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3在放置菜单中选择放置引脚。
4在放置引脚时,按Tab键,选择引脚属性。
图1
注:
在放置引脚的过程中,引脚有一端会附带着一个×
形灰色的标记,该标记表示引脚端是用来连接外围电路的,所以该端方向一定要朝外,而不能向着矩形的方向。
若需要调整引脚的方向,可按键盘撒花上的空格键,每按一次,可将引脚逆时针旋转90°
。
2.2原理图设计
步骤:
①创建PCB工程项目,执行File→New→Project→PCBProject,在弹出对话框中选择ProtlePcb类型并点击OK。
将新建默认名为“PCBProject1.PrjPCB”的项目保存,命名为“简易门铃”。
②创建原理图,在该项目文件名上点击右键,选择追加新文件到项目中,在二级菜单下选择Schematic。
③保存项目目录下默认名为“Sheet1.SchDOC”的原理图文件。
并命名为“简易门铃”。
5绘图环境其他参数采用默认设置。
图2
编译原理图步骤:
1在原理图编辑页面,执行“Project→CompilePCBProject简易门铃.PRJPCB”菜单命令。
2在Messages工作面板中,出现提醒为“Warning”的检查结果可以忽略。
图3
生成项目元器件库步骤:
1在原理图编辑页面,执行“Design→MakeSchemaicLibrary”菜单命令,在弹出的确认对话框中单击OK按钮。
图4
2.3原理图报表
生成原理图的网络表步骤:
1执行“Design→NetlistForProject→Project”菜单命令,系统自动生成Protel网络表,默认名称与项目名称相同,扩展名为“简易门铃.NET”。
图5
网络表的作用是为PCB设计提供元器件信息、管脚连接关系信息及必要仿真操作信息。
网络表是联系原理图和PCB的桥梁。
网络表中第二对方括号内的内容表示元器件C1的相关信息,即名称为C1,封装形式为RB7.6-15,描述为47uF/25V。
电气连接:
第一对原括号内的内容表示网络名称为VCC,和该网络相连接的引脚有5个,分别为+6V的1脚(+6v-1),Q1的1脚(Q1-1),R2的2脚(R2-2),S1的2脚(S1-2),U1的8脚(U1-8)。
生成原理图简易元器件清单步骤:
1在Reports下拉菜单中选择点击“SimpleBOM”,系统将自动生成简易材料清单报表。
保持默认设置时,生成2个报表文件,分别为“简易门铃.BOM”和“简易门铃.CSV”。
图6
在完成原理图报表的操作步骤时,需要注意的是按照操作顺序按成就可以,生成报表的步骤相对于其他的一些操作步骤要简单很多,生成原理图报表没有什么特别需要注意的地方。
3PCB设计
3.1元器件封装制作步骤:
①在项目文件上点击右键,选择追加新文件到项目中,在二级菜单中选择PCBLibrary。
②在“编辑”菜单下拉菜单中选择“跳转到”的二级菜单中选择“参考”。
设置基准参考点,便于定位放置封装的焊盘。
③在放置焊盘之前,应将“Multi-Layer”设置为当前层。
执行“Place→Pad”菜单命令,光标变成“十”字形,然后将第一个焊盘放置在基准点。
在放置前,按Tab键,设置焊盘的编号为1。
④设置跳转栅格最小单位为10mil。
⑤焊盘上下间隔为100mil,左右间隔为300mil的标准距离。
⑥绘制封装外形,将当前层设置为TopOverlay,然后选择菜单“放置”→“直线”。
⑦选择“简易门铃.SCHLIB”文件,然后点击右下角SCH,在上拉菜单中选择“SCHLibrary”,在模型信息框,点击“追加”,在弹出的“加新的模型”对话框中选择“Foottprint”。
在“PCB模型”对话框中,点击浏览,选择刚才设计的元器件封装,点击确定。
图7
在设计封装的时候,过程比较多,需要设置的参数也相对于其他步骤要繁琐,需要注意的是,绘制PCB封装时,一定要设置基准参考点。
通常可将基准参考点设置为1号焊盘中心位置。
系统默认长度为英制单位,即mil,也可以更改为公制单位,可通过菜单命令“View→ToggleUnits”设定。
需要注意的是,在创建封装时,一般应遵循标准的最小焊盘间距,即100mil,这样便于与标准封装符号统一,也有利于制作PCB时进行元器件布局和布线。
3.2PCB设计步骤:
①创建PCB文件,在项目文件中,单击右键,选择“追加新文件到项目中→PCB”。
②设置物理边界,设置当前层为“Mechanical1”,然后在菜单中选择“放置→直线”设定PCB板的物理边界,然后选择菜单栏中“设计→PCB板形状→根据选定的元件定义”。
③其他PCB参数设定均采用默认设置。
④加载PCB数据,在原理图编辑器中,在原理图文件上,点击右键,选择“CompileDocument简易门铃.SCHDOC”。
然后点击“设计→UpdatePCBDocument简易门铃PCBDOC”。
⑤在项目变化订单对话框中,单击“ValidateChanges(使变化生效)”,系统将对所有的元器件信息和网络连接信息进行检查。
检查无误后,单击“ExecuteChanges(执行变化)”。
图8
⑥删除“Room”,用鼠标点击“Room”区域内的任何空白位置选中“Room”,按键盘上的“Delete”键删除。
⑦调整元器件布局,选中所有元器件,将选中的所有元器件移动至黑色编辑区域内。
然后根据在边界内布局。
⑧设定自动布线规则,点击“设计→规则”,在导线宽度(Width)设计规则上点击鼠标右键,选择“新建规则”,在“第一个匹配对象的位置”选项区选定“网络(Net)”,然后点击“全部对象”右侧的下拉菜单,从网络列表中选择VCC。
在“约束(Constraints)”区域中,将导线宽度的三个约束值均设置为“40mil”。
使用同样的方法,设置地线GND的线宽约束,设置线宽的三个约束值均为“30mil”。
设置完后,点击确定。
⑨自动布线,选择菜单栏“自动布线→全部对象”。
完成如上图所示。
生成项目的封装库操作步骤:
①选择当前工作页面为PCB编辑页面。
执行菜单命令“Ddsign→MakePCBLibrary”,系统将生成与项目同名的封装库文件,扩展名为“PcbLib”。
图9图10
在加载PCB数据的时候,相应的“Message”栏会显示错误信息,提示用户需要对该对象进行检查和修改,需要注意的是在加载前需要检查元器件的封装是否对应。
3.3PCB设计后处理
PCB补泪滴操作步骤:
①执行“Tools→Teardrops”菜单命令,打开泪滴设置对话框。
②这里全部采用默认设置,单击“OK”按钮完成补泪滴操作。
图11
PCB放置敷铜操作步骤:
①单击PCB工作页面下的工作层标签“TopLayer”,将当前工作层设定为顶层。
②点击PCB布线工具栏上的放置敷铜按钮,弹出敷铜属性设置对话框,将“ConnecttoNet”设置为“GND”,同时勾选“RemoveDeadCopper”。
③单击“OK”按钮,光标变成“十”字形,设置敷铜范围区域。
构建一个封闭的矩形敷铜区域,系统将自动在顶层放置好敷铜。
④将当前工作层切换为底层,步骤同上。
图12
生成PCB信息报表步骤:
①在PCB编辑器中,执行“Reports→BoradInformation”菜单命令,打开PCB信息对话框。
图13图14图15
生成网络状态表操作步骤:
①在PCB编辑器中,执行“Reports→NetlistStaus”菜单命令,系统将自动生成网络状态报表。
图16
在放置敷铜时,形状可以是任意多边形,但必须是封闭的,否则无法放置敷铜。
在放置敷铜边界线的时候,通常距离电路板边缘20-50mil。
4心得体会
①课程论文中遇到的问题及解决方法
在制作PCB封装的时候,开始是按照书上的步骤进行操作,但是书本上绘制电容器为例子。
我在绘制NE555P集成块封装的时候,遇到的问题是,不知道焊盘的间距。
于是在网上检索NE555P的相关信息,网上给出的方法是,找到官方库中NE555P的封装,然后用测量工具,测量系统自带的封装尺寸。
第二个问题又来了,NE555P的封装不知道在系统自带的那个库文件里面,书本上的介绍有限,于是只能在网上检索NE555P的封装在那个库文件,找到了库文件,最后测量时,测量单位一个是英制,一个是公制,准备在网上去换算的,最后在尝试了在“查看菜单中切换点位”,问题解决了,最后测量引脚上下间距是100mil,左右间隔是300mil。
在设计过过程中,其他的问题都能一一在书本上找到解决的办法。
②心得体会
学习这门课程最大的收获就是,让我学会了一些基本电路图的绘制,刚接触ProtelDXP软件时,对其操作什么都不会,但是在老师讲解和操作指导后,以及自己的努力下。
慢慢的会做了。
开始会新建原理图文件和PCB文件,但都不会查找元器件和绘制元器件。
刚开始做ProtelDXP时,最难的是对元件的查找和对元件库的管理和添加,还有PCB封装的绘制的确对于不懂ProtelDXP的我们,实在很难找到成功的感觉,往往错误百出,到处都存在问题,每一个详细的步骤都要认真记下,不然后期都不会操作。
随着对ProtelDXP的了解,我也慢慢地开始有感觉会做了。
开始学习原理图元件的绘制了,在做原理图绘制之前要打开原理图绘制界面,在绘制原理图元件时要注意元件一般的尺寸大小适中,还有元件管脚电气属性的设置和消箭头的一些简单的方法。
原理图的绘制完成后便是修改文件名称和添加元件库了。
只要对这些基本方法都掌握后,就可以绘制一些基本的原理图了,绘制图形时一定要注意元件的摆放,以及原理图要求美观,清晰等等。
PCB的封装,是做ProtelDXP很难的一步,制作图时都要以元器件实物的型号和大小为依据,实物元件的种类繁多,以种类的不同大小又不一,所以要以对待不同的PCB封装是不一样的。
PBC封装尺寸的大小主要在管脚的距离上,管脚距离的大小决定了实物元件能否安装。
要从原理图生成PCB就要保证每个元件都有对应的封装。
不仅大小要对应符号也要对应。
在这些步骤都完成后就可以从原理图生成PCB了。
在从原理图生成PCB时要保证每个元件都是正确的,确保每个元件都被导入。
PCB生成后最主要的工作就是对元件的布局和布线了,PCB元件的布局的要求是功能元件要尽量在一起,主要功能集成块要放在电路板中央,重元件要有支架,开关和发热元件靠边放,高频部分布线要尽量短,最后元件摆放要整齐美观,元件布局好后就是布线了,布线可以是单层,双层和多层的,布线后尽量不要存在飞线,布局好后就是布线了,依实际情况可以从新布线,布线完后添加泪滴和敷铜,PCB就制作完成了,可以进行3D仿真观察。
Protel的学习注重实际练习,练习多了便有了经验,经验积累多了便有了感觉,有了感觉便学会了Protel所以在以后的学习中我定会从实际出发,加强练习。
学习这门课程收获最重要的一点就是学习的方法,学会了如何查找问题,分析问题,解决问题。
本学期在老师热情指导下,我熟练掌握了ProtelDXP2004这款软件。
在此对老师表示衷心的感谢!
5参考文献
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人名邮电出版社,2005.
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人名邮电出版社,2009.
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电子工业出版社,2011.
[4]刘刚,彭荣群,范中奇.ProtelDXP2004SP2原理图与PCB设计实践[M].北京:
电子工业出版社,2013.
[5]许向荣,张涵,闫法义.零点起飞学ProtelDXP2004原理与PCB设计[M].北京:
清华大学出版社,2014.
[6]谈世哲.ProtelDXP2004电路设计基础与典型范例[M].北京:
电子工业出版社,2007.
[7]薛楠.ProtelDXP2004原理图与PCB设计实用教程[M].北京:
机械工业出版社,2012.
[8]陈兆梅.ProtelDXP2004SP2印制电路板设计实用教程[M].2版.北京:
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