完全以章節為導向，每個(gè)章節獨立且完整，通過(guò)不同的章節學(xué)生可掌握本課程中不同的專(zhuān)業(yè)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(chǎn)品設計的所有環(huán)節有機融合，可極大提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。

前 言

“電路設計與PCB制作”是高等院校電子信息類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)非常重要的實(shí)踐性很強的技術(shù)基礎課，課程的最終目的是要學(xué)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(chǎn)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(shū)編者均在西華師范大學(xué)長(cháng)期從事該課程的教研工作。師范院校女生偏多，她們擅長(cháng)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(shí)際器件打交道的環(huán)節整體積極性不高、掌握程度欠佳，阻礙了實(shí)踐動(dòng)手能力的提升。編寫(xiě)本書(shū)的初心即是期望通過(guò)教材教法的創(chuàng )新來(lái)解決這一問(wèn)題。

本書(shū)與同類(lèi)教材相比，特色在于：

（1）完全以章節為導向，每個(gè)章節獨立且完整，通過(guò)不同的章節學(xué)生可掌握本課程中不同的專(zhuān)業(yè)技能。例如第2章“直流穩壓電源”的主要目的是讓學(xué)生能快速上手，完成一個(gè)簡(jiǎn)單電路的全部設計過(guò)程（電路原理圖和PCB繪制），提升學(xué)習興趣；第3章“電容測量?jì)x”加入了元件和封裝的繪制；第4章“紅外遙控轉發(fā)器”著(zhù)重介紹層次電路的繪制；第5章“八位數模轉換器”著(zhù)重培養學(xué)生利用芯片數據手冊進(jìn)行電路設計的能力；第6章“單片機數碼顯示系統”著(zhù)重培養學(xué)生手動(dòng)布線(xiàn)的能力；第7章“PCB板制作”讓學(xué)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(zhù)重培養學(xué)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(chǎn)品設計的所有環(huán)節有機融合，可極大提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。本書(shū)正式出版之前在我校試用了幾年，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力相比之前有了較大提高，取得了不錯的成效。

本書(shū)是編者多年教學(xué)經(jīng)驗的凝練，主要由周永宏、劉漢奎、馮正勇三位教授編寫(xiě)，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(kāi)發(fā)工作。

由于編者水平有限，書(shū)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(chuàng )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(xiàn)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(xiàn)規則之雙面布線(xiàn) 21
第3章 電容測量?jì)x 24
3.1 電容測量?jì)x介紹及工作原理 24
3.2 原理圖繪制 25
3.2.1 創(chuàng )建項目及文件管理 25
3.2.2 NE556雙定時(shí)器繪制 25
3.2.3 4-2輸入端與非門(mén)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?jì)x線(xiàn)路設計 38
3.3 PCB版圖繪制 41
3.3.1 電容測量?jì)xPCB元件布局 41
3.3.2 設置布線(xiàn)規則之雙面布線(xiàn) 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(fā)器 47
4.1 紅外遙控轉發(fā)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(fā)器線(xiàn)路設計 52
4.3 PCB版圖繪制 56
4.3.1 紅外遙控轉發(fā)器PCB元件布局 56
4.3.2 設置布線(xiàn)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(guò)程 74
5.3 原理圖繪制 75
5.3.1 創(chuàng )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(xiàn)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(dòng)布局自動(dòng)布線(xiàn) 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(chuàng )建項目及文件管理 90
6.2.2 單片機最小系統線(xiàn)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(dòng)布線(xiàn) 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(shí)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

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