电子产品设计与制作

内容全面：三个项目由浅入深，由易到难，讲解电子产品开发过程。

理实一体：以电子产品的开发典型工作流程为主线，重点突出应用。

资源丰富：配套微课视频、教学大纲、电子课件等，方便师生教与学。

由于电子产品制造业的迅猛发展，需要更多高素质的从业者，能够从事设计开发、看懂设计文档、实现设计向产品的转换。为此，编者在高职应用电子技术专业设置了电子产品设计与制作这一核心课程，将电子电路的设计与仿真、PCB的设计与制造、产品的安装与调试等内容以电子产品的开发典型工作流程为主线进行了重构，采用项目引领、任务驱动的方式开展教学。目前，课程已建设成为湖南省在线精品开放课程，为提炼多年课程改革的成果，也为满足课程教学和进一步建设需求，我们编写了本书。

本书分为3个项目，选择了模拟类电子产品“线性稳压电源”、数字类电子产品“厨用多功能定时器”和综合类电子产品“单片机开发板”3个典型载体，通过分析设计需求、确定设计方案、原理设计与仿真、原理图绘制与PCB设计、PCB制作、线路板组装与调试等典型工作任务的牵引，带领读者一起了解电子产品开发的过程。3个项目由浅入深，由易到难。项目1侧重于基本操作与规范，项目2侧重于知识扩展与补充，项目3侧重于技巧提升与精进，但每一个项目都是一个独立完整的电子产品开发过程，有不同需求的读者可以自主决定学习的深度。本书可作为教材应用于学校教学，也为教师提供了模块化的选择，根据不同的人才培养需求，开展1～3个项目，都不影响课程的完整性。

本书的参考学时：如果开展1个项目，建议40～48学时；开展1、2个项目，建议64～80学时；全面开展3个项目，建议88～120学时。

本书还基于工作过程整理了全局的知识点索引，方便行业从业人员和自主学习者按需查找，快速定位到要学习的内容，可用作相关工程技术人员的参考书。

基于“岗课赛证”综合育人理念，编者在本书编写前期先进行了广泛调研，听取了企业专家的意见，与行业接轨，侧重于Altium Designer主流软件的应用，吸纳了IPC-A-610、IPC-A-600等行业标准的相关内容；以电子产品设计与制作省级在线精品开放课程为依托，开发了大量数字化资源，力求将本书打造成为立体化、数字化教材；紧盯全国职业技能大赛标杆，融入了电子产品设计与制作赛项的核心内容；结合1+X证书“物联网单片机应用与开发”的职业技能要求，载体选用考证所需同系列芯片，内容对接其中智能终端硬件设计等工作领域需求。

本书配套课程网站网址为https://www.icourse163.org/course/CAVTC--1207012801，欢迎加入学习与交流。

本书主要由长沙航空职业技术学院黄荻编写项目1和统稿全书，林文、戴鼎鹏编写项目2，株洲中车时代电气股份有限公司陈志漫、胡霞编写项目3。长沙航空职业技术学院朱国军教授担任本书的主审。陈志漫为电子工艺领域专家，对本书与行业企业对标的诸多环节提供了指导性意见。参编本书的还有蒋雄、梁坤两位老师。

编者力求考虑全面，为读者奉献一本优质教材。但电子技术发展迅速，编者水平有限，书中难免有疏漏和不足之处，敬请读者批评指正。

编 者

2023年8月

项目1　线性稳压电源实验板的设计与制作/1
任务1　确定线性稳压电源实验板设计与制作流程 2
任务描述 2
任务要求 2
知识链接 2
1．电子产品开发的一般流程 2
2．EDA技术在电子产品开发中的应用 4
3．现代电子产品生产过程 5
任务实施 6
线性稳压电源实验板设计与制作流程 6
思考题 6
任务2　线性稳压电源实验板原理图及参数的仿真设计 7
任务描述 7
任务要求 7
知识链接 7
1．稳压电源的技术指标 7
2．Multisim仿真软件简介 9
任务实施 13
1．整体方案设计 13
2．电路元件参数的设计 15
3．创建Multisim仿真文件 19
4．搭建仿真电路 20
5．对设计指标进行仿真测试 25
思考题 29
任务3　线性稳压电源实验板原理图绘制 30
任务描述 30
任务要求 30
知识链接 30
1．Altium Designer 软件简介 30
2．软件界面 30
任务实施 34
1．创建PCB工程与设计文件 34
2．设置原理图图纸属性 38
3．绘制线性稳压电源实验板原理图 45
4．编译原理图并进行电气检查 58
5．生成网络表文件 63
思考题 63
任务4　线性稳压电源实验板PCB设计 64
任务描述 64
任务要求 64
知识链接 64
1．PCB的物理结构 64
2．PCB的设计图层 65
任务实施 66
1．创建PCB文件 66
2．PCB设计环境的设置 67
3．PCB机械参数设计 72
4．导入元器件及网络 78
5．元器件布局 80
6．设计规则设置 81
7．布线 88
8．PCB布线后的完善 95
9．设计规则检查 98
10．生成元器件清单 103
思考题 105
任务5　线性稳压电源实验板制作 106
任务描述 106
任务要求 106
知识链接 106
1．电子产品制作和调试过程中的
安全操作规范 106
2．手工焊接常用的工具和材料 107
3．模拟电路调试的一般步骤 108
任务实施 108
1．线性稳压电源实验板PCB的制作 108
2．线性稳压电源实验板的安装 109
3．线性稳压电源实验板的调试与测试 116
思考题 120
项目2　厨用多功能定时器的设计与制作/121
任务1　厨用多功能定时器电路设计 122
任务描述 122
任务要求 122
知识链接 122
电路的层次化设计 122
任务实施 122
1．确定系统整体设计方案 122
2．分模块电路设计 123
3．形成整体原理图 127
思考题 128
任务2　厨用多功能定时器原理图绘制 128
任务描述 128
任务要求 128
知识链接 128
常用PCB封装 128
任务实施 134
1．创建工程与原理图文件 134
2．创建原理图模板文件 135
3．将原理图模板应用于当前设计 137
4．制作并应用原理图库 139
5．绘制厨用多功能定时器原理图 157
6．制作并应用PCB库 164
7．对原理图作电气规则检查 177
思考题 179
任务3　厨用多功能定时器PCB设计 179
任务描述 179
任务要求 179
知识链接 179
1．PCB布局布线的基本原则 179
2．PCB覆铜的作用 180
任务实施 181
1．向导法创建PCB文件 181
2．导入元件与网络 183
3．元器件布局 183
4．设计规则设置 188
5．PCB布线 191
6．布线后的完善与DRC 194
7．生成元器件清单 197
思考题 198
任务4　厨用多功能定时器的制作 198
任务描述 198
任务要求 198
知识链接 199
1．工业化PCB生产的工艺流程 199
2．雕刻法制板 202
3．IPC标准 202
4．数字电路调试步骤与注意事项 203
任务实施 205
1．PCB的制作 205
2．电路的焊接安装 227
3．电路的调试 231
思考题 232
项目3　单片机开发板的设计与制作/233
任务1　单片机开发板的原理图设计 234
任务描述 234
任务要求 234
知识链接 234
1．STC单片机 234
2．层次原理图设计 235
任务实施 236
1．制定单片机开发板总体设计方案 236
2．绘制核心板原理图 237
3．绘制底板原理图 240
思考题 251
任务2　单片机开发板的PCB设计 251
任务描述 251
任务要求 251
知识链接 251
1．PCB的电磁兼容设计 251
2．PCB的可制造性设计 253
任务实施 254
1．设计核心板PCB 254
2．设计底板PCB 263
思考题 268
任务3　单片机开发板的安装与调试 268
任务描述 268
任务要求 268
知识链接 268
1．PCB生产文件 268
2．软硬件联合调试 270
任务实施 271
1．单片机开发板PCB的制作 271
2．单片机开发板的焊接安装 276
3．单片机开发板的调试 280
思考题 283
附录1　电气规则错误类型/284
附录2　电路板焊接组装验收评价标准/288
附录3　电路板制作验收评价标准/293
参考文献/297

1. 水利水电工程金属结构和机电设备制造监理工作指南 [主编 张小阳]
2. 广西瑶族传统服饰文化研究 [容婷 著]
3. 面向知识元的领域信息抽取与图谱构建 [朱小龙 著]
4. 数据库原理与实践（MySQL版） [杨俊杰 刘忠艳]
5. 南阳汉代画像石造型语言研究 [庞国华 著]
6. C语言程序设计（第三版） [主 编 丁红 王立新 蔡开立]
7. 民航客舱服务实用英语教程 [主编 田静 徐亚玲]
8. 软考论文高分特训与范文10篇—信息系统项目管理师（第二版） [主编 薛大龙]
9. Python数据分析 [主编　冯志辉　赵磊　李放]
10. 大学信息技术 [曾翰颖 编著]
11. 大学生创新创业基础 [主 编 李婷 张玉萍]
12. Python程序设计与应用（第二版） [主编 张广渊]
13. 多维视域下的高校篮球教学创新研究 [张利超 李宁 著]
14. 创新创业训练实践教程 [主编 王日华 陈武 黄喆诚]
15. 智能控制导论（第四版） [蔡自兴 编著]
16. 输水管线工程风险管理 [张勇 党亥生 著]
17. 民用航空飞机标准线路施工 [主编　王志敏　陈明]
18. 不息的水脉—大运河讲谈录 [赵珩　著]
19. 实用运筹学 [主编　邢育红　于晋臣]
20. 三峡梯级电站水资源决策支持系统研究与开发 [姚华明 潘红忠 汤正]
21. 海南黎族民俗文化鉴赏 [庞国华　著]
22. 石墨烯在太赫兹及中红外频段电磁器件设计中的应用 [李艳秀 庄华伟 著]
23. 电子技术（第二版） [主编 覃爱娜 李飞]
24. 办公自动化高级应用 [陈萍 朱晓玉]
25. 信息处理技术员考试32小时通关 [薛大龙]
26. 电子产品设计案例教程（微课版）—基于嘉立创EDA（专业版） [王静 莫志宏 陈学昌 丁红]
27. C程序设计实践教程 [刘卫国]
28. C程序设计（慕课版） [刘卫国]
29. Web技术开发教程（基于.NET开源MVC框架） [王合闯 韩红玲 王青正 陈海蕊]
30. 商务英语翻译教程（笔译）（第四版） [主编 王军平]