1、計算機輔助繪圖訓(xùn)練課程設(shè)計報告專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 一計算機輔助繪圖訓(xùn)練的目的 1、熟悉Altium Designer繪圖環(huán)境，各個功能模塊，界面環(huán)境設(shè)置方法以及文件管理方法。 2、理解用Altium Designer設(shè)計電子電路的基本思想。 3、掌握用Altium Designer電子電路原理圖的基本方法。4、掌握用Altium Designer繪制電子電路PCB板的過程。5、具體應(yīng)用和鞏固單片機甚至本專業(yè)課程的理論知識，了解并學(xué)會計算機繪圖軟件protel 99 se 或Altium Designer的使用。掌握好一般的繪圖方法及步驟，培養(yǎng)

2、學(xué)生有的計算機繪圖能力，并為后繼的專業(yè)課及工作打下扎實的基礎(chǔ)。 6、通過原理圖及PCB板圖的繪制，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，使學(xué)生具有能夠選擇合方案、合理布局、合理布線的能力。二繪圖要求練習(xí)部分： 1、按照單片機理論考試中綜合題第3題，畫出硬件電路的原理圖及板圖。試設(shè)計一簡易秒表，使得七段符顯示管的a-g分別接在單片機的P1口上，輸出低電平時，顯示管點亮，要求從“0”顯示到“9”，延時間隔為1秒。畫出硬件電路圖并說明實現(xiàn)方法。 2.在原理圖庫中做一新元器件（STC單片機）設(shè)計部分： 1.在STC單片機系列中選一款，畫出原理圖和板圖，要求：（1）設(shè)復(fù)位鍵(2) 設(shè)電源指示燈(3) 6位數(shù)碼管（或4個）

3、，16（或8個）個發(fā)光二極管(串口驅(qū)動)（4）6個（或4個）按鍵（5）設(shè)232口轉(zhuǎn)換，可在線編程（或有編程/運行兩種工作模式）（6）其他口線都由端子引出，并設(shè)有+5V輸入端子。 (自己上網(wǎng)查STC系列芯片及管腳管腳) 2、自己上網(wǎng)檢索其他型號單片機，希望功能更多些，畫出相關(guān)原理圖。 考試部分：要求： （1）用單片機實現(xiàn)交通燈的功能，繪制原理圖，生成PCB （2）板子尺寸 2700mil*2900mil （3）電源、接地線寬 30mil （4）其他 15mil （5）插座焊盤距離100mil （6）焊盤孔徑30mil，外徑70mil （7）交通燈12個LED燈3*4正方形排列（8） LED燈封裝

4、管腳距離100mil，外徑200mil （9）晶振管腳距離200mil，寬120mil，長200mil （10）電解電容管腳距離100mil，外徑200mil （11）分布電容管腳距離100mil，寬100mil，長200mil三繪圖過程及所遇到的問題剛開始繪制簡易秒表原理圖和板圖時，我用的是protel 99 se 繪制，在繪制原理圖和板圖前也對protel 99 se 軟件的使用進(jìn)行了認(rèn)真的學(xué)習(xí)，但在繪制完原理圖后，制作封裝時遇到了難題，用protel 99 se 制作出來的封裝導(dǎo)因不出來而無法進(jìn)行使用，導(dǎo)出的網(wǎng)絡(luò)表*.NET也無法導(dǎo)出PCB圖。因此，第二天我改用了Altium Desig

5、ner軟件進(jìn)行繪圖，當(dāng)然也對繪圖軟件Altium Designer的使用進(jìn)行了學(xué)習(xí)。看了一個90分鐘學(xué)會altium designer的視頻。練習(xí)部分：1. 簡易秒表原理圖及PCB圖的繪制方法及步驟 （1)打開繪圖軟件Altium Designer ，在“文件” 選項下新建一個PCB工程，然后再分別新建原理圖文件和PCB圖文件，并將它們保存在同一個文件夾下。 （2）在“設(shè)計”選項下，點開瀏覽庫，添加自己到網(wǎng)上下載的單片機及常用器件的原理圖庫和封裝庫文件，并添加自己制作的原理圖庫和封裝庫文件且安裝。 （3）在原理圖文件*.SchDoc中繪制原理圖。 1）從原理圖庫里邊找到80c51單片機，導(dǎo)出來

6、將其放置在電路原理圖中。 2）從原理圖庫中找到電容、電阻等，并找好電源、接地地線，按照復(fù)位電路圖的接線規(guī)則，用導(dǎo)線把他們連接起來，形成復(fù)位電路，并將其接到80c51單片機的RST引腳上。 3）從原理圖庫中 找到電容、晶振等器件，按照晶振電路的接線規(guī)則，用導(dǎo)線把他們連接起來，形成晶振電路。并分別把他們連接到單片機的XTAL1和XTAL2引腳上。 4）從原理圖庫中找到電阻、數(shù)碼管。數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g、dp引腳分別串接一個電阻，并將其連接到單片機的P1口上。 5）將80c51單片機上的電源引腳和接地引腳分別接上電源和地。 6）檢查上述原理圖繪制過程中是否存在漏接、錯接等現(xiàn)象。（4）繪

7、制PCB板圖 1）在原理圖文件中，選中80c51單片機并雙擊，在footprint中添加封裝從自己制作的封裝庫或網(wǎng)上下載的封裝庫中找到DIP40并添加。 2）同樣，在原理圖文件中，分別選中電容、電阻、晶振、數(shù)碼管等雙擊，按照1）中的方法找到封裝并分別添加。 3）在設(shè)計選項下，點擊Import changes.檢測是否存在錯誤，若存在錯誤，則回去更改錯誤；若無誤，則全部執(zhí)行更改。然后關(guān)閉該窗口。 4)點擊“設(shè)計”下的Update PCB Document ,更新更改。 5）在PCB 文件中，查看PCB圖，合理布局，盡量緊湊，節(jié)約板材，并設(shè)置板子的大小。 6）布局完成后，設(shè)定線寬，在“自動布線”選

8、項下，點擊全部，而后點擊編輯規(guī)則，選擇Width(線寬)，分別對所有、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)置，對所有，線寬的最小值為10mile,最大值為20mile,最佳線寬設(shè)置為15mile；再新建一個網(wǎng)絡(luò)布線規(guī)則，所選擇對象為電源線，線寬最大值最小值最佳值都設(shè)置為30mile,點擊應(yīng)用并確定。 7）可選擇手動布線或自動布線，此次選擇自動布線。 8）檢查線寬是否與設(shè)置的線寬一致，是否存在少線，未連接上等現(xiàn)象，若都無誤，則將PCB工程、原理圖文件、PCB文件保存。 （5）繪制出的原理圖如下 （6） PCB圖如下 （7）網(wǎng)絡(luò)元件清單 2.在原理圖庫中做一新元器件方法及步驟 (1)打開繪圖軟件Altium Designe

9、r，在“文件”選項下新建一個原理圖庫文件并保存。 (2)在網(wǎng)上查找一個STC單片機，并按照所找的STC單片機繪制這一元件。 (3)所繪制的新元器件STC單片機如下： 設(shè)計部分：1、設(shè)計部分原理圖及PCB圖的繪制方法及步驟（1)打開繪圖軟件Altium Designer ，在“文件” 選項下新建一個PCB工程，然后再分別新建原理圖文件和PCB圖文件，并將它們保存在同一個文件夾下。（2）在“設(shè)計”選項下，點開瀏覽庫，添加自己到網(wǎng)上下載的單片機及常用器件的原理圖庫和封裝庫文件，并添加自己制作的原理圖庫和封裝庫文件且安裝。（3）在原理圖文件*.SchDoc中繪制原理圖。 1）從原理圖庫里邊找到80c5

10、1單片機，導(dǎo)出來將其放置在電路原理圖中。 2）從原理圖庫中找到電容、電阻等，并找好電源、接地地線，按照復(fù)位電路圖的接線規(guī)則，用導(dǎo)線把他們連接起來，形成復(fù)位電路，并將其接到80c51單片機的RST引腳上。 3）從原理圖庫中 找到電容、晶振等器件，按照晶振電路的接線規(guī)則，用導(dǎo)線把他們連接起來，形成晶振電路。并分別把他們連接到單片機的XTAL1和XTAL2引腳上。 4）從原理圖庫中找到電阻、數(shù)碼管。4個數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g、dp引腳連接到單片機的P0口上,數(shù)碼管的共陽極接到三極管的c極上，三極管的b極串接一個電阻接到單片機的p2.0口。 5）單片機的p3.1口和p3.2口接到JI上將8

11、0c51單片機上的電源引腳和接地引腳分別接上電源和地。 6）檢查上述原理圖繪制過程中是否存在漏接、錯接等現(xiàn)象。 （4）繪制PCB板圖 1）在原理圖文件中，選中80c51單片機并雙擊，在footprint中添加封裝從自己制作的封裝庫或網(wǎng)上下載的封裝庫中找到DIP40并添加。 2）同樣，在原理圖文件中，分別選中電容、電阻、晶振、數(shù)碼管、按鍵開關(guān)、三極管、232口等雙擊，按照1）中的方法找到封裝并分別添加。 3）在設(shè)計選項下，點擊Import changes.檢測是否存在錯誤，若存在錯誤，則回去更改錯誤；若無誤，則全部執(zhí)行更改。然后關(guān)閉該窗口。 4)點擊“設(shè)計”下的Update PCB Docume

12、nt ,更新更改。 5）在PCB 文件中，查看PCB圖，合理布局，盡量緊湊，節(jié)約板材，并設(shè)置板子的大小。 6）布局完成后，設(shè)定線寬，在“自動布線”選項下，點擊全部，而后點擊編輯規(guī)則，選擇Width(線寬)，分別對所有、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)置，對所有，線寬的最小值為10mile,最大值為20mile,最佳線寬設(shè)置為15mile；再新建一個網(wǎng)絡(luò)布線規(guī)則，所選擇對象為電源線，線寬最大值最小值最佳值都設(shè)置為30mile,點擊應(yīng)用并確定。 7）可選擇手動布線或自動布線，此次選擇自動布線。 8）檢查線寬是否與設(shè)置的線寬一致，是否存在少線，未連接上等現(xiàn)象，若都無誤，則將PCB工程、原理圖文件、PCB文件保存。 （5）

13、繪制出的原理圖如下 6)PCB如下： 7）網(wǎng)絡(luò)元件清單 考試部分：1、交通燈原理圖及PCB圖繪制的方法和步驟 1）在DXP主頁面下（打開軟件時缺省設(shè)置就出現(xiàn)DXP主頁，如果不是，可以通過左鍵點擊ViewHome 來打開DXP主頁），用鼠標(biāo)左鍵點擊 FileNewProjectPCB Project,左邊的工程資源管理器中就出現(xiàn)了一個名為PCB_Project1.PrjPCB的PCB 工程, 現(xiàn)在可以左鍵點擊FileSave Project as 來改變項目的保存路徑和項目名稱。 在項目名稱上右鍵點擊，在引

14、處的菜單中選擇 Add new to ProjectSchematic,這樣，在當(dāng)前的工程當(dāng)中添加了一個新的原理圖文件Sheet.schDoc, 原理圖文件上右鍵點擊，在引處的菜單中選擇Save as 來改變原理圖名稱和保存路徑。現(xiàn)在，我們已經(jīng)在一個PCB 工程中添加了一張空白的原理圖了。 2)按照設(shè)計要求制作自己的封裝庫，制作出電容、分解電容、按鍵、二極管、晶振、插頭、電阻、單片機的封裝。（制作封裝時，選擇Top Overlay 層的線畫封裝，即黃線） 3）在原理圖的下方偏右的邊框上，左鍵點擊SystemLibr

15、aries,打開庫文件，在庫文件的面板里左鍵點擊Libraries可以對當(dāng)前使用的庫文件進(jìn)行添加，移出和排序，并安裝好自己的封裝庫。 4）要從元器件庫中拖出我們需要的元器件，用線把它們了連起來，完成原理圖設(shè)計。    從元器件庫選中需要的元器件，按Place或 拖出我們需要的元器件，左鍵點擊PlaceBus 和PlaecWire ,用線或總線把它們連起來，并且給所有的元器件加上相應(yīng)的標(biāo)號（Designator）, 保存完成原理圖設(shè)計。 5）在“文件”選項下新建一個工程和一個PCB文件，并把他們保存在和原理圖同一個文

16、件夾下。 6）在原理圖中，從自己的封裝庫中導(dǎo)出封裝給各個元器件添加封裝。 7)點擊“設(shè)計”下的Update PCB Document ,更新更改。 8）在PCB 文件中，查看PCB圖，合理布局，盡量緊湊，節(jié)約板材，并設(shè)置板子的大小。 9）布局完成后，設(shè)定線寬，在“自動布線”選項下，點擊全部，而后點擊編輯規(guī)則，選擇Width(線寬)，分別對所有、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)置，對所有，線寬的最小值為10mile,最大值為20mile,最佳線寬設(shè)置為15mile；再新建一個網(wǎng)絡(luò)布線規(guī)則，所選擇對象為電源線，線寬最大值最小值最佳值都設(shè)置為30mile,點擊應(yīng)用并確定。 10）可選擇手動布線或自動布線，此次選擇自動布線

17、。 11）檢查線寬是否與設(shè)置的線寬一致，是否存在少線，未連接上等現(xiàn)象，若都無誤，則將PCB工程、原理圖文件、PCB文件保存。 12）制作出的封裝如下 插頭的封裝 分解電容 電容 晶振 二極管 13）繪制出的原理圖如下： 14）PCB圖如下： 15）網(wǎng)絡(luò)元件清單 四收獲在繪圖訓(xùn)練過程中，通過觀看視頻，開始熟練掌握Altium Designer的使用方法，在此過程中，學(xué)會了繪制原理圖、制作原理圖庫、制作封裝庫、繪制PCB圖等，還學(xué)會了如何導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)表、如何合理布局、怎么合理布線等。五總結(jié)及心得體會 通過一周計算機繪圖訓(xùn)練課程設(shè)計，讓我熟悉Altium Designer繪圖環(huán)境，各個功能模塊，界面環(huán)境

18、設(shè)置方法以及文件管理方法。理解了用Altium Designer設(shè)計電子電路的基本思想。掌握了用Altium Designer電子電路原理圖的基本方法。掌握了用Altium Designer繪制電子電路PCB板的過程。對以往學(xué)過的單片機甚至本專業(yè)課程的理論知識有了更深的認(rèn)識，讓自己具有了計算機繪圖基本能力，并為后繼的專業(yè)課及工作打下扎實的基礎(chǔ)。在此過程中，通過原理圖及PCB板圖的繪制，培養(yǎng)了自己的動手能力，使自己具有能夠選擇合方案、合理布局、合理布線的能力。剛開始時，通過對視頻教程的觀看，感覺很簡單，但自己一動手做時，又感覺無從下手，各種問題想不起來，然后只能再看視頻再觀摩并和同學(xué)討論，如此反復(fù)在做。在繪制原理圖時，沒遇到什么困難，但在繪制