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1、0,1,Protel 99 SE 电路设计,0,2,实习安排,1:认识PCB电路板及电子元件封装的相关知识; 2:熟悉Protel软件界面及其操作,学会绘制电路原理图,学会生成各种报表文件(重点是“网络表”),知道其格式; 3:学会电路原理图库元件的创建(自己做一个电路原理图用到的元器件),并将自己创建的元件在原理图中使用;,0,3,4:学会由原理图文件绘制PCB图(印刷电路板图)的方法及注意事项(加载网络表、网络表中内容与PCB图中连接的关系、PCB文件的各个层的含义、手动布线、自动布线等)。 5:学会自己绘制一个PCB库文件(其中包含了多个自己制作的元器件的PCB封装),并会使用自己制作的
2、库文件。 重点:每一部分的综合练习。,实习安排,0,4,Protel 的学习方法,要学好Protel,需要做到以下几点: 入门。(经过这几周的时间,绝大多数同学都能轻松入门!很简单,要有信心) 在入门的基础上,多练习,对一些基本的问题进行深入学习,遇到问题要多问,增加经验! 练习时要多思考,看看每一个步骤到底是为什么,加深对Protel软件结构的理解! 有机会,自己设计电路板并去制板公司做板。,0,5,1、认识PCB板及元件,0,6,1、认识PCB板及元件,电路组成: 面包板 元器件 导线,0,7,1、认识PCB板及元件,如果把导线和面包板做成一体的:,0,8,电路板实物样图,0,9,电路板
3、实物样图,0,10,电路板实物样图,0,11,焊好器件的电路板,0,12,有电路板形成电子产品,0,13,“飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛,光电组红外车,比赛的赛道,“山商迅雷”队的“牛车”,“山商迅雷”队的“眼睛”RPR220,0,14,“飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛,山商迅雷第二代摇头激光车,激光车传感器,0,15,“飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛,光电组的高级车激光车,激光车传感器,0,16,“飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛,摄像头车,摄像头车传感器,测速码盘,测速用的编码器,0,17,“飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛,电磁车,电磁车传感器高精度电容和电感,赛道中心黑色线下铺
4、设有直径 0.1-0.8mm 漆包线,其中通有 20KHz,100mA的交变电流。频率范围 20K1K,电流范围(10020mA)。,0,18,Protel 简介,Protel 软件由澳大利亚的Protel Technology 公司(2001年更名为Altium公司)开发,最早是基于DOS版本的。 1991年推出了Protel的Windows版本:Protel for Windows3.0、Protel98、 Protel99、 Protel99SE。 2002年,推出Protel 软件。 2004年,推出Protel 2004( Protel 2004 )。 2005年, Altium公司
5、发布Protel的最新版本:Altium Designer 6.0。,0,19,Protel 版本区别,Protel99SE是在Protel99的基础上进行完善的版本。是作为入门最好的版本。 Protel 99 SE 主要由以下模块组成: 电路原理图(Schematic)设计模块 印刷电路板(PCB)设计模块 可编程逻辑器件(PLD)设计模块 电路仿真(Simulate)模块,0,20,Protel 版本区别,Protel 与Protel99SE相比,在仿真与布线方面有较大的提高,但元件库、语言功能与99SE不兼容。 Protel 2004解决了兼容问题。 Protel的最新版本:Altium
6、 Designer 6.0。将设计流程、集成化PCB设计、可编程器件(比如FPGA)设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起。可同时进行PCB和FPGA设计以及嵌入式设计的解决方案。全面继承了之前版本的功能和优点,增加了许多高端功能,支持原理图输入和VHDL硬件描述输入模式。 Altium Designer 6.0界面与99SE稍有不同,但主要的使用方法和操作基本一样。希望大家使用99SE入门后,继续学习Altium Designer 6.0的使用。,0,21,工业和信息化部 电子设计CAD(Protel)认证考试, 课程内容 原理图文件中的库操作、库文件中的库操作 绘制、编辑原理图
7、 原理图检查、网络表生成 PCB文件中的库操作、PCB库文件中的库操作 元件位置的调整、元件编辑及元件属性修改、放置安装孔。 布线设计、板的整理及设计规则检查 适用人群 各院校机电和电子工程专业学生 硬件设计工程师 电子、自动化、计算机相关专业人员 具备一定电路板设计基础知识的学员,0,22,工业和信息化部 电子设计CAD(Protel)认证考试,我校于2009年申请并获批认证考试考试站点,已经组织认证考试5次,认证通过人数已达260余人。 今年认证考试报名已经开始,报名地点:六教12楼信电办公室,联系人:王宁老师。,报名截止时间:5月20日 考试时间:6月3日,考试通过并获得证书可获得2个创
8、新学分。,0,23,第一天:熟悉Protel软件,学会绘制电路原理图,0,24,第一天:熟悉Protel软件,学会绘制电路原理图,0,25,第一天:熟悉Protel软件,学会绘制电路原理图,0,26,第一天:熟悉Protel软件,学会绘制电路原理图,0,27,第一天:熟悉Protel软件,学会绘制电路原理图,一、熟悉Protel软件 练习一:新建一个设计数据库,名称为自己的名字,保存路径为D盘下新建的一个文件夹。然后关闭此设计数据库。 练习二:找到刚才新建的设计数据库所在的目录,观察其图标。在Protel软件中打开刚才新建的设计数据库。 Protel介面分为:文件管理器、菜单栏、工具栏、文件标
9、签、工作窗口、状态栏。,0,28,练习三:在设计数据库下新建一个文件夹,并在该文件夹下分别创建原理图文件(.Sch)和PCB文件(.PCB),所有名称均采用系统默认名。 练习四:文件和文件夹改名。 练习五:打开、关闭、删除、保存文件或文件夹,比较不同的保存操作的不同之处,比较不同的删除操作的不同之处。 练习六:将文件导出、导入设计数据库。,第一天:熟悉Protel软件,学会绘制电路原理图,0,29,Protel99/Sch基础,原理图设计过程,开 始,设置图纸大小,环 境 设 置,放置、排列零件,原理图布线,调 整 线 路,输出相关报表,存 盘 打 印,结束电路图设计,0,30,二、电路原理图
10、设计 练习一:新建或打开一个设计数据库(.DDB),然后新建或打开一个原理图文件(.Sch)。记住Protel的一些快捷键(Page Up和Page Down)。 练习二:图纸设置(执行Design|Option)。设置图纸尺寸、图纸栅格、字体大小、文件信息选项卡等。 Protel中可以使用两种单位:英制mil和公制mm。1mil0.001英寸0.0254mm。(主要在PCB文件中考虑尺寸问题),第一天:熟悉Protel软件,学会绘制电路原理图,0,31,练习三:加载原理图元件库、浏览元件库。 练习四:绘制第一张电路原理图。 步骤一:放置元器件,快捷键(空格、X、Y),修改元件属性; 步骤二:
11、绘制导线,如果需要,放置网络标号; 步骤三:放置电源、接地符号;,第一天:熟悉Protel软件,学会绘制电路原理图,0,32,双击某个元件后,弹出的属性对话框,元件名称,元件封装形式,元件标号,元件的标注,0,33,练习五:使用总线的原理图的绘制(绘制总线、总线分支线、网络标号)。 练习六:进行电路的ERC电气法则检查。(只能发现电气错误,无法发现原理错误,执行Tool | ERC),第一天:熟悉Protel软件,学会绘制电路原理图,0,34,第二天:电路原理图设计,0,35,练习七:报表文件的生成和原理图打印。 1、网络表(Netlist):电路原理图和PCB图的接口;每次修改原理图后,一定
12、要重新产生网络表。Design|Create Netlist 2、生成元件清单:看一下整个项目或电路中的所有元件。 Reports|Bill of Material,可生成3种不同格式的清单文件。 3、原理图的打印。设置上、下、左、右的空白宽度和自动充满页面。,第二天:电路原理图设计,0,36,实训,第二天:电路原理图设计,0,37,第二天:熟悉Protel软件,学会绘制电路原理图,0,38,第一天:熟悉Protel软件,学会绘制电路原理图,0,39,第一天:熟悉Protel软件,学会绘制电路原理图,0,40,第一天:熟悉Protel软件,学会绘制电路原理图,0,41,练习一:编辑系统原有的元
13、件库中的元件。以数码管为例。,第二天:自己制作电路原理图元件库和元件,注意:原理图元件的制作中,只有引脚有电气特性。,0,42,0,43,练习二:新建原理图元件库文件,并打开。 练习三:在原理图元件库中,绘制新的元件。比如:数码管、8051等。EA的输入方法:EA 。(主要是绘制引脚,记住一些简便方法,在Options|Document Options中可以设置光栅尺寸。) 练习四:原理图绘制综合练习。“LX原理图元件库.Sch”,第二天:自己制作电路原理图元件库和元件,0,44,一、基本概念: 印刷电路板(Printed Circuit Board)是以一定尺寸的绝缘板为基材,以铜箔为导线,
14、经过特定工艺加工,用一层或若干层导电图形(铜箔的连接关系)以及设计好的孔(元件孔【焊盘】、过孔、盲孔等)来实现元件间的电气连接关系。 做好一个PCB板后,我们就可以在板上安插元器件,经过焊接,实现完整的电路图。,第三天:绘制PCB图,0,45,3D显示焊接好元件后的电路板,0,46,按一块PCB板上导电的层数,可分为: 单面板(单层板):只有板的一个表面上具有导电图形(导电的铜线)。 双面板(双层板):板的两个表面上都具有导电图形,两个表面上的铜线可以通过过孔或元件孔相连。 多层板:除了两个表面外,内部还有一层或多层相互绝缘的导电层,各层之间使用盲孔实现电气连接。比如,电脑主板和内存条采用46
15、层电路板设计。,第三天:绘制PCB图,0,47,元件封装(Footprint): 电路原理图中使用的是元器件的电气符号;PCB设计中用到的是实际元件的封装。 元件封装由元件的投影轮廓、管脚对应的焊盘、元件标号和标注字符等组成。 在原理图中,同类不同型号的元器件的电气符号是相同的;但在PCB图中,它们的封装形式和封装名是不同的。比如电解电容。,第三天:绘制PCB图,0,48,第三天:绘制PCB图,电路原理图中的电解电容,PCB中的不同型号的电解电容,封装名分别是:RB.2/.4、RB.3/.6、RB.4/.8、RB.5/1.0。,0,49,常用的元器件的封装:,封装名:PCB库文件中,某个元器件
16、的元件名。使用封装名即可调用这个封装,因此,同一个电路中封装名不能重名。,0,50,焊盘与过孔: 见“最小系统.ddb中的MCU.PCB”。 焊盘是元器件的插孔和焊接处,过孔不插元件,只是用来连接上下两个表面的导线。但两者外形相同。,第三天:绘制PCB图,内孔,用来插入元器件的引脚,电镀金属,用来焊接和导电,0,51,练习一:新建PCB文件,并打开。 注意电路板的工作层,主要是: 机械层【Mechanical layer】:限定板的尺寸 禁止布线层【Keep Out layer】:限制布线的范围 顶层【Top layer】:顶层的导线 底层【Bottom layer】:底层的导线 丝印层【Silkscreen layer】:说明性的标注 多层【Multi layer】:焊盘和过孔要经过多个层 设置工作层:Design|Options、Tool|Preferences、 Design| Mechanical layer,第三天:绘制PCB图,0,