实习报告[01]

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1、 实验报告实验报告电子电子 0902 班班 2009111220 周俊刚周俊刚 自动化工程系自动化工程系 黄河水利职业技术学院黄河水利职业技术学院 2010 年年 12 月月 29 日日一、实验目的一、实验目的1.了解 protel 软件基本功能及实际操作方法；2.掌握电路原理图设计和 PCB 图绘制基础和技能操作；3.掌握 PCB 布线和布局的技巧以及注意问题；4.原理图元件符号和 PCB 元件封装编辑技能；5.培养实际电路图绘制和动手操作综合能力；6.自己能够绘制电路原理图并可以对 PCB 进行合理布局二、实验原理二、实验原理Protel 99 SE 软件是 PROTEL99SE 汉化版，

2、99SE 是 PROTEL 家族中目前最稳定的版本，功能强大。采用了*.DDB 数据库格式保存文件，所有同一工程相关的 SCH、PCB 等文件都可以在同一*.DDB数据库中并存，非常科学，利于集体开发和文件的有效管理。还有一个优点就是自动布线引擎很强大。在双面板的前提下，可以在很短的时间内自动布通任何的超复杂线路！三、实验步骤三、实验步骤1. 画画简单的原理图（SCH）2.2. 学会创建 SCH 零件3.3. 把原理图转换成电路板（PCB）4.4. 对 PCB 进行自动布线5.5. 学会创建 PCB 零件库四原理图设计基本操作四原理图设计基本操作这几原理图的主要工具是原理图编辑器，其主要完成原

3、理图的绘制、 编辑以及网表的生成，为最终 PCB 板的设计提供设计数据。第一节启动原理图编辑器与环境参数设置在建新建原理图的时候，要先建一个 PCB 工程。其步骤如下： 在菜单栏中【Files】上面单击，弹出一个 文件的下拉菜单，在其中选择【New】 ，再再 弹出的下拉菜单中选择【Project】 ，在右边弹 出的菜单中选择【PCB Project】单击，左边就 会弹出 Project 面板，里面有刚新建的系统默 认名为“PCB_Project1.PrjPCB” 。然后再启动原理图编辑器。启动原 理图编辑器有三种方式：从【Files】面板中启动、从主页 Home 中启动和从主菜单中启动。这里介

4、绍从主菜单中启动的步骤： 执行菜单命令【Files】/【New】/【Schematic】 。如左图 2-1-1 所示 为创建了一个原理图之后的 Projects 面板。启动原理图编辑器之后， 对其系统参数要进行设置。原理图系统参数影响到整个原理图编辑 器，参数设置的合理可有效提高绘图效率和绘图效果。启动原理图 系统参数设置对话框的步骤为（菜单命令启动）：执行菜单命令【Tools】/【Schematic Preferences】 启动的原理图系统参数设置对话框如图 2-1-2 所示。原理图系 统参数共分为 11 大类：原理图常规参数（General） 、图形编辑参数图 2-1-1图 2-1-2

5、编译器参数设置对话框（Graphical Editing） 、鼠标参数（Mouse Wheel Configuration） 、编译 参数（Compiler） 、自动聚焦参数（Auto Focus） 、库自动记忆参数 （Library AutoZoom） 、网格参数（Grids） 、切割导线参数（Break Wire） 、常用单位参数 （Default Units） 、常用组件默认值参数 （Default Primitives）和 ORCAD 选项（Orcad（tm） ） 。第二节 原理图的绘制在原理图上绘制原理图之间，必须先打开其所在元件库，也称 为加载元件库。加载远见哭命令在菜单【Desi

6、gn】中： 执行菜单栏命令【Design】/【Add/Remove Library】 ，弹出可 用库对话框，如图 2-2-1 所示。单 击“Installed”按钮，在弹出的打 开库文件对话框中找到需要安装的 库，打开即可。默认路径指向系统 安装目录下的 D:Program FilesAltium Designer 08Library。 在加载完元件库之后就可以利 用元件库面板进行放置元件了。其 具体步骤是： （1）在相应的库中找到相应的原理图符号，可通过元件库面进 行预览。 （2）选中找到的原理图符号，单击元件库面板右上角的 Place，就可以将需要的元件放置 在原理图纸上。 在将所有的原理

7、图都放置在图纸上之后，进行合 理的布局，布局完之后，就可以放置到导线了。放置 导线的步骤为：执行菜单栏【Place】/【Wire】 ，光标变成图 2-2-2 所示时，就可 以将元件的引脚与引脚之间用导线连接起来。导线放置完之后，还 有一个重要的步骤：给原理图中的元件添加标注符号。元件标注就 是元件的序号，自 动标注也称为自动排序或自动编号。自动标注元件命令在【Tools】 菜单 中，自动标注的步骤为： 执行菜单命令【Tools】/【Annotare.】 。图 2-2-1 可用库对话 框图 2-2-2至此，原理图绘制初步完成，接下来就是编译项目和生成网络 报表。编译项目是 Altium Desi

8、gner 08 进行设计过程中非常重要的步 骤，主要包括项目检查、各种数据生成等内容。编译项目参数的设 置一般包括错误检查、电气连接矩阵、比较 器设置、ECO 生成、输出路径、网络表选项 和其他项目参数的设置。一般情况下我们采 用系统默认方式。 完成编译项目的设置之后，就可以对项目进行编译了。执行菜单命令【Project】/【Compile PCB Project .。会弹出导航器面板（Navigator）和信息面板（Messages） 。 “Messages”面板在原理图绘制正确时是空白的，如果提示有错误， 双击面板中的提示，就会将错误定位到原理图中相应的位置。 网络报表是指电路中元件引脚等

9、电气点相连接的关系列表。它 的主要用途是为 PCB 制版提供元件信息和线路连接信息。同时也为 仿真提供必要的信息。由于原理图生成的网络表可以制作 PCB 板， 有 PCB 图生成的网络表可以与原理图生成的网络表进行比较，以检 验制作是否正确。执行菜单命令【Design】/【Netlist For Project】 /【Protel】 ，系统生成 Protel 网络表，默认名称与项目名称相同。网 络表文件时一个文本文件，可以用文本编辑器进行编辑和修改。第三章第三章 PCB 设计基本操作设计基本操作印制电路板也称为印刷电路板或印制板，就是通常所说的 PCB。印制板是通过一定的制作工艺，在绝缘度非常

10、高的基材上覆 盖上一层导电性能良好的铜薄膜构成覆铜板，然后根据具体的 PCB 要求，在覆铜板上蚀刻出 PCB 图上的导线，并钻出印制板安装定位 孔以及焊盘很导孔。 印制板的分类方法很多。根据板材的不同可以分为纸制覆铜板、 玻璃布覆铜板和挠性塑料制作的柔性覆铜板，其中柔性覆铜板能够 承受较大的变形。有些电路的功能和特性可能会对板材有特殊的要图 2-2-3 Library 面板求，在这种情况下，是应该考虑板材类型的。 根据电路板的结构，印制板可分为单面板（Signal Layer PCB） 、 双面板（Double Layer PCB）和多层板（Multi Layer PCB）三种。第一节 PCB

11、 设计准备在原理图编辑器中，为了确保能够成功的导入 PCB，可以打开 【Tools】/【Footprint Manager】查看每个原理图是否都有对应的 封装。所谓的元件封装就是指实际的电子元件焊接到电路板时所指 示的轮廓和焊点的位置，它使元件引脚和印制电路板上的焊盘保持 一致。纯粹的元件的封装只是一个空间的概念，不同的元件有相同 的封装，同一个元件也可以由不同的封装。打开的“Footprint Manager”如图 3-1-1 所示。 导入 PCB 之前，首先要在工程中创建一个 PCB 文件，创建文 件的步骤如下： 执行菜单命令【Files】/【New】/【PCB】 。 执行完之后，系统会在

12、你已代开的工程中自动创建一个名为 “PCB1.PcbDoc”的文件。如果当你新建的 PCB 和你的原理图不在 同一个工程里面的时候，可以将 PCB 文件拖到工程中去，一面在导 入 PCB 的时候印找不到 PCB 文件而出错。建好 PCB 之后，在文 件上单击右键，在右键菜单中选择【Save As】命令，将所建的 PCB 保存在指定位置。做好这些准备工作之后，就可以导入 PCB 了。第二节 PCB 布线基础在当前的 PCB 编辑器环境图 3-1-1 封装管理器 Footprint Manager 窗口下，执行菜单命令【Design】/【Import Changes From 】 ，打开 “Eng

13、ineering Change Order”对话框，如下图 3-2-1 所示。依次单击 “Validate Changes” 、 “Execute Changes”两个按键，对话框右边的 Check 栏和 Done 栏会出现绿色的带有“”的图标来表示所执行的 加载项目是正常的，如果出现红色的带有“”的图标，则说明出 现错误了，需要返回原理图进行修改。 在 PCB 编辑器中，按下“Ctrl+鼠标滚珠” ，缩小 PCB 画面，就 可以发现元件已经 加载到当前的 PCB 文件中，并且每个元件类中的元件自动放在一个 空间中，移动这个空间，把这个空间中的元件一起移动到 PCB 板上， 放到合适的位置，这

14、个空间的大小可以修改，也可以删除这个空间。将元件的位置在 PCB 板上放置均匀，使元件所处的位置既有利 于布线看起来又美观，之后就可以开始布线了。布线分为手动布线 和自动布线两种。一般是采用自动布线之后再手工稍加修改即可。 执行【Auto Route】/【All】 ，弹出“Situs Routing Strategy”对话 框，电机“Route All”按钮，即开始自动布线，同时信息面板中显 示布线进程信息。等待一段时间，自动布线完成。如果需要手工调 整时，先删除需要修改的线，再执行“【Place】/【Interactive Routing】 ” ，将要修改的管脚之间用导线连接起来。 需要注意

15、的是，在布线之前，要在布线规则里面设置布线的参 数，一般都包括布线的层数、线宽等参数。执行“【Design】 /【Rules】 ”命令，就可以对布线规则进行设置。 选择“Mechanical”层，执行“【Place】/【Line】 ”命令，用封 闭的紫色的线框将布线区包括在内。通常为了增加板子的抗干扰性， 同时考虑通过大电流等因素，需要放置大面积的电源和接地区。通 常填充的方式有两种：矩形填充（Fill）和多边形填充（Polygon Plane） ，一般使用多变形填充，即所谓的敷铜。执行菜单命令 【Place】/【Polygon Pour】 ，在弹出的敷铜属性对话框中设置相应 的参数，单击“O

16、K”就可以选择敷铜区域了。五、实验心得五、实验心得相对于原理图的绘制，PCB 板的设计难度大多了。在 之前我滴 PCB 板的设计也只画过单层板，而这次我通老师的讲解和 自己课下的联系，已经熟练掌握了双层板的设计技巧，并且能够试 着化四层板。虽然实习不要求画四层板，但是考虑到以后工作的需 要，所以在课下我对四层板的绘制也做了练习。 对于 PCB 板的设计，其精华就是在于原理图中找齐所有元件的 封装。如果元器件没有对应的封装，则需要手动的给其添加合适的图 3-2-1 工程导入列表封装。在添加完封装之后，就可以导入 PCB 板进行印制电路板的绘 制了。绘制印制电路板的时候要注意几点，首先要确定绘制的是双层板还是单层板，根据需要将元件排列整齐，尽量做到布局均匀紧凑，并且飞线尽量不要交叉。布局完成之后，可以手动布线，也可以选择自动布线。一般我们两者结合使用，即先自动布线，然后手工调整。总之，通过一