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文檔簡介
目錄項目1AltiumDesigner20.1的簡介...................................................................................................項目描述項目導學1.1任務1認識印制電路板設計流程......................................................................................1.2任務2初識AltiumDesigner20.1.....................................................................................1.3任務3AltiumDesigner20.1安裝、激活、漢化............................................................1.4任務4 啟動AltiumDesigner20.1....................................................................................2 PCB工程及相關文件的創建項目描述項目導學2.1任務1 認識AltiumDesigner20.1文件結構和文件管理系統......................................2.2任務2 認識AltiumDesigner20.1的原理圖和PCB設計系統....................................項目自測題項目3PCB電路設計快速入門..........................................................................................................項目描述項目導學3.1任務1 比較原理圖用導線連接和網絡標號連接的PCB板子效果...............................任務2 555定時電路原理圖的基本操作...............................................................................3.33 元件的繪制3.4任務4元件庫的安裝及原理圖的封裝檢查及連接線路操作..........................................3.5任務5建立PCB文件,并繪制板子形狀........................................................................3.6PCB板的布局和自動布線3.77 PCB板手動布線項目自測題項目4原理圖元件和PCB元件的制作............................................................................................項目描述項目導學4.1任務1 全新制作原理圖元件和PCB封裝元件..............................................................4.2任務2通過修改集成元件庫來制作元件..........................................................................4.3任務3自己制作集成元件庫..............................................................................................項目自測題5 心形燈電路制作項目描述項目導學5.11 心形燈的元件和封裝制作5.2 任務2心形流水燈原理圖和PCB板的制作..................................................................項目自測題項目6交通信號燈的設計與制作.....................................................................................................項目描述項目導學6.1任務1 交通信號燈電路原理圖和PCB簡介..................................................................6.1.1交通信號指示燈電路簡介6.1.2交通信號燈PCB簡介.......................................................................................................6.21 交通信號燈的元件和封裝制作6.2 任務2交通信號燈原理圖和PCB板的制作..................................................................項目自測題項目1AltiumDesigner20.1的簡介項目導學本項目分為4個任務,一是初步了解印制板設計過程;二是初識AltiumDesigner20.1,三是AltiumDesigner20.1的安裝與漢化;四是正常啟動AltiumDesigner20.1。通過4個任務的學習和操作,讀者可以了解電路設計軟件AltiumDesigner20的安裝、漢化與激活方法。項目描述本項目將引導讀者了解電路設計的大體流程和了解現在Altium公司較新的電子線路設計軟件,以便讓讀者為后續的電子線路設計工作打下基礎。1.1任務1認識印制電路板設計流程1.1.1什么是印制電路板---PCB印制電路板是電路設計的最終結果。如圖1-1所示是一塊PCB電路板的實物圖。在PCB上通常有一系列的芯片、電阻、電容等元件,它們通過PCB上的導線連接,構成電路,電路通過連接器或者插槽進行信號的輸入或輸出,從而實現一定的功能。PCB板它的主要目的是為元件提供電氣連接,為整個電路提供輸入或輸出端口及顯示,電氣連通性是PCB最重要的特性。圖1-1 PCB的外觀1.1.2 PCB印制電路板的層次組成如圖1-1所示為一塊計算機主板的PCB實物圖,在圖上可以清晰地看見各種芯片、在PCB板上的走線、插座、電阻、電容等。1.PCB的各個層PCBPCB的制作也是將各個層分開做好,然后壓制而成。PCB板的層數定義為銅箔的層數。常見的印刷板在上下表面都有銅箔,稱之為雙層板。現在的計算機主板所用的印制板材料多在4層以上。狀和廠家標志、生產日期等,方便了電路的安裝和維修。印制材料:在銅箔層之間采用印制材料絕緣,同時,印制材料支撐起了整個的PCB。2.PCB板的組成PCB板的組成可以分為以下幾個部分:(1)元件:用于完成電路功能的各種器件。在電路板上的元件包括集成電路芯片、分立元件(如電阻、電容等)、提供電路板輸入輸出端口和電路板供電端口的連接器,某些電路板上還有用于指示的器件(如數碼顯示管、發光二極管LED等),如:大家上網時,網卡的工作指示燈。圖1-2 PCB分層和組成示例(2)銅箔:銅箔在電路板上可以表現為導線、焊盤、過孔和敷銅等各種表示方式,它們各自的作用如下:導線:用于連接電路板上各種元件的引腳,完成各個元件之間電信號的連接。會鍍上一層金屬,用以連通中間各層需要連通的銅箔。電路板的安裝孔有時候也以焊盤的形式出現。敷銅:在電路板上的某個區域填充銅箔稱為敷銅。敷銅可以改善電路的性能。(3)絲印層:印制電路板的頂層,采用絕緣材料制成。在絲印層上可以標注文字,注釋電路板上的元件和整個電路板。絲印層還能起到保護頂層導線的功能。(4)印制材料:采用絕緣材料制成,用于支撐整個電路。1.1.3 常用的EDA軟件一般的電子設計軟件應該包含以下的功能:有多少電氣連接,并提供對原理圖的檢錯功能。原理圖設計中還需要提供元件的封裝信息。原理圖仿真功能:對繪制的原理圖進行仿真,看仿真結果,檢查設計是否符合要求。PCB設計功能:根據原理圖提供的電氣連接特性,繪制PCB。該功能需要提供和原理圖的接口,提供元件布局,PCB布線等功能,并負責導出PCBPCB功能還需要提供檢錯功能和報表輸出功能。PCBPCB的局部和整體進行電氣特性(如信號完整性、EMI特性)的仿真,看是否滿足設計指標。該功能需要設計者提供PCB板的各種材料參數、環境條件等數據。常用的電子設計軟件包括和Cadence等。其中的Altium提供了上述的所有功能,是國內最常用的PCB設計軟件。1.1.4 PCB設計流程通用的PCB設計流程包含以下四步:(1)PCB設計準備工作。(2)繪制原理圖。(3)通過網絡報表將原理圖導入到PCB中。(4)繪制PCB并導出PCB文件,準備制作PCB板。下面將對每個步驟進行詳細說明。1.PCB設計準備工作PCB設計的準備工作包括:(1)對電路設計的可能性進行分析;(2)確定采用的芯片、電阻、電容的元件的數目和型號。(3)查找采用元件的數據手冊,并選用合適的元件封裝。(4)購買元件。(5)選用合適的設計軟件。2.原理圖的繪制在電路設計軟件中設置好原理圖環境參數,繪制原理圖的圖紙大小。在設置好圖紙后,在繪制的原理圖中,主要包括以下主要部分:(1)元件標志(Symb01):每一個實際元件都有自己的標志(symb01)。標志由一系列的的映射。(2)導線:原理圖中的管腳通過導線相連,表示在實際電路上元件引腳的電氣連接。電源:原理圖中有專門的符號來表示接電源和接地。輸入/輸出端口:它們表示整個電路的輸入和輸出。原理圖的繪制步驟如下:(1)查找繪制原理圖所需要的原理圖庫文件并加載。(2)如果電路圖中的元件.不在庫文件中,則自己繪制元件。(3)將元件放置到原理圖中,進行布局連線。(4)對原理圖進行注釋。(5)對原理圖進行仿真,檢查原理圖設計的合理性。(6)檢查原理圖并打印輸出。3.網絡報表的生成設計和印制板設計之間的橋梁和紐帶。在PCB設計中,導入正確的網絡報表,即可以獲得PCB設計所需要的一切信息。可以說,網絡報表的生成既是原理圖設計的結束,又是PCB設計的開始。4.印刷板——PCB設計根據原理圖繪制的印刷板上包含的主要部件有:引腳被焊接在PCB板上的封裝的焊盤上,從而建立真正的電氣連接。元件封裝的焊盤和元件的引腳是一一對應的。導線:銅箔層的導線將焊盤連接起來,建立電氣連接。電源插座:給PCB上的元件加電后,PCB才能開始工作。輸入/輸出端口:在設計中,同樣需要采取合適的輸入/輸出端口引入輸入信號,導出輸出信號。一般的設計中可以采用和電源輸入類似的插座。在有些設計中有規定好的輸入/輸出連接器或者插槽,如計算機的主板PCI總線、AGP插槽,計算機網卡的RJ-45插座等),在這種情況下,需要按照設計標準,設計好信號的輸入輸出端口。在有些設計中,PCB上還設置有安裝孔。PCB板通過安裝孔可以固定在產品上,同時PCB中的內容除以上之外,有些還有指示部分,如LED、七段數碼顯示器等。當然,PCB上還有絲印層上的說明文字,指示PCB的焊接和調試。PCB設計需要遵循一定的步驟才能保證不出錯誤。PCB設計大體包括以下的步驟:(1)設置PCB模板。(2)檢查網絡報表,并導入。(3)對所有元件進行布局。(4)按照元件的電氣連接進行布線。(5)敷銅,放置安裝孔。(6)對PCB進行全局或者部分的仿真。(7)對整個PCB檢錯。(8)導出PCB文件,準備制作印刷板。任務實施 描述印制電路板的設計流程在前面的相關知識中介紹了印制電路板的設計流程,在任務實施中,讀者朋友,需要對上面介紹的相關知識進行總結,歸納出印制板的設計流程。(1)PCB設計之前,先要收集查找PCB的相關參數。特別是PCB設計是否可行,元件封裝能否找得到。(2)建立一個工程項目(3)繪制原理圖文件。(4)繪制原理圖文件需要的元件庫(5)繪制PCB文件(6)繪制PCB封裝元件庫(7)繪制PCB并導出PCB文件,準備制作PCB板。1.2任務2初識AltiumDesigner AltiumDesigner20.1概述Altium公司的發展史:1985年誕生dos版Protel。1999年Protel99構成從電路設計到真實板分析的完整體系。2001年由Protel國際有限公司正式更名為Altium有限公司。2018.12.17發布AltiumDesigner19.0.10。2019.12月3日,Altium推出了簡單易用、與時俱進、功能強大的新版PCB設計軟件:AltiumDesigner20。1.2.2AltiumDesigner20.1新特性1.任意角度布線借助智能避障算法,您可以使用切向弧避開障礙物,從而最有效地利用您的電路板空間。如圖1-3所示。圖1-3任意角度布線如圖1-3所示正在走的這根高亮紅色線,它從BGA密集的管腳陣列中左沖右突,游刃有余,如入無人之境。2.一鍵修正布線遵守規則保持安全間距,對于之前已經布好的走線可以一鍵修正。如圖1-4、1-5所示。圖1-4選擇走線1-5所示。對路徑進行了優化縮短,信號線越短,信號的完整性就會更好。圖1-5優化選中布線3.走線的平滑處理圖1-6所示方框內的走線是想處理的走線,只需要點擊要處理的那一段,然后鼠標一拖。就會自動重新布線。如圖1-7所示。圖1-6選擇需要重新布線的走線圖1-7重新走線的效果在修整走線的時候還可以推擠,如圖1-8所示,想要把方框內的一截線拉長些,又不影響其連接。圖1-8需要處理的走線1-9所示。圖1-9推擠布線4.新的原理圖增強AltiumDesigner在其原理圖編輯器上進行了改進,引入了新的DirectX引擎,即時編譯功能以及更加簡化的交互式屬性面板。(1)原理圖動態數據模型。不必要的大型原理圖重新編譯會占用大量時間。這就是為什么AltiumDesigner要使用新的動態數據模型,該模型可以在后臺進行增量和連續編譯,而無需執行完整的設計編譯。Designer中的DirectX可以為您帶來流暢,快速的原理圖體驗。這種新的實現方式可以平滑縮放,平移甚至極大地加快了復制和粘貼功能的速度。重新設計的交互式屬性面板。該交互式屬性面板更加簡化并且界面友好。通過更新的屬性面板可以完全清晰地操控設計對象和功能。實時查看相關屬性,供應商信息,甚至生命周期信息。5.基于時間的長度匹配高速數字電路取決于準時到達的信號和數據。如果走線調整不當,飛行時間會有所變化,并且數據錯誤可能會很多。AltiumDesigner20計算走線上的傳播時間,并為高速數字信號提供同步的飛行時間。6.爬電電壓規則在高電壓電路中,爬電是一個問題,會引起泄漏電流,從而危害您的設計。AltiumDesigner20具有可以幫助您避免爬電帶來影響的新功能。如圖1-12所示。圖1-12爬電電壓規則任務實施 初識AltiumDesigner20.1在任務實施中將對AltiumDesigner20.1進行初步操作。了解該軟件的安裝環境了解該軟件的集成功能了解該軟件的一些初始界面和設計的窗口。打開該軟件,逐步熟悉。操作如下:(1)啟動軟件。(2)加載軟件。圖1-16加載軟件的啟動界面(3)軟件沒有激活圖1-17打開后的軟件窗口(4)軟件激活的的界面。圖1-18已經激活的窗口1-19所示。圖1-19 new下面的三級菜單可以看到在該菜單下面有很多三級菜單,如“Schematic”原理圖、“PCB”印制板、“Project”工程、“Library”庫文件,其他還有很多。其他菜單在操作中介紹。1.3任務3 AltiumDesigner20.1安裝、激活、漢化AltiumDesigner20.1的安裝AltiumDesigner20.1的安裝方法如下:(1)解壓安裝包。(2)找到AltiumDesignerSetup_20_1_11.exe雙擊開始安裝。如圖1-20所示。圖1-20雙擊安裝文件(3)彈出AltiumDesigner20.1安裝向導窗口,如圖1-21所示。圖1-21AltiumDesigner20安裝向導窗口1-22所示,再選擇接收協議如圖1-23所示。在圖1-23中選擇“Iacceptthe圖1-22選擇安裝語言圖1-23接受協議窗口1-24所示。圖1-24選擇安裝的功能(5)單擊“Next”,選擇安裝到哪個文件夾中和共享文件夾的路徑,如圖1-25所示,可以保持默認。圖1-25選擇安裝路徑(6)選擇安裝程序到哪個文件夾,即安裝的目標文件,默認是CD的路徑不變,如圖1-26所示。圖1-26選擇目標路徑1-27所示。圖1-27回到接收協議對話框toInstall”準備安裝對話框。如圖1-28所示。圖1-28準備安裝1-29所示。圖1-29安裝過程進行中(9)直到安裝完成后,單擊“finish”完成安裝。如圖1-30所示。圖1-30完成安裝AltiumDesigner20.1軟件的注冊(1)AD20軟件啟動后,默認會出現如圖1-31所示的界面,提示沒有注冊。圖1-31軟件沒有注冊(2)如果沒有出現該注冊界面,可以選擇右上角的“licenses”,如圖1-32所示。選擇后也會出現提示沒有注冊的窗口界面。圖1-32選擇“licenses”(3)復制shfolder.dll這個文件,如圖1-33所示。圖1-33復制文件(4)找到AltiumDesigner20的安裝文件夾路徑,如圖1-34所示。圖1-34選擇安裝文件夾(5)將shfolder.dll文件粘貼到安裝文件夾中。1-35License件AltiumDesigner20.alf文件,如圖1-36所示,再單擊打開按鈕。圖1-35添加License文件圖1-36查找并打開文件(7)此時注冊界面發生了變化,到此為止,軟件已經注冊成功,出現了一個OK的字樣,如圖1-37所示。圖1-37注冊成功界面AltiumDesigner20.1軟件英文轉為中文(1)安裝完成后,從開始菜單,所有程序中啟動這個軟件。(2)軟件啟動過程中可以看到軟件的版本號是:20.1.11,軟件的啟動界面如圖1-38所示。圖1-38軟件的啟動界面(3)單擊右上角的系統設置按鈕,如圖1-39所示。圖1-39選擇“系統設置”(4)在出現的“Preferences”窗口中,展開“System-域中勾選“UseLocalized1-40所示,當勾選后,將會彈出一個提示對話框,提示啟動新的設置工作如圖1-41所示,單擊“OK”按鈕,回到圖1-40中,再單擊“OK”按鈕,如圖1-42所示。圖1-40 “Preferences”窗口圖1-41提示重新啟動設置工作圖1-42單擊OKdesigner如圖1-43所示。圖1-43 中文軟件界面任務實施 AltiumDesigner20.1的安裝漢化與激活在本任務中介紹了AltiumDesigner20.1的安裝、漢化、激活方法,讀者下面進行實際操作。1.任務實施環境需求:(1)一臺WINDOWS操作系統計算機,配置為主流的電腦配置(2)AltiumDesigner20.1的安裝軟件2.任務實施的步驟1)讀者按照前面介紹的安裝方法進行操作2)讀者按前面介紹的漢化方法進行漢化3)注冊操作關于安裝操作要注意的是:AltiumDesigner20.1支持64位操作系統,不可以在WindowsXP下面安裝,通過安裝實驗,AltiumDesigner20.1在Windows10的老版本中不能安裝,需要將Windows10升級后才能安裝。1.4任務4 啟動AltiumDesigner啟動AltiumDesigner20.1啟動AltiumDesigner20.1非常簡單。AltiumDesigner20.1安裝完畢系統會將AltiumDesigner20.1應用程序的快捷方式圖標在開始菜單中自動生成。(1)執行菜單命令“開始”|“所有程序”|“AltiumDesigner20.1”|“AltiumDesignerAltiumDesigner20.1主程序窗口,如圖1-44所示。圖1-44 AltiumDesigner20.1主程序窗口(2)進入AltiumDesigner20.1AltiumDesigner20.1界面那漂亮、精致、形象和美觀,如圖1-45所示。AltiumDesigner20.1的工作面板和窗口與Protel軟件以前的版本有較大的不同,計的效率。1.4.2工作面板管理1.標簽欄提髙編輯的效率。單擊屏幕右下角的面板標簽,如圖1-46所示。單擊面板中的標簽可以選擇每個標簽中相應的工作面板窗口,如單擊Panels標簽,則會出現如圖1-47所示的面板選項。可以從彈出的選項中選擇自己所需要的工作面板,也1-48所示。圖1-46工作面板標簽圖1-47 Panels的面板選項圖1-48面板選項2.工作面板的窗口在AltiumDesigner20.1中使用大量的使用工作窗口面板,可以通過工作窗口面板板可以分為兩類:一類是在任何編輯環境中都有的面板,如組件文件(components)面板和工程(Projects)面板:另一類是在特定的編輯環境下才會出現的面板,如PCB編輯環境中的導航器(Navigator)面板。面板的顯示方式有3種.(1)自動隱藏方式。如圖1-49所示,面板處于自動隱藏方式。要顯示某一工作窗口工作區單擊左鍵,面板會自動隱藏。圖1-49 隱藏面板(2)鎖定顯示方式。如圖1-50所示是工程(Projects)面板鎖定的窗口。圖1-50工程(Projects)面板鎖定的窗口(3)浮動顯示方式。如圖1-51所示浮動顯示的面板。圖1-51浮動顯示的工程(Projects)面板1.4.3窗口的管理在AltiumDesigner20.1中同時打開多個窗口時,可以設置將這些窗口按照不同的方式顯示。對窗口的管理可以通過“窗口”菜單進行,如圖1-52所示。圖1-52窗口菜單對菜單中每項的操作如下:(1)水平排列所有的窗口。執行“窗口”|“水平平鋪展示所有的窗口”命令,即可將當前所有打開的窗口平鋪顯示,如圖1-53所示。圖1-53平鋪窗口圖1-53是在新建了一個PCB文件,一個原理圖文件,并且打開home主頁之后,水平平鋪的窗口。(2)垂直平鋪窗口。執行“窗口”|“垂直平鋪展示所有的窗口”命令命令,即可當前所有打開的窗口垂直平鋪顯示,如圖1-54所示。圖1-54窗口垂直平鋪顯示(1)關閉所有窗口。選擇菜單命令“窗口”|“關閉所有文檔”可以關閉當前所有所有打開的窗口,也同時也關閉所有當前打開的文件。在線測驗通過上面的介紹,讀者應該體會到AltiumDesigner20.1任務實施 AltiumDesigner20.1中的窗口切換和面板管理在相關知識中介紹了AltiumDesigner20.1中的窗口切換和面板管理,在任務實施中,要進行上機操作完成以下內容。標簽的打開或關閉。切換組件文件(components)面板和projects面板,將面板進行切換。實現窗口的水平和垂直排列相關操作見相關知識部分,本處不再多述。項目自測題AltiumDesigner20.1的安裝練習。AltiumDesigner20.1英文轉中文版練習3.AltiumDesigner20.1的軟件激活練習4.AltiumDesigner20.1工作面板切換、顯示和隱蔽練習項目2 PCB工程及相關文件的創建項目描述本項目主要介紹了AltiumDesigner20.1的文件結構、.AltiumDesigner20.1的“Proiects”面板的兩種文件:工程文件和AltiumDesigner20.1設計時的臨時文件(自由文AltiumDesigner20.1文件、PCB封裝庫文件的創建方法。項目導學本項目通過幾個任務來介紹AltiumDesigner20.1的工程文件、原理圖文件、原理圖元件庫文件、PCB文件、PCB封裝庫文件的創建方法。通過學習,希望讀者達到以下學習要求。(1)掌握AltiumDesigner20.1的文件結構(2)掌握AltiumDesigner20.1的“Proiects”面板中的文件類別(3)理解如何復制工程文件(4)了解AltiumDesigner20.1電路軟件包含的功能(5)掌握建立工程文件的兩種方法(6)掌握工程文件的各種文件后綴名(7)掌握建立原理圖文件、原理圖庫文件、PCB文件、PCB庫文件的方法2.1任務1 認識AltiumDesigner20.1文件結構和文件管理系統通過學習掌握AltiumDesigner20.1的文件結構并能夠建立和區分工程文件和自由文AltiumDesigner20.1的文件組織結構AltiumDesigner20.1的文件組織結構如圖2-1所示。圖2-1AltiumDesigner20.1的文件結構工程文件的作用是建立與單個文件之間的鏈接關系,方便電路設計的組織和管理。AltiumDesigner20.1的文件管理系統在AltiumDesigner20.1的“Proiects”面板中有兩種文件:工程文件和AltiumDesigner20.1設計時的臨時文件。此外,AltiumDesigner20.1將單獨存儲設計時生成的文件。1.工程文件中可以執行一切對文件的操作。圖2-2工程文件如圖2-2所示為打開的顯示電路.PrjPCB工程文件的展開,該文件中包含有自己的原理圖文件公交自動報站器.SCHDOC、PCB文件公交自動報站器.Pcbdoc。 注意:復制文件時需要對整個工程文件夾進行復制 2.自由文檔不從工程中新建,而直接從“文件”|“新建”菜單中建立的文件稱為自由文檔,如圖2-3所示。圖2-3中標示出的自由文檔,也是臨時文件。圖2-3自由文檔生成PCB,如果要生成PCB文件,需要將原理圖文件和PCB文件都要移動到工程文件中,才能操作。3.文件保存在AltiumDesigner20.1中存盤時,系統會單獨地保存所有設計中生成的文件,同時也會保存工程文件。注意每一個文件保存在一個工程文件夾中是最好的。任務實施前面介紹了文件結構和文件系統,下面進行實際的文件操作。2.1.3任務實施1 建立和保存工程文件(1)創建一個設計工程文件,保存該文件并命名為“MyFirst“文件”|“新的”|“項目”命令創建一個工程文件。(2)彈出創建工程的對話框,按照默認,直接單擊“Create”即可。保存后的工程文件如圖所示。圖2-7創建的工程文件2.1.4任務實施2 自由文檔和工程文件的變換(1)執行“文件”|“新的”|“原理圖”可以創建一個原理圖文件。(2)創建后的項目面板如圖2-9所示。圖2-9新建立的原理圖面板(3)移除原理圖文件。在原理圖文件上單擊鼠標右鍵,選擇工程中移除,則原理圖文件會變成自由文檔。圖2-12自由文檔的面板理圖文件Sheet.schdoc上面按住鼠標左鍵,然后將其拖動到工程文件中,即可將自由文檔變為工程文件。如圖2-13所示。圖2-13拖動到工程中拖動后,會變成圖2-9一樣的工程面板,自由文件就消失了。2.2任務2 認識AltiumDesigner20.1的原理圖和PCB設計系統本任務重點介紹原理圖和PCB設計系統。新建PCB文件、新建PCB庫文件來進行講述。AltiumDesigner20.1作為一套電路設計軟件,主要包含四個組成部分:原理圖設計系統、PCB設計系統、電路仿真系統、可編程程序設計系統。任務實施2.2.1任務實施1新建一個工程文件新建工程文件的方法有兩種:(1)第一種是在任務1中介紹的方法,單擊“文件”|“新的”|“項目”,如圖2-14所示。圖2-14新建工程文件一個新的工程。通過以上兩種方式已經建立的工程文件如圖2-16所示。圖2-16工程文件工程文件建立好后,可以在工程文件中建立單個文件。2.2.2任務實施2 在工程項目中新建原理圖文件新建原理圖文件的操作步驟如下:加新的...到工程”|(2)這個文件被命名為Sheetl.SchDoc,并自動打開原理圖設計界面,該原理圖文件進入編輯狀態。圖2-18新建原理圖設計界面在原理圖設計界面中缺省的工作面板是“Project2.2.3任務實施3 在工程文件中新建原理圖元件庫文件原理圖設計時使用的是元件符號庫。所謂原理圖庫文件是指元件符號庫文件。新建原理圖元件庫文件的步驟如下:加新的...到工程”|“Schematic(2這個文件被命名為SchLibl.SchLib,并自動打開原理圖庫設計界面,該原理圖庫文件進入編輯狀態,如圖2-20所示。圖2-20原理圖庫文件設計界面和Protel家族的其他軟件一樣,原理圖庫文件設計界面包含菜單、工具欄和工作窗口,在原理圖庫設計界面中缺省的工作面板是“Projects”面板,參見圖2-20。2.2.4任務實施4 在工程文件中新建PCB文件建立工程文件后,可以在工程文件中新建PCB文件,進入PCB設計界面。操作步驟如下:(1)在工程文件PCB_Projectl.PrjPCB上單擊鼠標右鍵,在彈出的快捷菜單中選擇“添加新的...到工程”PCB文件。(2)這個文件被命名為PCBl.PCBDoc,并自動打開PCB印制板設計界面,該PCB文件進入編輯狀態,如圖2-22所示。圖2-22PCB設計界面此時的激活設計工程仍然是PCB_Projectl.PrjPCB。2.2.5任務實施5 在工程文件中新建PCB封裝庫文件操作步驟如下:加新的...到工程”|“PCBPCB庫文件。PCBPCB庫文件進入編輯狀態,如圖2-24所示。圖2-24PCB庫設計界面AltiumDesigner20.1不同,詳細的內容將在以后的其他項目中介紹。項目自測題AltiumDesigner20.1的文件結構如何?AltiumDesigner20.1的單個文件的后綴名是怎樣的?AltiumDesigner20.1的文件系統包含哪些?AltiumDesigner20.1的工程文件和單個文件的建立方法是怎樣的?上機操作:讀者自己建立一個工程文件,并在工程文件中建立單個文件。項目3PCB電路設計快速入門要求:
項目導學本項目是介紹原理圖和PCB設計的快速入門的基本知識。讀者學習后要達到以下1.了解原理圖的組成2.了解原理圖的總體設計流程3.熟悉原理圖設計界面4.掌握原理圖圖紙設置的要點5.掌握原理圖中的視圖和編輯操作6.掌握元件繪制的方法7.掌握PCB板子形狀繪制的方法8.掌握PCB自動布線的方法9.掌握PCB板的布線規則設置方法10.掌握PCB手動布線的方法11.掌握PCB敷銅的方法3.1任務1 比較原理圖用導線連接和網絡標號連接的PCB板子效果3.1.1工程文件的建立步驟如下:PCB工程。(2)在創建的工程文件上,右鍵單擊選擇“添加新的...到工程”|“Schematic”原理圖文(3)再增加PCB文件,執行“添加新的...到工程”|“PCB”,會在項目中增加一個PCB文件。(4)此時的項目面板中的文件如圖3-5所示。圖3-5項目面板中的文件(6)在AD20.1下面保存這幾個文件。3.1.2安裝原理圖庫文件操作步驟如下:需要安裝庫文件。如圖3-8所示。圖3-8空白的庫面板(2)單擊圖3-93-10所示。圖3-9打開庫面板圖 3-10空的庫如圖3-11所示,按此操作,即可完成安裝。圖安裝庫3.1.3原理圖的簡單繪制操作步驟如下:(1)在原理圖庫面板中,找到一個三極管2N3904,將這個文件放置到原理圖中。圖3-12放置元件(2)另外再拖一個元件ADC-8到原理圖中。圖3-13放置元件在原理圖中(3)單擊畫線工具欄中的畫導線工具,用這個線來連接元件的引腳,如圖3-14所示。圖3-14選擇導線工具(4)光標會帶著一個灰色的叉標記,移動這個叉標記到三極管的集電極上,會出現一個藍色的叉標記,如圖3-15所示。圖3-15出現藍色的叉標記(5)單擊左鍵連接ADC-8的4腳,然后連接發射級和ADC-8的第1腳,如圖3-16所示。(6)保存這個原理圖。3.1.4 PCB板的制作
圖3-16導線連接在原理圖繪制完成后,可以將原理圖的網絡表更新到PCB中。操作步驟如下:(1)單擊“設計”|“updatePCBDocument 3-17所示。圖3-17更新到PCB圖3-18工程更改順序對話框(3)然后狀態欄檢測顯示如圖3-19所示。圖3-19檢測狀態3-20所示圖3-20完成狀態沒有錯誤PCB文件中已經出現了元件和導線,如圖3-21所示。圖3-21PCB中的元件(6)然后按空格鍵將U?元件旋轉一下,如圖3-22所示圖3-22旋轉元件。(7)選擇“布線”|“自動布線”|“全部”命令。(8)出現一個對話框,選擇“RouteAll”,然后開始自動布線。(9)布線的效果如圖3-25所示。圖3-25布線的效果圖任務實施 用導線和網絡標簽連接原理圖并轉換為PCB完成兩個操作。1、完成原理圖元件的導線連接,并轉換成PCB,并自動布線。2、完成原理圖元件的網絡標號連接,并轉換成PCB實現自動布線。(2)按鍵盤上的鍵,出現“屬性標簽”對話框,在“netname網絡名稱”文本框中將名字改為SC,如圖3-27所示。圖3-27更改網絡名字(3)將這個SC網絡標號放到三極管的集電極和集成塊的4腳上,移動鼠標到引腳會出現一個藍色的叉標記,此時,單擊鼠標左鍵即可完成放置。如圖3-28所示。圖3-28放置SC(4)再放置另一個網絡標號VIN,放置完成后的原理圖如圖3-29所示。圖3-29放置完的原理圖PCBDocument 3-30所示。圖3-30選擇PCB2(8)彈出“工程更改順序”對話框,發現有四個元件,如圖3-31所示。而原理圖二中只有兩個元件,說明,需要將第一個原理圖文件暫時移除工程中,如圖3-32所示圖3-31出現四個元件圖3-32從工程中移除(9)移除后,再次執行更改PCB2,然后按前面介紹的方法一樣的操作,執行布局布線,效果如圖3-33所示。圖3-33PCB二的布線(10)最后,將第一個原理圖文件拖回到工程項目中。任務2 555定時電路原理圖的基本操作任務分析在任務1中簡單介紹了555原理圖和PCB文件的項目,元件的導線連接和網絡標號連接,在這個任務中將介紹元件的放置和元件的查找,元件的標識修改。3.2.1555電路繪制任務簡介原理圖的效果圖如圖3-34所示圖3-34原理圖效果圖PCB板的外形如圖3-35所示.圖3-35 PCB板外形PCB板子簡介如下:PCB板的長為42mm,寬度為4電源線是加寬處理的,+12V電源布線在頂層和底層,同時,PCB板的覆銅是八角形,整個PCB板子的外形比較美觀.3.2.2建立工程文件(1)建立工程文件(2)為工程新建原理圖。(3)保存工程文件。3.2.3元件的放置和搜索1.元件的放置(2)元件的放置打開庫面板,可以將元件拖動和雙擊放置到原理圖中,兩種方法任意選擇一種即可。(3)元件的刪除。將元件用鼠標左鍵選擇,然后按Delete鍵即可刪除元件。去掉*,輸入字母即可查找元件。(5)現在要查找電阻元件,在這個文本框中輸入R,即可顯示所有的電阻元件,拖動一個電阻到原理圖中。(6)將這個元件拖動到原理圖中后,可以按鍵盤上的pgup將元件的顯示視圖放大。如圖3-48所示。圖3-48將元件顯示放大2.元件的屬性設置(1)雙擊元件,可以設置元件的屬性。出現元件屬性對話框。圖3-49元件屬性對話框3-49 中Designator中的PCB中將沒有飛線,也就是沒有電氣連接特性了。可以給它命名如:R1、R2、R3等。圖3-50中的Comment是元件的說明。圖 3-50 元件說明(3)圖3-51中的Value是指電阻的容量值,阻值用戶可以根據電路的要求自定義更改。圖3-51 電阻容量值(4)圖3-52中的區域是顯示電阻的封裝名稱。圖 3-52元件封裝區域(5)下面修改元件的標識,將元件的標識修改為R1,如圖3-54所示。圖3-54 修改元件標識名稱(6)修改后的元件如圖3-55所示。圖3-55元件的顯示3.元件的查找元件的對話框。如圖 3-56 所示。圖3-56單擊查找(2)搜索庫的面板如圖3-57所示。圖3-57查找元件對話框說明:其中equals是等于的意思,contains 是包含的意思。(3)選擇contains,然后輸入555的名字,在下面的“可用庫”和“庫文件路徑”中,一3-58所示。(4)設置好后,即可單擊“查找”按鈕開始查找,查找的結果如圖3-59所示。圖 3-58查找設置3.2.7元件的標識修改、元件旋轉及引腳顛倒放置說明:在視頻中查找是3X2元件,后來進行了修改,改為了3X2A大家注意視頻中的介紹。(1)在MiscellaneousClib庫中去查找連接座子。將其找到的Header3X2A元件拖動到原理圖中。如圖3-61所示。圖 3-61拖動元件到原理圖(2)這個元件的引腳的順序是從上到下,1,2,3,4,5,6,可以將元件的引腳進行上下顛倒,將輸入法切換到純英文輸入法,鼠標左鍵按住要轉換的元件并按下y腳進行了上下顛倒,如果按X鍵,則可以左右顛倒。如圖3-62所示。圖3-62顛倒引腳的元件任務實施 對原理圖進行基本操作在前面介紹了原理圖的基本操作,其中有元件的放置,查找,有元件的屬性設置,旋轉等。讀者完成下面的操作1.加載或刪除庫2.放置元件3.查找元件4.元件屬性設置5.元件的引腳旋轉3.3任務3 元件的繪制元件繪制的步驟第一步、建立元件庫第二步、繪制元件的方框第三步、放置元件的引腳,并對引腳進行設置。下面按順序進行介紹。3.3.1建立原理圖元件庫在項目面板上增加一個原理圖元件庫,選擇“添加新的...到工程”|“Schematic3.3.2繪制元件的方框(1)單擊放置的菜單中的矩形符號。(2)在元件繪制的主窗口中繪制一個矩形,矩形的寬度和高度為800mil,如圖3-65所示。圖3-65繪制矩形3.3.3放置引腳并對引腳進行設置(1)單擊放置引腳工具,如圖3-66所示。圖3-66放置引腳(2)單擊放置引腳后,按鍵盤上的TAB鍵,會彈出引腳屬性對話框,進行引腳屬性設置,也可以放置引腳后,雙擊引腳來進行設置。在引腳屬性對話框中修改引腳的參數。(3)如第1腳,標識為1,顯示的名稱為GND,電氣類型為Power, passive是無輸入輸出特性,設置引腳的長度為默認值,如圖3-67所示。圖3-67設置引腳(4)設置完成后,可以開始放置引腳。接。(5)在彈出的對話框中,設置捕捉格點為1,也可以設置為10mil,如圖3-69所示。圖3-69設置捕捉格點注意:一定要將捕捉格點設置小一點,否則不好調整引腳的位置,特別是很多引腳的元件,按鍵盤上的G鍵來切換捕捉格點的大小。(6)設置完成后放置第一引腳GND。(7)按同樣的方法設置第2腳TRIG,并放置第2腳。(8)放置第3引腳Q。(9)放置第4引腳3-73所示。放置第3腳時,要注意第4腳有個小圓圈,這個需要設置屬性,將引腳的符號外部的屬性設置為Dot,如圖3-74所示。設置放置后,單擊確定,這樣就會出現一個小圓圈,然后放置即可。圖3-73設置引腳圖 3-74放置第4腳(10)放置第5引腳CVolt,放置第6引腳THR,第7腳DIS,放置第8腳VCC,注意第8腳是power,如圖3-75所示,放置后的效果如圖3-76所示。圖3-76元件的效果(11)保存這個元件庫。任務實施 繪制555元件在前面介紹了元件的繪制方法,下面進行操作1.建立原理圖元件庫2.放置方框3.放置引腳并設置引腳的屬性3.4任務4元件庫的安裝及原理圖的封裝檢查及連接線路操作任務分析本任務會介紹這個自制元件的安裝方法,同時也會介紹在原理圖中如何檢查元件是否有封裝,如何增加封裝的方法。相關知識3.4.1元件的放置與封裝管理器操作1.打開可用庫面板安裝自己繪制的元件庫。首先需要單擊庫面板中的“ 選擇或者單擊“2.安裝庫后面的下拉菜單,找到“All3-78所示。圖3-78選擇AllFiles(2)找到并單擊“打開”即可安裝這個元件庫。(3)需要的元件庫已經安裝成功了。(4)安裝元件庫后,將元件拖動到原理圖中。3.檢查元件的封裝元件放置完成后,需要檢查元件是否有封裝,封裝是不是對的。3-82所示。圖3-82選擇“封裝管理器”或者按“編輯”按鈕進行修改。如圖3-83所示。圖3-83封裝管理器(3)將元件全部放置完成后,執行了封裝檢查,對于沒有封裝的元件需要增加封裝。3.4.2給元件增加封裝(1)檢查發現555沒有封裝,如何增加封裝呢?U1,顯示的名字為555,如圖3-84所示。圖3-84元件屬性對話框(2)單擊“Add”按鈕給元件增加封裝,如圖3-85所示圖3-85增加封裝(3)單擊“確定”按鈕,出現“PCB模型”對話框。如圖3-86所示。圖3-86PCB模型DIP-8,在庫下拉列表選擇庫文件,此時會顯示出8腳封裝,如圖3-87所示。圖3-87顯示封裝(5)找到這個封裝后,單擊兩次“確定”按鈕即可完成封裝的添加。如圖3-88所示。圖3-88添加封裝后的對話框(6)單擊“show”可以顯示封裝,如圖3-88、3-89所示。圖3-88單擊show圖3-89顯示封裝第二種方法添加封裝555元件,將封裝移除,如圖3-90所示。圖3-90移除封裝3-91所示。圖3-91添加PCB3-92后面的步驟與第一種方法相同。圖3-92PCB模型8腳的封裝庫,則可以參考前面介紹的查找元件的方法來查找元件的封裝。(7)查找后會顯示查找到的封裝結果。3.4.3原理圖元件的布局和連線注意:視頻中,將+12,+12V的網絡標簽沒有統一,后面的視頻中進行了修正。需要統一網絡標簽,否則需要增加不同的布線規則。連接完成后的示意圖如圖3-96所示。圖 3-96連接后的原理圖GND的地電源端口,當在有些原理圖看不到顯示的GNDGND實際上是有這個GND網絡標號的。如圖3-97所示。圖3-97GND的設置任務實施 元件庫安裝、元件封裝增加及檢查在前面介紹了元件庫的安裝及封裝處理。下面請讀者完成三個操作。1.元件庫的安裝2.元件的封裝增加3.原理圖元件封裝管理器操作3.5任務5建立PCB文件,并繪制板子形狀3.5.1PCB板子的外形這是要制作的PCB板子的外形的形狀,如圖3-98所示。圖3-98 PCB外形板所要割成的樣子(在禁止布線層用走線畫出一塊封閉的空間分割成一塊小面積的PCB板,并且在周圍放置四個焊盤)3.5.2在禁止布線層繪制走線制作步驟如下:(1)首先在禁止布線層畫走線,如圖3-99所示。圖3-99切換到禁止布線層(20選擇“放置”|“線條”命令。(3)在PCB窗口中繪制線條,圖3-101繪制走線(4)畫好一根線后再繼續布線,這時就會有一個小的圓圈,再畫后面的線都這樣畫,然后PCB板子的線長度為42mm,寬度為36mm。3.5.3PCB板子形狀的定義(1)繪制走線完成后,選擇“編輯”|“選中”|“全部”命令。(2)整個板子形狀被選擇。圖 3-105整個板子選擇(4)彈出一個對話框,選擇“yes”即可。(5)經過這幾個步驟后,PCB文件的板子已經繪制出來了,如圖3-108所示。圖3-108板子繪制成功3.5.4PCB板子安裝孔的添加PCB板子的外形繪制出來后,可以給PCB增加安裝孔。(1)在PCB(2)在彈出的“屬性參數參數”選項對話框中,選擇上面的mm單位,另一個單位是mils。選擇mm單位,如圖3-110所示。圖 3-110選擇單位(3)放置安裝孔。然后放置四個焊盤作為安裝孔,單擊放置焊盤的工具。TABMulti-Layer和網絡NoNet。(5)再設置焊盤的X-size,Y-size,設置焊盤的通孔尺寸設置為4mm,還需要設置焊盤的形狀,如圖3-113所示。圖3-113設置焊盤的大小(5)放置安裝孔的PCB板子,如圖3-114所示。圖3-114放置安裝孔后的PCB板子任務實施 繪制PCB板子的形狀在前面介紹了PCB繪制和安裝孔的添加。下面請讀者完成兩個操作。1.繪制PCB板2.添加安裝孔。3.6PCB板的布局和自動布線任務分析將PCB的形狀定義完成后,可以將原理圖更新到PCB中,完成PCB板的后續操作,如布局,自動布線,添加淚滴,敷銅等操作,下面進行介紹。3.6.1PCB布局操作步驟如下:...PCBDocumentPCB13-115所示。圖3-115選擇更新到PCB1檢測和完成全是綠色的勾,說明沒有錯誤,如圖3-116所示。圖3-116工程更改順序對話框(3)元件已經更改到PCB中了,如圖3-117所示。圖3-117元件在PCB中(4)按下面的圖進行布局調整,如圖3-118所示。圖3-118調整元件的布局(5)將添加封裝的元件拖動到PCB板子中,然后進行移動布局,或者按空格鍵進行旋轉。如圖3-119所示。圖3-119按空格鍵旋轉3.6.2元件的自動布線1、布線規則的設置首先增加元件的布線規則的設置。步驟如下:(1)元件布局完成后,可以對元件進行布線。在布線之前,可以設置元件的布線規則。選(2)出現一個PCB規則及約束編輯器的對話框,展開左側的Routing布線規則,然后找到0.254mm,3-121所示。圖3-121線寬規則置“約束”的線寬為1.5mm,如圖3-123所示。圖 3-123設置+12V的線寬2、PCB自動布線PCB(2)彈出一個“Situs布線策略”對話框,在這個對話框中“勾選鎖定已有布線”和“布線后消除沖突”復選框,然后單擊“RouteAll”則會自動開始布線。(3)出現自動布線的消息對話框和自動布線的顯示,如圖3-126所示。圖3-126自動布線的顯示3.6.2PCB添加滴淚(1)自動布線后,給PCB3.6.3PCB板子敷銅淚滴選項完成后,可以給PCB板子敷銅。1mm,柵格尺寸為然后下面的下拉箭頭選擇第二項,如圖3-130、圖3-131所示。圖3-130“多邊形敷銅”對話框圖3-131敷銅對話框二(3)然后開始按如圖所示的示意圖進行敷銅,如圖3-132所示。圖 3-132敷銅的走線示意圖(4)敷銅的形狀如圖3-133、圖3-134所示。圖3-133敷銅的形狀圖3-134敷銅的形狀這是對PCB自動布線的效果,發現布線并不美觀,后面會介紹手動布線。任務實施 PCB板的自動布線在前面介紹了PCB板的自動布線的相關操作。下面請讀者完成下面的操作。1.設計PCB板的布線規則2.對PCB進行自動布線3.添加淚滴4.給PCB板敷銅3.7任務7 PCB板手動布線任務分析本任務介紹對PCB板進行手動布線。相關知識3.7.1PCB的手動布線1、首先取消自動布線。2、切換PCB板的層次然后開始布線注意:先刪除覆銅.也可以將覆銅移到其他空白的地方,布線完成后,再移動回來。(1)將板層切換到頂層,如圖3-136所示。圖3-136切換到頂層(2)單擊交互式布線工具,如圖3-137所示。圖3-137單擊布線(3)在PCB中出現一個紅色的布線,移動鼠標在CN1的第4腳上單擊鼠標左鍵,確定連接線的起始點,如圖3-138所示。圖3-138確定布線的起始點3、編輯PCB板的布線線寬TAB鍵,出現一個布線網絡屬性對話框,看這個對話框中的屬性欄中,線寬Width為0.254mm,可以將其改為1.5MM。(2)單擊圖3-140中的“Rules”下面的鏈接,彈出一個對話框,如圖3-141所示。圖3-140設置規則設置線寬為1.5mm,最大值為2mm。(3)修改完成后,單擊“確定”按鈕,再單擊“確定”按鈕,在PCB中的線寬已經發生了更改。CN1的第4腳和U1集成塊的第8腳的+12V3-142所示。圖3-142手動布線+12V4、增加焊盤(1)單擊放置焊盤的按鈕,給+12V放置焊盤,然后,按鍵盤上的TAB鍵,彈出一個焊盤編輯對話框,設置焊盤的網絡為+12V,如圖3-143所示。圖3-143設置焊盤的網絡(2)圖3-144中用方框標注的就是放置的焊盤,放置焊盤的目的是為了在布線切換到底層Bottomlayer布線。圖3-144放置焊盤5、切換底層布線BottomR1的第2腳與U1的第4腳相連接,將CN1的第4腳與U1的第8腳相連接,如圖3-145所示的藍線就是底層的連接線路。圖3-145底層連接的線路(2)然后繼續完成其他的布線,在其他布線過程中,除了GND和+12V外,需要修改線寬為3-146所示。圖3-146手動布線的效果3-146有些元件沒有線連接線,這些是GNDGND網絡來連接。6、放置填充(2)將填充的網絡選擇Net555_2。(3)然后將U1的第6腳和第7腳連接起來,如圖3-149所示。圖3-149放置填充3.7.4給PCB板添加敷銅重新給PCB板敷銅,最后結果如圖3-150所示。圖3-150最后的敷銅效果任務實施 PCB板的手動布線在前面介紹了PCB板的手動布線的相關操作。下面請讀者完成下面的操作。1.設計PCB板的布線規則2.對PCB進行手動布線項目自測題1.原理圖中的元件用導線連接和網絡標號連接有什么區別?2.原理圖中的元件的基本操作有哪些?3.原理圖中自己制作的元件如何加載?4.原理圖中的元件查找的方法是什么?5.原理圖中的元件繪制的步驟是什么?、6.PCB自動布線的步驟是什么?7.PCB手動布線的步驟是什么?8.上機操作:讀者將本項目中的所有任務進行上機操作練習。本項目中所有操作可以參考錄制的上機視頻。項目4原理圖元件和PCB元件的制作項目描述本項目向讀者詳細介紹了原理圖元件和PCB元件的全新手動制作方法,通過集成庫元方便地建立自己需要的原理圖元件符號和PCB封裝。項目導學本項目包含元件符號庫的創建,元件符號的創建,元件符號的封裝添加等。通過學習明白為什么需要自己繪制原理圖元件符號,同時掌握以下內容。1.掌握原理圖文件的創建方法2.掌握原理圖元件的繪制方法3.掌握PCB封裝元件文件創建方法4.掌握手動繪制元件封裝的技巧5.掌握通過向導繪制元件封裝的技巧6.掌握手動修改向導繪制的元件封裝的技巧7.掌握對AltiumDesigner20.1集成PCB元件庫的復制粘貼并編輯的技巧。8.掌握集成元件庫的制作方法詳細的操作方法讀者可以參考錄制的視頻來進行學習。4.1任務1 全新制作原理圖元件和PCB封裝元件任務分析在本任務中將介紹原理圖元件的制作和PCB元件的制作,制作的元件是全新制作,沒有通過已經有的元件來進行修改。4.1.1建立原理圖元件庫和PCB封裝庫(1)新建PCB工程。(2)在PCB工程中創建原理圖庫文件。(3)再建一個PCBLibrary。(4)保存工程。4.1.2建立一個三極管元件1、切換庫面板(2)出現默認元件,如圖4-5所示。圖4-5出現默認元件2、元件改名稱在出現的屬性面板中,在DesignItemID欄中命名元件。3、繪制三極管的外形將捕捉格點設置為1,將SnapGrid設置為1mil。注意:捕捉格點設置小一點方便繪制的線條對位和引腳對位。(2)然后開始繪制三極管的走線,選擇畫線工具,如圖4-9所示。圖4-9選擇畫線工具(3)按下鍵,出現線的屬性對話框,更改線的顏色為藍色和線寬為Small。(4)畫出三極管的大概形狀,如圖4-11所示。圖4-11畫三極管的外形(5)畫三極管的箭頭。選擇畫線工具中的多邊形工具。(6)按下Tab,設置多邊形的屬性,其中填充顏色為藍色,邊界顏色為藍色,邊框寬度為Small。(7)畫出三極管的箭頭,如圖4-14所示。圖4-14畫箭頭(8)再畫三極管的另一根走線,如圖4-15所示。圖4-15三極管走線繪制4、放置引腳(1)單擊放置引腳工具,帶著引腳的光標出現在原理圖庫的窗口中。圖4-16引腳出現在窗口中鍵,編輯引腳的屬性,設置Designator為1,Name為Length長度為200mil。(4)同樣的方法編輯放置第22腳的顯示名字為3腳的顯示名字為后放置,如圖4-19所示。圖4-19繪制完成幾個引腳都不顯示管腳說明的名稱,效果如圖所示4-21所示。圖4-21不顯示管腳名稱(5)三極管繪制完成,保存。4.1.2繪制電感元件1、新建元件并重命名4-23所示。圖4-23改元件名2、畫電感走線(1)單擊畫線工具欄中的橢圓弧工具。(2)移動光標在窗口中,如圖4-25所示。圖4-25橢圓弧在窗口中(3)調整橢圓弧的起始點和結束點,如圖4-26所示。圖4-26繪制的半圓(4)選取這個已經繪制的橢圓,如圖4-27所示。圖4-27選擇圖形(7)在窗口中粘貼橢圓,共粘貼三次,效果如圖所示。如圖4-30所示。圖4-30粘貼橢圓3、放置引腳(1)單擊放引腳工具。引腳出現在窗口中,如圖4-31所示。圖4-31引腳在窗口中鍵,設置引腳的屬性,一定要注意標識千萬不能省略,顯示名字可以不用寫。如圖4-32所示。圖4-32設置第1引腳(3)然后放置第一個引腳,再放置第二個引腳,如圖4-33所示。注意叉標記朝外。圖4-33放置引腳。(4)然后保存元件。4.1.4 RAD0.3元件封裝的制作1、切換庫面板先切換到PCB元件制作面板,點擊PCBLbrary,如圖4-34所示。2、將元件改名這里面也有一個默認的元件。(1)雙擊這個默認元件,修改名字為RAD0.3。圖4-35改名稱4-36所示。圖4-36中心點3、放置焊盤(1)單擊放置焊盤的工具,然后在窗口中放置兩個焊盤,如圖4-37所示。圖4-37放置焊盤注意:現在的焊盤是9和10的標號,因為曾經放過焊盤,所以初始值不是0,后面進行屬性修改就可以了。(2)RAD0.3的含義是焊盤的距離等于300mil,以中心點為中心,左右各150mil,雙擊焊盤修改參數,左側焊盤的參數如下所示。50mil,焊盤的通孔尺寸為32.008mil識Designator為1。(3)右側焊盤需要將位置中的X值改為150mil,引腳改為2。(4)測量距離是否正確。選擇“報告”|“測量距離”,然后測量這兩個焊盤的距離,如圖4-42所示。圖4-42測量結果4、繪制走線(1)繪制走線,單擊繪制走線工具,按tab修改走線的參數,走線在Overlay絲印層,線寬為10mil。(2)走線完成的效果如圖4-44所示。圖4-44走線完成4.1.5 CAP0.2圓形封裝的繪制1、建立新器件并改名。框中將元件改名為CAP0.2,如圖4-45所示。圖4-45元器件改名2、放置焊盤(1)單擊畫線工具欄中的放置圓環工具。(2)放置的圓如圖4-47所示。圖4-47放置的圓(3)先設置這個圓環的半徑為120mil,線寬為10mil,設置X/Y的坐標為0,0,設置后的圓如圖4-49所示。圖4-49設置圓(3)放置焊盤,修改參數,第一個焊盤的距離為:X為-100mil,Y值為0,標識為1。(4)右側焊盤:X為100mil,Y值為0,標識為2,如圖4-51所示。(5)焊盤放置完成后,發現外面的圓小了,如圖4-52所示。圖4-52此時的效果(6)修改圓的半徑為150mil,再看效果如圖4-54所示。圖4-54 繪制的CAP0.2(7)直接在這個元件封裝的左邊畫一個“+”就變成了一個電解電容了,如圖4-55所示。圖4-55繪制完成的電容(8)保存,這個電容就畫好了,任務實施 元件的全新制作在前面介紹了原理圖元件和PCB元件的全新制作。下面請讀者完成兩個操作。1.繪制原理圖元件2.繪制PCB元件4.2任務2通過修改集成元件庫來制作元件任務分析通過將集成元件庫中的元件復制出來進行修改的方法來制作元件,這會讓減小工作量。相關知識先簡單說一下通過修改集成元件庫來制作元件的步驟1、打開集成元件庫2、找到需要修改的集成元件庫中的元件進行復制3、粘貼到自己的元件庫中4、在自己的元件庫中進行修改任務實施4.2.1 任務實施1 繪制發光二極管具體操作步驟如下:1、打開集成元件庫(1)直接找到并打開集成元件庫MiscellaneousDevices.IntLib。注意:下面的這兩個元件庫是最常見的元件庫,它們能夠滿足平常基本的原理圖和PCB制作。MiscellaneousClibMiscellaneousDlib其中MiscellaneousClib這個集成庫中主要是接插件的元件。MiscellaneousDlib這個集成庫主要是電阻,電容,二極管,三極管,開關等元件。(2)找到集成元件庫后,單擊打開,會彈出一個對話框,如圖4-57所示。圖4-57打開的對話框(3)單擊解壓源文件,會打開兩個庫文件,一個是原理圖庫一個是PCB4-58所示。圖4-58打開的庫文件(4)雙擊原理圖庫打開。SCHLibrary,會顯示所有的原理圖的集成元件庫。2、復制集成元件并粘貼到自己的庫中(1)下面介紹集成元件的復制和修改。先找到需要復制的集成元件,如Diode(2)選擇從庫中復制出來,選擇復制命令。3、修改元件比如:想把它修改為發光二極管。步驟如下:鍵后,修改多邊形參數,將多邊形圖形的邊框Border設置為small。(2)給這個二級管畫箭頭,如圖4-66所示。畫4-66畫箭頭(3)然后畫一根走線,如圖4-67所示。圖4-67畫走線(4)按同樣的方法繪制第二個箭頭和走線,繪制完成的發光二極管如圖4-68所示。圖 4-68完成的發光二極管4.2.2任務實施2修改集成元件庫的封裝修改PCB封裝的步驟如下:1、復制粘貼封裝(1)先將集成庫中的封裝復制出來,如選擇AXIAL-0.3,進行復制。(2)粘貼到自己的庫中進行修改。2、改封裝名稱將這個元件更名為三個腳的插座HEAD3,如圖4-71所示。圖4-71封裝改名3、修改引腳參數(1)三腳插座的每個焊盤間隔100mil,將第二個焊盤拖到中間的0,0中心位置,并修改參數,設置X/Y為0,0。(2)修改焊盤1的參數,位置設置X:100mil,Y:0mil。(3)再放一個焊盤3,設置焊盤位置X:-100mil,Y:0mil。(4)此時效果如圖4-75所示。圖4-75此時的效果4、調整走線下面調整走線的位置,如圖4-76所示。圖4-76調整走線5、測量距離(1)測量第2、第3焊盤的距離,第2和第1個焊盤的距離也為到此為止,HEAD3的封裝已經修改完成。4.3任務3自己制作集成元件庫任務分析集成元件是說原理圖元件給它增加封裝,在使用原理圖元件時,這個元件是有封裝的,下面進行操作。相關知識集成元件庫的制作方法如下:1.建立集成庫的工程2.增加一個原理圖庫文件3.增加一個PCB封裝庫文件4.繪制原理圖元件5.繪制或者查找封裝庫元件6.在模式管理器中給原理圖元件增加封裝具體的操作在任務實施中去介紹。任務實施4.3.1任務實施1建立集成庫(1)先新建一個新的集成庫工程,選擇“新的|庫|集成庫”命令。(2)在這個集成庫中添加一個新的原理圖庫。(3)再添加一個新的PCB庫。4.3.2繪制原理圖元件庫的元件簡單介紹如下(1)新建一個元件,并命名為555。(2)先放置一個方框,然后放置引腳。(3)放置并設置引腳。GND和VCC的電氣類型是power,其他的都是passive。(2)放置第1-第8腳,放置后的效果,如圖4-84所示。圖4-84放置引腳(3)元件畫完成后,保存這個元件庫。4.3.3 繪制DIP的封裝下面做一個dip8的封裝。DIP8PCB器件向導”。(2)彈出一個對話框,如圖4-87DIP選項。(3)單擊下一步,當出現設置焊盤的數目的對話框時,將焊盤數設置為8。DIP封裝如圖4-90所示。圖4-90 制作的DIP8(5)將這個元件保存到集成庫中。4.3.4給原理圖元件增加封裝切換到集成庫中,去給原理圖添加封裝。(1)先單擊圖4-92中的這個菜單,這個是模型管理器。圖4-92單擊模型管理器(2)在出現模型管理器,選擇555,再單擊添加封裝AddFootrript。PCB模型對話框,如圖4-95如圖4-96所示。圖4-95PCB模型對話框圖4-96查找封裝4-97所示。圖4-97添加封裝(7)再把集成庫保存,就完成了這個集成庫元件的制作。如圖4-98所示圖4-98此時的集成元件庫4.3.5檢測集成庫是否制作成功(1)下面檢測一下這個集成庫元件到底是否已經做好了,先建立一個原理圖文件。(2)選擇安裝集成庫,找到保存好的.Libpkg后綴的集成庫文件,打開。(3)提示不能打開,如圖4-101所示。(4)安裝集成庫中的原理圖庫和PCB庫即PcbLib2.pcblib,Schlib2.Schlib兩個文件。(5)庫文件安裝成功,如圖4-103所示。圖4-103安裝成功(6)開始測試自己畫的元件,打開庫面板,查看做的集成庫,發現這個555元件,已經有封裝。(7)將元件拖動到原理圖中,在原理圖中檢查這個555555件的封裝,還是存在的,如圖4-105所示。圖4-105再次檢查封裝此時,說明這個集成元件庫就制作成功了。項目自測題9.元件制作的方法有哪些?10.能不能在集成庫中直接修改元件?集成庫元件制作后,如何安裝使用?12.上機操作:讀者將本項目中的所有任務進行上機操作練習。1、原理圖元件的制作2、PCB元件的制作PCB封裝庫制作 I-K-i--F-這個圖中有44個元件。這4個元件要建立4個新器件進行繪制。項目5 心形燈電路制作項目描述電路原理圖的制作,心形燈PCB板子形狀的繪制,PCB板的制作。項目導學本項目包含元件和封裝的創建,原理圖的繪制,PCB板的繪制等。通過學習掌握以下內容。1.掌握原理圖文件的創建方法2.掌握原理圖元件的繪制方法3.掌握PCB封裝文件創建方法4.掌握繪制元件封裝的技巧5.掌握通過向導繪制元件封裝的技巧6.掌握PCB板子形狀的繪制方法7.掌握PCB板的布線方法。參考的教材介紹。5.1任務1 心形燈的元件和封裝制作任務分析作元件。后面在任務實施中將介紹具體步驟。任務實施5.1.1任務實施1心形燈的原理圖元件制作1、單片機元件首先制作第一個元件是單片機元件。(1)按圖5-1 所示繪制方框,然后放置引腳,在放置引腳的過程中進行引腳的編輯。(2)放置引腳
圖5-1單片機元件注意在Designator中填寫標識,在Name中填寫引腳說明,大多數引腳Electrical電氣類型選擇passive這個選項。5-3所示的效果。2、電容元件
圖5-3第12腳引腳設置這個電容元件是可以在集成庫中去復制的,不需要自己繪制。3、Header44、Header9集成庫。5、LED發光二極管這個元件可以自己繪制,先放置一個方框,然后再放置兩個引腳。8、USB元件需要先繪制方框,然后放置6個引腳。9、電阻元件這個電阻不需要自己繪制,可以在集成電阻庫中去復制。10、開關元件這是按鍵開關,這個元件可以在集成庫中去復制,集成庫是電阻庫,元件的名字是SW-PB。11、晶振這是晶振元件,也可以在集成庫中去復制。5.1.2任務實施2 心形燈封裝的繪制1、3.2X1.6X1.1(1)這個是二極管元件,直接復制。(2)測量一下元件的焊盤距離為140mil。(3)第1焊盤的信息為-1.75mm,0,標識為1。(4)第2個焊盤的設置類似,只是元件位置中
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