AD PCB设计入门总结（二）

经过了这个星期，利用了我之前学的半吊子PCB设计能力以及各种查资料，总算将四轴飞行器大致完成了，尽管一定还有很多错误的地方需要改正。想起我刚开始做PCB的时候根本不知道从哪里动手，画封装怕画错很多概念都不太了解，设计原理图这些电阻怎么设置根本是一头雾水。设计电路板不仅要考虑你要实现的功能，还要考虑电气特性，还要选择合适的元件。就像我在上面很多地方都用到了并联一个电容，后来在模电课上学习到了这个就是用来滤波的，并联电容可以将电路中高频信号去除，串联电容可以将低频信号去除。这里就理一下我总结出来的进行步骤。

1. 设计好主体功能，选择元件
   其实就是先把路铺好，将你需要实现的功能一个一个考虑进去，然后选择需要的元件。首先肯定是选择主控芯片，要确保在硬件上可以将你需要的功能实现，像是我要做四轴飞行器，普通的51单片机不太好吧，就应该选择运算能力足够最好有有PWM通道的单片机。其他的元件也是如此，特别是升压稳压模块的设计需要考虑所有元件，这就相当于事前准备吧。

2. 分块进行，封装元件
   要设计PCB板我们所要用的芯片肯定是需要封装好的，封装好的元件在原理图和PCB图中都有对应关系，也方便我们从原理图直接生成PCB图。这里其实可以和上一步合在一起，因为可能在你封装的时候
   一定是要去查这个元件的相关信息的，选定好一个元件就去搜集资料，根据一些封装信息制作好封装。这里的封装信息包含以下两点：
   一、对于像是电阻电容电感这类简单元件，会有一些封装标准，比如0805、0603这些是贴片型，在原理图上添加了小元件直接将它的封装修改为你所需要的封装。
   二、对于芯片这类复杂元件，同样的有很多也有封装标准比如LQFP44，同样的封装标准他们大小、引脚个数会相同，所以也可以直接拿来用。不过芯片类的封装比较难找，基本上都需要自己画。自己画的时候根据芯片数据手册的数据注意引脚间隔之类的，如果没接触过看一看别人画的芯片，知道了大概样子就参照数据画吧。需要注意的是贴片和直插类型需要放的焊盘不同，我刚开始就把贴片芯片的焊盘全部变成穿孔的了。
   可以去网上搜集一些常用的PCB原理图库，并不一定需要找到对应的元件，关键是里面很多的封装都是可以直接引用的。

3. 原理图设计，网络标识
   原理图的设计涉及大量的电路知识，这里我就不专业了，我的做法是直接去搜索一个元件的应用电路图，特别是在数据手册上很多都会有参考原理图给出，只需要根据实际情况进行修改就可以套用。就比如我在设计中，通过发现其它元件需要的电压较高，而电源电压值不够高，这时候需要使用升压芯片，我挑选了一个SX1302，去搜它的芯片数据手册，就发现了这样一个原理图，阅读一下，发现这个电路正好就是我所需要的，照搬过去。
   
   接着后面有这样的说明，根据这个公式计算，就可以应对不同需求。
   
   将元件的原理图电路绘制好后，需要让所有元件直接有电气连接，平时我们可能都是画导线连在一起的，但是面对这样一个复杂的分块的电路，就需要用到网络标签了。在两个不同的引脚上设置相同的网络标签，表示这两个部分是电气连接的。

4. 原理图生成PCB
   设置好网络标签，整个原理图就差不多完成了，只需要进行一些检查，确认没有错误后便可进行原理图直接生成PCB图了。在AD中具体做法就是新建一个PCB文件，然后保存后，点击上面的设计，Update PCB document xxx （你创建的PCB文件名），这时候会弹出一个窗口，上面有很多列表都是需要在PCB文件添加的元件、连接等，点击仅显示错误，察看是否有错误，英文不好可以翻译一下，了解了再去修改。直到没有错误了，点击验证更变、确定更变，所有的器件都被添加到PCB文件中了。
   这样的添加使得在PCB文件中所有元件都会有一条辅助线相连，方便我们的布线，而且可以用到里面的自动布线功能。
   

5. 元件规划、布线
   将原理图生成PCB图后，根据需要裁剪PCB图大小，接下来我们就需要将元件在PCB中进行放置了，这里遵循一个协调的规则：一、尽量将线布置得短，特别是关键的地方布线一定要短，像是一些控制元件的线可以稍微长一些。二、一些关键元件需要放在对应的位置，比如用到的三轴传感器就需要放在中间位置。三、做到工整美观。
   如果没有那么讲究，可以使用AD中的自动布线功能，点布线里面有个自动布线的功能，点全部然后选择布线策略，一般用倒数第二个一般正交就挺好的。不过自动布线问题很多，还是需要进行修改的。

布好线之后进行设计规则检查，按照制定的设计规则进行检查生成报告，检查后出现错误可以定位，检查无误后我们的PCB设计就完成了。