文章目錄

• 前言
• 一、Well begun is half done
• 二、更好的布局
• 三、更好的布線
• 收尾

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前言

本文至少適用于控制組的同學，電路板上電壓電流均無突變，模擬信號與數字信號間的隔離要求不嚴格。默認已經繪制好了電路的原理圖，主要從PCB的準備事項、布局、布線三方面講述講述。

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一、Well begun is half done

這一部分我們重點講述畫PCB時的兩點重要準備工作。

首先是我們需要進行電氣規則的設置，但這些規則我們只需要設置一次即可，之后每次畫板子前都是將之前的整個工程（包括prjpcb、pcbdoc、schdoc）復制一份，然后將其內容全部刪除，文件重新命名為本次工程的名字即可將規則全部移植到新工程中來。想看我的規則可以從我的資源中下載農業裝備競賽那塊板子，我一般都是用的那個規則，暫時還沒出過問題。

按Ctrl+G將步長均設置為6mil，背景為線條。如下圖所示：

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二、更好的布局

對于一個稍微有一點經驗的工程師來說，大家都知道繪制一塊PCB時布局是非常非常非常重要的，在思考布局的時侯要提前想好你的線將準備怎么走，是否會互相發生沖突，是否會讓你的走線變得非常的極限，這些事情都是在我們布局的時候腦海中已經有了一個大概的構想，而不是在布線的時候發現誒這邊怎么不夠走了往那邊移移擠擠，這很有可能會破壞你先前規劃好的整塊板子的平衡。當我們完成布局的時候腦海中也將所有的線布完了，之后的布線不過是時間問題。
在對某一特定外設布局的時候我們通常是將此外設用鼠標托起，看他與芯片上的哪些引腳相連，將此外設盡可能的靠近所有的引腳，如果引腳分布在芯片的四周的話就涉及到更深一層的動態規劃，仔細想哪邊的走線空間是比較大的，而哪邊的走線空間已經非常狹窄了，據此通常放置在走線空間已經十分受限的區域，因為放置到更遠的地方的話線需要從那狹窄的地方繞過來會更加的不方便與危險。有可能的情況下最好是將原理圖進行適當的修改，讓一個外設的引腳盡可能的分布在芯片的一邊，分布在芯片四周的情況要極力避免，將大大增加走線的復雜程度。通常我們是不考慮外設上的電源引腳和GND引腳的，因為在控制板上電源是直流的我們可以從很遠的地方引過來沒什么大的問題，而GND更是會整體鋪銅。在此不考慮模擬信號與數字信號間的異地共地，也不考慮電源題中的地隔離。
晶振盡可能靠近芯片，因為晶振是一塊芯片的心臟起搏器，它的位置優先級應該是最高的，放置較遠可能會導致時鐘頻率不準，這對一個單片機來說是致命的，如果有可能的話盡可能將其兩根引腳對稱放置，因此在資源夠用的情況下最好不用晶振附近的幾根引腳，否則走線會有一定的困難，如下圖所示：

濾波電容盡可能靠近需要濾波的外設，我們為什么要對每一個用電器都設置一個濾波電容，主控板上明明接的是直流電源又哪里需要濾除交流分量呢，不知道大家有沒有想過。我在此列舉一張情況，當我們使用單片機時需要頻繁的對一個引腳進行導通與關斷的控制是很正常的，這樣就會產生一系列的方波信號，這是有可能會對我們的電源產生紋波的，因此我們在靠近用電器的一側增加濾波電容來抑制電壓的突變。

接口、排針、按鍵、LED等放置在板子邊緣。

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三、更好的布線

因為在布局時我們腦海中已經將整塊板子的線走了一遍，所有到這一部分時大多數時候應該是得心應手的，但有一些細節我們仍然需要注意。
1.對于新手來說，我強烈建議大家按照紅橫藍豎進行走線，并且我們在準備工作做的第二點也將派上用場，將每根線都走在線條上，過孔打在線條的頂點上，這么走線不僅僅是為了美觀，同時也保證了每兩條線之間的安全距離。如下圖所示：

2.我們需要根據這一條線電壓電流的大小來確定此處的線寬。但因為是控制板，上面走的一般都是mA級別的小電流控制信號，我們只需大概注意即可。
于我個人而言信號線一般是10mil（至少為6mil，但我還是習慣走10mil的線，其實6mil對于信號線來說是足夠安全的，只是擔心廠家的工藝不夠好，切記不要小于6mil的線，工藝很有可能做不到），3.3V至少為20mil，5V為50mil，12V時至少50mil（這里說的都是主流，連接至末端用電器時電線可以變窄）。
在此附上一張在網上找到的線寬與電流對應的表如下圖所示。在上電力電子技術課程的時候，老師也跟我們說過在考慮安全性的時候，一般認為2.5mm/A。

3. 我們需要確定每一條電源線的主流。這有點類似于河流的概念，也是我從大自然中得到的啟發。以下圖3.3V電源為例：

當電源在電路板中傳輸的時候是以較粗的線條，而連接至末端用電器的時候則可以用較細的線條。但必須注意的一點是所有末流的電源都從主流上接過去，而不要出現一根10mil的電源線既給芯片供電又給陀螺儀供電又要給什么攝像頭供電。你杠我我就這么走能用嗎，我只能說也許能用，但為什么不在一開始就把線走的更好更安全呢。（你杠就你贏）
4.盡可能地合理布線減少過孔，不太好描述，大家對比下面兩種走線的區別吧。
合理布線前：

合理布線后：

盡量將一根線上的過孔數量限制在3個以內，在滿足美觀地前提下能少則少。

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收尾

一定要記得電氣規則檢查：TDR，實驗室有的同學真的是野路子來的，板子畫完從來不進行規則檢查，用眼睛掃一遍，等板子發回來調的時候又發現這有一根線沒連上，那有一根，我真的笑死了。

發板子前記得標好絲印，鋪好銅，平時可能不以為意，但真當到了要比賽的時候真的沒時間給你們犯錯，平時就謹慎一些不會錯的。

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最后推薦實驗室的新手學習的順序：①首先觀看金沙灘的視頻并依葫蘆畫瓢畫一塊51的最小系統板；②在我的資源中下載農裝競賽那塊板子臨摹繪制，感受一下紅橫藍豎的好處；③在我的資源中下載生醫競賽那塊板子，臨摹感受當空間有限無法遵守紅橫藍豎時怎么將線走的又美又安全；④在我的資源中下載2019年國賽的主控板，臨摹感受一下空間又小線又多的時候怎么走線。后三塊PCB分別展示如下：

總結

以上是生活随笔為你收集整理的如何用AD绘制一块还算优美的PCB板的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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