計(jì)算機(jī)輔助電氣電子線路課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1</p><p>　　1.1課程設(shè)計(jì)的目的1</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1</p><p>　　1.3課程設(shè)計(jì)的具體要求2</p><p>　　第二章 電氣元器件圖設(shè)計(jì)4</p

2、><p>　　2.1 繪制簡(jiǎn)單電路圖4</p><p>　　2.2 添加元件庫(kù)7</p><p>　　2.3 添加元件8</p><p>　　第三章 電氣原理圖設(shè)計(jì)10</p><p>　　第四章 元器件封裝設(shè)計(jì)11</p><p>　　第五章 PCB圖設(shè)計(jì)12</p>&

3、lt;p>　　第六章 設(shè)計(jì)體會(huì)15</p><p><b>　　附錄116</b></p><p><b>　　附錄216</b></p><p><b>　　附錄217</b></p><p><b>　　附錄318</b></p&

4、gt;<p><b>　　附錄419</b></p><p><b>　　附錄520</b></p><p>　　第一章 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　1.1課程設(shè)計(jì)的目的</p><p>　　通過(guò)本課程的實(shí)習(xí)，使學(xué)生掌握設(shè)計(jì)電路原理圖、制作電路原理圖元器件庫(kù)、電氣法則測(cè)試、

5、管理設(shè)計(jì)文件、制作各種印制電路板、制作印制板封裝庫(kù)的方法和實(shí)際應(yīng)用技巧；使學(xué)生掌握電路原理圖的設(shè)計(jì)方法，掌握電路板的繪制方法和技巧；培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能水平；為學(xué)生勝任實(shí)際PCB板設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。主要包括以下內(nèi)容：</p><p>　　1、電氣原理圖（SCH）設(shè)計(jì)系統(tǒng)。</p><p>　　2、電氣原理圖元件庫(kù)編輯。</p><p>　　3

6、、印制電路板（PCB）設(shè)計(jì)系統(tǒng)。</p><p>　　4、印制電路板元件庫(kù)編輯。</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　　1.2.1原理圖（SCH）設(shè)計(jì)系統(tǒng)</p><p>　?。?）原理圖的設(shè)計(jì)步驟；</p><p>　　（2）繪制電路原理圖；</p><p><b

7、>　?。?）文件管理；</b></p><p>　?。?）生成網(wǎng)絡(luò)表文件；</p><p>　?。?）層次原理圖的設(shè)計(jì)。</p><p>　　基本要求：掌握原理圖的設(shè)計(jì)步驟，會(huì)繪制電路原理圖，利用原理圖生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)表，以達(dá)到檢查原理圖的正確性的目的；熟悉文件管理的方法和層次原理圖的設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　1.2.2原理圖

8、元件庫(kù)編輯</p><p>　?。?）原理圖元件庫(kù)編輯器；</p><p>　　（2）原理圖元件庫(kù)繪圖工具和命令；</p><p>　　（3）制作自己的元件庫(kù)。</p><p>　　基本要求：熟悉原理圖元件庫(kù)的編輯環(huán)境，熟練使用元件庫(kù)的常用工具和命令，會(huì)制自己的元件庫(kù)。</p><p>　　1.2.3印制電路板（PCB

9、）設(shè)計(jì)系統(tǒng)</p><p>　?。?）印制電路板（PCB）的布線流程；</p><p>　?。?）設(shè)置電路板工作層面和工作參數(shù)；</p><p><b>　?。?）元件布局；</b></p><p><b>　?。?）手動(dòng)布線；</b></p><p>　?。?）電路板信息報(bào)

10、表生成。</p><p>　　基本要求：熟悉PCB布線的流程，熟練設(shè)置電路板的工作層面和參數(shù)，根據(jù)實(shí)際情況，規(guī)范的對(duì)元件進(jìn)行布局。掌握自動(dòng)布線和手動(dòng)布線的方法，并會(huì)對(duì)布線后生成的信息報(bào)表進(jìn)行檢查，以達(dá)到修改完善PCB的目的。</p><p>　　1.2.4印制電路板元件庫(kù)編輯</p><p>　?。?）PCB元件庫(kù)編輯器；</p><p>　

11、?。?）PCB元件庫(kù)繪圖工具和命令；</p><p>　?。?）制作自己的PCB元件庫(kù) </p><p>　　基本要求：基本要求：熟悉印制電路元件庫(kù)的編輯環(huán)境，熟練使用元件庫(kù)的常用工具和命令，會(huì)制作自己的元件庫(kù)。</p><p>　　1.3課程設(shè)計(jì)的具體要求</p><p>　　按照給定的電氣原理圖樣本圖繪制原理圖和PCB圖，其中學(xué)號(hào)尾號(hào)為單

12、號(hào)的學(xué)生設(shè)計(jì)第一張圖，為雙號(hào)的學(xué)生設(shè)計(jì)第二張圖：</p><p><b>　　圖1 dpj原理圖</b></p><p>　　圖2 Power原理圖</p><p>　　第二章 電氣元器件圖設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 繪制簡(jiǎn)單電路圖2.1.1 原理圖設(shè)計(jì)過(guò)程　　原理圖的設(shè)計(jì)可按下面過(guò)程來(lái)完成。設(shè)計(jì)圖紙大小首先

13、要構(gòu)思好零件圖，設(shè)計(jì)好圖紙大小。圖紙大小是根據(jù)電路圖的規(guī)模和復(fù)雜程度而定的，設(shè)置合適的圖紙大小是設(shè)計(jì)好原理圖的第一步。</p><p>　　設(shè)置protel 99 se/Schematic設(shè)計(jì)環(huán)境包括設(shè)置格點(diǎn)大小和類(lèi)型，光標(biāo)類(lèi)型等等，大多數(shù)參數(shù)也可以使用系統(tǒng)默認(rèn)值。</p><p>　　旋轉(zhuǎn)零件用戶(hù)根據(jù)電路圖的需要，將零件從零件庫(kù)里取出放置到圖紙上，并對(duì)放置零件的序號(hào)、零件封裝進(jìn)行定義和設(shè)

14、定等工作。</p><p>　　原理圖布線利用protel 99 se/Schematic提供的各種工具，將圖紙上的元件用具有電氣意義的導(dǎo)線、符號(hào)連接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)完整的原理圖。</p><p>　　調(diào)整線路將初步繪制好的電路圖作進(jìn)一步的調(diào)整和修改，使得原理圖更加美觀。</p><p>　　報(bào)表輸出通過(guò)protel 99 se/Schematic提供的各種報(bào)表工具生

15、成各種報(bào)表，其中最重要的報(bào)表是網(wǎng)絡(luò)表，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表為后續(xù)的電路板設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備。</p><p>　　文件保存及打印輸出最后的步驟是文件保存及打印輸出。</p><p>　　原理圖的設(shè)計(jì)流程圖如下圖2.1所示。 圖2.1原理圖設(shè)計(jì)流程</p><p>　　2.1.2 新建一個(gè)設(shè)計(jì)庫(kù)</p><p>　?。?）啟動(dòng)Protel 99 s

16、e，出現(xiàn)以下啟動(dòng)界面，如圖2.2所示。  圖2.2　啟動(dòng)界面</p><p>　　啟動(dòng)后出現(xiàn)的窗口如下圖2.3所示。  圖2.3啟動(dòng)后的窗口</p><p>　?。?）選取菜單File/New來(lái)新建一個(gè)設(shè)計(jì)庫(kù)，出現(xiàn)如下圖2.4對(duì)話框?！　atabase File Name處可輸入設(shè)計(jì)庫(kù)存盤(pán)文件名，點(diǎn)

17、擊Browse...改變存盤(pán)目錄。  圖2.4　新建設(shè)計(jì)庫(kù)對(duì)話框</p><p>　　如果您想用口令保護(hù)您的設(shè)計(jì)文件，可點(diǎn)擊Password選項(xiàng)卡，再選Yes并輸入口令，點(diǎn)擊OK按鈕后，出現(xiàn)如圖2.5主設(shè)計(jì)窗口。 </p><p>　　圖2.5　主設(shè)計(jì)窗口</p><p>　?。?）選取File/New...打

18、開(kāi)New Document對(duì)話框，如圖2.6，選取Schematic Document建立一個(gè)新的原理圖文檔。  圖2.6　新建文檔對(duì)話框</p><p><b>　　2.2 添加元件庫(kù)</b></p><p>　　在放置元件之前，必須先將該元件所在的元件庫(kù)載入內(nèi)存才行。如果一次載入過(guò)多的元件庫(kù)，將會(huì)占用較多的系

19、統(tǒng)資源，同時(shí)也會(huì)降低應(yīng)用程序的執(zhí)行效率。所以，通常只載入必要而常用的元件庫(kù)，其它特殊的元件庫(kù)當(dāng)需要時(shí)再載入。添加元件庫(kù)的步驟如下：　 （1）雙擊設(shè)計(jì)管理器中的Sheet1.Sch原理圖文檔圖標(biāo)，打開(kāi)原理圖編輯器?！?（2）點(diǎn)擊設(shè)計(jì)管理器中的Browse Sch選項(xiàng)卡，然后點(diǎn)擊Add/Remove按鈕，屏幕將出現(xiàn)如圖2-7所示的“元件庫(kù)添加、刪除”對(duì)話框。  圖2.7　“元件庫(kù)添加/刪除”對(duì)話框</

20、p><p>　　（3）在Design Explorer 99\Library\Sch文件夾下選取元件庫(kù)文件，然后雙擊鼠標(biāo)或點(diǎn)擊Add按鈕，此元件庫(kù)就會(huì)出現(xiàn)在Selected Files框中，如上圖2－7所示?！?（4）然后點(diǎn)擊OK按鈕，完成該元件庫(kù)的添加。</p><p><b>　　2.3 添加元件</b></p><p>　　由于電路是由元件

21、（含屬性）及元件間的邊線所組成的，所以現(xiàn)在要將所有可能使用到的元件都放到空白的繪圖頁(yè)上?！　⊥ǔＳ孟旅鎯煞N方法來(lái)選取元件?！　?. 通過(guò)輸入元件編號(hào)來(lái)選取元件　　做法是通過(guò)菜單命令Place/Part或直接點(diǎn)擊電路繪制工具欄上的按鈕，打開(kāi)如圖2－8所示的“Place Part”對(duì)話框，然后在該對(duì)話框中輸入元件的名稱(chēng)及屬性，如圖2.8所示。  圖2.8　輸入元件的編號(hào)及屬性</p><p

22、>　　Protel 99se的Place Part對(duì)話框包括以下選項(xiàng)?！　。?）Lib Ref　在元件庫(kù)中所定義的元件名稱(chēng)，不會(huì)顯示在繪圖頁(yè)中?！　。?）Designator　流水序號(hào)?！　。?）Part Type　顯示在繪圖頁(yè)中的元件名稱(chēng)，默認(rèn)值與元件庫(kù)中名稱(chēng)Lib Ref一致?！　。?）Footprint　包裝形式。應(yīng)輸入該元件在PCB庫(kù)里的名稱(chēng)?！　》胖迷倪^(guò)程中，按空格鍵可旋轉(zhuǎn)元件，按下X或Y可在X方向或Y方向

23、鏡像，按Tab鍵可打開(kāi)編輯元件對(duì)話框。</p><p>　　2. 從元件列表中選取添加元件的另外一種方法是直接從元件列表中選取，該操作必須通過(guò)設(shè)計(jì)庫(kù)管理器窗口左邊的元件庫(kù)面板來(lái)進(jìn)行?！　∠旅媸痉度绾螐脑?kù)管理面板中取一個(gè)與門(mén)元件，如圖2.9所示。首先在面板上的Library欄中選取Miscellaneous Devices.lib，然后在Components In Library欄中利用滾動(dòng)條找到AND并選定

24、它。接下來(lái)單擊Place按鈕，此時(shí)屏幕上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)隨鼠標(biāo)移動(dòng)的AND符號(hào)，按空格鍵可旋轉(zhuǎn)元件，按下X 或Y可在X方向或Y方向鏡像，按Tab鍵可打開(kāi)編輯元件對(duì)話框。將符號(hào)移動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢煤髥螕羰髽?biāo)左鍵使其定位即可。  圖2.9　選取元件</p><p>　　第三章 電氣原理圖設(shè)計(jì)</p><p>　　確定起始點(diǎn)和終止點(diǎn)，Protel99就會(huì)自動(dòng)地在原理圖上連線，從

25、菜單上選擇"Place/Wire"后，按空格鍵切換連線方式，自動(dòng)連線、任意角度、45°連線、90°連線，使得設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)更加輕松自如。只要簡(jiǎn)單地定義AutoWire方式。自動(dòng)連線可以從原理圖的任何一點(diǎn)進(jìn)行，不一定要從管腳到管腳。</p><p>　　連接線路所有元件放置完畢后，就可以進(jìn)行電路圖中各對(duì)象間的連線（Wiring）。連線的主要目的是按照電路設(shè)計(jì)的要求建立網(wǎng)絡(luò)的實(shí)

26、際連通性。要進(jìn)行操作，可單擊電路繪制工具欄上的 按鈕或執(zhí)行菜單Place/Wire將編輯狀態(tài)切換到連線模式，此時(shí)鼠標(biāo)指針由空心箭頭變?yōu)榇笙伦?。只需將鼠?biāo)指針指向欲拉連線的元件端點(diǎn)，單擊鼠標(biāo)左鍵，就會(huì)出現(xiàn)一條隨鼠標(biāo)指針移動(dòng)的預(yù)拉線，當(dāng)鼠標(biāo)指針移動(dòng)到連線的轉(zhuǎn)彎點(diǎn)時(shí)，單擊鼠標(biāo)左鍵就可定位一次轉(zhuǎn)彎。當(dāng)拖動(dòng)虛線到元件的引腳上并單擊鼠標(biāo)左鍵，可在任何時(shí)候雙擊鼠標(biāo)左鍵，就會(huì)終止該次連線。若想將編輯狀態(tài)切回到待命模式，可單擊鼠標(biāo)右鍵可按下Es

27、c鍵。</p><p><b>　　圖3.1　右鍵菜單</b></p><p>　　放置接點(diǎn)在某些情況下Schematic會(huì)自動(dòng)在連線上加上接點(diǎn)（Junction）。但通常有許多接點(diǎn)要我們自己動(dòng)手才可以加上的。如默認(rèn)情況下十字交叉的連線是不會(huì)自動(dòng)加上接點(diǎn)的。如圖3.2所示。  圖3.2　連接類(lèi)型</p><p>　　要放置接

28、點(diǎn)，可單擊電路繪制工具欄上的 按鈕或執(zhí)行菜單Place/Junction，這時(shí)鼠標(biāo)指針會(huì)由空心箭頭變成大十字，且蹭還有一個(gè)小黑點(diǎn)。將鼠標(biāo)指針指向欲放置接點(diǎn)的位置，單擊鼠標(biāo)左鍵即可，單擊鼠標(biāo)右鍵可按Esc鍵退出放置接點(diǎn)狀態(tài)。</p><p>　　第四章 元器件封裝設(shè)計(jì)</p><p>　　元器件封裝設(shè)計(jì)步驟：</p><p>　?。?）執(zhí)行File/New/

29、Pcb Library 命令。在設(shè)計(jì)窗口中顯示一個(gè)新的名為“PcbLib1.PcbLib”的庫(kù)文件和一個(gè)名為“PCBComponent_1”的空白元件圖紙。</p><p>　　（2）執(zhí)行存儲(chǔ)命令，將庫(kù)文件更名為“PCB Footprints.PcbLib”存儲(chǔ)。</p><p>　?。?）點(diǎn)擊PCB Library 標(biāo)簽打開(kāi)PCB 庫(kù)編輯器面板。</p><p>

30、　　（4）現(xiàn)在你可以使用PCB 庫(kù)編輯器中的命令添加，移除或者編輯新PCB 庫(kù)中的封裝元件了。</p><p>　?。?）使用PCB元件向?qū)?lái)進(jìn)行元器件的快速繪制，執(zhí)行Tools/New Component 命令或者在PCB 庫(kù)編輯器中點(diǎn)擊Add 按鈕。元件向?qū)ё詣?dòng)開(kāi)始。點(diǎn)擊Next 按鈕進(jìn)行向?qū)Я鞒?，選擇不同的封裝，根據(jù)器件PDF文檔中尺寸的描述進(jìn)行編輯可以迅速的完成相應(yīng)器件的繪制。</p>

31、<p>　?。?）手工創(chuàng)建元件封裝，在PCB 庫(kù)編輯器中創(chuàng)建和修改封裝使用一套和在PCB 編輯器中使用的一樣的工具及設(shè)計(jì)對(duì)象。任何東西，如角度標(biāo)識(shí)，圖片目標(biāo)及機(jī)械說(shuō)明，都可以作為PCB 封裝存儲(chǔ)。</p><p><b>　　圖4.1原件封裝</b></p><p>　　第五章 PCB圖設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）新建PCB文

32、件</p><p>　?。?）繪制一張長(zhǎng)127mm,寬101mm的雙面PCB板</p><p>　?。?）加載網(wǎng)絡(luò)表，并分析改正其中的錯(cuò)誤</p><p>　?。?）加載完成后在PCB文檔中進(jìn)行布局</p><p>　　（5）布局完成后使用自動(dòng)布線工具進(jìn)行布線 </p><p>　?。?）布線完成后進(jìn)行DRC檢測(cè)&l

33、t;/p><p><b>　　第六章 設(shè)計(jì)體會(huì)</b></p><p>　　通過(guò)為期兩周的protel學(xué)習(xí)，比較全面地了解和掌握了繪制、編輯電路原理圖和印制電路圖的方法和技巧，并能處理一些常見(jiàn)問(wèn)題。在對(duì)protel軟件的學(xué)習(xí)中，我有不少心得體會(huì)。Protel 99 SE是澳大利亞Protel Technology公司推出的電子線路設(shè)計(jì)和布線軟件，專(zhuān)門(mén)用于Windows 9

34、X/2000/NT操作系統(tǒng)下進(jìn)行印制電路板設(shè)計(jì)，其中集成了一系列的電路設(shè)計(jì)工具，如高級(jí)設(shè)計(jì)技巧、智能布局和自動(dòng)布線、全新的文件管理方式和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)機(jī)制，可以實(shí)現(xiàn)電路的并行高效設(shè)計(jì)。其所設(shè)計(jì)的電子電路產(chǎn)品范圍，涵蓋了從小型的電子產(chǎn)品，一直到復(fù)雜的電子計(jì)算機(jī)，是目前國(guó)內(nèi)電子行業(yè)使用最廣泛的電子電路設(shè)計(jì)軟件。</p><p>　　從剛開(kāi)始對(duì)PROTEL的一無(wú)所知到現(xiàn)在課程設(shè)計(jì)的完成，學(xué)到了很多也很有成就感。</p&

35、gt;<p>　　此次的課程設(shè)計(jì)讓我受益頗深。對(duì)于protel的認(rèn)識(shí)起步比較早，但是從本次課程設(shè)計(jì)當(dāng)中學(xué)習(xí)到了很多以前還很模糊的東西，在課程設(shè)計(jì)當(dāng)中中碰到了一些比較難的問(wèn)題，自己不畏困難，專(zhuān)心研究，學(xué)會(huì)如何獨(dú)立思考并解決問(wèn)題。實(shí)在最后解決不了的就去請(qǐng)教學(xué)長(zhǎng)和上網(wǎng)搜查資料。以及周?chē)瑢W(xué)大家互相學(xué)習(xí)，共同提高。為將來(lái)更好的工作打好基礎(chǔ)。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)使我學(xué)到了關(guān)于protel軟件的安

36、裝、電子線路原理圖的設(shè)計(jì)、電路原理圖元件庫(kù)文件的設(shè)計(jì)、電子線路PCB電路板設(shè)計(jì)、PCB元件封裝庫(kù)設(shè)計(jì)。這些內(nèi)容對(duì)于我們今后的所用是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。為此，在以后的時(shí)間里要進(jìn)一步的去學(xué)習(xí)和思考，對(duì)protel要有近一步的認(rèn)識(shí)，更好能熟練地掌握各種操作此軟件。</p><p><b>　　附錄1</b></p><p><b>　　原理圖</b></

37、p><p><b>　　附錄2</b></p><p><b>　　PCB圖</b></p><p><b>　　附錄3</b></p><p><b>　　頂層圖</b></p><p><b>　　附錄4</b>