题  目：       单片机学习板的设计       

51学习板电路原理图

图二   P0口LED部分

图三   数码管驱动部分

图四   数码管显示部分

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  图七  LCD显示接口部分

图六  存储和P0口、P1口、P2口、P3口部分

图八   按键部分

图五  串口通信部分

图九   D\\A  A\\D转换部分 

图十一   PDIUSBD12接口部分

图十  PL2303部分

51学习板PCB电路图

设计PCB电路板心得体会：

通过一个学期的PCB制作学习，我学会了PCB制作过程中的基础的和一些较高层次的知识，掌握了PCB制作工程中应该注意的一些技巧和细节，在PCB准备和设计工作的学习中有了自己最切身的体会。此门课程是一个理论与实践应用结合得十分紧密的学科课程，它充分地将上课所学的理论知识应用到实际操作软件进行原理图和PCB的制作过程当中，很好地考察了我们理论知识的掌握程度。此次我们PCB课程设计的是单片机学习板，它所应用的知识主要是原理图的设计以及器件的布局布线等知识。具体体会如下:

一． 在本次课程设计过程中，很多功能键的使用帮助了我更快捷的完成对项目的创建和完成，例如：1、焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径（ D ）一般不小于（ d+1.2 ） mm ，其中 d 为引线孔径。对高密度的数字电路，焊盘最小直径可取（ d+1.0 ） mm ；2、以每个功能电路的核心组件为中心，围绕它来进行布局。“先大后小”先安排大的器件，后放置一些小的器件。“先固后动”先安排固定不动，后安排位置可以做调整的器件；3、按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。之所以这样做是因为在绘制时思路更加清晰；4、印制导线拐弯处一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则，长时间受热时易发生铜箔膨胀和脱落现象。

二．原理图的绘制

1.在整个PCB的制作过程中要有一个“工程、项目 ”的概念，即不管是原理图还是PCB图，都要建立在同一个工程、项目中，工程、项目是连接原理图和PCB图的重要环节。

2.在原理图的绘制过程中要尽可能得做到，相对元器件的对称、整齐，整体原理图的简洁美观。要合理利用在原理图绘制过程中的放置总线和放置标号的操作，从而使原理图简洁美观  

3.原理图中出现的常见错误：ERC报告管脚没有接入信号，有可能是

A创建封装时给管脚定义了I/O属性

B创建元件或放置元件时修改了不一致的GRID属性，管脚与线没有连上。

C创建元件时PIN方向反向，必须非PINNAME端连线。  

三、元器件布局

布局是PCB制作过程中的重要环节，从时间上可是说占到了整个PCB制作时间的2/3,甚至更多。PCB布局主要依靠手动布局，在布局过程中要讲求对应元器件布局的整齐对称，要做到元器件之间连线的最小可能交叉。要熟悉每个元器件的样子摆的时候确保相同器件的方向一致，并且布板要均匀，不要有的密，有的地方还空着。

四、布线过程

布线分为自动布线和手动布线，初学者一般可先采用自动布线，自动布线完成后，如有不合适的线可用手动布线。布线时要考虑到线的粗细，如电源线、地线要加粗，甚至有事要对地线进行铺铜操作。两焊盘之间的线要尽可能的美观、短距，线与线的交叉和线与焊盘之间的交叉处的夹角要大于90°。输入端与输出端的边线应避免相邻平衡，以免产生反射干扰，布线完成后，要检查所作布线是否符合PCB的设计规则，符合设计规则后此板才算设计完成。

五、 元器件的绘制    

要学会元器件集成库的制作，对于涉及到Altium Dsigner中没有的元器件时，就要自己制作绘制了，而且一般将自己经常用的元器件放置在一个元器件库中

六 、PCB布线规则的检测

布线设计完成后，需认真检查布线设计是否符合设计者所制定规则，同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求，一般检查有如下几个方面：线与线，线与元件焊盘，线与贯通孔，元件焊盘与贯通孔，贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理，是否满足生产要求。电源线和地线的宽度是否合适，电源与地线之间是否紧耦合（低的波阻抗）在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。对于关键的信号线是否采取了最佳措施，如长度最短，加保护线，输入线及输出线被明显地分开。

此外，画完PCB图后还要制作PCB单面板。简单电路单面印制板的制作工艺流程如下：单面覆铜板 → 下料 → 刷洗、干燥 → 网印线路抗蚀刻图形 → 固化 → 检查、修板 → 蚀刻铜 → 去抗蚀印料、干燥 → 钻网印及冲压定位孔 → 刷洗、干燥 → 网印阻焊图形（常用绿油）、 UV 固化 → 网印字符标注图形、 UV 固化 → 预热、冲孔及外形 → 电气开、短路测试 → 刷洗、干燥 → 预涂助焊防氧化剂（干燥） → 检验、包装 → 成品。          

通过此次设计，我更加熟悉了PCB设计的基本流程，同时也使我在原有的数字电路理论的基础上，更加牢固地掌握了部分集成电路芯片的功能与管脚分配、真正地体会到了单片机的工作原理与过程。此外，在设计过程中，让我在实践中较熟练地掌握了Altium Designer软件的应用，为以后电路板设计制作打下了一定的基础。下载本文