電路設計與PCB制作實操教程

中國水利水電出版社

【作者】主編周永宏

【I S B N 】978-7-5226-0255-4

【責任編輯】周益丹

【適用讀者群】高職高專

【出版時間】2021-12-21

【開本】16開

【裝幀信息】平裝（光膜）

【版次】第1版第1次印刷

【頁數】160

【千字數】190

【印張】10

【定價】￥48

【叢書】普通高等教育電工電子類課程新形態教材

【備注信息】

圖書詳情

簡介

本書特色

前言

章節列表

精彩閱讀

下載資源

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內容提要

本書以電子系統中常用的電路模塊為依托，將必須掌握的理論知識、軟件操作與常用電路的設計和制作建立聯系，將能力和技能培養貫穿其中。本書根據行業對人才知識和技能的要求設置了8章：Altium Designer軟件介紹及安裝、直流穩壓電源、電容測量儀、紅外遙控轉發器、八位數模轉換器、單片機數碼顯示系統、PCB板制作、智能家居控制系統，內容既相輔相成又相對獨立，學習完這些內容學生可以掌握常見電路模塊的設計方法和目前主流的電路設計及PCB制作技術。

本書可作為高等院校和職業學校電子信息類相關專業的教材，也可作為電子元件制造人員和電子設備裝配調試人員資格證培訓參考書。

本書提供電子教案和所有電路、元器件、PCB版圖、程序代碼等原始資源，讀者可以從中國水利水電出版社網站（www.waterpub.com.cn）或萬水書苑網站（www.dgboyong.cn）免費下載。

完全以章節為導向，每個章節獨立且完整，通過不同的章節學生可掌握本課程中不同的專業技能。

將電路設計軟件Altium Designer 與PCB 板的加工制作、元器件焊接、程序設計、系統調試與

測試等電子產品設計的所有環節有機融合，可極大提高學生的實踐動手能力。

前言

“電路設計與PCB制作”是高等院校電子信息類相關專業的一門非常重要的實踐性很強的技術基礎課，課程的最終目的是要學生在熟練掌握電路設計軟件（Altium Designer）的基礎上獨立完成電子產品的電路設計、PCB加工制作、元器件焊接、程序設計及系統測試等一系列工作。

本書編者均在西華師范大學長期從事該課程的教研工作。師范院校女生偏多，她們擅長軟件操作，但對后續的PCB加工制作、元器件焊接和系統調試等需要與實際器件打交道的環節整體積極性不高、掌握程度欠佳，阻礙了實踐動手能力的提升。編寫本書的初心即是期望通過教材教法的創新來解決這一問題。

本書與同類教材相比，特色在于：

（1）完全以章節為導向，每個章節獨立且完整，通過不同的章節學生可掌握本課程中不同的專業技能。例如第2章“直流穩壓電源”的主要目的是讓學生能快速上手，完成一個簡單電路的全部設計過程（電路原理圖和PCB繪制），提升學習興趣；第3章“電容測量儀”加入了元件和封裝的繪制；第4章“紅外遙控轉發器”著重介紹層次電路的繪制；第5章“八位數模轉換器”著重培養學生利用芯片數據手冊進行電路設計的能力；第6章“單片機數碼顯示系統”著重培養學生手動布線的能力；第7章“PCB板制作”讓學生掌握PCB加工制作的兩種常用方法：熱轉印法和顯影腐蝕法；第8章“智能家居控制系統”著重培養學生綜合設計電子系統的能力。

（2）將電路設計軟件Altium Designer與PCB板的加工制作、元器件焊接、程序設計、系統調試與測試等電子產品設計的所有環節有機融合，可極大提高學生的實踐動手能力。本書正式出版之前在我校試用了幾年，學生的實踐動手能力相比之前有了較大提高，取得了不錯的成效。

本書是編者多年教學經驗的凝練，主要由周永宏、劉漢奎、馮正勇三位教授編寫，研究生李翰鑫、陳小沖、張群林和余美林負責繪圖、加工和配套資源的開發工作。

由于編者水平有限，書中疏漏甚至錯誤之處在所難免，懇請讀者批評指正。

編者

2021年8月

目錄
前言
第1章 Altium Designer軟件介紹及安裝 1
1.1 軟件介紹 1
1.2 軟件安裝 1
第2章直流穩壓電源 4
2.1 直流穩壓電源介紹及工作原理 4
2.2 原理圖繪制 5
2.2.1 創建項目及文件管理 5
2.2.2 元件調選及屬性修改 7
2.2.3 新元件繪制 7
2.2.4 直流穩壓電源線路設計 13
2.3 PCB版圖繪制 16
2.3.1 PCB板屬性預設 16
2.3.2 直流穩壓電源PCB元件布局 20
2.3.3 設置布線規則之雙面布線 21
第3章電容測量儀 24
3.1 電容測量儀介紹及工作原理 24
3.2 原理圖繪制 25
3.2.1 創建項目及文件管理 25
3.2.2 NE556雙定時器繪制 25
3.2.3 4-2輸入端與非門繪制（CD4011） 26
3.2.4 三位數碼管繪制 28
3.2.5 CD4553芯片和CD4543芯片繪制 29
3.2.6 PCB器件向導—NE556封裝設計 30
3.2.7 PCB器件向導—三位數碼管封裝設計 33
3.2.8 PCB器件向導—CD4543芯片封裝設計 37
3.2.9 電容測量儀線路設計 38
3.3 PCB版圖繪制 41
3.3.1 電容測量儀PCB元件布局 41
3.3.2 設置布線規則之雙面布線 42
3.3.3 PCB電路圖三維顯示及元件報表生成 44
第4章紅外遙控轉發器 47
4.1 紅外遙控轉發器介紹及工作原理 47
4.2 原理圖繪制 48
4.2.1 層次電路繪制 48
4.2.2 紅外遙控轉發器線路設計 52
4.3 PCB版圖繪制 56
4.3.1 紅外遙控轉發器PCB元件布局 56
4.3.2 設置布線規則 60
第5章八位數模轉換器 65
5.1 八位數模轉換器介紹 65
5.2 ADC0809芯片手冊詳解 65
5.2.1 內部結構圖 65
5.2.2 芯片手冊引腳圖 66
5.2.3 芯片尺寸封裝數據 68
5.2.4 芯片使用擴展 71
5.2.5 ADC0809工作過程 74
5.3 原理圖繪制 75
5.3.1 創建項目及文件管理 75
5.3.2 AT89S52元件繪制及封裝 75
5.3.3 四位數碼管元件繪制 78
5.3.4 四位數碼管封裝繪制 80
5.4 ADC0809線路設計 82
5.4.1 8位數模轉換器PCB元件布局 83
5.4.2 手動布局自動布線 85
第6章單片機數碼顯示系統 86
6.1 單片機最小系統介紹 86
6.2 原理圖繪制 90
6.2.1 創建項目及文件管理 90
6.2.2 單片機最小系統線路設計 91
6.3 PCB版圖設計 94
6.3.1 原理圖導入 94
6.3.2 PCB元件布局 95
6.3.3 手動布線 97
第7章 PCB板制作 103
7.1 熱轉印法PCB板制作 103
7.2 顯影腐蝕法PCB板加工 110
7.2.1 PCB版圖曝光 114
7.2.2 PCB版圖顯影 116
7.3 元器件鉆孔及焊接 117
7.3.1 鉆孔焊接工具介紹 117
7.3.2 焊接步驟 121
7.4 最小系統調試 122
第8章智能家居控制系統 124
8.1 系統介紹 124
8.1.1 電源電路 124
8.1.2 顯示電路 125
8.1.3 人體紅外檢測電路 126
8.1.4 火焰檢測電路 127
8.1.5 可燃性氣體檢測電路 128
8.1.6 聲光報警電路 128
8.1.7 溫濕度傳感器 129
8.2 系統實物圖 131
8.3 系統調試 132
8.3.1 程序燒錄 132
8.3.2 各電路調試 134
附錄 135
A 流水燈參考程序清單 135
B 智能家居控制系統參考程序清單 137