印制电路板设计与应用项目化教程 课件全套 电子 项目1-10 PCB设计软件的认知 - 功率放大器电路设计

202X项目1PCB设计软件的认知01PARTONE项目1PCB设计软件的认知02PARTONE项目描述项目描述随着科学技术和电子工业的飞速发展，高性能、快速度、大容量、小体积和微功耗的集成电路设计，对电子设计自动化技术提出了新的要求。EDA（ElectronicDesignAutomation）软件已经成为广大用户进行电子电路设计不可或缺的工具。在计算机辅助电路设计中，各种辅助软件的应用起到了极其重要的作用。它们的应用极大的提高了电子线路的设计效率和设计质量，有效的减轻了设计人员的劳动强度和工作的复杂度，为电子工程师提供了便捷的工具。通过本项目的学习，可以了解电子产品印制电路板的基本常识，学会ProtelDXP2004SP2软件的安装方法和工程文件操作等知识。03PARTONE学习目标学习目标01●了解ProtelDXP2004SP2的发展历史和功能特点02●掌握ProtelDXP2004SP2软件中英文语言环境的切换03●了解ProtelDXP2004SP2软件的系统主界面04●掌握ProtelDXP2004SP2的工程文件操作04PARTONE项目实施05PARTONE任务1.1印制电路板的认知06PARTONE印制电路板的功能印制电路板的功能PCB是PrintedCircuitBoard的英文缩写，中文名称为印刷电路板，又称电子线路板。通常把在绝缘基材上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路；而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。印制电路板实物如图1.1所示。图1.1印制电路板实物图印刷电路板在电子设备中有如下功能：印制电路板的功能STEP1STEP2STEP31）提供各种电子元器件（如集成电路、电阻、电容等）固定、装配的机械支持；2）PCB实现各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘；提供所要求的电气特性，如特性阻抗、高频微波的信号传输等；3）PCB为自动焊锡提供附焊图形，为元件插装、检查、维修提供识别字符和图形。07PARTONE印制电路板的组成印制电路板的组成印制电路板几乎会出现在每一种电子设备当中。从PCB设计的角度来看，它包含板层、PCB元器件、焊盘、过孔和印制导线等重要部分。图1.2PCB板上的部分组成标识08PARTONE印制电路板的种类根据PCB导电层数划分21根据PCB导电层数划分，可以分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板，复杂的多层板可达几十层。（3）多层板（Multi-LayerBoards）（1）单面板（Single-SidedBoards）（2）双面板（Double-SidedBoards）43根据基板材质划分（1）酚醛树脂纸质层压板。01（3）环氧浸渍玻璃布板。03（2）环氧树脂复合基材。02（4）聚四氟乙烯基板。04（5）铝基板。05（6）陶瓷基板。06根据PCB所用基板的物理特性划分（1）刚性印制电路板（RigidPrintBoard）。（2）挠性印制电路板（FlexiblePrintBoard）。图1.4挠性印制电路板（3）刚-挠性印制电路板（Flex-rigidPrintBoard）。根据PCB所用基板的物理特性划分图1.5刚-挠性印制电路板09PARTONE任务1.2Protel软件简介10PARTONEProtel的发展历史Protel的发展历史Protel是有ProtelTechnology公司推出的EDA软件，其主要功能是绘制电路原理图和印制电路板。ProtelDXP2004SP2将电子电路设计众多工具集成在单个应用软件中，使得电子设计更趋于简便。它通过原理图设计、VHDL设计、电路仿真和印制电路板设计等，为设计者提供了全方位的设计工具，能够进行各种复杂的电路设计。11PARTONEProtelDXP2004SP2的特点ProtelDXP2004SP2的特点05040203011）ProtelDXP2004SP2使用各种设计工具更加紧密集成，大大提高了同步化程度；2）ProtelDXP2004SP2与WindowsXP、Windows7、Windows10等系统相适应，使界面更加协调、更加友好；3）ProtelDXP2004SP2增强了电路原理图与电路板之间的双向同步设计功能；4）ProtelDXP2004SP2支持VHDL设计和混合设计模式；5）ProtelDXP2004SP2原理图编辑设计功能除了电路原理图设计外，还能够输出印制电路板设计需要的网络表文件，支持层次模块化的电路设计；ProtelDXP2004SP2的特点6）ProtelDXP2004SP2印制电路板编辑设计，提供了元器件的自动布局，使得设计更为快捷；7）ProtelDXP2004SP2提供了丰富的元器件库，提供元器件查询功能，支持低版本的元器件库调用；8）采用集成式元器件与元器件库。9）可接受设计者自定义的元器件与参数；10）强化了设计检验；11）采用强大的尺寸线工具；12）可以直接在电路板内进行信号的分析。12PARTONEProtelDXP2004SP2的安装ProtelDXP2004软件安装图1.6安装向导初始界面ProtelDXP2004软件安装图1.7使用授权对话框ProtelDXP2004软件安装图1.8“用户信息”对话框ProtelDXP2004软件安装图1.9安装路径选择对话框ProtelDXP2004软件安装图1.10“准备安装”提示对话框ProtelDXP2004软件安装图1.11安装过程ProtelDXP2004软件安装图1.12安装结束提示ProtelDXP2004SP2补丁程序安装图1.13软件授权对话框窗ProtelDXP2004SP2补丁程序安装logo图1.14安装路径选择对话框任务1.4ProtelDXP2004SP2软件的启动与设置13PARTONE启动ProtelDXP2004SP2软件启动ProtelDXP2004SP2软件软件启动后，系统自动加载完编辑器、编译器、元器件库等模块后进入软件的设计主窗口，窗口中的所有操作命令为英文状态，如图1.18所示。图1.18DXP软件英文版主窗口14PARTONEProtelDXP2004SP2软件中英文界面切换ProtelDXP2004SP2软件中英文界面切换图1.19“DXP”选项下拉菜单图1.20中文界面设置选项15PARTONEProtelDXP2004SP2的工作环境ProtelDXP2004SP2主窗口图1.22DXP软件中文版主窗口工作面板操作（1）移动工作面板01（2）工作面板的切换02（3）工作面板的显示与隐藏03（4）工作面板的关闭与打开04（5）恢复系统默认的初始界面0516PARTONEProtelDXP2004SP2系统自动备份设置ProtelDXP2004SP2系统自动备份设置在项目设计过程中，有时候可能会出现停电、死机等意外情况。为了防止出现意外情况造成的设计内容丢失，可以对ProtelDXP2004SP2软件进行系统自动备份设置，以减小因意外情况带来的损失。图1.23系统自动备份设置任务1.5PCB工程项目文件操作在ProtelDXP2004SP2的PCB项目设计过程中，常用的项目为PCB项目，常用的文件有5种，分别是原理图文件、PCB文件、原理图库文件、封装库文件和集成元件库文件，其扩展名和图标如表1-1所示。表1-1常用项目和文件类型17PARTONE新建PCB项目新建PCB项目启动ProtelDXP2004SP2软件，执行菜单“文件”→“创建”→“项目”→“PCB项目”，自动创建空白工程项目文件。18PARTONE保存项目保存项目执行菜单“文件”→“保存项目”，屏幕弹出“另存项目”对话框，单击“保存”按钮，完成项目保存。19PARTONE新建原理图文件新建原理图文件执行菜单“文件”→“创建”→“原理图”，选择“追加新文件到项目中”→“Schematic”新建原理图。20PARTONE追加已有的文件到项目中追加已有的文件到项目中在工作面板区用鼠标将文件拖至项目文件中，在弹出的菜单中选择“追加已有文件到项目中”菜单。21PARTONE将项目中的文件移除项目将项目中的文件移除项目在工作面板区中右击需要移除项目的文件，在弹出的快捷菜单中选择“从项目中删除”，此时屏幕弹出提示对话框询问是否移除文件，选择“Yes”即可将该文件从项目中移除。22PARTONE打开项目文件打开项目文件执行菜单“文件”→“打开”，屏幕弹出“打开文件”对话框，选择需要打开的文件后，单击“打开”按钮打开相应的文件。23PARTONE关闭项目关闭项目用鼠标右键单击项目文件名，在弹出的菜单中选择“CloseProject”选项，关闭项目文件。图1.29项目文件与独立文件202X谢谢项目2三极管放大电路原理图设计项目描述电路原理图设计基本按照以下几个步骤进行：1.新建项目文件和原理图文件并保存；2.设置图纸尺寸和工作环境；3.设置元器件库；4.放置所需元器件、电源和接地符号、接插件、端口、网络标签等；5.对元器件进行布局和连线；6.设置元器件的封装；7.放置说明文字、其它必要的波形或图形等；8.进行电气规则检测、线路和标识的调整与修改；9.保存文件；10.报表输出和电路输出。项目描述图2.1三极管放大电路原理图学习目标●了解电路原理图设计的一般步骤01●掌握原理图标准化设计基本方法02●熟悉ProtelDXP2004SP2原理图编辑环境03●熟悉ProtelDXP2004SP2常用工作面板04●掌握元器件库设置及元器件查找方法05●了解原理图设计工具的使用06●掌握原理图输出方法07●掌握原理图电气检查与网络表生成方法08新建PCB项目文件步骤1►启动ProtelDXP2004SP2软件，创建空白项目文件。步骤2►执行菜单“文件”→“另存项目为”保存。新建原理图文件步骤4►用鼠标右键单击原理图保存。图2.2原理图编辑器步骤3►执行菜单“文件”→“创建”→“原理图”，新建图文件。原理图编辑器原理图编辑器主要由主菜单栏、原理图标准工具栏、配线工具栏、实用工具栏（包含绘图工具、电源工具、常用元器件工具等）、工作区、工作区面板、图纸浏览器、元器件库选项卡、面板控制区和坐标显示区等组成。原理图标准工具栏表2-1原理图标准工具栏按钮功能图纸设置图2.3“文档选项”对话框设置网格尺寸捕获网格是指光标移动一次的步长；电气网格指的是自动寻找电气节点的半径范围。可视网格指的是图纸上实际显示的网格之间的距离；单位制的切换执行菜单“查看”→“切换单位”，即可完成单位制的切换。202X谢谢202X演讲人2023-09-22任务2.2三极管放大电路原理图绘制目录01.任务2.2三极管放大电路原理图绘制07.全局查看全部对象03.删除已经加载的元器件库05.放置元器件02.元器件库的加载04.原理图配线工具06.元器件的布局调整08.放置电源和接地符号01PARTONE任务2.2三极管放大电路原理图绘制02PARTONE元器件库的加载元器件库的加载步骤8►单击图2.2中的原理图编辑器右上方的“元件库”选项卡，即可弹出如图2.4所示的“元件库”控制面板。该面板包含元器件库栏、元器件查找栏、元器件列表栏、元器件符号栏、元器件封装栏、封装符号栏等。图2.4元器件库控制面板步骤9►单击图2.4中左上角的“元件库”按钮，弹出“可用元件库”对话框，如图2.元器件库的加载5所示。图2.5“可用元器件库”对话框步骤10►在图2.5的左上角选中的“安装”选项，再单击图中右下的“安装”按钮，屏幕将弹出元器件库文件“打开”对话框，如图2.6所示。图2.6元器件库选择对话框03PARTONE删除已经加载的元器件库删除已经加载的元器件库在图2.5中选中要删除的元器件库，单击窗口右下的“删除”按钮，即可移除已经设置好的元器件库。04PARTONE原理图配线工具原理图配线工具表2-2配线工具栏按钮功能05PARTONE放置元器件通过元器件库控制面板放置元器件图2.8元器件库中的Res2步骤12►单击右上角的“PlaceRes2”按钮，放置元器件。步骤13►放置其他元器件。通过元器件库控制面板放置元器件图2.9放置元器件后的原理图通过菜单放置元器件步骤14►执行菜单“放置”→“元件”或单击配线工具栏的按钮，屏幕弹出“放置元件”对话框，对话框如图2.10所示。通过菜单放置元器件logo图2.10“放置元件”对话框通过菜单放置元器件图2.11“DXPError”提示窗口通过查找功能放置元器件步骤15►单击图2.8上方的“查找”按钮（有时显示为“Search…”），屏幕弹出“元件库查找”对话框，对话框如图2.12所示。在文本输入栏中输入要查找的元器件名称“SN74LS00N”。图2.12“元件库查找”对话框图2.13元器件查找结果通过查找功能放置元器件图2.14元器件库加载提示06PARTONE元器件的布局调整元器件的选中（1）直接利用鼠标点取。（2）利用工具按钮选取对象（3）用菜单命令选取对象元器件的选中2）解除元器件选中状态3）移动元器件4）元器件的旋转元器件的选中a)原状态b)90旋转c)水平翻转d)垂直翻转图2.17元器件旋转效果图07PARTONE全局查看全部对象全局查看全部对象图2.18三极管放大电路原理图布局08PARTONE放置电源和接地符号通过菜单放置表2-3电源与接地符号类型含义图2.19“电源端口属性设置”对话框2）通过配线工具栏放置3）通过实用工具栏放置通过菜单放置logo图2.20实用工具栏电源端口202X谢谢202X演讲人2023-09-228.放置电路I/O端口放置电路I/O端口01元器件属性的调整02电气连接03元器件的封装添加04目录01PARTONE放置电路I/O端口放置电路I/O端口步骤25►执行菜单“放置”→“端口”放置。a)悬浮状态的I/O端口b)放置并连线的I/O端口c)修改属性后的I/O端口图2.21放置I/O端口步骤26►双击I/O端口，修改参数。放置电路I/O端口图2.22“端口属性”对话框“排列”：center显示居中，left显示在左边，right显示在右边。“名称”：设置I/O端口的名称。“I/O类型”：Unspecified表示未指明，Output表示输出端口，Input表示输入端口，Bidirectional表示双向型端口。02PARTONE电气连接放置导线步骤27►执行菜单“放置”→“导线”放置导线。图2.23“导线属性”对话框步骤28►光标上的“×”由原来的灰色变成红色，说明具有电气连接意义。放置导线a)需要连接的元器件b)连接过程中的电气连接标志c)连接后的元器件图2.24放置导线示意图导线的方向设置步骤29►按下Shift不放，然后再按一次空格键。a)90转角b)45转角c)任意角度转角图2.25导线转弯效果图放置节点步骤31►执行菜单“放置”→“手工放置节点”，放置节点。a)未连接的十字交叉b)T字型交叉c)生成节点十字交叉d)手工放置节点的十字交叉图2.27导线的交叉连线放置节点图2.28完成连线的三极管放大电路原理图03PARTONE元器件属性的调整元器件标号自动标注利用自动注释功能自动标注图2.29“自动注释”对话框元器件标号自动标注利用自动注释功能自动标注图2.30自动注释的4种顺序元器件标号自动标注利用自动注释功能自动标注图2.31自动注释更新数量提示元器件标号自动标注利用自动注释功能自动标注图2.32“工程变化订单（ECO）”对话框步骤34►单击“使变化生效”按钮后，再单击“执行变化”按钮。元器件标号自动标注利用自动注释功能自动标注图2.33自动注释后的三极管放大电路原理图（2）采用修改属性后自动标注。元器件标号自动标注利用自动注释功能自动标注图2.34C1“元件属性”对话框元器件标号自动标注利用自动注释功能自动标注图2.35修改标识符属性后放置的电容元器件属性设置图2.36R1“元件属性”对话框标称值属性设置完成后的电路如图2.38所示。元器件属性设置图2.38标称值属性设置完成后的电路原理图04PARTONE元器件的封装添加元器件的封装添加表2-4常用元器件封装形式►图2.42整流桥Bridge1“元件属性”对话框直接设置元器件封装图2.43“PCB模型”对话框直接设置元器件封装图2.44元器件封装选择通过元器件封装查找方式添加封装图2.45“库浏览”对话框图2.46“元件库查找”对话框通过元器件封装查找方式添加封装图2.47封装搜索结果通过元器件封装查找方式添加封装图2.48封装库加载提示202X谢谢202X演讲人任务2.3电路波形与文字说明的添加01PARTONE任务2.3电路波形与文字说明的添加02PARTONE打开描画工具打开描画工具步骤46►执行菜单“查看”→“工具栏”→“实用工具”可以打开实用工具栏。图2.49实用工具栏中的绘图工具表2-5描画工具按钮功能03PARTONE绘制波形坐标轴绘制波形坐标轴步骤47►绘制一条水平直线和一条垂直直线。步骤48►将捕获网格修改为1。步骤49►绘制坐标轴箭头。步骤50►将捕获网格再修改为10。a）绘制坐标轴b)绘制坐标轴箭头图2.50绘制坐标轴04PARTONE绘制电路波形绘制电路波形a)确定波形起点与顶点b)完成波形正半周绘制c)复制波形负半周d)放置文本字符串图2.51电路波形的绘制过程绘制电路波形步骤51►执行菜单“放置”→“描画工具”→“贝塞尔曲线”。01步骤52►确定曲线的起始点。02步骤53►确定曲线的正半周的顶点。03步骤54►完成波形正半周的绘制。04步骤55►复制波形，进行粘贴；调整复制的波形方向，在合适的位置放下波形。05步骤56►位置放置3个文本字符串。06步骤57►完成文本字符串的文本修改。07绘制电路波形图2.52“注释”属性对话框波形绘制完成后如图2.53所示。绘制电路波形图2.53绘制完成后的波形05PARTONE放置文字说明放置文字说明步骤60►执行菜单“放置”→“文本框”，放置文本框。鼠标左键单击对话框“属性”区“文本”右边的“变更”按钮，屏幕弹出文本编辑区，将所需的说明文字输入其中。图2.55“文本框”属性对话框06PARTONE文件的保存与退出文件的保存步骤62►执行菜单“文件”→“保存”或单击主工具栏中的图标保存文件时。文件的退出步骤63►执行菜单“文件”→“退出”。图2.56文件保存提示07PARTONE任务2.4电气检查与网络表生成08PARTONE设置检查规则设置检查规则ViolationsAssociatedwithDocuments：与文档有关的规则；ViolationsAssociatedwithComponents：元元器件有关的规则；ViolationsAssociatedwithBuses：与总线有关的规则；在图2.57中，可以报告的错误项主要有如下几种类型。图2.57电气规则检查设置步骤64►执行菜单“项目管理”→“项目管理选项”，进行违规选项设置。EDCBAF设置检查规则ViolationsAssociatedwithNets：与网络有关的规则；010203ViolationsAssociatedwithOthers：与其他有关的规则；ViolationsAssociatedwithParameters：与参数有关的规则。09PARTONE通过原理图编译进行电气规则检查通过原理图编译进行电气规则检查图2.58含有违规内容的原理图步骤65►执行菜单“项目管理”→“CompilePCBProject三极管放大电路.PrjPCB”，系统自动对电路进行电气检查，并弹出“Messages”对话框，显示当前检查中的违规信息。通过原理图编译进行电气规则检查图2.59违规信息步骤66►用鼠标双击错误信息，屏幕弹出编译错误窗口。通过原理图编译进行电气规则检查图2.60编译错误提示窗口10PARTONE生成网络表生成网络表步骤67►执行菜单“设计”→“文档的网络表”→“Protel”，系统自动生成一个名为“三极管放大电路.NET”的网络表文件。图2.61生成的网络表文件任务2.5原理图与元器件清单输出”11PARTONE生成元器件清单生成元器件清单步骤69►执行菜单“报告”→“BillofMaterials”，系统将自动生成元器件清单报表，如图2.62所示。图2.62元器件清单报表12PARTONE原理图输出原理图输出图2.63打印预览步骤71►单击“打印预览”对话框下方的“打印”按钮。原理图输出图2.64“文件打印设置”对话框13PARTONE项目小结项目小结本项目详细介绍了三极管放大电路的设计过程，通过学习，读者能够快速掌握ProtelDXP2004SP2原理图编辑环境、常用的工作面板、原理图设计的基本技巧和流程、原理图设计工具的使用、原理图输出方法和原理图电气检查与网络表的生成方法等知识，使读者能够掌握原理图标准化设计的基本方法和技巧，为下一步学习奠定了坚实的基础。202X谢谢项目3原理图库文件的设计01PARTONE项目3原理图库文件的设计02PARTONE项目描述项目描述ProtelDXP2004SP2提供了种类丰富、数量繁多的元器件库，这些元器件库包括集成库、原理图库和PCB封装库。集成库是指ProtelDXP2004SP2将所有的元器件以整合成元器件库进行管理的库，即元器件的原理图符号、PCB封装模型、SPICE仿真模型和SI信号完整性分析模型等信息集中放在一个元器件库中，这样在绘制电路原理图的过程中，元器件符号放置的同时，还附带了元件上的上述信息，有利于后期的PCB文件创建和仿真等。制作一个新的元器件一般包含以下步骤：1．打开元器件原理图库编辑器，创建一个新元器件库；2．新建元器件并修改元器件名称；3．设置工作参数；项目描述5．放置元器件引脚；7．追加元器件封装；4．在原点附近绘制元器件外形；6．设置元器件属性；8．保存元器件。03PARTONE学习目标学习目标01●了解原理图库编辑器的使用方法02●掌握集成芯片的绘制方法03●掌握不规则元器件的绘制方法04●掌握含有子元件的多功能元器件的绘制方法05●掌握利用原有库中的元器件设计新元器件的方法06●掌握元器件属性的设置04PARTONE项目实施05PARTONE任务3.1元器件原理图库界面认识06PARTONE启动元器件库编辑器启动元器件库编辑器步骤1►启动ProtelDXP2004SP2软件，如图3.1所示。图3.1原理图库编辑器界面07PARTONE元器件库编辑器管理元器件库编辑器管理步骤2►建立新元器件"Component_1”，如图3.2所示。图3.2元器件库管理器库管理器面板主要包含4个部分，即“元件”、“别名”、“Pins”和“模型”，各区域主要功能如表3-1所述。表3-1库管理器面板区功能08PARTONE绘图工具栏绘图工具栏步骤3►该工具栏中包含有IEEE工具栏、绘图工具栏及网格设置工具栏等。图3.3实用工具栏悬浮状态步骤4►绘图工具栏如图3.4所示，绘图工具栏的按钮功能如表3-2所示。绘图工具栏图3.4绘图工具栏表3-2绘图工具栏按钮功能步骤5►放置IEEE符号。09PARTONE工具菜单工具菜单步骤6►常用命令的功能如表3-3所述。表3-3“工具”菜单命令的功能10PARTONE设计前的准备设计前的准备STC89C52RC芯片的引脚图如图3.5所示。图3.5STC89C52RC芯片引脚图”11PARTONE新建元器件库并保存新建元器件库并保存步骤1►新建原理图元器件库Schlib1.Schlib。步骤2►选择合适的路径保存。12PARTONE关闭自动滚屏关闭自动滚屏步骤3►取消自动滚屏。图3.6“优先设定”对话框13PARTONE元器件重命名元器件重命名步骤4►元器件名称更改。在本例中，将元器件名称更改为“STC89C52RC”。图3.7“元器件重命名”对话框14PARTONE设置网格尺寸设置网格尺寸步骤5►设置捕获网格和可视网格尺寸，一般均设置为10。15PARTONE将光标定位到坐标原点将光标定位到坐标原点步骤6►将图纸原点调整到设计窗口的中心，同时光标将跳回坐标原点。16PARTONE绘制元器件图形绘制元器件图形步骤7►完成矩形块放置，单击鼠标右键退出放置状态。17PARTONE放置引脚放置引脚步骤8►放置引脚。本例中在图上相应位置放置引脚为1~40。图3.8引脚电气连接端示意图18PARTONE设置引脚属性设置引脚属性我们以STC89C52RC芯片的31脚为例，说明修改引脚属性的方法。1步骤9►打开“引脚属性”对话框2图3.9“引脚属性”对话框3在“引脚属性”对话框的“电气类型”区有个下拉菜单，可以提供多种不同电气类型选择，其含义如表3-4所示。4表3-4“电气类型含义”5步骤10►参考图3.5设置STC89C52RC芯片的其他引脚。6STC89C52RC芯片的元器件图形设计过程如图3.10所示，设计好的元器件如图3.5所示。7设置引脚属性a）放置元器件矩形b）放置引脚c）设置引脚属性图3.10元器件STC89C52RC设计过程19PARTONE设置元器件属性设置元器件属性步骤11►设置元器件属性。图3.11“元器件属性设置”对话框20PARTONE元器件封装设置►设置区单击“追加”按钮图3.12“追加新的模型”对话框►设置区单击“追加”按钮图3.13“PCB模型”对话框步骤13►封装设置。步骤14►保存元器件完成STC89C52RC设计。任务3.3可变电容器的元器件设计21PARTONE外形符号的绘制外形符号的绘制步骤1►新建元器件。步骤2►设置网格。步骤3►光标回原点。步骤4►放置直线。如图3.14-a所示。步骤5►放置斜直线。如图3.14-b所示。外形符号的绘制a）放置电容外形b）放置斜线c）放置多边形d）修改多边形填充色图3.14可变电容器外形绘制过程步骤6►放置多边形。如图3.14-c所示。图3.15“多边形”属性对话框步骤7►修改多边形填充色。绘制效果如图3.14-d所示。外形符号的绘制步骤8►放置引脚。如图3.16所示。图3.16设置完成的可变电容器22PARTONE元器件属性的修改元器件属性的修改步骤9►元器件属性设置。步骤10►“参数属性”对话框“名称”区输入“Value”，“数值”区输入“100pF”，选中数值区的“可视”选项，然后单击“确认”按钮退出。图3.17“参数属性”对话框步骤11►“库浏览”。元器件属性的修改图3.18“库浏览”对话框步骤12►元器件封装查找。元器件属性的修改图3.19“元件库查找”对话框步骤13►“确认”完成封装设置。元器件属性的修改图3.20元器件封装查找结果步骤14►保存元器件完成设计。202X谢谢202X任务3.4变压器的元器件设计01PARTONE任务3.4变压器的元器件设计02PARTONE绘制外形符号绘制外形符号步骤1►新建元器件。步骤2►设置网格。步骤3►光标回原点。步骤4►放置圆弧。如图3.21-a所示。a）放置任意圆弧b）修改属性后的圆弧c）复制圆弧d）放置引出直线图3.21圆弧绘制过程绘制外形符号步骤5►修改圆弧的属性如图3.21-b所示。图3.22“圆弧”属性对话框步骤6►复制圆弧。如图3.21-c所示。步骤7►放置引出直线。如图3.21-d所示。步骤8►设置网格。步骤9►放置直线。如图3.23-a所示。绘制外形符号a）放置直线b）放置椭圆c）放置引脚图3.23变压器绘制过程步骤10►放置同名端。如图3.23-b所示。步骤11►调整椭圆移动至合适的位置。绘制外形符号图3.24“椭圆”属性对话框步骤12►放置引脚。如图3.23-c所示。步骤13►修改引脚属性。设置完成后的变压器如图3.25所示。绘制外形符号图3.25设置完成后的变压器03PARTONE修改元器件属性修改元器件属性步骤14►元器件属性设置。步骤15►“库浏览”选择封装。图3.26“库浏览”对话框步骤16►保存元器件完成设计。04PARTONE绘制外形符号绘制外形符号步骤1►新建元器件。步骤2►设置网格。步骤3►光标回原点。步骤4►放置直线绘制矩形外框。如图3.28-a所示。a）放置直线b）放置＆符号c）放置引脚d）修改引脚属性图3.28DM74LS00N绘制过程绘制外形符号3步骤7►修改引脚属性。21步骤5►放置文本字符串。步骤6►放置引脚。05PARTONE绘制子元件绘制子元件由于元器件DM74LS00N中包含有4个相同功能的子元件，还需要绘制3个相同的子元件符号。步骤8►创建子元件。DM74LS00N元器件结构如图3.29所示。图3.29DM74LS00N元器件结构绘制子元件步骤9►复制子元件。步骤10►粘贴子元件。步骤11►修改引脚属性。步骤12►放置电源引脚。a）放置电源和接地引脚b）隐藏电源与接地引脚图3.30引脚隐藏效果对比绘制子元件步骤13►修改电源和接地引脚属性。，图3.31所示，双击该引脚修改属性。图3.31被隐藏的引脚06PARTONE修改元器件属性修改元器件属性步骤15►设置元器件封装。步骤14►设置元器件属性。步骤16►保存元器件完成设计。任务3.6电位器的元器件设计在本任务中，以电位器Rp的绘制过程来讲述修改已有原理图元件的方式绘制元器件。07PARTONE打开系统文件►选择元器件库图3.32选择元器件库►选择元器件库图3.33“抽取源码或安装”对话框步骤2►元器件库管理器，在其中可以浏览元器件的图形及引脚的定义方式。步骤3►在集成元器件库MiscellaneousDevices.IntLib中复制电阻Res2，再粘贴到元器件库Mylibrary库中。08PARTONE绘制电位器符号绘制电位器符号由于本例中绘制的元器件名称为Rpot1，复制过来的电阻名称为Res2，需要进行重命名设置。1步骤4►在Mylibrary库中选中元器件Res2，输入元器件名称“RPOT1”。2步骤5►将捕获网格修改为1。3步骤6►在电阻上方放置三角形，填充颜色修改为与三角形颜色相同的蓝色。4步骤7►执行菜单“放置”→“直线”，在三角形上方放置一小段直线。5步骤8►在三角形上方放置引脚。6步骤9►设置引脚属性设计过程如图3.34所示。7绘制电位器符号a）复制Res2b）放置多波形c）放置直线d）放置引脚图3.34电位器绘制过程步骤10►设置元器件属性。步骤11►保存元器件，电位器设计完毕。09PARTONE项目小结项目小结在原理图设计的过程中，有些元器件在现有的元器件库中找不到，因此需要设计者自己进行制作。制作一个新元器件一般需要以下几个步骤：打开原理图库编辑环境，创建一个新元器件、绘制元器件外形、放置引脚、设置引脚属性、设置元器件属性、追加元器件的封装模型和保存元器件等。本项目通过介绍集成芯片STC89C52RC、可变电容器CAPVAR、变压器TRANSCT、多功能元器件DM74LS00N和电位器Rp等5种不同类型的元器件设计过程，让读者掌握集成芯片、不规则元器件、含有子元件的多功能元器和利用原有库中的元器件设计新元器件等不同类型的元器件设计方法。202X谢谢202X演讲人2023-09-22项目4单片机应用电路原理图设计01PARTONE项目4单片机应用电路原理图设计02PARTONE项目描述项目描述对应于电路原理图的模块化设计，ProtelDXP2004SP2中提供了层次原理图的设计方法，这种方法可以将一个庞大的电路系统作为一个整体项目来设计。层次原理图将一个很大的电路原理图分解成若干个子电路，通过主图连接各个子电路，这样可以使电路图变得更简洁。03PARTONE学习目标学习目标●掌握总线的使用方法1●掌握网络标签的使用方法2●了解粘贴队列的使用方法3●掌握层次电路的绘制方法和应用4●掌握层次电路网络表的生成方法504PARTONE项目实施项目实施任务4.1单片机应用电路层次原理图母图设计在层次原理图的电路设计中，通常母图是由若干个图纸符号组成，它们之间的电气连接通过图纸入口、网络标号、导线或总线等实现。下面以图4.2所示的单片机应用电路母图为例，介绍层次电路母图设计。图4.2单片机应用电路母图项目实施步骤1►建立“单片机应用电路”项目文件并选择合适的路径保存。步骤2►建立“单片机应用电路”母图原理图文件并保存。05PARTONE电路图纸符号设计电路图纸符号设计图4.2所示的单片机应用电路母图由4个电路框图组成。步骤3►执子图符号放置，如图4.4-a所示。图4.3“图纸符号”属性对话框电路图纸符号设计a)放置子图符号b)放置图纸入口c)设置好参数的图纸入口图4.4放置子图模块过程06PARTONE放置图纸入口放置图纸入口步骤4►放置图纸入口。如图4.4-b所示。步骤5►图纸入口参数设置，如图4.4-c所示。图4.5“图纸入口”属性对话框步骤6►放置好的图纸效果如图4.6所示。放置图纸入口图4.6放置好图纸符号和图纸入口后的效果图07PARTONE连接图纸符号连接图纸符号logo步骤7►根据图4.2所示电路连接图纸符号。步骤8►连接图纸符号中的总线端口。步骤9►网络标签与总线建立了电气连接。图4.7“网络标签”属性对话框08PARTONE由图纸符号生成子图文件►图纸入口特性转换图4.8“图纸入口特性转换”对话框步骤11►返回电路母图，根据图纸符号生成其它子电路图。09PARTONE电路层次的生成电路层次的生成在生成四个子图原理图后，它们与母图原理图单片机应用电路之间还没有形成层次关系，电路层次结构如图4.9所示，需要执行相应操作才能改变其层次。图4.9未生成层次结构的电路结构图步骤12►改变设计层次，电路层次结构将变成图4.1所示结构。步骤13►对生成的各子图原理图进行保存。任务4.2扩展存储器子电路原理图设计下面以图4.10扩展存储器子电路原理图STORAGE.SchDoc为例，介绍电路子图的绘制方法。子图绘制与普通原理图设计方法基本相同。但是图4.10中包含有总线，需要通过相关操作进行绘制。图4.10扩展存储器子电路原理图STORAGE.SchDoc10PARTONE放置总线与总线入口放置总线与总线入口步骤15►将元器件需要进行总线连接的相关引脚绘制引出导线。步骤14►在扩展存储器电路子图原理图中，通过查找的方式，在工作区中放置2个元器件MCM6264CP。步骤17►放置好引脚引出线和总线，电路如图4.11所示。步骤16►将系统自动生成的端口移动至合适的位置。图4.11总线放置示意图步骤18►总线入口放置放置总线与总线入口图4.12总线入口放置示意图11PARTONE放置网络标签放置网络标签步骤19►修改网络标签的网络名称、网络标签方向、颜色等信息。与导线建立电气连接，如图4.14所示图4.13“网络标签”属性对话框放置网络标签图4.14放置网络标签12PARTONE阵列式粘贴阵列式粘贴阵列粘贴操作前的电路如图4.15所示。图4.15阵列粘贴操作前的电路图步骤20►选中要复制的网络标签“A0”和与其相连的引脚引出线以及总线入口。步骤21►复制要粘贴的内容。步骤22►粘贴队列设置，如图4.16所示。阵列式粘贴图4.16“设定粘贴队列”对话框步骤23►完成粘贴。粘贴后的效果如图4.17所示。阵列式粘贴图4.17阵列式粘贴效果步骤24►将图4.10所示的扩展存储器子图绘制完成。13PARTONE任务4.3其他子图电路原理图设计任务4.3其他子图电路原理图设计步骤25►采用相同的方法，依次将单片机系统子电路SCMSYSTEM.SchDoc、扩展显示及键盘子电路DisplayandKeyboard.SchDoc、电源子电路POWER.SchDoc等3个子图原理设计完成。其它子图原理图如图4.任务4.3其他子图电路原理图设计18、图4.19、图4.20所示。在子原理图设计中，有部分元器件在系统的元器件库中没有，需要设计者自行设计，设计方法参照项目3。图4.18单片机系统子电路原理图SCMSYSTEM.SchDoc图4.19扩展显示及键盘子电路原理图DisplayandKeyboard.SchDoc任务4.3其他子图电路原理图设计logo图4.20电源子电路原理图POWER.SchDoc步骤26►保存。14PARTONE任务4.4层次电路网络表的生成任务4.4层次电路网络表的生成对于存在多个原理图的设计项目，如层次电路原理图，一般要采用生成的设计项目网络表的方式产生网络表文件，这样才能保证网络表文件的完整性。步骤27►系统自动生成一个名为“单片机应用电路.NET”的网络表。至此，层次电路“单片机应用电路”设计完毕。15PARTONE项目小结项目小结本项目在项目2的基础上，进一步介绍了关于原理图绘制提高的知识和技巧。通过单片机应用电路原理图设计过程，详细介绍了总线的使用方法和技巧、网络标签的使用方法、粘贴队列的使用技巧、层次原理图的设计方法和技巧和层次电路图网络表的生成方法等知识。通过本项目的学习，读者基本上能掌握常见原理图绘制的技巧和方法，为下一步PCB的设计打下了坚实的基础。202X谢谢202X演讲人2023-09-22项目5三极管放大电路PCB设计01PARTONE项目5三极管放大电路PCB设计02PARTONE项目描述项目描述电路板设计包括原理图设计和PCB设计两大部分。在前几个项目中，我们详细学习了原理图的设计方法，从本项目开始，我们将一起学习如何设计PCB电路，这也是电路板设计的最终目的。通过本项目的学习，我们可以了解印制电路板的基础知识，熟悉ProtelDXP2004SP2的PCB设计环境，为后续的印制电路板设计工作打好基础。03PARTONE学习目标学习目标1●知晓PCB设计中的基本概念2●了解常见的元器件封装类型3●掌握PCB编辑器的工作环境设置方法04PARTONE●掌握简单PCB设计的基本方法05PARTONE项目实施06PARTONE任务5.1PCB设计的基本概念07PARTONEPCB的种类PCB的种类2.铜膜导线013.过孔024.焊盘035.飞线046.封装057.网格068.安全间距0708PARTONE元器件封装的分类元器件封装的分类元器件的封装主要分为两大类：通孔式元器件封装（THT）和表面贴装式封装（SMT）。09PARTONE常用元件封装介绍常用元件封装介绍根据元件的不同封装，本节将封装成两大类：一类为分立元件的封装；另一类为集成电路元件的封装。分立元件的封装（1）电容1（3）二极管3（5）电位器5（2）电阻2（4）晶体管4（6）单排直插元件6集成电路元件的封装（1）DIP封装01（2）PLCC封装02（3）SOP封装03（4）PQFP封装04（5）BGA封装05（6）PGA封装0610PARTONE任务5.3PCB编辑器的认识11PARTONE启动PCB编辑器启动PCB编辑器步骤1►建立新的PCB工程项目文件→系统自动生成一个PCB文件→进入PCB编辑器状态→保存并命名为“三极管放大电路.PcbDoc”。图5.21PCB编辑器主界面1）主菜单栏2）工具栏3）PCB控制面板启动PCB编辑器12PARTONE印制电路板的工作层印制电路板的工作层在ProtelDXP2004SP2的PCB设计中，系统提供了多个工作层面。SignalLayers(信号层)2）InternalPlaneLayers(内部电源/接地层)3）MechanicalLayers(机械层)4）SolderMaskLayers(阻焊层)5）SilkscreenLayers(丝印层)6）KeepoutLayer(禁止布线层)7）MultiLayer(多层)8）PasteMaskLayers(锡膏防护层)9）DrillLayers(钻孔层)10）ConnectionandFormTos（网络飞线层）13PARTONEPCB设计的相关设置单位制和布线网格的设置设置单位制在ProtelDXP2004SP2的设计中有英制单位和公制单位两种。单位制和布线网格的设置设置网格logo步骤3►“PCB选择项”设置。在对话框中可以进行单位制、捕获网格、元件网格、电气网格、可视网格和图纸图样等设置。图5.23“PCB选择项”对话框工作层的设置与选择►“板层和颜色”设置图5.24“板层和颜色”设置对话框01步骤5►网格1的网格线显示。02表5-1“系统颜色”栏中的颜色含义03工作层的设置与选择当前工作层的选择图5.25工作层的选择自动滚屏的关闭步骤6►“优先设定”→在“屏幕自动移动选项”区的“风格”下拉列表框中选中“Disable”对话框关闭自动滚屏功能。图5.26“优先设定”对话框202X谢谢任务5.4三极管放大电路PCB设计演讲人01任务5.4三极管放大电路PCB设计任务5.4三极管放大电路PCB设计在某些简单电路的PCB的设计中，由于电路结构简单，元器件数量较少，用户可以根据原理图的电路连接，直接在PCB工作区手工放置元器件封装、焊盘等，并进行线路连接操作。下面以图5.27为例，采用手工放置封装的方式介绍三极管放大电路PCB的设计过程。图5.27三极管放大电路原理图02PCB尺寸规划PCB尺寸规划步骤7►设置捕获网格X、Y和元件网格X、Y，可视网格1和可视网格2。步骤8►设置显示可视网格1。步骤9►显示坐标原点。图5.28“优先设定”对话框步骤10►定义相对坐标原点，设定后，沿原点往右为+X轴，往上为+Y轴。设定好原点的PCB编辑区如图5.29所示。图5.29PCB原点标记步骤11►设置当前工作层为Keep-OutLayer层（禁止布线层）。步骤12►执行菜单“放置”→“直线”进行电气边框的绘制。PCB尺寸规划图5.30PCB规划步骤13►根据电气边框重新定义与电气边框相同的PCB形状。03放置螺钉孔等定位孔放置螺钉孔等定位孔步骤14►螺钉孔参数设置。图5.31“焊盘”属性对话框步骤15►放置好焊盘的PCB板，如图5.32所示。放置螺钉孔等定位孔图5.32放置螺钉定位孔04放置元器件封装放置元器件封装步骤16►打开“放置元件”对话框，如图5.33所示。图5.33“放置元件”对话框步骤17►封装库“MiscellaneousDevices.IntLib”查找封装。放置元器件封装图5.34“库浏览”对话框步骤18►放置电阻封装、电解电容封装和三极管封装，放置完成后的PCB如图5.35所示。放置元器件封装图5.35放置封装后的PCB05修改元器件封装属性修改元器件封装属性步骤19►元件封装设置。图5.36“元件”属性对话框步骤20►设置封装对应参数。设置完成后的PCB如图5.37所示。修改元器件封装属性图5.37设置参数后的PCB06PCB封装手工布局PCB封装手工布局步骤21►放置封装。►移动元器件图5.38“选择元件”对话框经过手动布局调整后的PCB如图5.39所示。►移动元器件图5.39手动布局调整后的PCB步骤23►元器件封装标注进行调整，如图5.40所示。►移动元器件logo图5.40封装标注调整后的PCB07手动布线手动布线步骤24►执行菜单“设计”→“PCB板层次颜色”，在弹出的“板层和颜色”对话框中，将“系统颜色”区中的“DRCErrorMarkers”后的复选框的勾去除即可。步骤25►将当前工作层设置为BottomLayer层（底层）。手动布线步骤26►直线放置状态设置。图5.41“约束线”对话框在放置印制导线的过程中，同时按下键盘上的<Shift>+<空格>键，可以切换印制导线的转折方式。a）90角转折b）90圆弧角转折c）任意角度转折手动布线d）45角转折e）45圆弧角图5.42连线的转折方式在本例中，印制导线的转折方式均采用的90角转折，手动布线后的PCB如图5.43所示。手动布线图5.43手动布线后的PCB08添加信号和电源端口添加信号和电源端口步骤27►执行菜单“放置”→“焊盘”，在PCB板的合适位置放置6个焊盘，将焊盘的X-尺寸和Y-尺寸设置为2mm，孔径设置为1mm。步骤28►执行菜单“放置”→“直线”，将放置的焊盘与对应的端口连接，连接好PCB电路如图5.44所示。图5.44放置焊盘连接端口的PCB添加信号和电源端口步骤29►鼠标左键双击地线，在弹出的“导线”属性对话框中，将线宽修改为2.5mm。至此，三极管放大电路的PCB设计完毕，完成后的PCB电路如图5.45所示。图5.45设计完成的PCB09项目小结项目小结通过本项目的学习，可以了解PCB设计中的基本概念、常见的封装类型、PCB编辑器的工作环境等PCB设计的基本知识，熟悉PCB设计环境设置、创建PCB文件的方法和PCB电路板的电气规划；同时以简单的三极管放大电路为例，介绍在简单的PCB电路设计中，由于元器件很少，设计者直接手工放置元器件封装和焊盘，并进行线路连接的设计方法，为后续复杂的PCB设计做好准备。谢谢202X项目6元器件封装制作项目描述尽管ProtelDXP2004SP2系统自带的元器件封装库相当完整，但设计者总会遇到在已有的元器件封装库中找不到合适的元器件封装，或根本就不存在某元器件的封装。对于这种情况，一方面需要设计者对已有的封装进行改造；另一方面，需要设计者自行创建新的元器件封装。ProtelDXP2004SP2提供了一个功能强大的元器件封装库编辑器，以实现元器件封装的编辑和管理工作。对于元器件库中没有的封装，设计人员需要使用ProtelDXP2004SP2设计系统提供的库文件编辑器来进行自行创建与设计。本项目将介绍如何创建自定义的元器件封装库。学习目标2●掌握使用设计向导绘制元器件封装3●掌握手工绘制方式设计元器件封装1●了解封装库编辑器的使用方法和参数设置PCB元器件封装库的创建步骤1►启动ProtelDXP2004SP2软件，执行菜单“文件”→“创建”→“库”→“PCB库”，打开PCB封装库编辑窗口。图6.1PCB封装库编辑窗口步骤2►选择合适的路径保存。步骤3►选中工作面板区的“PCBLibrary”面板打开“PCBLibrarPCB元器件封装库的创建y”封装库管理窗口。图6.2封装库管理窗口步骤4►双击对元器件封装名称重命名。图6.3封装重命名PCB元器件封装库的设置步骤5►关闭自动滚屏功能。步骤6►PCB封装工作区显示原点。任务6.2SO16封装设计1.查找74HC595的封装信息2.使用设计向导绘制双列贴片式封装SO16步骤1►打开ProtelDXP2004SP2软件后，执行菜单“工具”→“新元件”，选择“下一步”。图6.6“元件封装向导”对话框任务6.2SO16封装设计步骤2►选中的为双列小贴片式元器件SOP，设置单位制。图6.7封装类型和单位选择步骤3►修改焊盘尺寸为2.2mm×0.55mm。图6.8焊盘尺寸设置步骤4►设置相邻焊盘的间距和两排焊盘中心之间的距离。任务6.2SO16封装设计图6.9焊盘间距设置步骤5►设置元器件封装轮廓宽度值。任务6.2SO16封装设计图6.10封装轮廓宽度值设置步骤6►设置元器件的引脚数。任务6.2SO16封装设计图6.11封装引脚数设置步骤7►单击“下一步”、“Next”按钮结束元器件封装设计。任务6.2SO16封装设计logo图6.12封装名称设置任务6.2SO16封装设计图6.13元件封装向导结束后的封装步骤8►放置小的圆点作为引脚1的标记，。任务6.2SO16封装设计图6.14设计完成的封装SO16202X谢谢202X任务6.3DIP16封装设计任务6.3DIP16封装设计01任务6.5CAN-8封装设计02任务6.4AXIAL-0.5封装设计03项目小结04目录任务6.3DIP16封装设计步骤1►执行菜单“工具”→“新元件”，进入设计向导。步骤2►选择“Dualin-LinePackage（DIP）”。设置单位制为Metric(公制，单位为mm)。图6.16封装类型选择步骤3►单击“下一步”按钮，设置焊盘尺寸为1.5mm×1.5mm，孔径为0.9mm。任务6.3DIP16封装设计图6.17焊盘的尺寸和孔径设置步骤4►单击“下一步”按钮，分别设置为2.54mm和8.5mm。任务6.3DIP16封装设计图6.18焊盘间距设置步骤5►单击“下一步”按钮，设置轮廓宽度为0.2mm；设置引脚数为16。步骤6►设置元器件封装名为DIP16。任务6.3DIP16封装设计图6.19设计完成的封装DIP16任务6.4AXIAL-0.5封装设计步骤1►创建新元器件AXIAL-0.5。步骤2►将“名称”修改为AXIAL-0.5。图6.21设置封装名称步骤3►将“单位”设置为Imperial，将可视网格的网格l设置为20mil、网格2设置为100mil，将捕获网格的X、Y均设置为20mil。任务6.4AXIAL-0.5封装设计图6.22设置网格参数步骤4►将“系统颜色”区中“VisibleGrid1”后面的复选框选中。任务6.4AXIAL-0.5封装设计图6.23设置显示网格1步骤5►选中“原点标记”复选框，设置坐标原点标记为显示状态。步骤6►将光标跳回原点（0，0）。步骤7►放置焊盘。任务6.4AXIAL-0.5封装设计图6.24“焊盘属性”对话框步骤8►绘制元器件轮廓。步骤9►执行菜单“放置”→“直线”，在方框两端各放置一根60mil长的直线，放置完成后如图6.20-c所示。任务6.4AXIAL-0.5封装设计步骤10►执行菜单“编辑”→“设定参考点”→“中心”，将元器件的参考点设置在整个封装的中心位置。绘制完成后的封装如图6.20-d所示。步骤11►执行菜单“文件”→“保存”，保存当前元器件，至此电阻封装AXIAL-0.5设计完成。任务6.5CAN-8封装设计OPA128LM采用圆形铁壳封装，器件的外形如图6.25所示。外形圆弧轮廓如图6.26所示。任务6.5CAN-8封装设计logo图6.25OPA128LM外形图图6.26OPA128LM封装信步骤1►创建新元器件CAN-8。步骤2►在对话框中将“名称”修改为CAN-8。步骤3►将当前单位制切换为英制单位。任务6.5CAN-8封装设计步骤4►将可视网格的网格l设置为20mil、网格2设置为100mil，将捕获网格的X、Y均设置为20mil，元件网格的X、Y均设置为20mil。步骤5►将“系统颜色”区中“VisibleGrid1”后面的复选框选中后，。步骤6►设置坐标原点标记为显示状态。步骤7►将光标跳回原点（0，0）。任务6.5CAN-8封装设计步骤8►放置焊盘。图6.27放置焊盘1步骤9►复制焊盘1。步骤10►复制焊盘队列按圆形排列。图6.28“特殊粘贴”对话框任务6.5CAN-8封装设计图6.29“设定粘贴队列”属性对话框步骤11►复制8个焊盘。任务6.5CAN-8封装设计图6.30特殊粘贴8个焊盘步骤12►绘制元器件轮廓。任务6.5CAN-8封装设计图6.31放置圆弧步骤13►修改圆弧属性。。任务6.5CAN-8封装设计图6.32设置圆弧参数任务6.5CAN-8封装设计图6.33修改参数后的圆弧步骤14►绘制圆弧缺口处绘制突出标志。任务6.5CAN-8封装设计图6.34绘制突出标志步骤15►将焊盘1改为方形。修改完成后退出对话框。任务6.5CAN-8封装设计图6.35修改焊盘1的形状步骤16►将“旋转角度”项设置为45。图6.36设置旋转角度步骤17►将封装整体逆时钟旋转45。步骤18►保存当前元器件。任务6.5CAN-8封装设计图6.37设计好的封装CAN-8项目小结本项目主要介绍了元器件封装的基本知识和设计方法，其中利用封装向导制作元器件封装和手动绘制元器件封装是本项目的重点，前者方法比较方便快捷，但只适合制作一些标准的元器件封装。对于其他缺少的元器件封装，则需要手动绘制，绘制前需要了解元器件封装的安装方法、精确尺寸和引脚排序等。通过学习，读者可以掌握创建PCB库文件的方法，掌握封装向导制作元器件封装的方法，熟悉手动绘制元器件封装的一般过程和要点，了解为元器件封装设置参考点的意义。202X谢谢202X演讲人2023-09-22项目7红外感应开关电路仿制01PARTONE项目7红外感应开关电路仿制02PARTONE项目描述项目描述红外感应开关电路是通过检测发射的红外线信号是否被反射来判断前方是否有物体，从而控制继电器的开关动作，感应距离参考值12cm。整个电路由电源电路、红外感应电路、延时电路和开关控制电路四个部分构成，电路如图7.1所示。图7.1红外感应开关电路原理图03PARTONE学习目标学习目标●了解PCB的布局与布线原则●掌握单面PCB的规划●掌握网络表的加载●掌握单面PCB布局和交互式布线的设计方法●掌握交互式布线的线宽规则设置●掌握覆铜的使用●掌握电子产品单面PCB电路的仿制04PARTONE项目实施05PARTONE任务7.1设计前的准备工作06PARTONE原理图元器件的制作原理图元器件的制作1）集成芯片U1：施密特触发器HEF4093BP，结构图如图7.2所示，子元件符号如图7.3所示。原理图元器件的制作图7.2HEF4093BP元件结构图图7.3HEF4093BP子元件符号图形符号2）继电器K1型号：HK4100F-DC12V-SHG，元件结构图如图7.4所示。原理图元器件的制作图7.4继电器原理图元件结构图原理图元器件的制作a）继电器子元件Ab）继电器子元件B图7.5继电器HK4100F元器件图形符号3）电位器Rp1的原理图元器件符号如图7.6所示。原理图元器件的制作图7.6电位器元器件图形符号07PARTONE元器件封装设计元器件封装设计红外感应开关电路中所使用的元器件的封装在系统自带的封装库中找不到，需要设计者自行设计，在设计中，根据需要调整“库选择项”中的捕获网格。1）电解电容C3、C4的封装。图7.7电解电容封装RB.08-.172）瓷片电容C1、C2、C5的封装。元器件封装设计图7.8瓷片电容封装RAD-0.1-A3）二极管D1、D2、D3的封装。元器件封装设计图7.9二极管封装VD4）电位器Rp1的封装。元器件封装设计图7.10电位器DWQ5）接线端子J1的封装。元器件封装设计图7.11接线端子封装KF301-26）接线端子J2的封装。元器件封装设计图7.12接线端子封装SIP-27）三极管9012、9013的封装。元器件封装设计图7.13三极管封装TO-92-A8）二极管D4、D5的封装。元器件封装设计图7.14二极管封装DIO8.6-6.0x2.29）二极管D6、D7、D8的封装。元器件封装设计图7.15二极管封装DIO5.6-3.2x1.810）继电器K1的封装。元器件封装设计图7.16继电器封装JDQ08PARTONE红外感应电路原理图设计红外感应电路原理图设计步骤1►制作相关原理图元器件和元器件封装。01020304步骤2►新建项目文件。步骤3►新建原理图文件。步骤4►原理图设计。电路中各元器件的参数和封装信息如表7-1所示。05表7-1红外感应开关元器件参数表09PARTONE原理图文件错误检查原理图文件错误检查步骤5►对原理图文件进行编译，然后根据“Messages”窗口中的错误和警告信息提示进行相应的修改，如果对布线不造成影响的警告可以忽略。图7.19“Messages”信息窗口10PARTONEPCB文件的创建PCB文件的创建步骤6►新建PCB文件。01步骤7►切换单位。02步骤8►“PCB板选择项”属性设置。03步骤9►“PCB板层次颜色”设置。04步骤10►标记坐标原点。05步骤11►在屏幕靠近左下方的位置任意设定原点。0611PARTONE绘制PCB电气边框绘制PCB电气边框步骤12►从坐标原点开始绘制一个77mm×45mm的方框。步骤13►放置螺丝孔。放置好螺钉孔的PCB板如图7.20所示。图7.20放置好螺钉孔的PCB板步骤14►定义与电气边框相同的PCB形状。12PARTONE导入元器件封装导入元器件封装步骤15►自动检测即将加载到PCB编辑器中的文件“红外感应开关.PcbDoc”中的网络和元器件封装是否正确。如图7.21所示。图7.21“工程变化订单（ECO）”对话框步骤16►如果没有出现错误，则单击“关闭”按钮，这时可以看到网络和元器件封装已经加载到当前的“红外感应开关电路.PcbDoc”文件中了，如图7.22所示。导入元器件封装图7.22加载元器件后的PCB13PARTONEPCB手动布局PCB手动布局步骤17►执行菜单“工具”→“放置元件”→“Room内部排列”后，将鼠标移动至Room空间内单击鼠标左键，元器件将自动按封装类型整齐排列在Room空间内，单击鼠标右键退出操作，此时元器件封装信息可能显示不完全。步骤18►刷新信息，如图7.23所示。移动Room空间至电气边框附近。图7.23通过Room空间移动元器件封装PCB手动布局步骤19►点击网状Room空间，按下键盘<Delete>键进行删除。步骤20►根据信号流程和布局原则将元器件封装放置在合适的位置，同时尽量减少元器件网络飞线交叉。手工布局调整后的PCB图如图7.24所示。图7.24完成手动布局的PCB14PARTONE全局修改功能修改焊盘属性全局修改功能修改焊盘属性在完成布局的PCB电路中，由于部分封装的焊盘尺寸较小，在后期的电路焊接中不容易焊接，需要修改部分封装的焊盘尺寸。我们以修改电阻的焊盘为例进行操作讲解。步骤21►显示PCB中的所有电阻的焊盘。步骤22►所有电阻的焊盘尺寸修改为2mm。步骤23►“清除过滤器”，PCB恢复正常显示。步骤24►用相同的方法将集成芯片封装DIP14的焊盘尺寸由1.5mm修改为2mm，瓷片电容封装RAD-0.1-A的焊盘尺寸由1.2mm修改为2mm。焊盘尺寸修改完成后的PCB如图7.27所示。全局修改功能修改焊盘属性图7.25“查找相似对象”属性对话框全局修改功能修改焊盘属性图7.26“检查器”对话框全局修改功能修改焊盘属性图7.27焊盘尺寸修改完成后的PCB任务7.5PCB手动布线将元器件封装进行合适的布局后，就可以对PCB电路进行布线。在上一项目的PCB设计中，由于没有加载网络表，采用的是放置“直线”的方式进行布线的。本项目中的PCB电路加载了网络，需要采用“交互式布线”的方式进行PCB布线。15PARTONE线宽规则和最小间隙规则设置线宽规则和最小间隙规则设置交互式布线的线宽是由系统中的线宽限制规则设定的，可以设置不同布线层中最小线宽、优选线宽和最大线宽宽度。设置好线宽规则后，交互式布线的线宽只能在最小线宽和最大线宽之间进行，超过此范围，系统则高亮显示提示错误。步骤25►执设置BottomLayer层的最小宽度为1.2mm，优选尺寸为1.5mm，最大宽度为2mm。图7.28线宽规则设置线宽规则和最小间隙规则设置步骤26►设置间距限制规则，如图7.29所示。将“约束”区的“最小间隙”设置为0.5mm。图7.29最小间隙规则设置16PARTONEPCB手动布线PCB手动布线步骤27►手动布线前应检查各封装焊盘之间的网络飞线是否正确。检查结束后将工作层切换至BottomLayer层准备进行手动布线。步骤28►根据网络飞线将线路连通。图7.30“交互式布线”属性对话框手动布线后的PCB图如图7.31所示。PCB手动布线图7.31完成手动布线后的PCB任务7.6覆铜设计在PCB设计中，有时部分线路的电流比较大，需要使用大面积铜箔。若铜箔是规则的矩形，可以在布线的区域采用放置“矩形填充”实现，若不是规则的矩形铜箔，则必须使用“覆铜”来实现。下面以PCB电路右上角的网络“GND”放置覆铜为例介绍覆铜的使用方法。17PARTONE设置覆铜连接方式设置覆铜连接方式步骤29►覆铜方式设置。图7.32覆铜连接方式设置18PARTONE放置覆铜放置覆铜步骤