电子CAD实训报告050210235李燕.docx
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电子CAD实训报告050210235李燕
实训报告
(2011—2012学年第2学期)
课程名称:
电子电路CAD
系(院)物理与电子工程学院
专业电子科学与技术
学号050210235
学生姓名李燕
指导教师鲁宏
实习日期2012年
电子设计与制造实训中心
1、实习计划
物理与电子工程学院专业(班级)电子科学与技术学生人数41
实践教学项目名称电子电路CAD地点躬行楼204
起止时间2012年月日至月日共16/16天/周
指导教师鲁宏带队人鲍成风
实践教学内容与安排
经费预算
备注
2、实训规范
1.进入实习基地后按指定的实验台就位,未经许可,不得擅自挪换仪器设备。
2.要爱护仪器设备及其它公物,凡违反操作规程,不听从教师指导而损坏者,按规定赔偿。
3.未经指导教师许可,不得做规定以外的实验项目。
4.要保持实习室的整洁和安静,不准大声喧哗,不准随地吐痰,不准乱丢纸屑及杂物。
5.必须严格按设备操作说明的要求去使用设备,注意人身及设备安全,不要盲目操作。
6、实训训练过程
6.1熟悉ProtelDXP操作环境
一、实验目的
1.了解ProtelDXP2004主窗口的组成和各部分的作用。
2.掌握ProtelDXP2004工程和文件的新建、保存、打开。
3.掌握一些常见的原理图快捷方式。
二、实验内容与步骤
1、设计文件的创建
(1)打开ProtelDXP,熟悉ProtelDXP的界面组成,更改工作面板的显示方式。
(2)新建工程文件,并在指定目录下保存为“练习1.PrjPCB”。
(3)在该工程文件中新建印制电路板文件,并保存为“印制电路图1.PcbDOC”。
(4)在该工程文件中新建原理图文件,并保存为“练习原理图1.SCHDOC”。
(5)关闭ProtelDXP2004,再次打开原保存的工程文件“练习1.PrjPCB”。
(6)向原理图中放置阻值为3.2k的电阻、容量为1微法的电容、型号为1N4007的二极管、型号为2N3904三极管、单刀单掷开关和4脚连接器。
提示:
电阻(RES2)、电容(CAP)、二极管(DIODE)、三极管(NPN)、单刀单掷开关(SW-SPST)在MiscellaneousDevices.IntLib元件库中,4脚连接器(HDR1X4)在MiscellaneousConnectors.IntLib元件库中
图1常用元件符号
2.向电路图中输入文字"这是我的第一个原理图!
",注意将字体改为粗体,字号为三号。
提示:
利用PLACE菜单放置文字按钮,然后使用键盘上的Tab键,在弹出的窗口输入需要输入的文字,然后单击Change按钮更改字号和字型。
3.设置工作环境:
在打开的原理图上单击右键(或执行菜单命令[Design/Options]),弹出DocumentOptions对话框。
对SheetOptions选项卡中的各项,其设置如下:
StandardStyle:
设置图纸大小。
这些选项可分为四类(均由小到大排列):
●公制:
A4、A3、A2、A1、A0;
●英制:
A、B、C、D、E;
●OrCAD图纸:
OrCADA、OrCADB、OrCADC、OrCADD、OrCADE;
●其他类型:
Leter、Legal、Tabloid。
Orientation:
图纸方向设定。
Landscape:
水平放置Portrait:
垂直放置。
TitleBlock:
设置图纸标题栏类型。
Standard:
标准型标题栏ANSI:
美国国家标准协会标题栏。
我们一般选标准型。
Border:
设置图纸边框颜色。
Sheet:
设置图纸颜色。
Snap:
栅格的锁定设定。
如给定为10,则光标移动是以10为单位,这是为了在绘图时方便找准元件的管脚。
Visible:
栅格的可视设定。
ElectricalGrid:
设置电气节点的距离。
如给定为8,则在绘制导线时,系统将以当前的光标为圆心,以8为半径搜寻电气节点,若找到,则将光标移动到该节点,并显示为圆点。
CustomStyle:
自定义图纸。
Parameters选项卡是用来设置文件信息,其各项设置如下:
Organization:
公司或单位名称;
Title:
原理图标题;
Author:
制图员;
DrawnBy:
绘制;
SheetNumber:
图纸编号;
Revision:
版本号;
Address:
地址;
Sheet选项会直接影响到以后电气检查的结果,若图纸的No.相同,则进行电气检查时会提出警告。
其各项含义如下:
Sheet:
原理图的编号,包括图纸总数(Total)和当前图纸号(No.)
其他:
标题(Title)、修改版本号(Revision)。
图纸设定为A3大小,其他按默认值执行。
4.窗口操作:
对屏幕进行放大缩小,使显示更符合用户的习惯。
主要操作有:
放大:
将光标指向所要放大的位置,按下按钮
或“PageUp”键。
缩小:
将光标指向所要缩小的位置,按下按钮
或“PageDown”键。
区域放大:
是指将指定的区域,放大到充满整个文件窗口。
操作为:
执行菜单命令[View/Area],再将光标指向所要放大区域的一角,按鼠标左键,移动鼠标拉出一个区域,按鼠标左键,则所选区域充满整个编辑区。
显示整张图:
直接按下按钮
或指向菜单命令[View/FitDocument]。
显示所有图件:
如果只是显示电路图里的图件(不含图框,即边框及周围空白的部分不显示),则执行菜单命令[View/FitAllObjects]。
5.元件的旋转:
选中元件,按下“Space”键,可将元件旋转90°。
元件旋转的热键有:
“Space”键:
将元件逆时针旋转90°;
“X”键:
将元件进行左右映像;
“Y”键:
将元件进行上下映像。
6.元件属性的编辑:
对元件的标号、管脚、封装进行修改编辑。
双击元件(或在元件上按下鼠标左键不放,同时按下“Tab”键),调出元件属性对话框,设置完成后单击“OK”按钮。
其各项属性说明如下:
LibRef:
库中元件的名称(不允许操作者进行修改)
Footprint:
器件封装(Protel正是通过封装将原理图和PCB图紧密联系起来,便于系统辨识器件)。
Designator:
元件的标号(给用户自己看到),便于在PCB上找到相应的元件。
Value:
器件类别或标称值,如电阻的阻值5K等。
Comment:
器件注释说明。
(如Res2)。
7.连接导线:
单击布线工具栏(WiringTools)上的
按钮,绘制导线。
8.从元件库中找出以下元件,并修改元件参数,绘出下图所示的原理图,并放置电路供电电源及信号源。
三、实训练习结果:
贴图
6.2原理图元件库的制作
一、实验目的
1、熟悉元件库编辑器
2、掌握原理图元件库的创建、新元件的绘制
3.掌握新建原理图元件库的调用方法
二、实验内容
在单片机系统中,经常需要下图1~3所示的元件,试建立元件库,利用元件库编辑器提供的制作工具,画出这些元件。
图112位双路D/A转换器
图2ATMEGA8单片机
图34位共阴级数码管LG3461AH
三、实验步骤
1、新建工程文件,并保存为“原理图库.PRJPCB”。
2、执行菜单命令【File】/【New】/【SchematicLibrary】,将在项目文件下新建并保存为“新建原理图库1.SCHLIB”的原理图库文件,并自动进入原理图库文件编辑器。
3、执行菜单Tools/NewComponent建立新元件。
执行菜单Tools/CopyComponent拷贝元件。
执行菜单Tools/RenameComponent更改元件名。
4、使用菜单命令“View\ZoomIn”或按PageUp键将元件绘图页的四个象限相交点处放大到足够程度。
5、用菜单命令“Place\Rectangle”绘制一个直角矩形。
6、绘制元件的引脚。
7、编辑各管脚属性。
8、保存已绘制好的元件。
9、重复以上步骤直至三个原理图库元件绘制完毕。
10、在库文件面板中添加该元件库。
四、练习结果(贴图)
6.3可调稳压电路原理图设计
一.实验目的
1.理解原理图的一般设计流程和基本原则
2.掌握原理图图纸的设置方法
3.掌握原理图库的添加和移除
4.掌握原理图元件的放置、位置调整、属性设置、删除、复制、粘贴、选取操作方法
5.掌握原理图元件的连线方法,节点放置方法
6.掌握电源和接地符号的放置方法
二.实验内容及实验步骤
绘制两级阻容耦合三极管放大电路原理图如图1所示。
图2稳压电源电路原理图
实验步骤
1.启动ProtelDXP2004,新建工程文件,并保存为“Power.PRJPCB”。
2.新建原理图文件,并保存为“5V_Power.SCHDOC”
3.设置图纸参数。
将图纸设为A4号,显示标准标题栏,可视栅格为10,捕捉栅格设为20,电气栅格设为5。
4.先移除元件库MiscellaneousDevices.IntLib,再将其添加到库文件面板中。
添加并修改该电路中每个元件的元件标号(具体序号可不同,由软件自动生成)及所属元件库数据。
5.设置元件属性。
在元件放置后,用鼠标双击相应元件出现元件属性菜单更改元件标号及名称(型号规格)。
6.调整元件位置,注意布局合理。
7.连线。
根据电路原理,在元件引脚之间连线。
注意连线平直。
8.放置节点。
一般情况下,“T”字连接处的节点是在我们连线时由系统自动放置的(相
关设置应有效),而所有“十”字连接处的节点必须手动放置。
9.放置输入输出点、电源、地,均使用PowerObjects工具菜单即可画出。
10.放置注释文字“+5V稳压电源”于原理图正常方。
11.电路的修饰及整理。
在电路绘制基本完成以后,还需进行相关整理,使其更加规范整洁。
12.保存文件。
三.作业贴图
6.4稳压电路原理图设计
一、实验目的
1,理解原理图的一般设计流程和基本原则
2.掌握原理图图纸的设置方法
3.掌握原理图库的添加和移除
4.掌握原理图元件的放置、位置调整、属性设置、删除、复制、粘贴、选取操作方法
5.掌握原理图元件的连线方法,节点放置方法
6.掌握电源和接地符号的放置方法
二.实验内容及实验步骤
绘制两级阻容耦合三极管放大电路原理图如图1所示。
图2稳压电源电路原理图
实验步骤
1、启动ProtelDXP2004,新建工程文件,并保存为“Power.PRJPCB”。
2、新建原理图文件,并保存为“Power.SCHDOC”
3、设置图纸参数。
将图纸设为A4号,显示标准标题栏,可视栅格为10,捕捉栅格设为20,电气栅格设为5。
4、先移除元件库MiscellaneousDevices.IntLib,再将其添加到库文件面板中。
添加并修改该电路中每个元件的元件标号(具体序号可不同,由软件自动生成)及所属元件库数据。
5、设置元件属性。
在元件放置后,用鼠标双击相应元件出现元件属性菜单更改元件标号及名称(型号规格)。
6、调整元件位置,注意布局合理。
7、连线。
根据电路原理,在元件引脚之间连线。
注意连线平直。
8、放置节点。
一般情况下,“T”字连接处的节点是在我们连线时由系统自动放置的(相
关设置应有效),而所有“十”字连接处的节点必须手动放置。
9、放置输入输出点、电源、地,均使用PowerObjects工具菜单即可画出。
10、放置注释文字“+12V稳压电源”于原理图正上方。
11、电路的修饰及整理。
在电路绘制基本完成以后,还需进行相关整理,使其更加规范整洁。
12、保存文件。
三.作业贴图:
6.5高级电路原理图设计
一.实验目的
1.进一步熟悉原理图编辑器.
2.熟练掌握绘制层次式电路原理图。
二.实验内容及实验步骤
绘制根层电路图与子层原理图,绘制原理图图纸符号及绘制端口,建立简单的层次式电路原理图。
图1根层原理图
图2子层原理图AIN.SchDoc
图3子层原理图5V_Power.SchDoc
图4子层原理图Microcontroller.SchDoc
实验步骤
1.绘制原理图图纸符号:
在WiringTools工具栏上选择按钮
,此时鼠标上附带有十字光标;鼠标单击,确定图纸的范围;单击鼠标右键,取消图纸符号的绘制。
双击该图纸符号,弹出图纸符号属性对话框,各项属性意义如下:
X-Location:
图纸符号参考点在X轴上坐标,即鼠标单击第一点。
Y-Location:
图纸符号参考点在X轴上坐标,与X-Location相对应的Y轴坐标。
X-Size:
图纸符号在水平方向的长度。
实际的长度等于输入的数值(整数)乘以10mils
Y-Size:
图纸符号在垂直方向的长度。
实际的长度等于输入的数值(整数)乘以10mils
BorderWidth:
图纸符号边框的宽度,有Smallest(最细)、Small(细)、Medium(中等)、和Large(粗)四个选项。
BorderColor:
图纸符号边框的颜色。
FillColor:
图纸符号内部填充颜色。
Filename:
用于输入图纸符号所代表的子图纸的名称,确定了图纸符号代表的原理图文档。
如果该图纸在项目中不与父图纸在同一个文件夹,则需输入文件夹的名称,以便正确连接。
Name:
该图纸所代表的子图纸的名称,一般用来描述图纸符号所代表的子图纸的功能。
Selection:
确定图纸符号的选择状态。
DrawSolid:
确定是否绘制FillColor确定的图纸符号填充颜色。
ShowHidden:
确定是否显示那些被选择为隐藏的文本域的内容。
2.绘制电源端口:
在WiringTools工具栏上选择按钮
,按下“Tab”键调出电源端口的属性对话框。
各项属性意义如下:
Net:
电源端口的网络名称。
其含义与网络标号的意义一样,将电源端口直接标识为网络。
Style:
电源端口的显示风格(包括地线,后三种是地线表示方法)。
Circle风格
Arrow风格
Bar风格
Wave风格
PowerGround风格
Signal风格
Earth风格
Orientation:
电源端口显示方向。
3.绘制端口:
在WiringTools工具栏上选择按钮
,按“Tab”键弹出端口属性对话框。
其属性定义如下:
Name:
端口名称。
在层次式原理图中,这是与其他原理图进行电气连接的纽带,最多可为255个字符。
Style:
端口的显示风格。
I/OType:
端口的电气特性。
有四种:
不确定(Unspecified)、输出(Output)、输入(Input)和双向(Bidirectional)。
在进行电气检查时,系统会对I/OType进行检查。
需要注意,父图纸和子图纸的端口I/OType方向应该相反。
Alignment:
确定端口名称在端口内的显示位置。
有三种:
中间(Center)、左边(Left)和右边(Right)。
4.层次式电路图的操作有两种:
由上而下和由下而上。
有上而下是指先画好上层电路图,再执行命令:
菜单栏Design—CreatSheetFromSheetSymbol,产生下层图纸;由下而上是指先画好下层电路图,再执行命令:
Design—CreatSheetSymbolFromSheet,产生上层电路图。
5.建立简单层次式原理图:
如图1、2、3、4所示的层次式原理图,步骤如下:
Step1:
首先,对原理图设计方案进行规划,将父图纸的文档名称改为Up_Item.SchDoc。
其子模块有:
直流电压供电模块(5V_Power.SchDoc)、模拟量输入处理模块(AIN.SchDoc)和单片机模块(Microcontroller.SchDoc)。
Step2:
绘制模块电路原理图各模块的图纸符号,给各模块图纸符号取好名称,并给定图纸符号所代表的图纸名称。
Step3:
建立各模块内部的输入输出关系,绘制各模块的输入输出端口。
Step4:
对各模块的输入输出进行连接,从而在电气上建立他们之间的联系。
该图中,采用的是导线连接,为了输入输出连接的需要,在最前端和最后端的输入输出端口上增加了一些插针,作为到其他模块的连接。
Step5:
生成子图纸。
使用菜单命令[Design/CreateSheetFromSheetSymbol],在生成子图纸时,系统会弹出对话框,询问是否愿意子图纸和父图纸中对应图纸符号入口方向和I/OType都相反,单击“OK”,进入到子图纸。
如果有些原理图已经绘制成,也可以同样的方法生成子原理图。
三.作业贴图:
6.6制作元件封装
一.实验目的
1.学会用元件封装编辑器创建元件封装
2.熟练掌握手工创建法创建元件封装
3.熟练掌握向导创建法创建元件封装
二.实验内容及实验步骤
1.创建一个双列直插式20脚的元件封装,如图1所示。
图1DIP20外形尺寸图
2.创建一个ormon继电器G5V-1的元件封装,如图2所示。
图2ormon继电器G5V-1机械尺寸图
3.创建一个6×6点触开关的元件封装,如图3所示.
图36×6点触开关机械尺寸图
实验步骤
1.手工创建的步骤:
(1)首先执行“Place\Pad”菜单命令,或单击绘图工具栏中按钮。
(2)执行该命令后,光标变为十字,中间带有一个焊盘。
随着光标的移动,焊盘跟着移
动,移动到适当的位置后,单击鼠标左键将其定位,在图中完成一个焊盘的放置。
(3)在焊盘中心出现焊盘序号,如果是第一次放置的焊盘,其序号为0,这时系统仍然
处于放置焊盘的编辑状态,可以继续放置其它19个焊盘。
单击鼠标右键或按键盘上的Esc
键,即可结束放置焊盘。
(4)设置焊盘的有关参数。
(5)绘制元件封装的外形轮廓。
在TopOverlay标签上将工作层切换到顶层丝印层,即
TopOverlay层,然后执行菜单命令“Place\Track”。
●执行该命令后,鼠标光标变为鼠标指针和一个带小方点的大“十”字形。
将鼠标指针
移到合适的位置,单击鼠标左键来确定元件封装外形轮廓线的起点,然后绘制元件的外形轮廓。
(6)单击设计管理器中的“Rename”按钮,在弹出的对话框中输入新的名称如G5V-1,按下该对话框中“OK”按钮,即完成对新创元件封装的重命名。
其他两个元件的命名方式类似。
(7)执行菜单命令“File\Save”,将新建的元件封装保存。
2.利用向导创建元件封装的步骤:
(1)启动并进入元件封装编辑器;
(2)执行“Tools\NewComponent”菜单命令,进入了元件封装创建向导;
(3)单击“Next”按钮,系统将弹出选择元件封装样式对话框,在该对话框中选择DIP
封装外形。
(4)单击“Next”按钮,在弹出的对话框中设置引脚的水平间距、垂直间距和尺寸。
(5)单击“Next”按钮,在弹出的对话框中设置元件的轮廓线宽。
(6)单击“Next”按钮,在弹出的对话框中设置元件引脚数量。
(7)单击“Next”按钮,在弹出的对话框中设置元件的名称,在此设置为JDIP12。
(8)再单击“Next”按钮,系统将会弹出完成对话框。
单击按钮“Finish”,即可完成对
新元件封装设计规则的定义,同时程序按设计规则自动生成了新元件封装。
(9)执行菜单命令“File\Save”,将这个新创建的元件封装存盘。
三.作业贴图:
6.7可调稳压电路PCB设计
一.实验目的
1.学会元件封装的放置
2.熟练掌握PCB绘图工具
3.熟悉手工布局、布线
二.实验内容及实验步骤
1.根据实验三中的可调稳压电路原理图,设计可调稳压电路的PCB图。
PCB图可参考下图1所示。
要求尺寸为160mm×60mm以内。
图1可调稳压电路的PCB图(参考)
2.课堂实验完成下图红线左侧部分对应的PCB图设计,余下部分课后完成。
实验步骤
1.启动ProtelDXP2004,新建文件“Regulator.PCB”,进入PCB图编辑界面。
2.手动规划电路板尺寸。
3.放置元件封装及其他一些实体,并设置元件属性、调整元件位置。
表1给出了该电路所需元件的封装形式、标号及所属元件库数据。
表1
元件名称
元件封装
二极管、稳压二极管
MiscellaneousDevices.Intlib中的DIODE-0.4
电阻
MiscellaneousDevices.Intlib中的AXIAL-0.4
4700uF电容
MiscellaneousDevices.Intlib中的RB7.6-15
1uF以上,220uF以下的电容
MiscellaneousDevices.Intlib中的RB5-10.5
1uF以下的电容
MiscellaneousDevices.Intlib中的RAD-0.1
电位器
MiscellaneousDevices.Intlib中的VR5
TIP122、TIP127、LM317
MiscellaneousDevices.Intlib中的SFM-T3/X1.6V
9013、9012三极管、TL431
MiscellaneousDevices.Intlib中的BCY-W3/E4
LM358
MiscellaneousDevices.Intlib中DIP-8
J1、J2两针(2P)插座
DEG_2P.PCBLIB中IO2
其中DEG_2P.PCBLIB文件在实验前分发到各位同学。
4、按照电路原理图进行手工布线。
6.8简易可调电源综合设计
一.实验目的
1.掌握从原理图到PCB图的一般流程和基本原则。
2.掌握原理图绘制操作及电气检查方法。
3.掌握元件封装库的加载和自定义封装绘制,为原理图中的元件设置合适的元件封装。
4.掌握元件布局及连线的方法。
5.掌握一般的PCB设计规则的修改和设定。
二.实验内容及实验步骤
1.绘制以精密电压参考源TL431为核心器件的简易串联电压负反馈式电压源电路,如图1所示。
图1简易可调电源电路原理图
2.根据原理图绘制双层PCB板图,尺寸范围小于80mm*40mm。
图2仅供参考
图2可调电压源PCB图(参考)
3.要求PCB图中电源线和地线的宽度为60mil,其余导线线宽30mil。
实验步骤
1.启动ProtelDXP2004绘制可调稳压电源电路原理图,并为各元件确定合适的引脚封装。
下表给出了该电路所需元件的封装形式、标号及所属元件库数据。
表1电路元件的封装形式
元件名称
元件封装
二极管
MiscellaneousDevices.Intlib中的DIODE-0.4
电阻
MiscellaneousDevices.Intlib中的AXIAL-0.4
4700uF电容
MiscellaneousDevices.Intlib中的RB7.6-15
1uF以上,220uF以下的电容
MiscellaneousDevices.Intlib中的RB5-10.5
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