[成功案例] 3D空间堆叠PCB设计 ——PCB线路布局优化

阅读文件和收到实物基本知道了产品具体的功用，也明白了具体的任务。明确并细化任务之后就容易实现了。 一共大大小小12个模块，分别是：收音机模块（TEA5767），功放模块、MP3模块（DFPlayer）、语音识别、温湿度模块（DHT11）、6轴运动传感器（MPU6050）、GPS模块（UBLOX-6M）、GSM模块（GA6 GPRS）、麦克风模块（DHT11）、语音合成模块（YX65862-XFS5152CE）、mos开关、串口触摸屏等。 经过各种方案仔细推敲之后，分析了安装和成本因素后确定采用堆叠设计，由各种模块大小搭配分部在每一层，尽量增大各层利用率以减小高度。 那段时间全部几乎全部精力都在那个项目上，也是第一次接这种项目，生怕延误工期或者最后没有做出来导致双方都失望。自己这方面也是有阴影，因为之前一次承接的小项目没做出来，在那之后心理上一直害怕自己做不好，所以这个项目除了要做好以外，最重要的是要破除之前的心里阴影。 一、确定大致方案 整个电路板设计分为原理图设计和PCB设计，原理图已经有了。就差PCB了。 PCB大致的设计想法就是在纸上大致画出水杯一样的圆用以代表将来大致的主PCB层，然后将各个模块在纸上的圆内摆放，以不越界同时又不太拥挤的方式确定每层模块。其他的问题包括线路连接或者结构连接方式先放着以后解决，毕竟目前来看总体布局才是主要矛盾。马克思主义哲学基本原理及方法论：主要矛盾和次要矛盾。

二、方案细化 1、解决结构问题 确定大致方案之后就是将方案进一步细化，我采用的是solidworks数字精细化建模各种元件按照每层的布局装配。一共6层。这里说一下由于项目时间紧，各个部分直接买了的现成模块，模块整体焊接在主PCB上。

2、解决引脚问题 各层布局是排好了，但是电路还得连接如何把各个模块的引脚连接起来？ 我原本想在solidworks装配体内将每层的主PCB做透明设置照着图片截屏打印出来在每层PCB上以“填字格”的方式将各个引脚填上并排序，当自己打印完各层图片之后感觉太小了。 这个方案的问题是： 无法方便连接各模块的引脚； 上下层之间也得连接，万一有一层引脚排布出错整体都要推到重来； 目前的设计需求是： 每层要排布一条类似排针一样的元件； 每层添加另外一条类似排母的元件规格与排针一类，用于连接下层排针； 这类连接元件在高度是要尽量矮，但是不要低于每层模块的排布高度，不然在连接之后会无法做到完美插入，导致接触不良。 哲学唯物辩证法认为,矛盾是事物发展的根本动力。 找到矛盾点就离解决问题不远了。 问题的本质是什么？将问题提炼、抽象、归类问题应该很快就解决了。 既然每层引脚都是固定的可以将每层引脚作为一个标签，然后在每层对标签排队，上下层之间连接引脚下层便签顺序对应上层。 问题变为：如何将“标签”方便的排列，并且连接上下的便签顺序不易出错？ 原本想直接将每层连接的引脚输入Excel然后打印出出来用剪刀剪成小“标签”，然后排序。 这时我问了自己一个问题：为何还要打印出来？为何不在Excel内直接排序？ 然后我就尝试将每层透视截图是图片导入Excel将图片按层顺序排列。

3、PCB布局进一步细化 引脚排布顺序确定之后还需要在PCB上将引脚位置在solidworks内标定好做出如下的层图。

6、AD内原理图更新到PCB进行布线。 7、检查并发送加工 8、焊接组装 9、对比。 写在后面 整个设计过程做到了90%无纸化设计，原计划14天做完实际设计到组装测试完仅11天，PCB设计圆满结束而且也走出了自己的心理阴影。 再说下个人承接项目的注意点，首先是项目是否可靠，其次是对方是否有足够的信用；最后是自己对于项目是否有足够的把握。