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文档简介

第6章计算机辅助设计——ProtelDxp电路设计制板实例精选6.1ProtelDxp使用简介6.2ProtelDxp的文件管理6.3常用的菜单、工具及快捷键6.4电路设计步骤概述6.5设计三端集成稳压电源电路(实例一)6.6设计无线话筒电路(实例二)6.7设计电冰箱断电延时保护电路(实例三)6.8设计四路防盗器电路(实例四)第6章计算机辅助设计——ProtelDxp电路设计制板实例精选

(1)了解ProtelDxp的使用环境和常用的编辑器;

(2)熟悉该软件常用的菜单、工具、快捷键和文件管理方法;

(3)学习手工设计电路板元件的布局、布线方法;

(4)掌握运用ProtelDxp来绘制电路原理图、设计印制电路板图的步骤、方法和技巧;

(5)熟练掌握常用电子元器件的电路图符号及其封装形式、放置元件的方法、导入网络表的方法、自制元件和元件封装的方法;

(6)培养文明上机的习惯和良好的职业道德品质。本章学习内容与目标:

电子技术发展日新月异,电子产品以体积小、功能强、更新换代快的特点出现,传统的手工制作电路板的技术已不能适应时代的发展。ProtelDxp软件是Altium公司继Protel99Se软件后推出的一款功能非常强大、成熟的计算机辅助电路设计软件,它的操作界面与Windows窗口相似,直观、功能强大、容易入门,现已被广泛地应用到电子技术的设计中。学习ProtelDxp的使用,读者应从简单入手,先学习绘制电路原理图,后学习单面电路板设计。6.1ProtelDxp使用简介有了基础和条件,再学习电路双面板、多层板设计,最后本章从前面章节精选出4个电路来介绍ProtelDxp设计单面板的方法,让读者初步学会ProtelDxp的使用方法。

ProtelDxp的操作系统为MicrosoftWindows2000/XP,一般的硬件配置为Pentium3级别CPU、128MB以上的内存、17英寸的SVGA显示器(要求分辨率1024

×

768)、6

GB以上的硬盘容量。

6.2.1打开和关闭文件

打开和关闭文件的具体操作步骤如下:

(1)单击打开桌面的开始菜单,单击ProtelDxp图标,进入ProtelDxp的界面,如图6-2-1所示。

(2)进入ProtelDxp的界面后,如果看到以前打开过的文档,那么按照图6-2-2所示的操作,右击鼠标关闭与设计无关的项目文档。6.2ProtelDxp的文件管理

图6-2-1ProtelDxp启动后的窗口图6-2-2关闭设计文件6.2.2创建文件

创建一个新的PCB设计文件(印制电路板简称为PCB),在设计窗口的PickaTask区中单击“CreateanewBoardLevelDesignProject”,或者执行菜单命令File/New/PCBProject(如图6-2-3所示),创建一个新的PCBProject。另外,也可以打开Projects面板,在按钮Group内单击选择New单元,又或者在按钮Projects内执行New/PCBProject命令,这样也可以创建一个新文件。执行命令New时,可以在下拉菜单中选择项目,创建常用的文件类型(如图6-2-4所示)。

图6-2-3执行菜单命令创建PCB设计文件

图6-2-4创建常用的文件类型6.2.3文件的复制、剪切、粘贴、删除

操作前,先将内部文件暂时关闭,然后选定操作文件,单击并用Ctrl

+

C快捷键,若剪切,那就使用Ctrl

+

X快捷键;最后用Ctrl

+

V快捷键粘贴文件;删除设计文件的内部文件用Delete键。6.2.4文件的保存

执行菜单命令File/SaveAll,选择要保存文件的地方,将内部文件保存在刚刚新建的设计文件中。

【练习】

在ProtelDxp中建立一个名字为“电路设计.PrjPcb”的设计文件,并把这个设计文件保存在D盘以自己的姓名为命名的文件夹中,然后在这个设计文件中建立文件名为“电路原理图.SchDoc”的原理图文件(提示:先新建PCB设计文件和原理图文件,单击菜单命令File/Save保存文件,将PCB设计文件和原理图文件重命名即可完成任务。)

6.3.1常用的菜单

欲绘制电路原理图,应先执行File/New/Schematic菜单命令,打开原理图编辑器,也称SCH编辑器,主工具栏出现在原理图编辑区的上面,如图6-3-1所示。

在主工具栏中,最常用的按钮是: (打开)、

(保存)、 (放大预览)、 (去除选择)、

(取消/恢复操作)和 (PCB3D效果浏览)等。6.3常用的菜单、工具及快捷键

图6-3-1原理图编辑器6.3.2绘图工具栏

打开原理图编辑器,绘图工具栏会默认出现在原理图编辑器上方;若没有,那么可通过执行一次菜单命令View/Toolbars/Drawing打开它。绘图工具栏各按钮的功能如表6-3-1所示。

表6-3-1绘图工具栏各按钮的功能6.3.3SCH放置工具栏

打开原理图编辑环境,SCH放置工具栏默认出现,若没有,则可通过执行一次菜单命令View/Toolbars/Wiring打开它。SCH放置工具栏各按钮的功能如表6-3-2所示。

表6-3-2SCH放置工具栏各按钮的功能6.3.4PCB放置工具栏

欲绘制电路底板图(PCB板图),应先打开PCB编辑器,如图6-3-2所示。PCB布线工具栏一般默认出现在PCB编辑器上部,若没有,可通过执行一次菜单命令View/Toolbars/Placement打开它。

PCB放置工具栏各按钮的功能如表6-3-3所示。图6-3-2PCB编辑器

表6-3-3PCB放置工具栏各按钮的功能6.3.5常用的快捷键

可通过使用快捷键来提高绘图速度。常用的快捷键及功能如表6-3-4所示,使用时注意电脑的输入法必须为英文状态。

表6-3-4常用的快捷键功能表注:X——将浮动图件左右翻转,Y——将浮动图件上下翻转,Space——将浮动图件旋转90度。所谓浮动,是指操作时首先用按住鼠标左键使对象处于浮动状态,然后再按相关快捷键。X

+

A——取消所有被选取图件的选取状态,操作快捷键的方法是:先按第一个键X,再按第二个键A。

电路设计步骤及方法如下所述:

(1)画原理图的主要步骤、方法及工具如表6-4-1所示。

(2)画PCB图的主要方法及工具如表6-4-2所示。6.4电路设计步骤概述

表6-4-1画原理图的主要方法及工具表

表6-4-1画原理图的主要方法及工具表

表6-4-2画PCB图的主要方法及工具表续表

【技能训练目标】

(1)掌握三端稳压电路的原理图绘制和电路板设计的步骤和方法。

(2)重点掌握放置元件的方法和熟悉常用的元件。

【原理图准备】

三端集成稳压电源电路图如图6-5-1所示。6.5设计三端集成稳压电源电路(实例一)

图6-5-1三端集成稳压电源电路图

【技法步骤】

1.原理图设计

1)新建文件

打开桌面的开始菜单,选择单击ProtelDxp图标,进入ProtelDxp的界面。进入ProtelDxp的界面后,在设计文件窗口的PickaTask区中单击CreateanewBoardLevelDesignProject,或者执行菜单命令File/New/PCBProject,创建一个新的PCBProject设计文件。执行上面所说的命令后,创建了一个新的设计文件PCBProject1.PrjPCB,它与“nodocumentsadded”文件夹一起出现在左边的设计文件窗口上,单击菜单命令File/SaveProject,弹出如图6-5-2所示的对话框,先在对话框上面的“保存在(I):”栏目的下拉菜单中选择要保存的地方,然后在“文件名(N):”栏内输入“三端稳压集成电源电路”,“保存类型(T)”栏里的内容不作改动,最后单击保存按钮。

图6-5-2保存PCB设计文件的窗口创建好了一个新的PCBProject设计文件后,接着创建一个新的原理图文件。方法为:执行菜单命令File/New并单击SchematicSheet,即可在项目设计面板Projects里产生一个名为Sheet1.SchDoc的原理图文件,在面板的右边是一片白色的图纸区域,如图6-5-3所示。

执行菜单命令File/Save,选择要保存文件的地方,保存刚刚新建的原理图文件,如图6-5-4所示。

图6-5-3新建一张原理图图纸

图6-5-4保存原理图设计文件

2)设置图纸属性

执行菜单命令Design/Options,打开文件夹选项对话框,我们将图纸大小设置为标准A4格式。如图6-5-5所示,在SheetOptions标签中找到StandardStyles栏,用鼠标单击旁边的下拉按钮,使用滚动栏来向上滚动到A4,将Grids中的选项Snap改为5并选中,最后单击“OK”按钮确认。

图6-5-5设置图纸属性的对话框

3)创建元件

因为系统默认的MiscellaneousDevices.IntLib元件库里有本电路所用到的元件,所以绘制本电路时不需要自制元件。

4)装入元件库

因为MiscellaneousDevices.IntLib里有本电路所用到的元件,所以绘制本电路时不需要再加入其他元件库。如果要加入其他元件库,可单击DXP窗口右下角面板的“Libaries”按钮,打开元件库浏览窗口,弹出如图6-5-6所示的对话框,单击“AddLibrary”按钮选择所要加入的元件库,再单击“Remove”按钮去除元件库,最后单击“Close”按钮关闭元件库。

图6-5-6加入元件库对话框

5)放置元件

绘制原理图的关键步骤之一就是正确地放置元件,有必要认识常用的元件在原理图库中的名称(见表6-5-1)。MiscellaneousDevices.IntLib库是元件与其对应的封装的集成库,它是DXP系统的原理图和PCB编辑器默认的。单击图6-5-6中的“Libraries”按钮可以打开集成库编辑面板。

表6-5-1MiscellaneousDevices.IntLib库里的常用元件续表续表续表将光标移至图纸区域,通过PageUp或PageDown快捷键放大或缩小至合适的原理图编辑工作环境。对照给出的电路图,在图纸中心区域放置元件,首先把最常见的电阻元件放出来,单击菜单命令“Place/Part”(放置/元件)或者单击工具栏中的按钮,弹出放置元件的对话框如图6-5-7所示,在放置元件对话框的第一项“LibRef”中输入“RES2”,并按图纸设置各项参数,单击 按钮,使元件浮动,单击鼠标左键放置该电阻元件。当鼠标左键拖住该电阻处于浮动状态时,按空格键旋转调整好位置,将元件移动到适合的位置上。放置第一个元件后,其他元件的放置方法以此类推。在图纸工作区,按下快捷键PP也可以放置元件,弹出放置元件的对话框,如图6-5-8所示,在放置元件对话框(图的左边)的第一项“LibRef”中输入元件在库中的英文名称,或单击旁边的按钮

在元件浏览的面板中,用鼠标点击选择所需要的元件图形,单击“OK”按钮确定,用上面的方法继续放置电路图里的其他元件。,

图6-5-7放置元件对话框

图6-5-8浏览元件对话框放置元件的方法有多种,要想熟练地放置元件,必须熟悉元件在库里的英文名称。只要在原理图编辑器里输入快捷键PP,在弹出的对话框里输入元件在库里的英文名称,就可以很快地将元件放到图纸区。

6)修改元件的属性

修改元件的属性,即通常修改Designator元件的标号(或序号)、Comment标称值(或参数)、Footprint封装形式等。修改元件属性的方法一般有三种:

第一种:使用快捷键PP,弹出如图6-5-7所示的对话框,依次在对话框里的Designator、Comment、Footprint项里填写相应的内容,如R?—R1,RES2—1K,R400—AXIAL-0.4。

第二种:用鼠标光标指向已放置元件的中心区,双击鼠标左键,弹出元件属性的对话框,在对话框里的Designator、Comment、Footprint项填写相应的内容,逐个元件按照这样的步骤来修改属性。第三种:在放置元件的过程中,使元件处于浮动状态,这时按键盘上的Tab键,同样弹出元件属性的对话框,分别在对话框的Designator、Comment、Footprint项里填写相应的内容,放一个元件就修改一个元件的属性。

Footprint项的添加方法是:用鼠标双击元件打开元件属性对话框,如图6-5-9所示,单击“Add”按钮,弹出一个如图6-5-10所示的对话框,单击Footprint选项,然后单击“OK”按钮确定,弹出如图6-5-11所示的对话框,再单击按钮“Browse…”按钮弹出选择相应的封装库里的封装确定即可添加自制的封装。

修改、添加本电路元件的属性(标号、标称值、封装形式)可按表6-5-2所示的内容进行。

图6-5-9添加封装形式

图6-5-10选择元件的属性对话框图6-5-11添加封装的对话框

表6-5-2稳压电源电路元件列表

7)元件布局

按照给出的电路图,拖动并调整好各元件的位置,得到如图6-5-12所示的元件布局图。

8)连线

单击工具栏的连线按钮 或单击菜单命令Place/Wire即可连线。

移动十字光标到元件引脚处,出现一个红色米字状图形,表示该点可连接,单击左键确定,单击右键可取消连线状态。如果连错线,可先按E

+

D快捷键,然后把十字光标对准要删除的导线,单击即可删除。

图6-5-12稳压电源电路元件的布局图

9)检查、修改

对照给出的图纸,在电脑里检查所绘制的电路图是否合理,元件布局是否整齐、美观。

修改的具体操作有:首先执行命令Design/Option,弹出属性对话框,在其中的Grids区中,将Snap选项前的“√”去掉,单击“OK”按钮退出,然后对照给出的原理图,修改元件的属性,调整元件参数的位置。在图纸右下角的标题栏里放置一个Text,双击打开Text的对话框,输入“三端集成稳压电源电路”,单击“change”按钮,将字体设置为二号、宋体、加粗,这样就绘制好如图6-5-1所示的稳压电源电路原理图。

10)保存

修改好原理图后,单击主菜单工具栏的 按钮可以保存画好的原理图设计文件。

2.印刷电路板图设计(PCB)

1)新建文件

如图6-5-13所示,创建一个PCB文件,单击菜单命令File/New/PCB,在项目设计面板中就会产生一个名为PCB1.PcbDoc的电路板图文件,面板的右边是一片白色的绘图区域(见图6-5-14)。

图6-5-13创建PCB文件

图6-5-14新建的PCB窗口

2)规划电路板

规划电路板的具体操作有:通过键盘上的PageUp和PageDown键来控制合适的窗口,单击设计窗口面板下的Keep-OutLayer禁止布线层。使用工具按钮 来量尺寸,单击放置工具栏中的画导线按钮 或执行菜单命令“Place/Wire”,画出一个长7cm、宽5cm的矩形边框;分别在矩形框里的四个角落处,单击工具栏按钮 放置四个焊盘,作为安装固定螺丝的定位孔,设置孔的直径为3.5

mm,但要求孔离板边最少2.5mm。与定位孔圆心半径5mm范围内一般要求无导线和元件(如图6-5-15所示)。

图6-5-15规划电路板板框

3)自制元件封装

在设计电路板的实践中,往往发觉ProtelDXP系统自带的元件库的封装不够用,又或者所找到的封装不符合实物的尺寸。因此,在设计电路板前,先要对元件实物外形进行测量,并记录数据。我们通常使用一种公英制的钢尺来测量距离,它一面的最小单位为mm,另一面的最小单位为mil(见图6-5-16)。图6-5-16公英制的钢尺充分考虑元件引脚间的距离以及焊盘的形状等因素,以便在电脑里自己动手制作元件的封装。自制元件封装的方法一般是:执行菜单命令File/New/PCBLibrary,创建一个封装库,进入编辑区。因为元件实物在水平面的垂直投影线所构成的外形可表示元件封装形式,所以利用编辑区的画线工具和测量距离工具,画出元件的外形,量好距离放置焊盘,这样就可以完成自制封装的过程,元件封装尺寸见图6-5-17。

图6-5-17元件封装尺寸对照图

4)导入封装

要添加自制的封装库,必须先打开原理图编辑环境,执行菜单命令Design/UpdatePCBPCB1.PcbDoc(如图6-5-18所示)。

在弹出的如图6-5-19所示的导入封装的对话框中,单击 按钮导入封装,然后单击

按钮关闭该对话框。

如图6-5-20所示,打开PCB文件窗口,看到一排封装放在板框的右边。

图6-5-18执行菜单命令Design/UpdatePCBPCB1.PcbDoc

图6-5-19导入封装的对话框

图6-5-20导入封装到PCB编辑区

5)封装布局

将图6-5-20中的Sheet1绿色矩形框删除,按住鼠标左键将框外的一个个封装拖住移进电路板框内,当使封装处于浮动状态时,按空格键可旋转封装,摆好封装在电路板框内的位置。若LM7812三端稳压集成工作时间过长,则它的发热量很大,易损坏集成内部的电路,因此必须在LM7812集成块上安装一块散热块。使用鼠标和键盘调整各元件封装在电路板里的位置,使之得到如图6-5-21所示的元件封装布局图,单击按钮 或者执行菜单命令View/Boardin3D,浏览元件封装布局的3D效果图,如图6-5-22所示。

图6-5-21三端稳压集成电源电路的封装布局

图6-5-22三端稳压集成电源电路封装布局的3D效果

6)布线设计

单击 按钮或者执行菜单命令Place/InteractiveRouting即可画导线,将线宽设置为1mm,然后用线将所有网络标号的焊盘连接起来。

7)检查、修改

检查元件封装、导线的连接、参数等,若发现错误之处,则应马上修改,最后得到如图6-5-23所示的三端稳压集成电源电路布线图,其中变压器T左边的两只不布线的焊盘是用来接交流220

V电源导线的。

图6-5-23三端稳压集成电源电路布线图

8)保存

修改完后,单击主菜单工具栏的 按钮即可保存PCB设计文件。

【练习】

1.简单概括使用ProtelDXP软件绘制电路原理图设计步骤和设计印制电路板的操作

步骤。

2.对照附录表6-5-1,将常用的元件放置到原理图编辑区,并将元件排列整齐。

3.对照实例一,绘制图6-5-1所示的原理图,并设计其PCB图。

4.绘制如图6-5-24所示的分立元件的直流稳压电源电路,并完成它的电路板设计。

图6-5-24分立元件的直流稳压电源电路

【技能训练目标】

(1)掌握无线话筒电路的原理图绘制和电路板设计的步骤和方法。

(2)重点掌握创建元件的方法。

【原理图准备】

无线话筒电路原理图如图6-6-1所示。6.6设计无线话筒电路(实例二)

图6-6-1无线话筒电路原理图

【技法步骤】

1.原理图设计

1)新建文件

执行菜单命令File/New/PCBProject,创建一个新的PCB设计文件;单击菜单命令File/SaveProject选择合适的保存位置,并以“无线话筒电路.Project”为名;在该设计文件下,执行菜单命令File/New/SchematicSheet,创建一个原理图文件;执行菜单命令File/Save保存在合适的位置,并改名为Sheet2.SchDoc。

2)设置图纸属性

执行菜单命令Design/Option,弹出图纸参数属性框,将图纸设置为A4、横向、白底。

3)创建元件

除了中间有抽头的电感线圈以外,其他元件在系统默认的集成元件库MiscellaneousDevices.IntLib里都可以找到,因此,自己开始动手创建一个中间有抽头的电感线圈。创建中间有抽头的电感线圈元件的操作步骤如下:

(1)执行菜单命令File/New/SchematicLibrary,如图6-6-2所示,DXP系统调出原理图元件库编辑器,默认出现一个空白元件库Schlib1.SchLib,在空白的编辑区里创建元件,执行菜单命令Tools/NewComponent,在元件库新建一个元件。由于空心的电感线圈在元件库MiscellaneousDevices.IntLib中已存在,并且中间抽头的电感线圈与空心电感线圈元件相似,所以创建一个有中间抽头的电感线圈的符号只需在一个空心的电感线圈的中间处加上一个引脚即可。

图6-6-2创建一个空白的元件库

(2)打开MiscellaneousDevices.IntLib元件库,如图6-6-3所示。执行菜单命令File/Open,在弹出的对话框里选择DXP系统文件的元件库保存的地方(一般存在C:/ProgramFiles/Altium/Library)。如图6-6-4所示,双击或右击“MiscellaneousDevices.IntLib”选择“打开”按钮打开元件库编辑器。

图6-6-3执行菜单命令File/Open弹出的对话框图6-6-4打开系统默认的元件库的对话框

(3)调出空心电感线圈,并将其复制到新建的元件库编辑区。如图6-6-5所示,在项目设计面板Projects中单击“LibraryEditor”按钮,打开原理图元件库编辑面板。在原理图库编辑面板浏览选中空心电感线圈Inductor,如图6-6-6所示,选定空心电感线圈Inductor,使用Ctrl

+

C快捷键,在编辑区出现一个“十字针”状态,对准电感线圈,单击鼠标左键,完成复制元件命令。

单击“Projects”按钮,回到刚才新建的“Schlib1.SchLib”元件库中,使用Ctrl

+

V快捷键将电感线圈粘贴到编辑区中。

图6-6-5打开原理图元件库编辑器

图6-6-6选中编辑器中的空心电感线圈

(4)在空心电感中间添加一个引脚。单击原理图元件库按钮 放置引脚,在放置引脚处于浮动状态时,单击键盘的“Tab”键,弹出引脚属性的对话框。如图6-6-7所示,将引脚名“DisplayName”项里的“0”改成“3”,将引脚号“Designator”项里的“0”改成“3”,将两个“Visible”前的“√”去掉,隐藏引脚号和引脚名,将引脚的长度“Length”项里的“30”改成“10”。如图6-6-8所示,用鼠标按住引脚,按空格键将引脚没有“*”处的那端旋转并放到空心电感线圈的中央处,这样就做成一个中间有抽头的线圈元件(见图6-6-9)。

(5)执行菜单命令File/Save,保存新建的元件库。

图6-6-7引脚的属性对话框

图6-6-8在空心电感线圈上放置引脚图6-6-9中间有抽头的线圈元件

4)装入元件库

在图纸区,元件库里只有一个系统默认的Miscellan-

eousDevices.IntLib库。如果要装入其他的元件库,那么在图6-5-6中,首先单击DXP窗口右下角面板的按钮“Libaries”,打开元件库浏览窗口,单击元件库管理窗口的“Libaries”按钮,弹出对话框,并单击“AddLibrary”按钮选择所需要的元件库确定装入,再单击“Remove”按钮去除元件库,最后单击“Close”按钮关闭元件库。

5)放置元件

对照给出的电路图,参考表6-6-1,单击菜单命令“Place/Part”(放置/元件)或者单击工具栏中的 按钮,或使用快捷键PP,输入元件在库中的名称,在图纸中心区域放置元件。

6)修改元件的属性

执行放置命令(快捷键PP)后,弹出如图6-5-7所示的放置元件对话框,在第一项“LibRef”栏中输入元件的英文名称“res1”,电阻 为标准电阻,在国际上流行使用。在第二项“Designator”栏输入元件的标号“R1”。在第三项“Comment”栏输入元件的标称值“4.7K”。在第四项“Footprint”栏输入元件的封装形式“AXIAL-0.4”,以上输入的元件名称的英文不分大小写,放置了第一个电阻以后,单击“OK”按钮确定即可。接着连续放置R2、R3、R4、R5四个电阻并修改元件的标号、标称值、封装形式,分别确定放置元件,单击“Cancel”按钮退出放置元件状态。按照以上的方法放置其他元件,在放置元件的对话框里或双击元件弹出的属性框里修改元件的参数(标号、标称值、封装形式),各元件参数列表如表6-6-1所示。

表6-6-1元件参数列表续表执行完放置命令后,在图纸编辑区中,元件处于浮动状态,这时按下键盘上的“Tab”键,弹出元件属性的对话框,在相应的项目修改元件的标号、标称值、封装形式,这样可以提高修改元件属性的速度。

执行菜单命令“Place/PowerPort”(放置/电源端口)或单击工具栏中的 按钮放置接地符号。当接地符号处于浮动状态时,按下键盘上的“Tab”键,弹出如图6-6-10所示的属性设置对话框。在“Style”选项中选择“PowerGround”,在“Net”栏里输入“GND”,单击“OK”按钮确定。

图6-6-10电源/接地端口属性对话框

7)元件的布局

元件文字符号的标注方法有:一般垂直方向的元件标注在元件右侧,元件位置拥挤时也可灵活处理,元件的标称值过长的可以逆时针转90度放置。水平方向标注的一般项目代号在元件上方,元件的标称值在元件下方。元件拥挤时可水平放置,元件的标号在前,元件的标称值在后。

按住鼠标左键拖住元件移动,或用鼠标拖住元件处于浮动状态,按空格键(或X、Y键)改变元件的放置方向,调整好元件的位置,得到如图6-6-11所示的电路图布局。

图6-6-11元件的布局图

8)连线

单击工具栏的连线按钮 ,或执行菜单命令Place/Wire连线,移动十字光标到元件引脚处,出现一个红色米字状图形,表示该点可连接,单击左键确定。连线的方法可概括为:单击第一次左键确定连线的起点,单击第二次左键确定连线的转折点,第三次确定连线的终点,单击右键取消连线状态。按照连线的方法,移动连线状态的十字光标单击左键确定。重复连线步骤,在导线连接处系统默认自动产生节点,双击节点,将每个节点默认的大小“Smallest”设置为“Small”。

9)检查、修改

检查修改,调整好元件的标号、标称值的位置,这样就完成了如图6-6-1所示的电路原理图。

10)保存

单击主菜单工具栏的 按钮可保存原理图设计文件。

2.印刷电路板图设计

1)新建文件

打开PCB设计文件,执行菜单命令Files/New/PCB,创建一个PCB文件,进入印刷电路板编辑器,执行菜单命令Files/Save打开保存文件的对话框,将系统默认的文件名PCB1.PcbDoc改为PCB2.PcbDoc。

2)规划电路板

通过键盘上的PageUp和PageDown键将图纸放大或缩小至合适的编辑区,单击设计窗口面板下的KeepOut禁止布线层。单击放置工具栏中的画导线按钮 或执行菜单命令Place/Wire,画一个长7

cm、宽5

cm的矩形边框,分别在矩形框里的四个角,单击工具栏按钮 放置四个直径为3.5

mm的焊盘,作为安装固定螺丝的定位孔。

3)自制封装

由于系统默认的集成元件库里的封装不够用,所以必须动手制作适合本电路实际要求的封装,如表6-5-2元件参数列表里的BM(话筒)、C4(可变电容)等等。自制封装的方法是:如图6-6-12所示,用公英制钢尺测量元件实物轮廓的尺寸,将测量元件实物的相关尺寸记录下来。执行菜单命令File/New/PCBLibrary,创建一个新的元件库PcbLib1.PcbLib。按照图6-6-12所示的尺寸标准自制下列元件的封装形式,使用画线工具按钮 画元件的边框线,使用画圆弧线工具按钮 画电容的外形,使用尺寸标注工具按钮 或状态栏左下角光标移动的坐标提示 进行量距离,使用按钮 放置焊盘。每制作完一个封装,别忘了将封装上的尺寸标注删除和保存封装库编辑文件。

图6-6-12无线话筒电路封装尺寸示意图

4)导入封装

如图6-6-5所示,单击DXP窗口右下角面板的“Libaries”按钮,打开元件库浏览窗口,单击菜单命令“Design-Add/RemoveLibrary”或单击工具栏中的 按钮,弹出如图6-6-13所示的对话框,单击对话框的 按钮,选择所要存放的位置。单击 按钮移除元件库,单击 按钮关闭对话框。

图6-6-13导入封装库的对话框执行菜单命令Design/ImportChangesFrom【无线话筒电路.PrjPcb】,利用元件的网络导入元件封装。弹出如图6-5-19所示的对话框,单击 按钮,在对话框里的状态显示栏里打“√”,单击 按钮关闭对话框,将封装导入PCB编辑区。接着点取绿色框,按Delete键将绿色框删除。

5)封装布局

用鼠标将板框旁边的所有封装拉进框内,并旋转调整好位置,得到如图6-6-14所示的布局。单击 按钮,浏览电路板的3D效果的布局,检查封装的摆设是否美观、整齐及合理。

6)布线设计

单击放置工具栏中的画导线按钮 交互布线,或执行菜单命令“Place/Wire”,按Tab键将线宽修改为1

mm,沿着绿色的网络预拉线来布线。布线的时候,一般在底层布线,导线转弯使用135度角的走线,不要垂直和成锐角走线,最后得到如图6-6-15所示的电路板布线图。

图6-6-14无线话筒电路元件布局图

图6-6-15无线话筒电路的布线图

7)检查、修改

仔细观察已画好的布线图,对照电路板布局和布线的原则,修改不妥之处。

8)保存

单击 按钮或执行菜单命令File/SaveAll保存文件。

9)打印

ProtelDXP的打印方法比较简单。单击 按钮或执行菜单命令File/PrintPreview…,如图6-6-16所示,弹出打印预览的窗口,单击 按钮,设置打印机参数,确定打印,打印机就可以将PCB图纸打印出来。

图6-6-16PCB打印预览的窗口

【练习】

1.对照本节的实例二,绘制图6-6-1所示的原理图,并设计其PCB图。

2.绘制如图6-6-17所示的实用电话防盗器电路,并设计其PCB图。

图6-6-17实用电话防盗器电路图

【技能训练目标】

(1)掌握图6-7-1所示电冰箱断电延时保护电路的原理图绘制和电路板设计的步骤和方法。

(2)重点掌握创建元件封装的方法。

【原理图准备】

电冰箱断电延时保护电路原理图如图6-7-1所示。6.7设计电冰箱断电延时保护电路(实例三)

图6-7-1电冰箱断电延时保护电路原理图

【技法步骤】

1.原理图设计

1)创建文件

执行菜单命令File/New/PCBProject,创建一个新的PCB设计文件,执行菜单命令File/SaveProject选择合适的位置保存,并以“电冰箱断电延时保护电路.Project”为名,在该设计文件下,执行菜单命令File/New/SchematicSheet,创建一个原理图文件,执行菜单命令File/Save将其保存在合适的位置,并改名为Sheet3.SchDoc。

2)设置图纸属性

执行菜单命令Design/Option,弹出图纸参数属性框,将光标移入对话框,将图纸设置为A4、横向、白底。

3)创建元件

由于本节电路元件可以从Protel99系统的元件库中调入,所以不需自己创建新的。

4)装入元件库

因为系统默认的MiscellaneousDevices.IntLib里没有足够的本电路所需要的元件,所以绘制时还需要查找元件或自制元件。但是,Protel以前版本保留了丰富的元件库,如Protel99se版本的元件库ProtelDOSSchematicLibraries.ddb里有555等一些数字电路集成。如果用户的操作系统安装ProtelDXP和Protel99se,可通过以下方法来调用并放置本电路的核心元件555:单击 按钮,打开如图6-7-2所示的对话框,并选择Protel99se安装目录下的Library/sch文件夹下的ProtelDOSSchematicLibraries.ddb,单击 按钮,在弹出的对话框中,单击 按钮确定即可。

图6-7-2找出ProtelDOS元件库所处的位置如图6-7-3所示,单击Project方案的ProtelDOSSchematicLibraries元件库,双击其中的子元件库ProtelDOSSchematicLinear,弹出如图6-7-4所示的窗口。

同理,用同样的方法也打开99se默认的基本元件库MiscellaneousDevices.ddb,以便在放置元件操作将元件放置到图纸区。

图6-7-3项目文件的Project面板图6-7-4打开元件库ProtelDOSSchematic

5)放置元件

如图6-6-5所示,单击窗口左边的 按钮,弹出LibraryEditor对话框,如图6-7-5所示,用鼠标单击555元件,单击 按钮放置555元件至Sch编辑区。

将MiscellaneousDevices.ddb的元件库编辑面板调出,用以上同样的方法放置CON2(电源接线端子Power)和RELAY-SPDT(继电器K)到图纸编辑区。

图6-7-5元件库编辑器对话框先将放出的元件集成555、电源接线端子Power、继电器K的属性修改与表6-7-1的对应内容一致。然后对照给出的电路图和表6-7-1,将最常见的电阻元件放出来,单击菜单命令“Place/Part”(放置/元件)或者单击工具栏中的 按钮,弹出放置元件的对话框,在对话框中的“LibRef”栏输入元件的英文名称“res2”,输入元件的标号、标称值、封装形式并确定。同理放置电路中的其他元件。

表6-7-1电冰箱断电延时保护电路元件列表续表

6)修改元件的属性

对照图6-7-1,将放置的所有元件的标号与标称值修改并调整好。

7)元件的布局

按住鼠标左键拖住元件移动,或用鼠标拖住元件使其处于浮动状态,按空格键(或X、Y键)旋转元件,调整好元件的位置,按照如图6-7-6所示的元件布局图来完成原理图的布局。

图6-7-6电冰箱断电延时保护电路原理图的元件布局

8)连线

单击工具栏的按钮 ,将图6-7-6所示的元件连好。

9)检查、修改

仔细对照图6-7-1,使用上面所介绍的方法,认真检查电路是否有电气的错误,手工修改元件的参数、位置、连线等,最后得到电冰箱断电延时保护的电路图。

10)保存

单击 按钮或执行菜单命令File/Save保存文件。

2.印制电路板图设计

1)新建的PCB文件

在电冰箱断电延时保护电路的设计文件下,执行菜单命令File/New/PCB,创建一个印制电路板文件,执行菜单命令File/Save保存在合适的位置,并改名为PCB3.PcbDoc。

2)规划电路板

在PCB编辑区内规划7

cm

×

5

cm的电路板方形框。

3)自制封装

如图6-7-7所示,通过量好元件实物的尺寸,按照尺寸要求来制作所需要的元件封装。

图6-7-7自制封装的尺寸对照图下面以创建一只继电器为例,来介绍创建封装的方法:

(1)创建封装库文件。在PCB设计文件的工作环境下,单击菜单命令File/New/PCBLibrary,新建一个名为Pcblib1.PcbLib的PCB封装库,系统默认打开封装库编辑器。

(2)绘制元件的外形。使用快捷键Q切换封装库编辑状态的单位“mm”与“mil”,单击封装库编辑区左下角的板层选项的丝印层TopOverlay来制作封装,并在丝印层TopOverlay下单击工具栏的 按钮画一个长876

mil、宽660

mil的外形框。

(3)放置焊盘。单击菜单命令Place/Pad或单击工具栏中的 按钮,然后按Tab键,打开如图6-7-8所示的焊盘属性对话框,将原来对话框里的“Designator”序号“0”修改为“1”,然后确定连续放置5个焊盘。

图6-7-8焊盘的属性对话框

(4)调整焊盘的间距。按照继电器实物的引脚间的间距,参考图6-7-7记录的继电器的尺寸,使用工具栏的尺寸工具按钮 ,把5个焊盘放到矩形框内并调整好位置,然后将尺寸的标注删除,得到如图6-7-9所示的图形。单击工具栏的 按钮进行画线,将有开关功能的焊盘标注出来,最后得到如图6-7-10所示的封装。

图6-7-9调整好焊盘间距的封装图形图6-7-10继电器的封装图形

(5)保存封装库文件。单击菜单命令File/Save,打开保存文件对话框,选择保存的路径,在“文件名”文本框里将原文件名改为“dbxbh.PcbLib”,这样就完成了一个封装形式的制作。

4)导入封装

添加自制的封装库,打开原理图编辑环境,执行菜单命令Design/UpdatePCBPCB3.PcbDoc,将封装导入PCB编辑区。

5)封装布局

调整元件封装位置,最终得到如图6-7-11所示的电路板布局。单击 按钮,浏览电路板的3D效果的布局,检查封装的摆设是否美观、整齐及合理。

图6-7-11电路板封装布局图

6)布线设计

如图6-7-12所示,单击 按钮画导线,直至布线完成为止。

图6-7-12电路板布线图

【练习】

1.对照实例三,绘制图6-7-1的原理图,并设计其PCB图。

2.绘制如图6-7-13所示的与非门音乐门铃电路,并完成它的电路板设计。(提示:按钮S1、蜂鸣器BELL、电位器RP1~RP3的封装形式要自制。)

图6-7-13与非门音乐门铃电路

【技能训练目标】

(1)掌握四路防盗器电路的原理图绘制和电路板设计的步骤和方法。

(2)重点掌握导入网络表、手工布线的方法和一般要求。

【原理图准备】

四路防盗器电路图如图6-8-1所示。6.8设计四路防盗器电路(实例四)

图6-8-1四路防盗器电路图

【技法步骤】

1.原理图设计

1)新建文件

创建一个设计文件,新建一张原理图图纸,执行菜单命令File/New/PCBProject,创建一个新的PCB设计文件,单击菜单命令File/SaveProject选择合适的位置保存,并以“四路防盗器电路.Project”为名。在该设计文件下,执行菜单命令File/New/SchematicSheet,创建一个原理图文件,执行菜单命令File/Save保存在合适的位置,并改名为Sheet4.SchDoc。

2)设置图纸属性

首先设置图纸的大小为A4,然后确定设置的光标选项,设置它的作用是给放置元件、连接线路带来方便。执行菜单命令Design/Options,在图纸属性框中的如图6-8-2所示的栏目中,“10”表示图纸编辑区的一个可视栅格。为了绘图方便,绘图时,光标和栅格一般设置为“5”(相当于绘图时光标在图纸编辑区中移动半格),若去掉“Snap”项目前的“√”,那么光标在图纸编辑区里移动的距离是最小的。“Visible”项目表示设置可视栅格的信息,绘图时一般保留“Visible”项目前的“√”,否则绘图时就看不见栅格,栅格的作用在绘图时可当标尺来参考。设置光标和栅格的属性后,其他的图纸属性(如方向、标题栏等)一般为默认便可。图6-8-2设置光标

3)创建元件

由于本电路的元件可以从Protel99se的元件库找到,所以不需要创建元件。

图6-8-3打开Protel99se原理图元件库的对话框

4)装入元件库

ProtelDXP以前的版本中保留了丰富的原理图元件符号,因此使用Protel99se版本的元件库时会觉得非常顺手。如Dos版本留下的ProtelDOSSchematicLibraries.ddb元件库、Sim.ddb元件库、MiscellaneousDevices.ddb元件库等。如果在ProtelDXP的环境下可以用到以前版本(特别Protel99版本)的元件库,那么对于用户来说,资源不会因此浪费。由于ProtelDXP系统默认的集成库MiscellaneousDevices里没有足够的元件,所以必须将以前版本的元件库装入到ProtelDXP中。下面介绍如何将Protel99se中的元件库装入ProtelDXP中。单击菜单命令File/Open,如图6-8-3所示,打开Protel99se原理图元件库所在的位置(前提条件是Windows系统安装了Protel99se和ProtelDXP两个软件)。单击打开按钮,弹出如图6-8-4所示的对话框,单击“Yes”按钮确定。如图6-8-5所示,打开的元件库排列在设计文件的面板里。

图6-8-4确定转换对话框图6-8-5项目设计文件面板

5)放置元件

添加刚刚建立的元件库,使用快捷键PP放置元件,弹出放置元件的对话框,在放置的对话框第一项“LibRef”中输入“4011”,修改元件的属性,这样就放置完第一个元件4011,然后用同样的方法继续放置其他元件。

6)修改元件的属性

双击元件,在弹出的对话框里的相应项输入内容,或在放置元件时当元件处于浮动状态中,按Tab键修改属性框的内容。参照表6-8-1完成元件属性(标号、标称值、封装形式)的修改,在绘制PCB图之前,将自制好的封装库调入PCB编辑区中。

表6-8-1四路防盗器电路的元件列表续表续表

7)元件布局

如图6-8-6所示,调整好各元件的位置。

8)连线

按照图6-8-6,单击SCH放置工具栏的按钮,将线连好。

9)检查、修改

检查、修改、整理文件,得到如图6-8-1所示的电路图。

图6-8-6四路防盗器电路的元件布局

10)保存

单击菜单命令File/SaveProjectAs,保存刚才的原理图元件库设计文件,弹出如图6-8-7所示的对话框,选择ProtelDXP打开的类型“SCHLibraryVersion5.0”保存并确定。

图6-8-7文件保存类型对话框

2.印制电路板图设计

1)新建文件

在四路防盗器电路的设计文件下,执行菜单命令File/New/PCB,创建一个印制电路板文件,执行菜单命令File/Save将文件保存在合适的位置,并改名为PCB4.PcbDoc。

2)规划电路板

如图6-8-8所示,在禁止布线层Keept-OutLayer上,单击画导线工具按钮,画出一个长90

mm、宽70

mm的矩形框,在框内四个角落处放置四个直径为3.5

mm的焊盘。

图6-8-8四路防盗器的电路板框

3)自制封装

本电路中,CB1~CB4跳线使用了电脑鼠标的轻触开关,由于鼠标的轻触开关的封装在系统默认的集成元件库里找不到,所以必须按照实物亲自动手制作封装,其他如BELL蜂鸣器、D3~D6发光二极管、电源接插件JP1、三极管VT1、电容C1与C2都需要自制封装。用有mil和mm单位的直尺的工具来量元件尺寸,将测量元件实物的相关尺寸记录下来。打开新建的元件封装库PCBLib1.PcbLib,进入封装编辑区,单击菜单命令Tools/NewCommpentor创建封装,按照图6-8-9所示的尺寸标准自制下列元件的封装形式。

图6-8-9自制封装尺寸对照图

4)导入封装

在PCB编辑环境下单击菜单命令Design/ImportChangesFrom[四路防盗报警电路.PrjPcb],弹出如图6-5-19所示的对话框,单击

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