智能車的設計制作工作主要分為軟體、硬體、機械三部分,硬體是讓一輛車運作起來的物質基礎,其主要工作就是電路的設計與PCB闆的繪制,一份成功的PCB設計需要做到布局合理、功率線功率備援度足夠、高頻阻抗阻抗、低頻走線簡潔等特點。
一.PCB設計中層的概念
1. Top/Bomttom layer:即頂部/底層布線層,設計為頂/底層銅箔走線
2. Top/Bomttom Solder:即頂層/底層阻焊綠油層,頂層/底層敷設阻焊綠油,以防止銅箔上錫,保持絕緣
3. Top/Bomttom Overly:即頂層/底層絲印層,設計為各種絲印辨別,如元件位号、字元、商标等
4. Keepout layer:即禁止布線層,設計為禁止布線
5. Mechanical layer:即機械層,設計為PCB機械外形,預設layer1為外形層,其它layer2/3/4等可作為機械尺寸标注或者特殊用途
二.PCB設計流程
原理圖的設計-原理圖的仿真-網絡報表的生成-印制闆的設計-信号完整性分析-檔案存儲
三.PCB布局事項
1. 子產品分置:按電路子產品進行布局,實作同一功能的相關電路稱為一個子產品,電路子產品中的元件應采用就近集中原則,器件盡量對齊,間距均勻
2. 間距問題:
· 元件(電阻、電容、晶片等)距 PCB 的邊緣大于 3mm;
· PCB 印制線與 安裝孔或PCB 邊緣的距離至少為 1mm;
· 元件(電阻、電容、晶片等)之間的距離至少為 3mm;
· 元器件距離晶片至少1.5mm;
3. 電容放置:
· 電源晶片的輸入端和輸出端分别加低頻旁路電容(較大電容)和高頻濾波電容(較小電容),PCB 布線時電源調整晶片的輸出印制線先經過旁路和去耦電容,然後再連接配接晶片;
· 每個晶片的每個電源輸入端加入去耦電容,PCB 布線時,去耦電容距離晶片即可能地近,電源/地線先經過去耦電容,再連接配接晶片的電源引腳
4. 其他: · 電源、插座等放在闆子周圍便于連接配接; · 元件布局不要過密不便焊接; · 抗電磁幹擾問題處理(将模拟信号部分,高速 數字電路部分和噪聲源部分合理分開)……
四.PCB布線事項
1. 線寬線長線距: · 盡量加寬電源、地線寬度,最好使用大面積敷銅,它們線寬的關系是:地線>電源線>信号線; · 信号線長度不宜過長以減少衰減;并行走線要注意線與線的間距,防止串擾發生; · 線寬需考慮載流能力
2. 過孔處理原則:
· 信号線盡量不走過孔以減少衰減;
· 可适量多打通地孔連接配接雙面闆的地;
· 電源過孔應适量放大以緩沖電流;
· 絲印應離開焊盤
3.pcb走線盡量避免使用直角走線
4. 其他注意事項:
· 晶振,開關電源下面禁止走線;
· 數字信号PCB 同層平行布線時,距離應當盡可能地大,以降低串擾;
· 雙面闆的異層印制線交叉布放,避免平行;
· PCB 上的印制線避免寬度變化;
· 必要時引入測試點便于調試(外加焊點即可)
五.其他注意事項
1. 補淚滴:
PCB 布線後進行補淚滴操作,以增加印制線的與焊盤連接配接的強度(每次畫闆結束後都應補淚滴,具體可到Tools--Teardrops設定)
2. 極性标注
部分有極性的元件(如钽電容,二極管等)須在絲印層标注正負極
3. 模拟地與數字地分離: 數字電路和模拟電路混合構成的電路布線時需要考慮它們之間互相幹擾問題,特别是地線上的噪音幹擾,處理方法是在闆内部令數字地和模拟地分開,隻是在PCB與外界連接配接的接口處有一個公共接點,接點處可選用磁珠或0歐電阻連接配接
4. 設計規則檢查時如有錯誤,相應錯誤行有錯誤點坐标,以此可在版圖中找到相應錯誤點