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1、摘摘 要要电子线路 CAD 是从实用角度出发，详细介绍了 Altium Designer 的实用功 能，可以引导读者轻松入门，快速提高。全面介绍了 Altium Designer 的界面、 基本组成及使用环境等，并详细讲解了电路原理图的绘制、元件设计、印制电 路板图的基本知识、印制电路板图设计方法及操作步骤等，详细讲解了从电路 原理图设计到印制电路板图输出的整个过程。关键词：Altium Designe 软件；电路原理图设计；电路板；AbstractElectronic circuit from a practical point of CAD is presented in detail A
2、ltium Designe practical function, can lead readers to get started, to rapidly improve. A comprehensive introduction to Altium Designe interface, basic composition and the use of the environment, and gave a detailed schematic drawing, component design, printed circuit board diagram of the basic knowl
3、edge of Design Method for printed circuit boards and other steps in detail explained from the circuit diagram of the circuit design to printed circuit board map out the entire process.Keywords：Altium Designe software; circuit schematic design; circuit board1 1 概述概述1.1 Altium Designer 软件的介绍Altium Des
4、igner 提供了唯一一款统一的应用方案，其综合电子产品一体化开发所需的所有必须技术和功能。Altium Designer 在单一设计环境中集成板级和 FPGA 系统设计、基于FPGA 和分立处理器的嵌入式软件开发以及 PCB 版图设计、编辑和制造。并集成了现代设计数据管理功能,使得 Altium Designer 成为电子产品开发的完整解决方案一个既满足当前，也满足未来开发需求的解决方案。1.2 Altium Designer 软件的发展Altium Designer 经历了从 Altium Designer 09 到 Altium Designer 10 的发展过程，最新发布的 Altiu
5、m Designer10 为您带来了一个全新的管理元器件的方法。其中包括新的用途系统、修改管理、新的生命周期和审批制度、实时供应链管理等更多的新功能!1.3 Altium Designer 软件的功能Altium Designer 最新发布的 Altium Designer - Release 10 将继续保持不断插入新的功能和技术的过程，使得您可以更方便轻松地创建您的下一代电子产品设计。 Altium 的统一的设计架构以将硬件，软件和可编程硬件等等集成到一个单一的应用程序中而闻名。它可让您在一个项目内，甚或是整个团队里自由地探索和开发新的设计创意和设计思想，团队中的每个人都拥有对于整个设计过
6、程的统一的设计视图。Altium Designer 提供了一个设计数据管理系统，它可以有效地识别并解决许多导致设计，发布和制造等进程缓慢的各种问题。它是一种非常具有创造性和革命性的智能数据管理系统。1.4 课题设计原理分析单片机最小系统是以 STC89C51 为核心，外接时钟模块、显示模块、输入输模块等等一些模块共同构成一个最小单片系统。可以供我们以后作为开发板使用，具有强大的作用。1.5 课题研究的意义本课题主要是为了掌握 PCB 的制作过程，其次是熟悉单片机最小系统，了解单片机的基本功能，为我们以后更好的使用单片机打下坚实基础。1.6 电子线路设计的过程（流程）首先在 Altium Des
7、igner 的界面中绘制单片机最小系统原理图，根据元件的属性分别添加对应的元件封装，然后画 PCB 图，将原理图导入 PCB 图中，对导入的元件按照原理图的连线进行布局布线，完成后将所得的布线图打印在热转印纸上，通过热转印机将图转印到 PCB 铜板上，最后将转印好的 PCB 板放入预先配置好的腐蚀液中进行腐蚀，待腐蚀完成后取出 PCB 板用刷子将铜板表面的墨迹刷掉，这样就得到了完整的 PCB 板。1.7 课程设计目的及作用本课程主要目的在于熟练掌握 PCB 的制作过程，了解制作流程及各个部分的原理，其次是熟悉单片机最小系统，了解单片机的基本功能，为我们以后更好的使用单片机打下坚实基础。通过制作
8、单片机最小系统的 PCB 板来学会如何制作 PCB。2 2 设计方案简述设计方案简述2.1 方案的论证利用 Altium Designer 设计制作单片机最小系统的 PCB 板，可以实现单片机应用的功能，其制作原理合理，方案可行。2.2 方案的原理Altium Designer 提供了设计制作 PCB 的环境，我们可以利用 Altium Designer 设计单片机最小系统。单片机最小系统设计是以 STC89C51 为核心，外接时钟模块、显示模块、输入输模块等等一些模块共同构成一个最小单片系统。可以供我们以后作为开发板使用，具有强大的作用。2.3 方案的设计步骤2.3.1 电路原理图的设计步骤
9、（1）首先启动 Altium Designer 软件，在其环境下打开“Files”面板，在“New”选项栏中单击“Blabk Project”选项。（2）在项目文件上右击在弹出的快捷菜单中单击“Save Project As”命令，对文件进行保存，将其保存在预先建立的文件夹中。（3）在项目文件上右击，在弹出的快捷菜单中单击“Add New to Project ”“Schematic”命令。将其进行保存。（4）在编辑窗口中右击，单击“选项”“文档选项”对图纸进行设置。（5）创建原理图文件后，我们要添加元器件库。（6）在“元件库”面板中单击“元件库”按钮，添加所需要的元器件。（7）放置单片机芯片
10、。打开“元件库”面板，输入 STC89C51 单击“Place”按钮放置元器件，按照此步骤依次放置所需的元器件。（8）设置元件属性。（9）放置电源和接地符号。（10）连接导线。将所要连接的元件用导线连接起来。（11）放置网络标号。对难以连接的元件用标号来连接。（12）对绘制好的原理图进行编译检查，确保正确无误。2.3.2 其他步骤建立工程文件，在新建工程文件下绘制单片机最小系统原理图，方法如上，然后为其元件添加封装，再导入一个画好的 PCB 中，对其进行布局布线，最后覆铜完成。3 3 详细设计详细设计3.1 原理图的绘制3.1.2 启动后出现的窗口如下图3.1.3 创建项目单击“Files”
11、在“New”选项栏单击“Project” ，新建一个原理图工程，在原理图工程下绘制单片机最小系统原理图，另在工程下创建 PCB 工程，绘制 PCB 图。3.1.4 加载元件库绘制电路原理图时，在放置元件之前，必须先将该元件所在的元件库载入，否则元件无法放置。加载元件库方法是单击“Libraries”面板，选择要添加的元件，在单击“添加”按钮完成。如下图：在该选项中单击“Add Library”按钮，即可向当前工程中添加元件库，如图所示。添加元件库的默认路径为 Altium Designer 安装目录下 Library 文件夹的路径，里面按照厂家的顺序给出了元器件的集成库，用户可以从中选择自己想
12、要安装的元件库，然后 单击 “打开”按钮，就可以把元件库添加到当前工程中了。 3.1.5 放置元件在 “Place Part”对话框中输入元件名后单击“Place”放置元件。按照此步骤放置所需要的元器件。如无法找到所需的元器件，则需要自己绘制，创建元器件库，然后绘制所需要的元器件，最后加载到原理图中。放好元件要检查元件的封装是否添加正确，如不正确，则要重新添加元件封装。绘制新元件的方法：以“Stc89c51 ”为例说明：1新建元件 打开“My use.Schlib ”原理图元件库文件，执行菜单命令 ToolsNew Component ，弹出 如图所示“New Component （新元件命名
13、） ”对话框，输入“Stc89c51 ” 。这时在元器件库编辑管理器中可以看到多了 Stc89c51 元件。2 绘制标识图。3放置引脚 元器件引脚必须真实地反映该元器件电气特性，它是该元器件的固有属性，是该元器件制成即已确定的，绝不可随意设置或更改。执行菜单命令 P1acePin 或单击绘图工具栏上的 按钮，来绘制元件的引脚。此时鼠标指针旁边会多出一个大十字符号及一条短线，这时按下键盘上的 【Tab 】键，就可弹出 “Pin Properties （引脚属性） ”设置对话框，如图所示。3.1.6 放置导线电路中一个元件引脚要与另一个元件引脚用导线连接起来，如图 所示将电容 C1 的 1 引脚和
14、电阻 R2 的 2 引脚连接起来，可以按下面的操作步骤进行。 1.执行菜单命令 PlaceWire。此操作也可用下面方法代替：用鼠标左键单击“Wiring” 工具栏中的按钮。 2.此时光标变成了十字状，系统进入连线状态，将光标移到电容 C1 的第 1 引脚，会自 动出现一个红色“” ，单击鼠标左键，确定导线的起点，如图 2-45a 所示。然后开始画导线。 3.移动鼠标拖动导线线头，在转折点处单击鼠标左键确定，每次转折都需要单击鼠标左 键, 如图所示。 4.当到达导线的末端时，再次单击鼠标的左键确定导线的终点即完成，当一条导线的绘制完成后，整条导线的颜色变为蓝色，如图所示。 在工具栏中单击“Wi
15、re”将所要连接的元器件用导线连接起来。按此步骤依次连线。3.1.7 元件参数的直接标识和编辑绘制原理图时，往往需要对元件的属性进行重新设置，下面介绍如何设置元件属性。在将元件放置在图纸之前，此时元件符号可随鼠标移动，如果按下 Tab 键就可以打开 “Component Properties(元件属性)”对话框，可在此对话框中编辑元件的属性。 如果元件的属性不正确，则需要重新修改，如重新添加封装方法如下：(1) 在 Models list 编辑框中，单击“Add”按钮，系统会弹出如图所示的对话框， 在该对话框的下拉列表中，选择 Footprint 模式。 (2) 然后单击图所示的 “OK”按钮
16、，系统将弹出如图所示的“PCB Model”对 话框，在该对话框中可以设置 PCB 封装的属性。在 Name 编辑框中可以输入封装名， Description 编辑框可以输入封装的描述。单击“Browse”按钮可以选择封装类型，系统弹出如图所示的“Browse Libraries”对话框，此时可以选择封装类型，然后单击“OK” 按钮即可，如果当前没有装载需要的元件封装库，则可以单击图中的 按钮装载一个元件库，或按“Find”按钮进行查找要装载的元件库。 当所有电路元件、电源和其他对象放置完毕后，就可以进行原理图中各对象间的连线。 连线的主要目的是按照电路设计的要求建立网络的实际连通性。 3.1.8 设计好的原理图3.2 PCB 板的设计流程 PCB 板是所有设计过程的最终产品。PCB 图设计的好坏直接决定了设计结果是否能满足要求，PCB 图设计过程中主要有以下几个步骤。3.2.1 首先创建 PCB创建 PCB 有两种方法：向导创建和手动创建。我以手动创建来阐述过程：创建空白的 PCB 文档 执行菜
