本書根據全國中等職業學校電子類專業教學大綱,結合河南省電子技術應用專業教學標準,參照電子線路計算機輔助設計職業資格標準和行業技能鑒定標準,依據企業生產實際和職業能力要求,考慮中高職教學內容銜接,參考歷年來全國電工電子技能大賽相關內容編寫而成。全書共分3個項目,分別為設計直流穩壓電源PCB、設計聲光控延時開關PCB,設計單片機控制電路PCB。本書為新編校企合作實驗教材,采用了適應技能培養要求的“項目+任務”的編寫體例,突出了工學結合、適應“雙證”、體現“四新(新知識、新技術、新工藝、新方法)”的特點,適合中等職業教育電子類專業教學使用,也可作為對口升學知識與技能考試用書。本書配有免費的教學資料包。
前言
依據《河南省職業教育校企合作促進辦法》和教育部、省政府有關加強職業教育校企合作的精神,本著適應企業需要,突出能力培養,體現“做中學,做中教”的職教特色,在深入企業調研的基礎上,編寫了《電子線路CAD—Altium Designer 10應用》校企合作教材。
本書以技能操作為主,以知識夠用為原則,以提高學生綜合職業能力和服務終身發展為目標,每個項目采用了“任務分析—任務準備—任務實施—任務評價”的編寫模式。在本書的編寫中,力求突出以下特色:
(1)在編寫理念上,貼近中職學生的認知規律,體現“職業性、企業性、實踐性”:內容涵蓋計算機輔助設計繪圖員、計算機電子電路輔助設計工國家職業資格中級工考核標準;以企業的工作過程為具體的教學模塊,以職業技能目標提煉教學內容;每個項目都有實際電子產品與之對應,使學生從抽象的想象式設計轉為直觀的實物對照設計,通過具體電子產品PCB設計,引入相關知識點,注重做中學、做中教,教、學、做合一,突顯理論實踐一體化的職教特色。
(2)在內容編排上,以電子產品為載體,根據制作PCB板的難易程度,安排了三個遞進式的項目設計,以設計流程為主線,形成一個完整的系統的工作過程,把知識點按設計要求分布各個項目中,適合分層次教學的要求。尤其是書中實用、實際的項目內容,均是來自于一線教師和企業技術人員的心得體會與經驗總結。
(3)在結構設置上,把“技能目標”和“知識目標”放在每個項目開端,使讀者對本項目的重點技能和知識點一目了然;“任務分析”中任務明確、具體,使學生清楚了解每次課需要完成的工作任務;“任務實施”對照任務內容,介紹完成任務的步驟;“任務評價”標準嚴格,配分明確,便于學生和教師進行評價。
(4)在呈現形式上,全書穿插著實物圖片、操作步驟、操作截圖、知識介紹等環節,書后附錄提供了大量的設計實例,力求學生在電子技術技能與知識掌握方面共同提高。
本書共分3個項目,建議安排80學時,在教學過程中可參考如下所示的課時分配表。
本書由河南信息工程學校史娟芬和聚物騰云物聯網(上海)有限公司馬熙飛擔任主編并統稿,河南信息工程學校常釗和河南聚合科技有限公司王路寬擔任副主編。主要參編人員分工如下:常釗與湖北十堰職業技術(集團)學校呂玉潔編寫項目 1 任務 1;鄭州電子信息工程學校李良編寫項目1任務2和任務3;安陽市中等職業技術學校張志彬編寫項目2任務1;史娟芬編寫項目2任務2;常釗編寫項目3任務1;馬熙飛編寫項目3任務2和任務3。在本書編寫提綱的制定和各項目的編寫過程中,武漢萊斯特電子科技有限公司許志國、廣州精盛電子科技有限公司陳明強跟蹤指導并提供了大量的素材。
本書配有免費的教學資料包,請有需要的讀者登錄華信教育資源網(www.hxedu.com.cn)免費注冊后再進行下載,如有問題請與電子工業出版社聯系。本書配有相關電子產品裝配套件。
由于編者水平有限,教材中難免存在不足之處,敬請讀者予以批評指正。
編者
2015年5月
作者
出版說明
編寫委員會名單
前言
項目1 設計直流穩壓電源PCB
任務1 繪制直流穩壓電源原理圖
一、認識典型電子產品研發流程
二、識讀單面PCB板
三、創建工程及原理圖文件
四、定義原理圖設置環境
五、創建和調用模板文件
六、繪制直流穩壓電源電路原理圖
七、原理圖的查錯與編譯
任務2 設計直流穩壓電源PCB
一、創建空白PCB文件
二、設置PCB環境參數
三、導入原理圖信息到PCB文件
四、元器件布局
五、設置布線規則
六、布線
七、3D模式觀察PCB
任務3 手工制作簡易PCB板
一、打印PCB圖紙
二、熱轉印
三、腐蝕打孔
四、裝配
項目小結
項目2 仿制聲光控延時開關PCB
任務1 繪制聲光控延時開關電路原理圖
一、創建自制元器件集成庫
二、創建原理圖元件及PCB封裝
三、編譯集成庫
四、繪制聲光控延時開關電路原理圖
五、編譯檢查
任務2 仿制聲光控延時開關PCB
一、創建PCB文件
二、放置安裝孔
三、導入原理圖
四、元器件布局
五、PCB布線規則設置
六、布線
七、編譯
項目小結
項目3 設計單片機控制電路PCB
任務1 繪制單片機控制電路原理圖
一、創建工程及原理圖文件
二、創建元件
三、繪制單片機控制電路原理圖
四、編譯
任務2 設計單片機控制電路PCB
一、創建PCB文件
二、設置單片機控制電路PCB規則
三、PCB同步
四、元器件布局
五、交互式布線
六、在線規則檢查
任務3 生成輸出文件
一、生成印制線路板制造文件—Gerber和NC Drill文件
二、生成材料清單文件—BOM(Bill Of Materials)文件
三、輸出文檔統一管理文件—OutJob
項目小結
附錄A 計算機輔助設計繪圖員技能鑒定樣題和操作提示(電路類中級)
附錄B 計算機電子電路輔助設計工(中級)考核大綱
附錄C 計算機輔助設計技能鑒定評分表(中級)
附錄D 2012年全國中等學校職業學校技能競賽電子產品裝配與調試CAD部分試題
附錄E Altium公司PCB設計工程師考試題
參考文獻
項目1 設計直流穩壓電源PCB
電子線路CAD的基本內容是繪制原理圖和設計PCB(印制電路板),本項目以直流穩壓電源為例,從識讀PCB、繪制原理圖、設計PCB、簡單手工制板到焊接裝配等環節,完整呈現從原理圖到實際產品的系統工作過程。
技能目標
能識讀單面PCB板。
學會創建項目及原理圖文件。
能繪制簡單的電路原理圖。
能設計簡單的單面PCB板。
會進行簡單的手工制板。
技能目標
了解Altium Designer 10的基本概念及特點。
了解電子產品研發的流程。
掌握原理圖的繪制方法。
掌握PCB的設計方法。
了解簡單的手工制板流程。
任務1 繪制直流穩壓電源原理圖
任務分析
繪制原理圖就是在原理圖文件中放置元器件和連接導線,將各元件的電氣連接關系清晰、正確、直觀地表達出來,為設計PCB做準備。
請按要求在18節課內完成以下任務:
1.了解電子產品研發流程。
2.識讀單面板。
(1)了解PCB板結構和設計、生產流程。
(2)繪制出單面板的電路原理圖。
3.創建工程及原理圖文件。
(1)建立以“班級-學生姓名”命名的文件夾,將所有的文件都放在此文件夾中,任務結束時把文件夾提交到指定位置。
(2)創建設計工程項目文件,命名為“直流穩壓電源.PrjPCB”,在其中添加一個原理圖文件,命名為“直流穩壓電源原理圖.SchDoc”。
4.設置原理圖設計環境。
(1)原理圖圖紙大小為B5,圖紙方向為縱向,標題欄為Standard類型,圖紙邊緣色為藍色,背景色為白色,字體為Times New Roman,大小為10。
(2)設計捕獲柵格尺寸為5mil,可視網格為5mil,電氣柵格為4mil。
5.創建和調用模板文件。
(1)新建一個模板文件,要求標題欄如圖1-1所示,保存模板文件為“模板一”(單位:mm)。
(2)在前面所建立的“直流穩壓電源原理圖.SchDoc”中調用“模板一”。