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以国产电子设计自动化软件——嘉立创EDA为核心工具,通过对其功能与应用的展示讲解,帮助读者掌握基于国产软件进行电子产品设计的方法。
全书设计七个递进式项目,深度融合行业标准与“岗课赛证”育人理念。通过实战训练,学生可胜任电子产品设计开发岗位需求。
教材采用“项目引领、任务驱动”编写体例,系统讲解电子产品设计的主要流程,教材涵盖需求分析、电路设计、原理图绘制、PCB设计(含多层板)、外壳设计、打样下单、焊接调试及测试优化等环节。教材中设计了多个企业真实电子产品项目案例,学生可以通过案例学习具体的电子产品线路设计与制作流程。
(1)体系化项目实战:教材精心设计了七个由浅入深、紧密关联的实战项目,从认知PCB与软件工具起步,逐步进阶至复杂系统设计。内容覆盖电子产品原理图绘制、PCB布局布线、设计规范、外壳、面板及成品制作全流程,形成完整技能链。
(2)对接真实生产与开源生态:所有项目均紧扣嘉立创平台的实际工艺能力与行业规范,并融合立创开源硬件平台上的典型真实项目案例,使学生能在学习过程中接触、分析并理解工程实践的多样性与解决方案,实现从模仿到创新的有效过渡,无缝对接产业实际需求。
(3)引入AI辅助设计新范式:教材创新性地融入新一代AI工具,引导学生将其应用于PCB 技术信息检索、设计工具选型、代码辅助编写等多个环节,培养学生在人工智能时代利用智能工具解决电子产品设计与制作问题的前沿能力,提升学习与创新效率。
(4)融入课程思政与工匠精神:通过讲述国产工具崛起和精密制造工艺,自然融入精益求精的工程伦理、创新自强的职业信念与绿色环保的设计意识。
项目1 认识印制电路板 1
工作任务1 感知 PCB 的发展史 2
工作任务2 认识 PCB 的典型结构 7
工作任务3 探究 PCB 加工工艺 9
项目小结 14
项目2 初识嘉立创 EDA 15
工作任务1 EDA 设计工具选型 16
工作任务2 嘉立创 EDA 设计环境搭建 19
工作任务3 嘉立创 EDA 环境参数配置 27
项目小结 46
项目3 USB 通电检测模块的设计 47
工作任务1 模块电路原理图设计及绘制 48
工作任务2 模块 PCB 设计及绘制 64
工作任务3 模块的设计优化 82
项目小结 85
项目4 自动循迹避障小车的设计与制作 86
工作任务1 小车电路原理图设计及绘制 87
工作任务2 小车 PCB 设计及绘制 100
工作任务3 小车 PCB 元器件下单 120
工作任务4 小车组装及调试 125
项目小结127
项目5 单片机最小系统板的设计与制作 128
工作任务1 认识元器件封装 129
工作任务2 电阻符号及封装绘制 134
工作任务3 利用向导完成STM32 单片机绘制 143
工作任务4 利用“个人元件库”绘制单片机最小系统板 148
项目小结156
项目6 USB 转 RJ45 网口适配器的设计与制作 157
工作任务1 适配器原理图设计与绘制 158
工作任务2 适配器 PCB 的设计与绘制 161
工作任务3 适配器外壳设计 174
工作任务4 适配器面板设计 182
工作任务5 适配器外壳及面板下单 192
项目小结197
项目7 口袋式电子温湿度计设计与制作 198
工作任务1 单片机最小系统板复用模块绘制 199
工作任务2 温湿度传感器柔性 PCB 绘制 202
工作任务3 电子温湿度计的设计 207
工作任务4 温湿度计系统调试与制作 213
项目小结215
参考文献216
附录 嘉立创 EDA 常用快捷键 217