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Altium Designer电路设计与制作(第三版)
书号:9787113286651 套系名称:“十四五”职业教育国家规划教材
作者:陈学平 童世华 出版日期:2022-04-01
定价:59.80 页码 / 开本: /16
策划编辑:王春霞 责任编辑:王春霞
适用专业:电子信息类 适用层次:高等职业(专科)
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内容简介
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目录
作者介绍
图书特色
本书主要介绍了 Altium Designer 20.1 的电路设计技巧及设计实例。读者通过本书的学习,能够掌握 Altium Designer 20.1 的电路设计方法。本书编写的最大特色是打破传统的知识体系结构,以项目为载体 重构理论与实践知识,以典型、具体的实例操作贯穿全书,遵循“项目载体,任务驱动”的编写思路, 充分体现“做中学,做中教”的职业教育教学特色。 书中内容通俗易懂,图文并茂,低起点,循序渐进,可操作性强。 本书适合作为高等职业院校、中等职业学校、技工技师学校和其他大专院校电工电子类及相关专业 的教材,也可作为电子类相关专业技术人员的自学和培训用书。
2019 年 12 月,教育部印发了《职业院校教材管理办法》,文件指出专业课程 教材应“适应项目学习、案例学习、模块化学习等不同学习方式要求,注重以真实 生产项目、典型工作任务、案例等为载体组织教学单元。”并进一步明确提出“倡 导开发活页式、工作手册式新形态教材。”“新形态教材”概念的提出,已经突破了 传统的、狭义的教材内涵。 2019 年,国务院印发《国家职业教育改革实施方案》, 提出“职教二十条”。在“职教二十条”中,提出了“三教”改革,倡导使用新型 活页式、工作手册式教材并配套开发信息化资源。 在职业教育中大力推行“三教”改革之际,编者紧跟国家职业教育发展方向, 编写了新形态活页式教材。 本书主要特色如下 : 一、采用“项目引领”,遵循“项目载体,任务驱动”的编写思路 本书打破了传统的知识体系结构,以项目为载体重构理论与实践知识,以典型、 具体的实例操作贯穿全书,遵循“项目载体,任务驱动”的编写思路,充分体现“做 中学,做中教”的职业教育教学特色。 每个项目由多个典型任务组成,每个任务下面又以多个小任务的形式展开。 二、采用活页方式编排,形式灵活方便 本书采用活页方式进行编排,使用十分方便。主要表现在 : ( 1)页码编排体现工作任务导向。为了方便在教材中增删和替换内容,页码采 用“项目号 - 页码号”两级编排方式,如“1-2”表示项目 1 的第 2 页。 本书采用了新形态活页式教材的编写方式,每个项目可以拆分和自由组合,并 配套了微课教学视频,读者在学习时可以先扫描二维码进行在线学习,然后参考书 中介绍的上机操作。每个项目在相关知识后都提供了测验内容,可对学习效果进行 检验。 ( 2)过程性评价贯穿始终。书中设计了评价表,评价表中有学生自评、小组互 评、教师评价等信息,表格中有“班级”、“小组”和“评语”等信息栏,从活页式 教材中取出评价表填写后可以单独提交。 ( 3)内容更新灵活。使用者可以以项目活动为单位,根据行业、企业发展的特 点及新技术、新工艺的发展特点,增加或者删减教学资源。本书提供数字式、立体 化教学资源,提供了教案、 PPT 课件、教学计划、课程标准、案例源文件、原理图 和 PCB 练习源文件、原理图和 PCB 元件库供教材使用者选用。 ( 4)学科知识适时学习。学生在“做中学”的过程中,需要学习大量的学科知识, 为了方便学生学习,同时为了知识更新,体现新工艺、新技术,通过在线学习网站 ( http://www.tdpress.com/51eds/)更新需要的微课、项目案例文件、 PCB 设计技巧、 PCB 设计技术文档等。 本书的具体内容简要介绍如下 : 项目 1 介绍电路设计入门的知识,让读者对于 Altium Designer 20.1 有一个初 步了解。 项目 2 介绍了 Altium Designer 20.1 的文件结构。 项目 3 介绍了 PCB 设计的快速入门,让读者从一个最简单的原理图快速上手, 然后绘制出一个 555 电路。 项目 4 专门介绍了元件和封装制作的三种方法。首先介绍全新制作原理图元件, 然后介绍修改集成元件库制作元件,最后介绍自己制作集成元件库,让读者从最简 单的元件入手,到后面能够制作出较为复杂的元件。 项目 5 主要在 555 电路的基础上,绘制心形 PCB,能够掌握元件的 30°、 45° 旋转, 能够完成 PCB 的制作。 项目 6 介绍交通信号灯电路的设计与制作,这是较为复杂的电路,元件很多, 可作为学生的期末考试电路之一。这个电路可以在制作 PCB 时,用 2D 元件显示二 维 PCB,也可以用 3D 元件显示三维 PCB。对于三维 PCB 制作,使用者可以与作 者联系(作者 QQ : 41800543)索取资料。 书中电路图均为仿真软件原图,其图形符号与国家标准符号不符,二者对照关 系参见附录 A。 重庆电子工程职业学院陈学平、童世华任主编,并编写了项目 1、项目 2、项 目 4、项目 5,重庆电子工程职业学院唐继勇、廖金权任副主编,并编写了项目 3, 重庆电子工程职业学院李响、重庆慧居智能电子有限公司蒲路萍、中兴通讯股份有 限公司王炳鹏参与编写,共同编写了项目 6。 本书在编写过程中得到了笔者家人的支持,还得到了中国铁道出版社有限公司 相关编辑的支持,在此一并表示感谢。 限于编者水平,书中难免存在疏漏之处,恳请广大读者批评指正。 编 者 2021 年 6 月
项目 1 Altium Designer 20.1 简介 任务 1认识印制电路板设计流程 1-1 相关知识 1-1 一、 印制电路板( PCB)的定义 1-1 二、 PCB 的层次组成 1-2 三、 常用的 EDA 软件 1-4 四、 PCB 设计流程 1-4 任务实施 .1-7 描述印制电路板的设计流程 1-7 任务 2?初识 Altium Designer 20.1 1-8 相关知识 1-8 一、 Altium Designer 20.1 概述 1-8 二、 Altium Designer 20.1 新特性 1-9 任务实施 1-16 初识 Altium Designer 20.1 1-16 任务 3 Altium Designer 20.1 的安装、激活、汉化 1-17 相关知识 1-18 一、 Altium Designer 20.1 的安装 1-18 二、 Altium Designer 20.1 软件的注册1-22 三、 Altium Designer 20.1 软件英文转为中文 1-24 任务实施 1-26 Altium Designer 20.1 的安装、汉化、激活 1-26 任务 4?启动 Altium Designer20.1 1-27 相关知识 1-27 一、 启动 Altium Designer 20.1 的方法 1-27 二、 工作面板管理 1-27 三、 窗口管理 1-29 任务实施 1-31 Altium Designer 20.1 中的窗口切换和面板管理 1-31 项目自测题 1-32 项目 2 PCB 工程及相关文件的创建 任务 1?认识 Altium Designer 20.1 文件结构和文件管理系统 2-1 相关知识 2-2 一、 Altium Designer 20.1 的文件结构 .2-2 二、 Altium Designer 20.1 的文件管理系统 2-2 任务实施 2-4 一、 建立和保存工程文件 2-4 二、 自由文档和工程文件的变换 2-5 任务 2?认识 Altium Designer 20.1 的原理图和 PCB设计系统 2-7 相关知识 2-7 任务实施 2-8 一、 新建一个工程文件 2-8 二、 在工程文件中新建原理图文件 2-9 三、 在工程文件中新建原理图元件库文件2-10 四、 在工程文件中新建 PCB文件2-11 五、 在工程文件中新建 PCB封装库文件 2-12 项目自测题 2-13 项目 3 PCB 电路设计快速入门 任务 1?比较原理图用导线连接和用网络标号连接的PCB 效果 3-1 相关知识 3-2 一、 工程文件的建立 3-2 二、 安装原理图库文件 3-5 三、 原理图的简单绘制 3-7 四、 PCB 的制作 3-8 任务实施 3-11 比较两种方法连接原理图元件并转换为 PCB 3-11 任务 2 555 定时电路原理图的基本操作 3-14 相关知识 3-14 一、 555 定时电路绘制任务简介 3-14 二、 建立工程文件 3-15 三、 元件的放置和搜索 3-16 任务实施 3-22 对原理图进行基本操作 3-22 任务 3?元件的绘制 3-23 相关知识 3-23 一、 建立原理图元件库 3-23 二、 绘制元件的方框 3-24 三、 放置元件的引脚并对引脚进行设置 3-24 任务实施 . 3-28 绘制 555 元件 3-28 任务 4?元件库的安装、原理图的封装检查及连接线路操作 3-29 相关知识 3-29 一、 元件的放置与封装管理器操作 3-29 二、 给元件增加封装 3-32 三、 原理图元件的布局和连线 3-37 元件库安装、元件封装增加及检查 3-39 任务 5?建立 PCB 文件,并绘制 板子形状 3-39 相关知识 3-39 一、 PCB 板子的外形 3-39 二、 在禁止布线层绘制走线 3-40 三、 PCB 板子形状的定义 3-42 四、 PCB 板子安装孔的添加 3-43 任务实施 .3-45 绘制 PCB 板子的形状3-45 任务 6 PCB 的布局和自动布线3-46 相关知识 3-46 一、 PCB 布局 3-46 二、 元件的自动布线 3-48 三、 PCB 添加滴泪 3-51 四、 PCB 板子覆铜 3-52 任务实施 3-55 PCB 的自动布线 3-55 任务 7 PCB 手动布线 3-55 相关知识 3-56 一、 PCB 的手动布线 3-56 二、 给 PCB 覆铜 3-61 任务实施 3-62 PCB 的手动布线 3-62 项目自测题 3-63 项目 4?原理图元件和 PCB 元件的制作 任务 1?全新制作原理图元件和 PCB封装元件 4-1 相关知识 4-2 一、 建立原理图元件库和 PCB封装库 4-2 二、 建立一个三极管元件 4-2 三、 绘制电感元件 4-8 四、 RAD0.3 元件封装的制作 4-11 五、 CAP0.2 圆形封装的绘制 4-14 任务实施 4-17 元件的全新制作 4-17 任务 2?通过修改集成元件库来制作元件 4-17 相关知识 4-17 任务实施 4-18 一、 绘制发光二极管 4-18 二、 修改集成元件库的封装 4-21 任务 3?自己制作集成元件库 4-25 相关知识 4-25 任务实施 4-26 一、 建立集成库 4-26 二、 绘制原理图元件库的元件 4-26 三、 绘制 DIP 的封装 4-27 四、 给原理图元件增加封装 4-29 五、 检测集成库是否制作成功 4-32 项目自测题 4-35 项目 5?心形灯电路制作 任务 1?心形灯的元件和封装制作 5-1 相关知识 . 5-1 任务实施 5-2 一、 心形灯的元件制作 5-2 二、 心形灯封装的绘制 5-6 任务 2?心形灯原理图和 PCB 的制作 5-16 相关知识 5-16 任务实施 5-16 一、 心形灯原理图制作 5-17 二、 绘制 PCB 心形板子 5-20 三、 原理图更新到 PCB 5-24 四、 PCB 的布局布线 . 5-25 五、 PCB 放置泪滴和覆铜 5-33 项目自测题 5-36 项目 6?交通信号灯的设计与制作 任务 1?交通信号灯电路原理图和 PCB 简介 6-1 相关知识 6-1 一、 交通信号灯电路简介6-1 二、 交通信号灯 PCB 简介 6-3 任务实施 .6-5 任务 2?交通信号灯的原理图元件和封装元件制作 6-5 相关知识 6-5 任务实施 6-7 一、 交通信号灯原理图元件制作 6-7 二、 交通信号灯封装元件制作 6-13 任务 3?交通信号灯原理图和 PCB的制作 6-28 相关知识 6-28 任务实施 6-29 一、 交通信号灯原理图绘制 6-29 二、 交通信号灯 PCB 形状制作 6-33 三、 交通信号灯原理图更新到PCB 文件 6-35 四、 PCB 布线规则设置和自动布线6-36 五、 PCB 添加泪滴和覆铜 6-39 项目自测题 6-40 附录 A图形符号对照表 附录 B任务评价
陈学平,男,计算机应用 3级教授,研究方向:电子通信及计算机技术、职业教育。 参加工作以来主要从事电子、通信、计算机相关专业课程的教学,如:电路设计与制作、网站开发与设计、计算机网络技术、计算机文化基础、网络工程与实训、Windows 配置与管理、网络营销、网络安全与管理、网站建设综合实训,PHP程序设计,ASP/ASP.NET程序设计等。 本人工作以来出版50多部教材和著作,其中十一五国家规划教材1部,十二五国家规划教材3部,普通教材和著作50部。公开发表论文42篇,其中,全国中文核心期刊13篇(教研教改论文3篇),15篇EI检索论文,1篇ISTP检索论文。主持了15个省部级科研课题并结题。重庆市《电子信息技术》市级优秀教学团队的核心成员,《中小型网站建设与管理》曾获得中国电子教育学会优秀教材三等奖,《以学习者为中心的教学资源库建设》获得重庆市第二届优秀教育技术成果三等奖,曾获得全国技能大赛优秀指导教师,“云计算技术与应用”校级教学团队主持人,2020年获得清华大学出版社优秀作者荣誉称号。,童世华,40岁,重庆电子工程职业学院教授,人工智能与大数据学院副院长,主要从事电子技术,电子产品开发,电机控制等教学
本书适合作为高等职业院校、中等职业学校、技工技师学校和其他大专院校电工电子类及相关专业 的教材,也可作为电子类相关专业技术人员的自学和培训用书。