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1、电子线路电子线路 CAD课程设计（学年论文）课程设计（学年论文）说明书说明书课题名称：课题名称： 电子线路电子线路 CAD 课程设计课程设计 学生学号：学生学号： 1404201114 专业班级：专业班级： 通信通信 03 班班 学生姓名：学生姓名： 秦重双秦重双 学院名称：学院名称： 电气信息学院电气信息学院 指导教师：指导教师： 曹新莉曹新莉 完成日期：完成日期： 2016 年年 12 月月 28 日日I目 录第 1 章 绪论 11.1 电路板的简介11.2 Altium Designer 简介11.3 Altium Designer 的发展历史11.4 Altium Designer 的
2、组成21.5 课程设计的目的2第 2 章 单片机最小系统原理图绘制32.1 绘制原理图文件步骤32.2 创建项目文件及原理图文件32.3 制作原理图元器件库42.4 原理图的绘制62.5 元器件的封装11第 3 章 单片机最小系统 PCB 绘制133.1 单片机最小系统 PCB 绘制步骤133.2 创建 PCB 板133.3 载入元件及封装133.4 元件的布局与布线143.5 PCB 板的编辑与完善15第 4 章 总结与展望164.1 总结 164.1 展望 16参考文献171第 1 章 绪 论1.11.1 电路板的简介电路板的简介 PCB(Printed Circuit Board)印制电
3、路板的简称，通常把在绝缘材料上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形成为印制电路。而在绝缘器材上提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。这样就把印制线路或印制电路的成品称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。 单面板是指在最基本的 PCB 上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以我们就称这种 PCB 叫作单面板。这种板子现在普遍运用银作为桥梁来实现两条线路的导通。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。1.21.2 AltiumAltium
4、DesignerDesigner 简介简介 经多年的发展，以及功能强大而在国内享有良好声誉的 Protel，正式更名为“Altium Designer”，Altium Designer 不仅强化了以前的原理图设计、印制电路板（PCB）设计、电路仿真等功能，更加入了 FPGA 设计等众多功能，从此摆脱了 Protel 只是二线品牌的 PCB 设计工具的地位，成为全方位的新一代的思安路设计软件。1.31.3 AltiumAltium DesignerDesigner 的发展历史的发展历史 “Altium Designer”是 Altium 公司推出的新一代电子电路辅助设计软件。Altium公司前身
5、为 Protel 国际有限公司，由 Nick Martin 于 1985 年创始于澳大利亚，同年推出了第一代 DOS 版 PCB 设计软件，其升级版本 Protel for DOS 由美国引入中国大陆，引起方便、易学习而得到广泛应用。20 世纪 90 年代，随着计算机硬件的发展和 Windows 操作系统的推出，Protel 国际有限公司于 1991 年发布了第一个基于 Windows 环境的 EDA 工具Protel for Windows 1.0 版。 1998 年，Protel 公司推出了 Protel 98，他是一个 32 位的 EDA 软件，将原图设计，PCB 设计、无网格布线器、可
6、编程逻辑原件设计和混合电路模拟仿真集成于一体化的设计环境中，大大改进了自动布线技术，使 PCB 自动布线真正走向了实用。随后的Protel 99，以及 Protel 99SE 使得 Protel 成为中国用的最多的 EDA 工具，电子专业的大学2生在大学基本上都用过 Protel 99SE，公司在招聘新人时也将 Protel 作为考核标准，据统计，在中国有 73%的工程师和 80%的电子工程相关专业在校学生正在使用其所提供的解决方案。2001 年，Protel Technology 公司改名为 Altium 公司，并于 2002 年推出了令人期待的新产品 Protel ，Protel 与 Pr
7、otel 99SE 相比，不论是操作界面还是功能上都有了非常大的改进。而 2003 年推出的 Protel 2004 又对 Protel 进行了进一步完善。 2006 年，经过多次蜕变，Protel 正式更名为 Altium Designer，Altium Designer 6.0 的推出，集成了跟多的工具，使用方便，功能更强大，特别是在 PCB 设计这一块性能大大提高。2011 年推出的 Altium Designer 10.0 将 ECAD 和 MCAD 两种文件格式结合在一起，在一体化设计解决方案中为电子工程师带了全面验证机械设计与电气特性关系的能力。还加入了 OrCad 和 Power
8、PCB 的支持能力，使其功能更加完善。1.41.4 AltiumAltium DesignerDesigner 的组成的组成 Altium Designer 并不是一个简单的电子电路设计工具，而是一个功能完善的电路设计、仿真与 PCB 制作系统，它是由四大设计模块组成，即原理图(SCH)设计模块、原理图(SCH)仿真模块、PCB 设计模块、可编程逻辑原件（FPGA）设计模块。1.51.5 课程设计的目的课程设计的目的 本次课程设计目的是使我们具备，作为电子与信息技术生产、服务和管理领域工作的高素质劳动者和高级专门技术人才所应具备电子设计自动化的基本知识、基本技能，为学生学习专业知识，增强实践操
9、作能力打下一定的基础。 通过电子线路 CAD 课程设计，应能掌握电子产品自动化设计与制作的一般过程，能阅读电路原理图、PCB（印制电路板，简称印制板）图，能借助手册查阅与电子元器件及材料的有关数据，能正确选择使用元器件和材料，能借助微机熟练进行电路原理图、PCB（印制电路板，简称印制板）图设计，并通过手工制作简单的 PCB 版，装接电子电路并使用电子仪器进行测试，在教师指导下解决电子电路制作过程中出现的一般问题，能对所制作电路的指标和性能进行测试并提出改进意见。3第 2 章 单片机最小系统原理图绘制2.12.1 绘制原理图文件步骤绘制原理图文件步骤（1）创建项目文件及原理图文件；（2）制作原理
10、图元件库；（3）绘制原理图。(4)检查电气特性。（5）进行元器件的封装。2.22.2 创建项目文件及原理图文件创建项目文件及原理图文件2.2.12.2.1 创建项目文件创建项目文件打开 Altium Designer16.1 后，在“文件”菜单下选择“新建”Project，在弹出的“new project”菜单中选择 PCB Project，点击 OK 即创建了一个 PCB 项目文件，并保存为“89C51.PrjPCB”文件。图 2-1 创建项目文件42.2.22.2.2 创建原理图文件创建原理图文件在“文件”下选择“新建”“原理图”，即创建了一个原理图文件，保存为“89C51.SchDoc”
11、文件并放于刚创建的项目中。图 2-2 创建原理图文件2.32.3 制作原理图元器件库制作原理图元器件库2.3.12.3.1 创建原理图库文件创建原理图库文件在“文件”下选择“新建”“库”-“原理图库” ，保存为“89C51.SchLib”文件。5图 2-3 创建原理图库文件2.3.22.3.2 创建元器件创建元器件（1）在面板空白出点击右键，选择“放置”“矩形”创建一个矩形框。图 2-4 创建元器件（2）点击鼠标右键选择“放置”“引脚” ，放置元器件引脚于矩形框两侧。6图 2-5 放置引脚（3）双击引脚打开“管脚属性”可以设置引脚名称、标识、电气特性、长度和角度等参数。图 2-6 修改引脚属性
12、2.3.32.3.3 创建元器件库创建元器件库 依照上述步骤依次画出单片机最小系统原理图中使用的元器件原理图。7图 2-7 创建元器件库2.42.4 原理图的绘制原理图的绘制2.4.12.4.1 安装库文件安装库文件鼠标左键点击软件右侧的“库”“libraries”,在弹出的“可用库”面板中选择“Installed” ，点击下方“安装” ，选择“installed from file”找到“89C51.SchLib”文件所在的位置并选中它，点击安装。图 2-8 安装库文件82.4.22.4.2 放置元器件放置元器件从建立的元器件库“89C51.SchLib”和已有库中的“Miscellaneo
13、us Connectors.PcbLib”和“Miscellaneous Devices.PcbLib”中选择单片机最小系统原理图上的元器件并放置于原理图中。2.4.32.4.3 子原理图的创建子原理图的创建（1）鼠标右键点击原理图空白部分选择“放置”-“图表符” ，绘制出一个矩形框，然后点击鼠标右键选择“放置”-“端口”放置于矩形框相应位置，双击矩形框左上侧“file name”可以更改子原理图名称。图 2-9 创建子原理图文件9图 2-10 放置端口（2）点击菜单栏中的“设计”选项，选择“产生图纸” ，光标变成“十”字形，移动光标于绿色矩形框中点击鼠标左键即可创建子原理图。图 2-11 创
14、建子原理图2.4.42.4.4 绘制原理图绘制原理图按照老师提供的单片机最小系统原理图依次将各个元器件连接起来并进行网络标号。10图 2-12 绘制原理图2.4.52.4.5 电气特性检查电气特性检查点击菜单栏“工程” ，选择“Compile PCB Project 89C51 PrjPcb”检查原理图电气特性，修改图中错误直至不再出现“error” 。11图 2-13 电气特性检查2.4.62.4.6 生成网络报表生成网络报表选择菜单栏“设计”“工程的网络表” ，选择“Protel”系统自动在当前工程文件下添加一个与工程文件同名的网络报表文件。12图 2-14 生成网络报表2.52.5 元器件的封装元器件的封装双击原理图中某一元件弹出 Properies for schematic Component in sheet 窗口，点击下
