文章目錄

• 前言
• 一、Well begun is half done
• 二、更好的布局
• 三、更好的布線
• 收尾

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前言

本文至少適用于控制組的同學(xué)，電路板上電壓電流均無突變，模擬信號與數(shù)字信號間的隔離要求不嚴(yán)格。默認(rèn)已經(jīng)繪制好了電路的原理圖，主要從PCB的準(zhǔn)備事項、布局、布線三方面講述講述。

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一、Well begun is half done

這一部分我們重點(diǎn)講述畫PCB時的兩點(diǎn)重要準(zhǔn)備工作。

首先是我們需要進(jìn)行電氣規(guī)則的設(shè)置，但這些規(guī)則我們只需要設(shè)置一次即可，之后每次畫板子前都是將之前的整個工程（包括prjpcb、pcbdoc、schdoc）復(fù)制一份，然后將其內(nèi)容全部刪除，文件重新命名為本次工程的名字即可將規(guī)則全部移植到新工程中來。想看我的規(guī)則可以從我的資源中下載農(nóng)業(yè)裝備競賽那塊板子，我一般都是用的那個規(guī)則，暫時還沒出過問題。

按Ctrl+G將步長均設(shè)置為6mil，背景為線條。如下圖所示：

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二、更好的布局

對于一個稍微有一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)的工程師來說，大家都知道繪制一塊PCB時布局是非常非常非常重要的，在思考布局的時侯要提前想好你的線將準(zhǔn)備怎么走，是否會互相發(fā)生沖突，是否會讓你的走線變得非常的極限，這些事情都是在我們布局的時候腦海中已經(jīng)有了一個大概的構(gòu)想，而不是在布線的時候發(fā)現(xiàn)誒這邊怎么不夠走了往那邊移移擠擠，這很有可能會破壞你先前規(guī)劃好的整塊板子的平衡。當(dāng)我們完成布局的時候腦海中也將所有的線布完了，之后的布線不過是時間問題。
在對某一特定外設(shè)布局的時候我們通常是將此外設(shè)用鼠標(biāo)托起，看他與芯片上的哪些引腳相連，將此外設(shè)盡可能的靠近所有的引腳，如果引腳分布在芯片的四周的話就涉及到更深一層的動態(tài)規(guī)劃，仔細(xì)想哪邊的走線空間是比較大的，而哪邊的走線空間已經(jīng)非常狹窄了，據(jù)此通常放置在走線空間已經(jīng)十分受限的區(qū)域，因?yàn)榉胖玫礁h(yuǎn)的地方的話線需要從那狹窄的地方繞過來會更加的不方便與危險。有可能的情況下最好是將原理圖進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?#xff0c;讓一個外設(shè)的引腳盡可能的分布在芯片的一邊，分布在芯片四周的情況要極力避免，將大大增加走線的復(fù)雜程度。通常我們是不考慮外設(shè)上的電源引腳和GND引腳的，因?yàn)樵诳刂瓢迳想娫词侵绷鞯奈覀兛梢詮暮苓h(yuǎn)的地方引過來沒什么大的問題，而GND更是會整體鋪銅。在此不考慮模擬信號與數(shù)字信號間的異地共地，也不考慮電源題中的地隔離。
晶振盡可能靠近芯片，因?yàn)榫д袷且粔K芯片的心臟起搏器，它的位置優(yōu)先級應(yīng)該是最高的，放置較遠(yuǎn)可能會導(dǎo)致時鐘頻率不準(zhǔn)，這對一個單片機(jī)來說是致命的，如果有可能的話盡可能將其兩根引腳對稱放置，因此在資源夠用的情況下最好不用晶振附近的幾根引腳，否則走線會有一定的困難，如下圖所示：

濾波電容盡可能靠近需要濾波的外設(shè)，我們?yōu)槭裁匆獙γ恳粋€用電器都設(shè)置一個濾波電容，主控板上明明接的是直流電源又哪里需要濾除交流分量呢，不知道大家有沒有想過。我在此列舉一張情況，當(dāng)我們使用單片機(jī)時需要頻繁的對一個引腳進(jìn)行導(dǎo)通與關(guān)斷的控制是很正常的，這樣就會產(chǎn)生一系列的方波信號，這是有可能會對我們的電源產(chǎn)生紋波的，因此我們在靠近用電器的一側(cè)增加濾波電容來抑制電壓的突變。

接口、排針、按鍵、LED等放置在板子邊緣。

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三、更好的布線

因?yàn)樵诓季謺r我們腦海中已經(jīng)將整塊板子的線走了一遍，所有到這一部分時大多數(shù)時候應(yīng)該是得心應(yīng)手的，但有一些細(xì)節(jié)我們?nèi)匀恍枰⒁狻?br /> 1.對于新手來說，我強(qiáng)烈建議大家按照紅橫藍(lán)豎進(jìn)行走線，并且我們在準(zhǔn)備工作做的第二點(diǎn)也將派上用場，將每根線都走在線條上，過孔打在線條的頂點(diǎn)上，這么走線不僅僅是為了美觀，同時也保證了每兩條線之間的安全距離。如下圖所示：

2.我們需要根據(jù)這一條線電壓電流的大小來確定此處的線寬。但因?yàn)槭强刂瓢?#xff0c;上面走的一般都是mA級別的小電流控制信號，我們只需大概注意即可。
于我個人而言信號線一般是10mil（至少為6mil，但我還是習(xí)慣走10mil的線，其實(shí)6mil對于信號線來說是足夠安全的，只是擔(dān)心廠家的工藝不夠好，切記不要小于6mil的線，工藝很有可能做不到），3.3V至少為20mil，5V為50mil，12V時至少50mil（這里說的都是主流，連接至末端用電器時電線可以變窄）。
在此附上一張在網(wǎng)上找到的線寬與電流對應(yīng)的表如下圖所示。在上電力電子技術(shù)課程的時候，老師也跟我們說過在考慮安全性的時候，一般認(rèn)為2.5mm/A。

3. 我們需要確定每一條電源線的主流。這有點(diǎn)類似于河流的概念，也是我從大自然中得到的啟發(fā)。以下圖3.3V電源為例：

當(dāng)電源在電路板中傳輸?shù)臅r候是以較粗的線條，而連接至末端用電器的時候則可以用較細(xì)的線條。但必須注意的一點(diǎn)是所有末流的電源都從主流上接過去，而不要出現(xiàn)一根10mil的電源線既給芯片供電又給陀螺儀供電又要給什么攝像頭供電。你杠我我就這么走能用嗎，我只能說也許能用，但為什么不在一開始就把線走的更好更安全呢。（你杠就你贏）
4.盡可能地合理布線減少過孔，不太好描述，大家對比下面兩種走線的區(qū)別吧。
合理布線前：

合理布線后：

盡量將一根線上的過孔數(shù)量限制在3個以內(nèi)，在滿足美觀地前提下能少則少。

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收尾

一定要記得電氣規(guī)則檢查：TDR，實(shí)驗(yàn)室有的同學(xué)真的是野路子來的，板子畫完從來不進(jìn)行規(guī)則檢查，用眼睛掃一遍，等板子發(fā)回來調(diào)的時候又發(fā)現(xiàn)這有一根線沒連上，那有一根，我真的笑死了。

發(fā)板子前記得標(biāo)好絲印，鋪好銅，平時可能不以為意，但真當(dāng)?shù)搅艘荣惖臅r候真的沒時間給你們犯錯，平時就謹(jǐn)慎一些不會錯的。

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最后推薦實(shí)驗(yàn)室的新手學(xué)習(xí)的順序：①首先觀看金沙灘的視頻并依葫蘆畫瓢畫一塊51的最小系統(tǒng)板；②在我的資源中下載農(nóng)裝競賽那塊板子臨摹繪制，感受一下紅橫藍(lán)豎的好處；③在我的資源中下載生醫(yī)競賽那塊板子，臨摹感受當(dāng)空間有限無法遵守紅橫藍(lán)豎時怎么將線走的又美又安全；④在我的資源中下載2019年國賽的主控板，臨摹感受一下空間又小線又多的時候怎么走線。后三塊PCB分別展示如下：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的如何用AD绘制一块还算优美的PCB板的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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