

0 好棒，谢谢分享，哈哈哈

2016-4-25 16:09:59 评论举报 4^# bboy黑大

0 在大学画过两层板，后面做嵌入式，软件方面弄得多

2016-4-25 17:09:19 评论举报 5^# Linuxrc

0 做个记号！

2016-12-23 19:43:21 评论举报 6^# jianmin

0 很好的资料，感谢楼主分享

2017-1-10 17:12:57 评论举报 7^# h1654155960.8359

0 不错的文件，值得收藏

2017-2-7 13:07:36 评论举报 8^# h1654155960.8359

0

2014-5-21 17:38:32 评论举报 2^# 380384741

0 nice

2017-5-3 01:41:50 评论举报 9^# 我以不在

搜索历史

小静ARM学习日志03_原理图+PCB设计篇

相关推荐

撰写讨论

精选推荐

站长推荐 /6