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基于SIM900A开发板的GSMGPRS模块


《电路设计与 PCB 制板》 设计报告
题 目:
基于 SIM900A 开发板的 GSMGPRS 模块

学 院: 专 业: 班 级: 姓 名:_ 学 号:

1 引言 Altium Designer 基于一个软件集成平台,把为电子产品开发提 供完整环境所需工具全部整合在一个应用软件中。 Altium Designer

包含所有设计任务所需工具:原理图和 PCB 设计、 基于 FPGA 的嵌入式系统设计和开发。 目前我们使用到的功能特点主要有以下几点:

.

1、 提供了丰富的原理图组件和 PCB 封装库并且为设计 新的器件提供了封装 ,简化了封装设计过程。 2、 提供了层次原理图设计方法,支持“自上向下”的设 计思想,使大型电路设计的工作组开发方式称为可能。 3、 提供了强大的查错功能,原理图中的 ERC(电气规则 检查)工具和 PCB 的 DRC(设计规则检查)工具能帮 助设计者更快的查出和改正错误。
4、

全面兼容 Protel 系列以前的版本,并提供 orcad 格式 文件的转换。

2.课程设计目的
1、培养学生掌握、使用实用电子线路、计算机系统设计、制板 的能力; 2.提高学生读图、分析线路和正确绘制设计线路、系统的能力; 3. 了 解 原 理 图 设 计 基 础 、 了 解 设 计 环 境 设 置 、 学 习 Altium Designer 软件的功能及使用方法; 4.掌握绘制原理图的各种工具、利用软件绘制原理图; 5.掌握编辑元器件的方法构造原理图元件库; 6. 熟练掌握手工绘制电路版的方法,并掌握绘制编辑元件封装 图的方法,自己 构造印制板元件库; 7.了解电路板设计的一般规则、利用软件绘制原理图并自动生 成印制板图。

3.设计过程规划
1、根据实物板设计方案; 2、制作原理图组件; 3、绘制原理图; 4、选择或绘制元器件的封装; 5、导入 PCB 图进行绘制及布线; 6、进入 DRC 检查;

4.原理图绘制
? 新建工程: 1.在菜单栏选择 File → New → Project → PCB Project 2.Projects 面板出现。 3.重新命名项目文件。 如图:

?

新建原理图纸 1. 单击 File → New→ Schematic, 或者在 Files 面板的 New 单元

选择:Schematic Sheet。 2.通过选择 File → Save As 来将新原理图文件重命名 (扩展名为 GSMGPRS 模块.SchDoc) ,和工程保存在同一文件目录下 。

3.绘制单个主要模块 (1)SM900 模块 (基于 SIM900 芯片 68 脚)
如图(a):

(2)电源电路模块
如图(b):

(3) SIM 卡 ESD 静电防护模块
如图(c)

(4)SIM 卡电路模块

(4) 通讯模块
如图(d)

(5)LED(发光二极管),KEY(按键) 如图(g)

(6)

用于外设 I/O 接口的排针

如图(h)

(7) 原理图绘制结束、编译工程。

选择

工程--compile PCB project--message 一栏中显示无

错误和警告,证明原理图绘制正确。

原理图绘制完成。

5. 选择封装 考虑各种实际因素以及个人喜好选择元件封装。 所需的所有 封装添加到 Libraries。

所有的器件及封装名称在封装管理器中,如图所示:

最终的封装可以在器件导入 PCB 编辑器中看到。 ? 选择完封装,在将器件导入之前我们可以生成网络报表,网 络报表中可以看到 一些器件的具体信息。 由于网络报表内容 较多,在这儿我们只是截取一小部分来说明。其余的都差不 多,到时候可以在工程中看到。

6.将器件导入 PCB 编辑器 6.1、选择新建 PCB。

6.2、在原理图界面选择设计将器件导入 PCB 编辑器中,再 导入过程使更改生效若没有错误之后关闭,这时可以在 PCB 编 辑器中看到器件已经导入。下面有将器件刚导入 如图所示:

6.3、排版 器件导入之后依据个人喜好及实际情况选择布局。 布局完成 之后就是下面的样子了:

6.4、设计规则及布线

在布线之前要设计规则选择实际实用的线宽,安全距离,还有 焊盘等的内外半径设置:

设置好之后就在排好版的基础上选择自动布线:

自动布线完了之后再手动调整一些不合适的线还有没连到一起

的线。 6.5 电气规则检查 显示 0 错误 0 警告,说明 PCB 图基本制成了。

PCB 编辑器中的基本操作完了。 7. 3D 效果演示

所有步骤完了后通过查看 3D 演示可以看到类似实物图的板。 :
正面:

侧面:

背面:

8.器件清单

9. 设计心得 我的设计选用的是 STM32 的板子,选用了自己平时学习比 较常用的功能模块,至于其他的一些不讲常用的就没有加进去。 所以相对而言这次课题设计对我而言是比较容易理解的, 那些模 块的封装选择也比较容易`,但是布线确认然是一项艰巨的工程, 在此之前,我从未进行过如此复杂的设计,可以算得上是一次不 大不小的突破。回顾本次课程设计,难点颇多,主要集中于以下 几点: 1、之前从未接触过类似 Altium Designer 这样的电子电路设 计软件,且没有过相 关使用电脑进行电路设计的经验。

2、Altium Designer 的全英文界面使得对于这款软件的上手 难度大大增加,幸亏我转换成汉语了。 3、对于元器件的认识和对于 PCB 板、封装的基本概念不够 成熟,致使设计进度 推进缓慢。 4、PCB 布线对于整体布局能力的要求较高。 通过两周的 课程设计,以上的问题大都得到了圆满的解决。自己在设计单片 机最小系统的过程中也积累了一定的 PCB 设计绘制经验和能力, 这对于解决学习工作中遇到的相关问题都是难能可贵的财富。 要 是以后有需要的电路板自己可以实战来锻炼自己的制版能力了。 总而言之,做设计很辛苦但是很有意思,觉得自己有所付出必将 有所收获!


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