基于AltiumDesigner平台的防盗报警电路设计
2023-02-27 10:27阅读：
Altium Designer
20是功能强大电路板设计软件,可以设计出电路原理图和PCB电路板图,进行电子线路的电子自动化设计本文利用Altium
Designer
20电路设计软件对防盗报警电路的原理图和印制电路板进行了设计,电路有防盗报警功能,电路设计自动化的设计效率及设计质量有显著提升
Altium Designer
20是一个功能完善电子电路设计工具,把电路设计仿真与PCB制作系统整合在一个软件集成平台里主要由4个大的设计模块组成,即:原理图(SCH)设计模块,原理图(SCH)仿真模块,印刷电路板(PCB)设计模块,可编程逻辑器件(FPGA)设计模块Altium
Designer
20有强大的PCB设计功能,利用64位CPU的架构优势和多线程任务优化使用户能够更快地设计和发布大型复杂的电路板Altium
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20能够进行快速高质量的布线视觉约束和用户指导的互动结合使用户能够跨板层进行复杂的拓扑结构布线,以计算机的速度布线,以人的智慧保证质量
Altium Designer 20设计防盗报警电路由两部分组成
第一部分原理图系统主要用于电路原理图的设计,并生成原理图的网络表文件,以便于进行下一步的电路仿真或是PCB电路板的设计第二部分是印刷电路板设计系统,在该系统中将SCH原理图设计成现实的印刷电路图,由它生成的PCB文件将直接应用到印刷电路板的生产
（一）防盗报警电路原理图设计
一份完整的防盗报警电路原理图设计大致可分为以下步骤:
(1)新建原理图:创建一个新的电路原理图文件
(2)页面设置:根据原理图的大小来设置图纸的大小
(3)装入所需要的元件库:将电路图设计中需要的所有元器件的Altium
Designer库文件载入内存
(4)放置元件:将相关的元器件放置到图纸上
(5)调整元器件的位置:根据设计需要调整位置,便于布线和阅读
(6)电路图布线:利用导线和网络标号确定器件的电气关系
(7)检查原理图:利用Altium
Designer提供的校验工具对原理图进行检查,保证设计准确无误
(8)输出:打印输出电路原理图或是输出相应的报表
电路原理图的设计好坏直接决定的最终印制电路板能否正常工作一张好的电路原理图首先得保证原理图的器件选择及连线准确无误;其次还得保证原理图结构清晰,布局合理,便于设计人员阅读
防盗报警电路原理是当无人接触电极M时,震荡电路停振,扬声器无声当有人接触电极M时,输出端6脚为低电平,4脚为高电平,震荡电路起振,扬声器发出报警声利用Altium
Designer 20设计的防盗报警电路原理图如图下所示； 
防盗报警电路材料清单如下图所示： 
（二）防盗报警电路PCB的设计
PCB的设计过程的核心步骤:
(1)规划电路板;
(2)装入原理图元件的元件封装和网络表;
(3)元件布局;
(4)布线规则设置,进行自动布线并进行手工调整;
(5)对设计好的电路板进行电气规则和设计规则检查;
(6)输出打印所设计的印刷电路板
元件布局不仅影响PCB的美观,而且还影响电路的性能先布放关键元器件,然后按照地址线和数据线的走向布放其他元件高频元器件引脚引出的导线应尽量短些,以减少对其他元件及其电路的影响模拟电路模块与数字电路模块应分开布置,不要混合在一起带强电的元件与其他元件距离尽量要远,并布放在调试时不易触碰的地方对于重量较大的元器件,安装到PCB上要安装一个支架固定,防止元件脱落对于一些严重发热的元件,必须安装散热片电位器可变电容等元件应布放在便于调试的地方
布线时应遵循以下基本原则输入端导线与输出端导线应尽量避免平行布线,以免发生耦合在布尽量大些,一般不小于12mil微处理器芯片的数据线和地址线应尽量平行布线布线时尽量少转弯,若需要转弯,一般取45度走向或圆弧形在高频电路中,拐弯时不能取直角或锐角,以防止高频信号在导线拐弯时发生信号反射现象电源线和地线的宽度要大于信号线的宽度
布线规则主要是与布线设置有关的规则,共分为以下七类:
(1)布线宽度(Width)
布线宽度规则用于布线时的布线宽度的设定系统默认所有布线宽度均为10mil用户可以为某些特定的网络设置布线宽度,如电源网络一般每个特定的网络布线宽度规则需要添加一个规则名称,以便与其它网络区分“约束”区域内有布线的三个宽度约束,即首选宽度(Preferred
Width)最小宽度(Min
Width)和最大宽度(Max Width)
(2)布线方式(Routing
Topology)
布线方式规则用于定义引脚之间的布线方式此规则有七种方式,在“Constraints”区域中,单击“Topology”栏的下拉按钮,即可弹出布线方式
(3)布线优先级别(Routing
Priority)
布线优先级别规则用于设置布线的优先次序,优先级别高的网络或对象会被优先布线优先级别可以设置的范围是0?100,数字越大,级别越高布线次序规则的添加删除和规则使用范围的设置等操作方法与前述相似,这里不再重复
(4)布线板层(Routing
Layers)
布线板层规则用于设置允许自动布线的板层
(5)布线转角(Routing
Corners)
布线转角规则用于设置布线的转角方式转角方式共有三种
(6)布线过孔类型(Routing Via
Style)
布线过孔类型规则用于设置布线过程中自动放置的过孔尺寸参数在“约束”区域,有两项需要设置,即过孔直径(Via
Diameter)和过孔的钻孔直径(Via Hole Size)
(7)扇出布线控制(Fan out
Control)
扇出布线控制规则主要用于“球栅阵列”“无引线芯片座”等种类的特殊器件的布线控制将Altium
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20制图软件中的PCB原理图封装,布线得到如下图所示防盗报警电路PCB布线图：
（三）防盗报警电路PCB板的3D显示
在PCB布线图的视图中,可以显示三维PCB板,如下图所示：
