1 摘要
本文以125KHz门禁机的PCB为例,详细介绍了如何根据原理图进行布局,根据布线情况修改布局,以及布线的顺序、注意事项。
2 完成母图与子图
  母图完成连线,子图有端口。子图的器件和连线情况有业务需求决定,跟画一个单一的原理图没有什么区别。如果缺少封装就自行绘制一个封装。原理图绘制完成以后,导入PCB,并开始布局。 


   全部子图如下 




3 布局
  给大家参考我的布局顺序: 

 1 2 3 4 功能决定 
 5 电源芯片与电源输入挨近一点 
 6 矩阵按键要占用大片区域,还要排列整齐,所以也提前布局 
 7 单片机,先确定位置,不管方向 
 8 EM4095 肯定在单片机与线圈之间。先放到位置 
 9 蜂鸣器放旁边。蜂鸣器相关的器件与它靠近放 
 10 放置晶振之前要确定单片机的方向,观察与EM4095,矩阵按键的预拉线,确定单片机的方向,EM4095的方向,然后就近板摆放晶振。其实我的晶振位置也不是一次到位的,我发现有些器件的线很难连接,所以调整过好几次晶振的位置 

 11 电源芯片相关器件 
 12 单片机与EM4095之间的器件 
 13 EM4095其它器件 
 14 单片机的电源相关的电容。每个电源输入附近都要有。 
 15 找个连续的区域放指示灯。放指示灯时考虑下布线,处于布线的考虑来决定灯于灯之间的相对位置。我调整了下晶振的位置。【如果外壳上对灯的位置有要求,要优先放灯】 
 16 蜂鸣器区域布局,考虑布线和整齐 
 17 找空地放其它器件 
  注意:不求一次把器件摆放到位,可以在布线时进行微调。但摆放时要观察预拉线。 
   要善用从原理图选中器件的技巧。 
   布局大致确定以后,要善用对对齐技巧,使器件的摆放美观。
  附一个借助特殊粘贴进行布局的技巧: 
   按键要排列成矩阵按键,要尽可能的整齐。如果只有一排按键,使用对齐就够用了。一个矩阵,可以尝试借助临时的器件和特殊粘贴 
   选中一个按键按下ctrl + c ,复制的参考点可以设置在一个引脚上。 

   按下EA,选择阵列 


   选择器件的间距,比如1cm。点击确定,在某个地方点击左键,把器件放下来。然后得到一排整整齐齐的器件 

   再次按下EA,粘贴一列,4个。粘贴的参考点放在一排按键的第一个脚上 


   得到这些器件 

   拖4个器件过来,与第二列水平。为了确保对其,可以放大。 

   第三行第四行也如法炮制,就得到整整齐齐的矩阵按键了 

   然后把正确的器件拖到相应的位置上。要完全重合。然后从原理图里,点击DU,移除多余的器件 

   得到如下结果 

   为了避免不小心拖动某个器件,也为了方便整体移动矩阵键盘,可以把器件生成一个联合。选中所有的按键,然后右键-> 联合 -> 从选中的器件生成联合。 

   然后拖动任何一个器件,其它的所有器件都可以动了。 
 丝印的放置可以用查找相似对象的方式来批量选中,然后一起拖动。  最后,在坐标面前,一切对其技巧都是浮云。 
   可以直接双击器件设置坐标 

4 电源线
  布线时要善用高亮技巧。按着ctrl键点击某个网络的线或焊盘,可以让这个网络高亮。 
   右下角的掩膜级别可以调整高亮的亮度。 

   电源线包括VCC VCC3.3和其它没有名字,但是也走电源的线 
 VCC 

 VCC3.3 

   注意,右下角的蓝线,是为了避让485相关的通信线 
   上方的蓝线,是看到此处有多根预拉线与电源线相交,考虑一下,一根电源线,还是避让了多根普通线的。 
 为了避免出现直角,水平与竖直线连接处补成了三角形。 

   多打了几个电源线的过孔,减小阻抗 


   芯片相关的电源,都是从电容引过来的。只是把电容放在离芯片近的地方,却不从电容引进电源是没有意义的。 

   原先这些LED与其限流电阻的布局不是这样的。原先的电阻电源引脚在左边。为了方便LED与芯片的连线,我把电阻的电源引脚改到了右边。 

   其实我的VCC3.3是没有完全连在一起的,最后规则检查才发现。 
   另外,禁止出现电源的环路。 
   还有一些没有网络标号的线,也是电源相关的,所以要按电源的标准来。 

5 时钟线与通信线
  晶振,在布局时就考虑了晶振线,所以走线毫无压力 
   注意,在更高的频率下,晶振的线可能是需要严格等长的。即便这里要求不高,也应当注意这一点。 

   串口线 

   485通信线 

6 EM4095布线

7 矩阵按键
  此区域红层竖直线,蓝层水平线 


   电源线进行了微调 

   通信线也不需要打过孔 

8 其它连线
LED 

   Boot与BEEP 
   微调了R2的位置。 

  复位和功能按键 

  然后通过设计规则检查,发现了VCC3.3没连上,补充连接。 
   除了GND以外,其它没有连线的网络都要连线。 

9 打过孔
  要善用特殊粘贴 

   基本上每一个接地的焊盘附近都打了一个过孔 
   需要散热的地方打过孔 

   芯片我顺带把地线也走了 

   需要抗干扰的地方打过孔 

   天线旁边一排接地过孔是常见的设计,例如一块带有WIFI功能的网关板 

10 滴泪与敷铜
  滴泪TE 
   可以增加线与焊盘连接处的大小 


   滴泪前,要保存。滴泪有可能导致软件卡死 
   先滴泪,后敷铜。  敷铜PG 
   必须选中网络,建议死铜移除 

   先给整个板子敷铜,然后再微调(注意,不是所有的情况都适合进行整版敷铜)。可以使用放置->多边形填充挖空 

   比如横跨在VCC于GND之间的敷铜。 


   可能被螺丝刮掉的地方,如安装孔 

   焊接时容易刮掉阻焊的地方 


   一小片没有意义的敷铜 

   除了去掉某些地方的敷铜以外,有时还可能需要增加敷铜,比如某些敷不上铜的区域,要增加一些过孔。 

   另外,过大电流的接地焊盘只靠敷铜得到的四小支可能不太够,可以补地线。 

   修改完以后,双击敷铜区域,点击确定就可以重新敷铜。 
   以下是一些调整过以后的情况 





11 调整丝印
  丝印建议全部使用true type 可以用查找相似对象快速调整 
   丝印不要放在焊盘上 


   也不要被器件盖住 


   尽可能放在里器件近的地方 


   如果实在放不下丝印,可以放在稍远的地方,例如 

   再增加一些方便使用的标记,如TXD还是RXD 

   总线A还是B 

   LOGO,板子名称,版本号以及日期 

12 投板前,最后的设计规则检查
                



