項目三、貼片元件多層PCB設計實戰(zhàn)項目

——32位微控制器（HC32F460）開發(fā)板電路教學目標崗位知識需求及學習目標：掌握貼片封裝特點。理解目標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。崗位能力需求及學習目標：能根據(jù)元件數(shù)據(jù)手冊繪制直插封裝。能分析電路模塊基本功能。能自己繪制的元件符號和貼片封裝。能運用自己的元件庫繪制多層層印制電路板。能運用規(guī)則設計提高效率和設計質(zhì)量。能運用相關(guān)知識，優(yōu)化PCB電路板布局和優(yōu)劣分析。崗位素質(zhì)需求及學習目標：能在團隊組織活動中廣泛征求隊員意見、共同做出決策。能遵守團隊紀律要求，服從團隊共同決議。能組織隊員完成自己部門任務，協(xié)調(diào)解決其中問題和矛盾，形成共同進步學習氛圍。能較全面地認識國內(nèi)外軟件的優(yōu)點和局限性、提出合乎實際需要的改進建議。能精益求精地追求更好的設計。任務一、項目前期分析與準備【任務描述】：項目名稱：智慧照明控制電路PCB設計項目內(nèi)容：產(chǎn)品設計組已經(jīng)設計出智慧照明電路，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，設計原理圖和PCB。任務要求：組織團隊，完成如下任務：(1)讀懂電路圖。(2)分析各個器件種類、封裝和性能等。本次設計可以選擇直插封裝，也可以選擇貼片封裝。(3)初步分析所需知識。(4)使用嘉立創(chuàng)EDA在線設計單層PCB。(5)在原來電路上設計直流電源5V插座。設計源圖圖1.

源圖子任務1：任務分工步驟1組織2~4人，組建項目團隊團隊名稱

輪值職務姓名任務備注輪值項目主管

總體工作：組織各分管組長完成各項工作，確保項目完成。分管工作：敦促各組長完成組織知識學習、電路設計、答辯等各個環(huán)節(jié)按工程進度要求完成任務。

輪值設計1部組長

分管工作：組織所有成員完成元件符號、原理圖設計。

輪值設計2部組長

分管工作：組織所有成員完成元件封裝、PCB設計。

輪值質(zhì)檢部組長

分管工作：協(xié)助輪值主管組織相關(guān)理論知識學習、質(zhì)檢、資料完成、知識總結(jié)、答辯。記錄相關(guān)活動信息。表1.

團隊計劃目標時間目標任務責任人完成情況

步驟2：

團隊計劃步驟3：我的任務、規(guī)劃與總結(jié)目標任務計劃完成時間、方法涉及知識、技能總結(jié)完成情況

表3.任務規(guī)劃與進度看板子任務2：任務分析

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自己繪制獨立元件符號和對應的貼片封裝。②根據(jù)數(shù)據(jù)手冊，芯片能同時手繪貼片封裝和利用向?qū)ё詣永L制貼片封裝。③要求所繪制PCB至少4層。④運用規(guī)則設計，提高設計效率。⑤運用相關(guān)知識，優(yōu)化PCB設計。⑥結(jié)合實際需求，對電源、I/O口等自行添加插槽、插針等擴展接口。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簡介該芯片公司情況。③32位微控制器在中國市場的主要供應商情況任務二、項目實施與進程監(jiān)督

子任務3：前期準備及知識學習

結(jié)合工作進度，根據(jù)任務需要，作一些知識準備。子任務4：基于高級符號向?qū)Х绞嚼L制貼片元件符號

步驟4：32位微控制器符號繪制利用符號向?qū)?，完?2位微控制器符號繪制。注意根據(jù)現(xiàn)有器件的封裝，選擇需要創(chuàng)建符號的類型。（1）.嘗試用分部件方式繪制32位微控制器符號（2）.高級符號向?qū)Ц呒壏栂驅(qū)饔糜诳焖賱?chuàng)建IC類型芯片的符號，高級符號向?qū)鲗Ψ柕念愋蜎]有區(qū)分，只需要用戶在模板中填寫相應的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)就能按照填寫的數(shù)據(jù)生成符號。

子任務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：原理圖設置

子任務6：元件封裝繪制

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

步驟9：使用規(guī)則設置，進行快速布局。結(jié)合模塊一的“PCB布局一般注意事項”，實現(xiàn)PCB版圖較優(yōu)質(zhì)布局。你的哪些設計反映了這些要點？任務三、項目后期處理子任務：輸出打印下單

要求檢查無誤后，完成PCB板打印實戰(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：任務評估與竣工請從元件符號、原理圖、元件封裝、PCBLayout等方面進行評估。評估內(nèi)容是否滿足元件符號引腳方向正確；

引腳編號正確；

引腳名稱正確；

大小合適、標識完備

原理圖圖紙規(guī)范、整齊、內(nèi)容完整

原理圖布局邏輯清晰，信號流向順暢，網(wǎng)絡標識易懂。

模塊化設計：各個模塊之間的關(guān)系邏輯清晰；

模塊標注相關(guān)電源功耗計算，標注關(guān)鍵元器參數(shù)，電源部分注明輸入輸出，EMC測試標準；

電路：電路連接正確，原理圖是否有掉線、錯連。確認產(chǎn)品安裝方式，確認產(chǎn)品是否需要接大地。導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，引腳編號正確；

依據(jù)數(shù)據(jù)手冊，引腳間距正確；

依據(jù)數(shù)據(jù)手冊和實際需要，引腳寬度合理；

依據(jù)數(shù)據(jù)手冊和實際需要，引腳長度合理；

標識完備。

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

電源位置設計合理

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：任務總結(jié)反思

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

自我評價評價項目是否1、別人說話時，我認真傾聽oo2、我提出自己的想法及本子項目相關(guān)信息oo3、我不懂時是否進行了求助（最終懂了沒）oo4、我分享了我的學習心得及我懂得的與本學習項目相關(guān)的知識oo5、在本學習項目匯報時我是發(fā)言人或進行了補充發(fā)言oo在本學習項目中我學到（懂）的東西是（知識、技能、質(zhì)素）：

我做得好的方面是：

我還能做的更好的是：表.對所在小組評價評價項目是否1、是否進行了計劃（有計劃安排、包括課內(nèi)課外）oo2、是否按計劃進行了相應的學習活動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