综合性网络通信模块电路设计

计算机与信息技术学院综合性、设计性实验报告专业：通信工程专业年级/班级：2013级2015—2016学年第一学期课程名称电子线路辅助设计实验报告指导教师敖培学号姓名XXX（13082240XX）实验地点计科楼111实验时间第3-18周项目名称网络通信模块电路设计实验类型综合性一、实验目的1.了解AltiumDesigner10的基本构成掌握AltiumDesigner10的一些基本操作技能；2.基本了解AltiumDesigner10的界面；3.能够进行原理图设计，知道自己制作库里没有的原理图元器件；4.知道怎么生成元器件报表能够绘制简单的PCB；5.能自己手工绘制元件封装并掌握PCB布线的基本原则。二、实验仪器或设备1.1台/学生微型计算机，2.操作系统：window7；3.运行环境AltiumDesigner10。三、总体设计网络通信模块以Microchip公司的网络通信芯片ENC28J60和继承网络变压器的RJ-45接口模块和HR911105为核心，ENC28J60采用SPI同步串行外设接口与主控的单片机进行通信，只需四根信号线，相比于当前大多数采用16位并行通信的网络芯片来说布线的复杂程度可以大大降低；网络隔离变压器则采用中山汉仁公司生产的集成网络变压器的RJ-45接口的HR911105.整个模块仅仅用到了ENC28J60、HR911105，以及供电的1117稳压电源芯片，结构简单，便于自己手工制板。设计结果如下原理图：PCB文件图四、实验步骤⑴创建一个新的PCB工程：打开AltiumDesigner软件，选择菜单文件新建项目PCB项目,保存项目名称为：网络通信.PrjPCB；⑵创建元件库文件：由于设计的PCB工程中有自定义的元件，因此需要自己建立一个元件库文件，AltiumDesigner软件，选择菜单FileNewLibrarySchematicLibrary项目保存为ENC28J60.Schlib；⑶绘制元件：在建立的元件库文件ENC28J60.Schlib中，分别绘制元件ENC28J60和HR911105，其中ENC28J60采用AltiumDesigner自带的封装库Daul-ln-linePackage.Pcblib中的DIP-28封装HR911105采用汉仁公司的图纸资料自己绘制，详细步骤在步骤（4），并检查设计规则是否有误；检测设计无错误：检查元件设计是否有误：⑷创建元件库PCB封装库文件：由于自定义元件库ENC28J60.Schlib中ENC28J60元件的封装不是典型的PCB封装，因此需要建立一个自定义的元件封装库，打开AltiumDesigner软件，选择菜单FileNewLibraryPCBLibrary项目保存为ENC28J60.Pcblib，按照芯片提供商提供的资料绘制如图的RJ-45封装外形和尺寸；⑸创建电气原理图：在刚刚建立的PCB项目下选择菜单文件新建原理图，保存名称为：网络通信模块电路，原理图默认为A4纸张大小，可以通过设计菜单下的文档选项，在弹出的对话框下可对图纸大小进项调整!再此实验中默认图纸为A4大小！将建立好的项目以及原理文件进行保存，点选文件保存，选择合适的地址进行保存；⑹原理图的制作：①添加元件库，将绘制的ENC28J60.SCHLIB库文件添加到Libraries中。放置设计好的元件ENC28J60和HR911105。②首选进行元件的查找与放置，查找:“REG1117”，通过右侧元件库快捷键打开元件库，由于“REG1117”元件不是常用元件库MiscenllaneousDevices.IntLib库因此需要在系统中查找该元件，点击元件库面板上方的查找菜单，将“REG1117”输入对话框确定查找，点选查找到的元件，通过左键将元件放置到图纸中间合适的位置。③放置电阻“Res2，Res3”,电容“Cap”以及晶振XTAL这些基础元件都是常用元件因此在MiscenllaneousDevices.IntLib库中可以找到，点选该元件库使其激活，在下面搜索栏中输入“Res2”找到电阻元件进行放置不断点击左键放置3个电阻到合适位置并通过空格键将电阻旋转到合适的方向后点击鼠标右键区消放置，然后选中给一个电阻右键属性，将电阻值vaule改为设计的电阻值；④放置接地端口和电源端口:选择原理路设计工具栏，选择电源端口VCC，接地端口GND，将电源端口和接地端口放置到原理图合适的位置；⑤分块设计连接并设计电路图，将整个设计划分为系统供电电路，ENC28J60通信电路，HR911105网络接口电路；⑥元件的统一标注，电路图连接完成后执行Tool菜单栏下的AnnotateSchematic将元件进行统一标号；⑦放置相应的网络标号到对应的位置；⑧将原理图的电阻电容通过元件查找功能将元件的封装统一改成贴片封装C0805。⑨电路图绘制基本完成后进行“CompileDocument”编译检查，显示无错误。⑺PCB文件的制作：①在文件面板的底部的新建单元点击PCBBoardWizard创建新的PCB；打开PCBBoardWizard，点Next按钮继续。设置度量单位为英制（Imperial），注意，1000mils=1inch。设置双层板，采用默认双层板设置：②UpdataSchematicsinUSB双层板设计，将图纸更新到PCB板子上，并作简单布局！③设置布线规则:All(MinWidth:10mil;PreferredWidth15mil;MaxWidth40mil)、GND和VCC(MinWidth:10mil;PreferredWidth25mil;MaxWidth40mil)。设置过孔类型规则：RoutingVias(ViaDiameter:30mil;ViaHoleSize:16mil)。④首先在禁止布线层放置直线形成紫色的禁止布线区域，然后采用自动布线。自动布线后手工调整不合格的布线，⑤敷铜操作：分别在顶层和底层选择默认的敷铜设置。如下图⑥检查PCB设计是否有错，显示设计无误设计完成：五、结果分析与总结结果分析设计结果都如下所示，也可生成元件报表：实验总结：教师签名：年月日