资源简介

《电子线路图绘制与PCB制作》
项目五教案
教 案
教师姓名 授课形式 讲\做 授课时数
授课日期授课班级
授课章节名称及教学目的、要求 项目五 制作倒计时定时器5.1 项目要求5.2项目任务任务一 认知倒计时定时器电路功能和工作原理目的要求：1. 学习倒计时定时器的工作原理
教学重点教学难点 教学重点： 倒计时定时器的工作原理教学难点：倒计时定时器的工作原理
使用教具 电脑，多媒体
课外作业 P196. 1~3
备注 一体化教室
教 学 设 计
教学过程 教学内容 教学方法 时间分配
任务引入 通过电路板实例引入本课教学任务 师生互动 5分钟
知识和能力 知识点： 1. 倒计时定时器电路功能2．倒计时定时器电路工作原理能力要求：学习倒计时定时器的工作原理 利用PPT课件进行倒计时定时器的工作原理的讲解。 40分钟
理解、操练 指导学生进行电路知识学习 10分钟
总结归纳 总结定时器电路系统的基本知识。 讲授 5分钟
巩固训练 对照课程内容完成定时器电路练习 学生练习 30分钟
教学内容
项目五 制作倒计时定时器
任务一 认知倒计时定时器电路功能和工作原理
1．倒计时定时器电路功能
倒计时定时器可以用作设备、仪器等定时操作，可控制被定时的电器的工作状态，实现电路定时开或者定时关功能。该定时器电路设计的电源输出电压6伏，最长定时时间15秒，定时器在定时的过程中，由数码管直观显示倒计时计数状态，由讯响器正确发出秒信号的报时声。
2．倒计时定时器电路工作原理
在如图5-1所示电路中，IC1 4522为可预置数减计数器。拨码开关S1等组成预置数设定电路。IC2 4543及数码管LED组成译码显示电路。标准秒信号产生是依靠50Hz220V交流电源，经变压器降压，VD6-VD9桥式全波整流成100Hz的脉冲信号。此脉冲信号经R19、R20、R21分压，送VT5、VT6输入由IC3 4518组成的100分频器分频。从IC3输出端2Q3（14脚）得到频率为1Hz的脉冲信号。此脉冲信号一路经C6送VT7-VT10组成的讯响电路。使电路每秒能同步发出“嘟”的一声报时音。另一路经R10作为时钟脉冲送到IC14522减计数器的CP端。
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教 案
教师姓名 授课形式 授课时数 2
授课日期授课班级
授课章节名称及教学内容、 目的、要求 项目五 倒计时定时器的制作 任务二 绘制倒计时定时器原理图1．创建项目工程2．新建原理图文件3．绘制电路原理图目的、要求：掌握PCB工程创建、建原理图文件、绘制电路的基本方法
教学重点教学难点 教学重点：创建PCB工程、绘制原理图文件教学难点：创建PCB工程
使用教具 电脑，多媒体
课外作业 P1926. 阅读
备注 上机操作：绘制原理图文件
教 学 设 计
过 程 教学内容 教学方法 时间分配
任务引入 复习前节课知识通过设问方式引入本节教学任务 师生互动 5分钟
知识和能力 知识点： 原理图编辑器设计主菜单、工作区面板、标签、提示条能力要求：使用原理图编辑器，能完成PCB工程创建、原理图文件、保存文件 利用PPT和软件展示进行讲解。 40分钟
操练 指导学生进行电路知识操作练习 软件操作 10分钟
总结归纳 结合实操总结创建工程的基本知识。 讲授 5分钟
巩固训练 对照课程内容完成练习 学生练习 30分钟
教学内容
项目五 倒计时定时器的制作
任务二 绘制倒计时定时器原理图
1． 创建项目工程
“File\New\Projectt”处单击，就出现一个工程文件选项，这里选PCB工程.
2． 新建原理图文件
在项目标题“倒计时定时器.PrjPCB”上右键点击，在弹出的菜单中选择命令“给工程添加新的“Add new to Project\Schematic”上单击，可以在当前的PCB工程中，添加了一个新的原理图文件“Sheet1.SchDoc”。
3．绘制电路原理图
打开“倒计时定时器原理图.SchDoc”，在加载常用元件库后，还要加载自己的库文件“新元件库”。里面画好了IC14522等元件，完成元件布局布线。
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教 案
教师姓名 授课形式 授课时数
授课日期授课班级 应用电子技术、微电子技术、光电子技术
授课章节名称及教学内容、 目的、要求 项目五 倒计时定时器的制作任务三 设计倒计时定时器印制电路板1. 新建PCB文件2．设计印制电路板目的、要求： 1.用PCB编辑器主菜单,设置工作层面、PCB参数2.掌握PCB设计的基本方法
教学重点教学难点 教学重点：使用PCB编辑器，印制电路板设计教学难点：印制电路板设计
使用教具 电脑，多媒体
课外作业 P197. 阅读
备注 上机操作：印制电路板设计
教 学 设 计
过 程 教学内容 教学方法 时间分配
任务引入 复习前节课知识通过设问方式引入本节教学任务 互动 5分钟
知识和能力 知识点： PCB编辑器主菜单、工作层面PCB参数设置能力：熟练完成倒计时定时器PCB的设计 利用PPT和软件展示进行讲解。 40分钟
操练 指导学生进行软件知识操作练习 软件操作 10分钟
总结归纳 结合实操总结PCB图纸设计的知识与技巧。 讲授 5分钟
巩固训练 对照课程内容完成练习 学生练习 30分钟
教 学 内 容
任务三 设计倒计时定时器印制电路板
1. 新建PCB文件
在“倒计时定时器.PrjPCB”项目名称上右键点击，在弹出的菜单命令中选择 “给工程添加新的（Add new to Project）\PCB”，在当前的工程当中添加一个新的PCB 文件
2．设计印制电路板
在PCB文件中，布线之前要先设置布线规则，如：线宽、安全间距、布线层面、布线结构等。要双面布线，可执行“设计\规则”命令，选Route Ediat项，在其中选布线层面项，在约束区域可选择顶层、底层项，确定关闭。再启动自动布线器，运行“自动布线\全部（Auto Route）\All”菜单命令，设置自动布线选项，单击Route All按钮，系统运行对PCB进行布线，结果如图5-2所示。将PCB文件保存，完成设计任务。
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教师姓名 授课形式 授课时数
授课日期授课班级
授课章节名称及教学内容、 目的、要求 项目五 倒计时定时器的制作任务四 安装调试倒计时定时器电路板1.电路安装要求2.电路调试方法知识点： 安装的要点是“插对焊好”电路调试方法
教学重点教学难点 教学重点：电路板焊接，电路调试教学难点：电路调试
使用教具 电子仪表，焊接工具
课外作业 P210. 1~3
备注 电路焊接、调试
教 学 设 计
过 程 教学内容 教学方法 时间分配
知识和能力 学会电路元件的安装，掌握电路板焊接方法。 学会基本电子工具、仪器的使用，掌握电路调试的基本方法 完成倒计时定时器任务 利用PPT和实物展示进行讲解。 25分钟
操练深化 指导学生分组在进行电路的焊接，加深对焊接知识学习 40分钟
总结归纳 结合实物总结电路安装、调试的特点。 讲授 5分钟
巩固训练 通过学生参与电路故障的诊断排除，要求掌握故障诊断、排除的基本方法。 主持学生的操练 15分钟
教 学 内 容
任务四 倒计时定时器电路板安装调试
1.电路安装要求
电路安装的要点是“插对焊好”，具体要求如下：
1)电阻器，整流、稳压二极管，均水平安装。贴紧在印制线路板顶层，按电路图插装元件，电阻器色环方向应一致。
2)电解电容器、独石电容器的底面离印制线路板高3mm。
3)三极管底面离印制线路板高4mm。
4)集成电路安装，要先在印制线路板上安装好插座，然后再将集成电路插入。
2.电路调试方法
1）检查所有元件、连接导线，确认装配正确后接通电源，调整电位器RP1，使稳压电源输出6V±0.2V。
2）设定倒计时预置时间，初始数为9秒。
3）按下启动按键S2，数码管应显示预置数“9”。然后在时钟脉冲作用下作减计数，数码管作同步显示，讯响器作同步报时。
4）倒计时结束，减计数器显示为0，讯响器停止报时。
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教师姓名 授课形式 授课时数
授课日期授课班级
授课章节名称及教学内容、 目的、要求 项目五 倒计时定时器的制作5.3 知识拓展知识点一 印制电路板的抗干扰设计 知识点二 复杂电路的设计
教学重点教学难点 教学重点：印制电路板的抗干扰设计 2. 学习复杂电路设计教学难点： 印制电路板的抗干扰设计
使用教具 电脑，多媒体
课外作业 P210. 1~2
备注 上机操作：练习实用电路设计
教 学 设 计
引入任务项目 通过实例展示方式引入本节教学任务 讲授 3分钟
知识和能力 掌握印制电路板的抗干扰设计方法。学习复杂电路设计。 利用PPT和实物展示进行讲解。 17分钟
操练深化 指导学生分组在实物上进行操作，加深对基本知识学习 40分钟
总结归纳 结合实物，总结抗干扰设计方法。 讲授 5分钟
巩固训练 通过学生训练，学习电路设计、安装的基本思路和基本方法。 主持学生的操练 25分钟
教 学 内 容
5.3 知识拓展
知识点一 印制电路板的抗干扰设计
制作印制电路板需要进行电路抗干扰设计，电路抗干扰方法很多，我们简要介绍如下。
1．电源线的设计：选择大小合适的电源，保证电源线、地线走向与数据传输方向一致，电源入口可以添加去耦电容，尽量加宽电源线、地线。
2．地线设计：通常我们进行分区设计，把模拟地与数字地要分开，采用单点接地，把高宽带的噪声电路与低频电路分开，将敏感电路连接到稳定的接地点。
3．元件配置：使用抗干扰的元器件。器件应分区布局，围绕核心器件配置，尽量减少引线长度，时钟电路、晶振尽量靠近输入端，同时远离低频器件，缩短高频元件之间的引线，不要有过长的平行信号线，考虑电路板的位置和方向。
知识点二 复杂电路的设计
利用多张电路进行设计，可以完成极其复杂的电路，对多张电路图之间的连接，有不同的方法，如：电路端口、网络标号连接等，这样使得电路呈现不同的结构，有端口有效、网络标号有效，还有层次电路结构等。层次设计中生成的电路图比较多，为了方便管理，都把它们放在一个文件夹中。打开已建的设计，用“文件\新建（File\New）”菜单命令，选一个工程文件命令，将文件夹命名为“XX.PcbPrj”。层次电路设计步骤如下：
（1）建立项目文件夹
（2）建立主电路
（3）绘制方块图
（4）设置方块图属性
（5）编辑方块图
（6）出入口的放置
（7）设置出入口属性
（8）放置其它的方块图
（9）生成子电路
（10）完成所有的子电路图
（11）保存文件
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