./《電路板設計CAD》課程總結報告20xx11第一章電路板設計的基本內容一般而言,電路板設計的基本內容主要包括三個部分,即電路原理圖的設計、印制電路板PCB的生成以與各種報表的生成。原理圖的設計主要是利用protel99的原理圖設計系統〔AdvancedSchematic〕繪制一X電路原理圖。設計者應充分利用protel99所提供的強大而完善的原理圖繪圖工具、測試工具、模擬仿真工具和各種編輯功能,來實現其目的,最終獲得一X正確、精美的電路原理圖,以便為接下來的工作做好準備。其具體步驟如下：啟動Protel99SE,建立名為MYPRO的文件夾：單擊桌面上的Protel99SE快捷圖標,進入Protel99SE設計環境。若環境中已經有設計數據庫文件,就執行菜單File/CloseDesign將其關閉。若環境中沒有設計數據庫文件,就執行菜單File/New,在彈出的窗口中,單擊Browse按鈕,在彈出的文件名輸入窗口中建立MYPRO的文件夾,并在文件夾中建立MYFIRST的設計文件。原理圖文件的建立：在上一步的基礎上執行File/New菜單,在彈出的窗口中選擇SchematicDocument圖標。建立原理圖文件,文件名自定義。畫電路圖工具欄設計管理器畫圖工具欄主工具欄原理圖界面的編輯調整：雙擊打開原理圖文件,進入sch原理圖編輯界面,點擊主工具欄中的放大圖標〔zoomin〕,使得柵格大小適中。執行View/Toolbars菜單中的WiringTools和DrawingTools,編輯界面出現畫圖工具欄和畫電路圖工具欄,選擇其他菜單亦出現相對應的工具欄。效果如圖1所示：畫電路圖工具欄設計管理器畫圖工具欄主工具欄狀態欄圖1原理圖界面狀態欄頁面設置和元件庫的添加：在原理圖設計環境中,執行菜單Design/Options,在彈出的窗口中選擇SheetOptions頁面,在頁面右上角的StandardStyles下拉框中選擇A0。現在的原理圖文件沒有可視柵格,圖幅為A0。接著,在設計管理器中選擇BrowseSCH頁面,在Browse區域中的下拉框中選擇Library,然后單擊Add/Remove按鈕,在彈出的窗口中尋找Protel99SE子目錄,在該子目錄中選擇Library/Sch路徑,在元件庫列表中選擇MiscellaneousDevices.ddb后單擊Add按鈕,然后再選擇TIDatabook庫后單擊Add按鈕。從而完成對sch文件元件庫的添加,添加完成后就可以在原理圖中添加元件和連線了。原理圖元件、元件庫與元件庫的使用：執行菜單命令"View\DesignManager"或點擊主工具欄里的設計管理器圖標。點擊"BrowseScb"標簽,切換元件管理器,如圖2所示。圖2切換元件管理器元件管理器界面：元件管理器有兩個區域,如圖3所示,即對象瀏覽區域和對象詳細屬性區域,其中上半部分為對象瀏覽框,下半部分為對象詳細屬性框。元件管理器可以管理元件庫和原理圖中的圖元。點擊對象瀏覽框右側的下拉式按鈕,會彈出兩個選項,即"Libraries"和"Primitives",如圖4所示。其中"Libraries"是管理元件庫；"Primitives"是管理原理圖中的圖元。對象瀏覽框對象瀏覽框對象詳細屬性對象詳細屬性圖3元件管理器圖4對象瀏覽器元件管理庫：點擊對象瀏覽框中的"Libraries"選項,元件管理器就可以用來管理元件庫,可以通過它來選擇已加載的元件庫,增加或減少元件庫,放置、編輯和查找元件,如圖5所示。點擊裝入的元件庫中的某個元件庫,該元件庫中的元件名將出現在元件顯示區域,如圖5所示。裝入的元件庫裝入的元件庫元件顯示區域元件顯示區域圖5元件管理器管理元件庫元件的布置和連線：在圖5元件管理器管理元件庫的Filte欄輸入元件名稱后在顯示區選中該元件點擊Place按鈕,將鼠標放入編輯區域光標變為十字狀,此時按Tap鍵會出現該元件的屬性對話框,可以對相應元件的屬性進行設置,如元件名、元件大小、元件擺放角度以與元件封裝名等等。左擊鼠標即將選中元件添加成功。若找不到要布置的原件,可點擊Find按鈕進入元件搜索菜單搜索元件。完成元件布置后對元件進行連線,使用畫電路圖工具欄中的畫電路圖工具。如圖6所示。完整的電路圖如圖7所示。圖6各個圖標對應的工具圖7電路原理圖第二章原理圖中所涉與主要元件以與其功能2．1原理圖中所涉與主要元件：輸入輸出端：CON2,CON3,HEADER4電阻：RES2光電耦合器:4N25TTL施密特觸發器：74LS14四二輸入施密特觸發器：4093三極管：2N222電源,地2主要元件功能與總電路功能2.1主要元件功能：光電耦合器：光控開關,常用在自動控制和計數電路中,原理當光線照射到PN結上時,產生自由移動的電子,達到一定量時,PN結導通。TTL施密特觸發器：能將邊沿變化緩慢的電壓波形整形為邊沿陡峭的矩形脈沖。四二輸入施密特觸發器：波形和脈沖整形,單穩態多頻振蕩器,高環境噪聲系統,非穩態多諧振蕩器。總電路功能：將信號轉換為矩形脈沖與正弦波形輸出,既光控脈沖輸出電路圖。第三章原理圖與PCB圖具體操作在電路原理圖〔圖7〕的基礎上進行如下操作：3.1印制電路板PCB的生成●在印制電路板PCB生成之前需要產生網絡表,因為網絡表是電路原理圖設計〔sch〕與印制電路板設計〔PCB〕之間的橋梁和紐帶,它是印制電路板設計中自動布線的基礎和靈魂。網絡表可以由電路原理圖生成,也可以從已有的錢制電路板文件中提取。生成方法為：Design/CreateNetlist,生成的網絡表如圖7所示：圖7生成的網絡表●用同步器新建PCB文件。在電路圖Sheet1.sch里執行菜單命令Design設計/UpdatePCB…更新PCB。出現如圖8所示對話框,點擊Cancel按鈕即生成PCB文件。圖8PCB對話框●定義相對坐標圓點：Protel的PCB圖作圖區圖紙非常大,具體尺寸是99999mil×99999mil,相當于公制的2.5米×2.5米左右,這么大的圖紙,PCB圖放在哪個位置繪制比較好呢？從方便移動圖紙的角度考慮,如果繪制的PCB不大于10英寸×10英寸時,那么,PCB圖的左下角應該在絕對坐標〔X：5000mil,Y：5000mil〕時比較合適,Protel的作圖區在第一象限,整個作圖區的左下角是絕對坐標園點,相對坐標園點定義在絕對坐標〔X：5000mil,Y：5000mil〕處,就相當于繪制的PCB的左下角是相對坐標園點,這樣定義,移動圖紙方便,計算PCB尺寸也很方便。用鼠標點主工具欄倒數第四項圖標,就是像"井"字的圖標,〔snapgrid單元格〕。出現如圖9所示對話框,圖9移動網格對話框把其中的欄目值改為1000,如圖,注意：沒有必要改為1000mil,這時候是英制,1000,Protel默認為1000mil,也就是1英寸,ProtelPCB圖其它方面的設置,也是如此。用鼠標點放置工具欄第七項圖標,鼠標光標上出現一個十字,這就是放置相對坐標園點狀態,移動鼠標,觀察作圖區左邊最下面的狀態欄的絕對坐標值,移動到〔X：5000mil,Y：5000mil〕處,點一下鼠標左鍵,定義相對坐標園點就完成了,如圖10：圖10坐標尋找執行鼠標右鍵/PlaceTrack放置線,如圖11所示,鼠標光標上出現一個十字,這就是放置線的狀態。圖11放置線在PCB圖里放置線的方法和在原理圖里放置線的方法幾乎一樣,不好找到相對坐標園點,可以執行Ctri+End,鼠標光標就移動到相對坐標園點上了,放置一個3000mil×3000mil的方框,如圖12所示：圖123000mil×3000mil方框用鼠標點主工具欄第七項圖標,把定義的PCB放大適合整個作圖區。●設置網格：網格的作用是元件布局、放置線、移動元件編號等操作的參考,合理使用網格,是繪制出精美的PCB圖的重要保證,執行鼠標右鍵/Options選項/Layers…。彈出層選項對話框,選中Layers區塊System區塊的VisibleGrid1〔可視網格1〕,并把VisibleGrid1的值設置為100。●添加PCB圖庫文件：用鼠標點主工具欄第一項圖標,打開設計管理器,選中BrowsePCB頁面,再用鼠標點Browse區塊的下拉箭頭,選擇第三項Libraries〔庫〕,如圖13：圖13PCB庫文件添加這些操作,和原理圖里添加庫文件的操作是一樣的,也已經講到,Protel99SE添加庫文件,實際上就是添加數據庫文件,一個數據庫文件里同時存在原理圖、PCB圖文件和原理圖、PCB圖庫文件,在原理圖里添加數據庫文件只會添加原理圖庫文件,在PCB圖里添加數據庫文件也只會添加PCB圖庫文件,絕對不會錯位。●用同步器更新PCB圖：在圖8的基礎上進行如下操作：執行鼠標右鍵/Options選項/Display…顯示,如下圖彈出參數選擇對話框,可設置PCB繪圖區頁面顯示風格,用鼠標選中Colors頁面,DefaultColors按鈕是默認顏色,如圖13所示,ClassicColors按鈕是古典顏色,如圖8所示。用鼠標點PreviewChanges按鈕,預覽變化,也就是預覽更新結果,如圖14,這個對話框顯示的內容是沒有錯誤。圖14預覽更新結果點擊圖14中的Execute按鈕,原理圖元件對應的PCB圖封裝就放置到PCB圖里了,用鼠標點作圖區上面的文件標簽,選中電路圖BackupSheet1.pcb,再用鼠標點主工具欄第七項圖標,所有的元件和PCB邊框適合整個作圖區,如圖15：。圖15可以看到,PCB元件已經放置到PCB圖里了,第一次使用同步器更新PCB圖時,PCB圖元件會被一個正方形的綠網罩住,用鼠標拖動這個網,元件也隨之移動,刪除這個網,用鼠標單擊這個網無元件的任何部位,按鍵盤上的Delete鍵,就刪除了這個綠網,以后再更新PCB圖時就不會出現了。再把所有的元件和PCB邊框適合整個作圖區,將元件拖放進去,按照原理圖調整布局后如圖16所示：圖16調整布局后3．2布線修改線寬：[DESIGN]/[RULES]調出修改規則對話框點擊WidthConstraint<最后一個>,點擊propreties,如圖17所示,將最大線寬改為100mil,優先線寬改為20mil.圖17線寬修改●修改布線規則,頂層布線水平,底層布線垂直[DE