完全以章節(jié)為導(dǎo)向，每個章節(jié)獨立且完整，通過不同的章節(jié)學(xué)生可掌握本課程中不同的專業(yè)技能。

將電路設(shè)計軟件Altium Designer 與PCB 板的加工制作、元器件焊接、程序設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試與

測試等電子產(chǎn)品設(shè)計的所有環(huán)節(jié)有機融合，可極大提高學(xué)生的實踐動手能力。

前 言

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

本書編者均在西華師范大學(xué)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(xù)的PCB加工制作、元器件焊接和系統(tǒng)調(diào)試等需要與實際器件打交道的環(huán)節(jié)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(chuàng)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(jié)為導(dǎo)向，每個章節(jié)獨立且完整，通過不同的章節(jié)學(xué)生可掌握本課程中不同的專業(yè)技能。例如第2章“直流穩(wěn)壓電源”的主要目的是讓學(xué)生能快速上手，完成一個簡單電路的全部設(shè)計過程（電路原理圖和PCB繪制），提升學(xué)習(xí)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(zhuǎn)發(fā)器”著重介紹層次電路的繪制；第5章“八位數(shù)模轉(zhuǎn)換器”著重培養(yǎng)學(xué)生利用芯片數(shù)據(jù)手冊進行電路設(shè)計的能力；第6章“單片機數(shù)碼顯示系統(tǒng)”著重培養(yǎng)學(xué)生手動布線的能力；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(zhuǎn)印法和顯影腐蝕法；第8章“智能家居控制系統(tǒng)”著重培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計電子系統(tǒng)的能力。

（2）將電路設(shè)計軟件Altium Designer與PCB板的加工制作、元器件焊接、程序設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試與測試等電子產(chǎn)品設(shè)計的所有環(huán)節(jié)有機融合，可極大提高學(xué)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(xué)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(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，研究生李翰鑫、陳小沖、張群林和余美林負(fù)責(zé)繪圖、加工和配套資源的開發(fā)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(wěn)壓電源 4
2.1 直流穩(wěn)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(diào)選及屬性修改 7
2.2.3 新元件繪制 7
2.2.4 直流穩(wěn)壓電源線路設(shè)計 13
2.3 PCB版圖繪制 16
2.3.1 PCB板屬性預(yù)設(shè) 16
2.3.2 直流穩(wěn)壓電源PCB元件布局 20
2.3.3 設(shè)置布線規(guī)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(chuàng)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(shù)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?qū)А狽E556封裝設(shè)計 30
3.2.7 PCB器件向?qū)А�三位�?shù)碼管封裝設(shè)計 33
3.2.8 PCB器件向?qū)А狢D4543芯片封裝設(shè)計 37
3.2.9 電容測量儀線路設(shè)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(shè)置布線規(guī)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(zhuǎn)發(fā)器 47
4.1 紅外遙控轉(zhuǎn)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(zhuǎn)發(fā)器線路設(shè)計 52
4.3 PCB版圖繪制 56
4.3.1 紅外遙控轉(zhuǎn)發(fā)器PCB元件布局 56
4.3.2 設(shè)置布線規(guī)則 60
第5章 八位數(shù)模轉(zhuǎn)換器 65
5.1 八位數(shù)模轉(zhuǎn)換器介紹 65
5.2 ADC0809芯片手冊詳解 65
5.2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 65
5.2.2 芯片手冊引腳圖 66
5.2.3 芯片尺寸封裝數(shù)據(jù) 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(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(shù)碼管元件繪制 78
5.3.4 四位數(shù)碼管封裝繪制 80
5.4 ADC0809線路設(shè)計 82
5.4.1 8位數(shù)模轉(zhuǎn)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(shù)碼顯示系統(tǒng) 86
6.1 單片機最小系統(tǒng)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(tǒng)線路設(shè)計 91
6.3 PCB版圖設(shè)計 94
6.3.1 原理圖導(dǎo)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(zhuǎn)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(tǒng)調(diào)試 122
第8章 智能家居控制系統(tǒng) 124
8.1 系統(tǒng)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(tǒng)實物圖 131
8.3 系統(tǒng)調(diào)試 132
8.3.1 程序燒錄 132
8.3.2 各電路調(diào)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(tǒng)參考程序清單 137

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