课程设计报告

最小系统板的设计与制作。

一、实验目的：

1、学习并熟悉protel99se软件，学会原理图与pcb图的制作；

2、通过protel99se制作单片机（pic16f877）的最小系统板；

3、通过实验熟悉并掌握制作电路板的过程。

二、实验原理及元件清单：

1、电源电路原理图：

2、时钟电路与复位电路原理图：

3、单片机i/o接口电路原理图：

4、pcb板电路图：

5、元件清单：

三、实验步骤：

1、绘制电路原理图。首先根据纸上的原理图在元件库中找出相应的元器件，将其放在置在原里图面板上。库中找不到的元件，需要在自己创建的元件库中画出并添加进来。

然后依据原理图分别把各模块的元件放在一起，这样不易混乱。最后用线连好各器件，对于相距较远或容易出现交叉的端口，可以用网络标号连接，以减少连线错误。

2、设置电路元件的各种参数。根据原理图设置各元件的编号或数值，并为每个元件设置封装。先在库中找相应的封装，对于库中没有的封装可以在自己创建的封装库中制作并添加进来。

3、电气规则检查和网络表的生成。各个元件的参数设置好之后，就可以通过erc（电气规则检查）测试电路的电气特性是否有误。如果没有错误，就可以生成元件清单及网络表。

如果出现错误，就应该根据错误提示认真检查并修改原理图，然后重新测试直到通过为止。

4、原理图的导入和pcb板的设置与布局。在原理图准确无误之后，就可以导入pcb板进行布线。导入之前应先进行板层的设置，我们用的是单面板，因此只用底层或顶层布线。

导入之后，首先根据原理图规划pcb板的大小，要注意边框必须在keepoutlayer这一层上画。然后调整各元件的布局，把各个模块的元件放在一块，尽量减少交叉线，同时要注意整体的美观。布局要求尽量占用较小的面积，但不能影响到电路的正常工作。

5、pcb板的布线与覆铜。布局完毕后就可以开始布线。在这之前要进行布线规则的设置，包括安全距离，线宽，孔径大小等。

对于简单的电路一般用手工布线，对于复杂的电路一般可以线自动布线，再手动调整使之更加合理、美观。完成布线之后可以对其覆铜，此时要先将布线规则里的安全间距加大到30mil，等覆铜完毕再调回原来的值。最后在板上添加自己的学号作为标识。

6、pcb图的打印、转印，pcb板的腐蚀、打孔等。在打印pcb图时，应根据所用的板层和封装进行相应的设置。如果是底层，可以直接选择打印底层和边框，如果是顶层，则打印前要选择镜像选项，再选择顶层和边框。

在设置中选中黑白与焊盘选项，就可以在打印预览中再次检查电路是否有误，若没有错误即可打印。打印出来后，先把要转印的铜板用砂纸打磨干净（目的是去掉表面的氧化层），在把图纸覆到铜板上放到转印机上转印。转印的温度最好控制在90到120度之间。

转印完后把铜板放在三氯化铁腐蚀液中进行腐蚀，最好要用热水，并不停的摇动以加快腐蚀的速度。腐蚀完成之后就可以打孔，打孔时要慢且平稳，不能让板晃动，以免损坏钻头。打完孔后，用砂纸磨去电路上的油墨，打磨干净后涂上松香与酒精配置的溶液（助焊和防止铜被氧化），这样一块最小系统板就做好了。

四、问题及解决办法：

1、画原理图时有些元器件在库中找不到。可以根据名称去网上**，或自己创建一个元件库，手动制作所需的元件。

2、电气规则检查时出现很多错误。常见的错误有电源或地没接好，网络标示的节点没有与电路的节点连接起来，有些元件重名或没接入电路等。这些错误只要根据提示稍微修改下就行了。

3、导入原理图时出现很多错误。常见的错误多为元件封装没指定，所指定的封装在pcb封装库中找不到，自己制作的封装忘记导入元件库，电路节点之间没连接好等。这些错误根据生产的错误报告一一修改，就可成功导入原理图。

4、布线时不能自动布线。出现原因多为没有画边框或边框所在的层不对。只要将边框画上和将边框画点在keepoutlayer这一层上就可以了。

5、做出来的板打孔后焊盘太小，腐蚀后很多接线断开。这是由于布线时线宽和孔径没设置好。因此要在打印预览中检查一遍，或先拿a4打印出来检查没问题之后，在用转印纸打印，以免浪费转印纸。

若在转印完后发现有断掉的线，可以用黑色油性笔将其连起来。若有不应连在一起的地方连在一起，则可以用小刀将其刮开，以防止短路。

五、心得：这次课程设计是我第一次使用protel99se这个软件。刚开始什么都不会，经过老师的讲解加上简单浏览下教材后对基本的流程有了一定的了解。

从理论学习到自己动手操作实践，一步一步，我们朝着更高的方向迈进。在使用的过程**现了大量的错误，通过解决这些问题，我对其中的细节问题有了进一步的理解，基本上可以独立的完成从绘制原理图到完成布线并打印的整个过程。

cad是我们从事电子信息工程类专业人员必须掌握一门重要的基本工具，其重要性不言而喻。通过这几天的学习，我真切地体会到了这种绘图系统的实用性。同时也感觉到，绘图作为机械设计过程中设计思想的载体，具备良好的绘图能力是每一个设计人员最基本的素质。