(doc)-电子cad实验实训指导书_图文

电子CAD实验实训指导书_图文目录实验内容1实验一认识ALTIUMDESIGNER61实验二原理图设计基础7实验三单管放大电路原理图绘制9实验四线路连接与绘图13实验五振荡器和积分器原理图绘制18实验六原理图高级设计23实验七层次原理图设计28实验八原理图电气规则检查与报表输出33实验九原理图元器件库的创建38实验十电路仿真42实验十一PCB电路板设计基础46实验十二单管放大电路PCB设计50实验十三振荡器与积分器电路PCB设计53实验十四稳压电源PCB板设计实例60实验十五手工绘制双列直插元件封装65实验十六绘制数码管PCB元件封装库69实验十七PCB报表输出73综合实训内容77综合项目一洗衣机控制电路设计77综合项目二贺春灯电路设计80综合项目三LED电路设计81综合项目四KEYBOARD键盘电路设计83综合项目五OPTOISOLATOR光敏电路设计84综合项目六FULLADDER全加器电路设计85综合项目七SERIALCOMM串行通信电路设计87综合项目八SEVENSEGMENT数码显示电路88实验内容实验一认识ALTIUMDESIGNER6一实验目的1认识ALTIUMDESIGNER6的窗口界面。2熟悉ALTIUMDESIGNER6的环境参数和文档管理方式。二实验内容初步认识ALTIUMDESIGNER6窗口界面，创建PCB项目文件，新建原理图和PCB文件,文件的保存、打开与关闭方法。三实验步骤1认识ALTIUMDESIGNER6窗口界面双击桌面ALTIUMDESIGNER6图标，或单击开始/所有程序/ALTIUMDESIGNER6。启动后主窗口界面如图1所示图1DXP主窗口界面2创建一个PCB设计项目方法一在设计窗口的PICKATASK区中点击PRINTCIRCUITBOARDDESIGN，如图2所示，单击NEWBLANKPCBPROJECT，如图3所示1图2PCB设计图3新建PCB设计项目方法二在FILES面板中的NEW区点击BLANKPROJECTPCB。如图3所示。如果这个面板未显示，点击设计管理面板底部的FILES标签。图3新建PCB项目文件图4新建PCBPROJECT方法三执行菜单命令FILE/NEW/PROJECT/PCBPROJECT后，PROJECTS面板就会出现一个新建项目文件。如图4所示。PCBPROJECT1PRJPCB，与“NODOCUMENTSADDED”文件夹一起列出。3保存项目文件执行菜单命令FILE/SAVEPROJECT，将弹出一个保存文档对话框，如图5所示。在对话框选择项好目文件存放的位置，在对话框下面的“文件名（N）”栏中键入“项目一”后（实际应用时项目名称可根据用户需要命名，可以是中文名），单击2按钮即可。保存项目文件后，PROJECTS面板中的项目文件名会由默认的“PCB_PROJECT1PRJPCB”变为新键入的文件名，如图6所示。图5保存文档对话框图6保存后的项目文件如果不是第一次创建的项目，若想对其重新命名，可先在PROJECTS面板中选中目标项目，再执行FILE/SAVEPROJECTAS菜单命令。4关闭和打开PCB设计项目1）在PROJECTS面板中，用鼠标右键单击需关闭的项目文件名。在弹出的命令菜单中选择“CLOSEPROJECT”选项，即可关闭该项目，如图7所示。2）执行菜单命令FILE/OPENPROJECT，可以打开已有的项目。也可以在FILES面板中选择“OPENAPROJECT”选项打开已有的项目。5启动原理图编辑器1）执行菜单命令FILE/NEW/SCHEMATIC，启动原理图编辑器，进入原理图编辑状态窗口，如图8所示。图8原理图编辑状态窗口图9保存后的原理图文件2）系统默认的文件名为“SHEET1SCHDOC”。执行菜单命令FILE/SAVE，在弹出的对话框中，选择合适的路径并输入新的文件名“电路原理图一”，单击“保存”。这时在PROJECTS面板中，可以看到一个名为“电路原理图一SCHDOC”原理图文件已加入到项目“项目一PRJPCB”当中了，如图9所示。3图7关闭设计项目提示如果你想添加到一个项目文件中的原理图图纸已经作为自由文件夹被打开，那么在PROJECTS面板的FREEDOCUMENTS单元SCHEMATICDOCUMENT文件夹上右击，并选择ADDTOPROJECT。现在这个原理图图纸就列表在PROJECTS标签中的紧挨着项目名下的SCHEMATICSHEETS文件夹下，并连接到项目文件。6启动PCB编辑器1）执行菜单命令FILE/NEW/PCB，即可启动PCB编辑器，进入到PCB编辑状态窗口，如图10所示。2）执行菜单命令FILE/SAVE，在弹出的对话框中，选择合适的路径并输入具有文件名，“电路板图一”，单击“保存”。这时在PROJECTS面板中，可以看到一个名为“电路板图一PCBDOC”的PCB文件已加入到项目“项目一PRJPCB”当中了，如图11所示。4图10PCB编辑状态窗口图11保存后的PCB文件图12自由PCB文件同样也可以建立自由PCB文件，具体操作方法如下在设计者未打开任何设计项目时，执行菜单命令FILENEWPCB，即启动了PCB编辑器，并自动生成自由PCB文件（FREEPCBS），保存后它不隶属于任何项目，如图12所示。7不同编辑器之间切换鼠标单击标签，可以在不同的文件之间自由切换。也可以单击PROJECTS面板中的文件名实现文件的自由切换。如图13所示。5图13单击标签或文件名在不同的文件之间自由切换图14关闭文件要关闭其中的任何一个文件，可以在标签上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择CLOSE选项，即可关闭相应文件。如图14所示。四思考题1ALTIUMDESIGNER6主要有那几部分组成各部分的功能是什么2PROTELDXP对系统配置有什么要求3说明PROTELDXP的主窗口界面的组成。4如何进入原理图编辑器和PCB编辑器5面板窗口有什么功能它有哪几种显示方式6实验二原理图设计基础一实验目的1熟悉原理图编辑器的窗口界面。2认识原理图编辑器菜单以及工具栏。3掌握原理图图样设置。二实验内容创建原理图文件并设置其图样参数。三实验步骤1新建PCB项目文件1）新建PCB项目文件，并重命名保存为“项目二”。2新建原理图文件1）执行菜单命令FILE/NEW/SCHEMATIC，启动原理图编辑器。2）执行菜单命令FILE/SAVE，命名为“ZDQSCHDOC”保存。3原理图图样设置1）执行菜单DESIGN/DOCUMENTOPTIONS，弹出如图1所示对话框。图1DOCUMENTOPTIONS对话框图2自定义图纸大小2）在SHEETOPTIONS标签，找到STANDARDSTYLES栏。点击输入框旁的箭头将看见一个图纸样式的列表。使用滚动栏来向上滚动到A4样式并点击选择。如果自己有特殊要求，用鼠标左键单击“USECUSTOMSTYLE”前的复选框，使它前面的方框里出现“”符号，即表示选中“CUSTOMSTYLE”。在“CUSTOMSTYLE”栏中有5个设置框，其名称和意义如表1所示。73）单击SHEETCOLOR更改颜色，可以改为白色，如图3所示4）点击OK按钮关闭对话框，更新图纸大小。图3修改原理图图样参数4选择VIEW/FITDOCUMENT。将文件全部显示在可视区，提示对于选择VIEW/FITDOCUMENT菜单项的热键就是在按了V键后按D键。许多子菜单，诸如EDIT/DESELECT菜单，是可以直接调用的。要激活EDIT/DESELECT/ALL菜单项，你只需要按X键（用于直接调用DESELECT菜单）及A键。5利用DOCUMENTOPTIONS对话框，设置三张不同风格的原理图。四思考题1原理图的设计步骤有那些2原理图常用工具栏有哪些3设置原理图图样时打开“DOCUMENTOPTIONS”对话框共有哪几种方法4说明WIRE与LINE的区别8实验三单管放大电路原理图绘制一实验目的1掌握原理图元件库管理器的使用方法。2掌握原理图编辑器菜单以及工具栏的基本使用方法。二实验内容绘制如图单管放大电路原理图。三实验步骤1新建项目文件1）执行菜单命令FILE/NEW/PROJECT/PCBPROJECT，执行完后在PROJECT工作面板中将出现如图1所示项目文件。2）执行菜单命令FILE/PROJECTSAVEAS，弹出保存路径菜单，确定保存路径和输入项目文件名为“单管放大电路”保存。如图2所示。图1新建项目文件图2保存项目文件2新建原理图文件1）执行菜单FILE/NEW/SCHEMATIC，在PROJECT工作面板的项目文件下新建一个原理图9文件SHEET1SCHDOC，保存为“单管放大电路SCHDOC”保存后效果如图3所示。图3新建并命名原理图文件图4原理图图纸设置对话框3原理图图纸设置执行菜单DESIGN/DOCUMENTOPTIONS，弹出DOCUMENTOPTIONS对话框。如图4所示，图纸类型设置为A4，显示标准标题栏，可视栅格、捕捉栅格均设置为10，电气栅格设置为8。4装载原理图元件库单管放大电路中所包含的元件类型有电阻、电容、三极管。这些常用的元件在集成库MISCELLANEOUSDEVICESINTLIB中都可以找到。默认情况下，创建原理图文件时，该库会自动加载，若在库列表中无此元件库，可通过下面方法加载。1在LIBRARIES工作面板上单击2单击选项下方加库完成，如图6所示。,弹出如图5所示对话框。按钮，选择添加MISCELLANEOUSDEVICESINTLIB，单击打开添图5添加元件库图6添加MISCELLANEOUSDEVICESINTLIB5放置调整元件1）在MISCELLANEOUSDEVICESINTLIB中，在元件库中查找电阻如图7所示。单击放置电阻R1，光标变为十字。102）此时按下TAB键，设置元件属性，主要是标号（DESIGNATOR）、标示值（VALUE）。COMMENT标注一般设置不可见。如图8所示。放置完毕后如图10所示。3）然后依次查找并放置电解电容（CAPPOL2）、三极管NPN（2N3904或NPN）、电阻（RES2）等元器件。放置完毕后如图10所示。图7放置电阻图8电阻属性设置6电源、接地符号和信号源1单击连线工具栏的快捷按钮，光标变为十字形。2）此时按下TAB键弹出其属性对话框，如图9所示。编辑后单击OK确定退出。3）用类似方法放置接地符号。4）在UTILITIES工具栏中放置正弦波信号源，并编辑其属性，如图10所示。图9电源属性设置图10放置及调整元件7连接导线。1）单击菜单PLACE/WIRE，如图11。或者在图纸内单击鼠标右键，选择PLACE/WIRE11原理图编辑器处于连线状态。鼠标变为十字形。如图12所示图11导线菜单图12连线状态2）移动鼠标指针至连线起点，单击鼠标左键，确定导线起点。3）拖动鼠标到连线终点时，单击鼠标左键确定。结束本次连线。此时仍处于连线状态，如需退出，可单击ESC键。4）在导线十字交叉处放置节点。执行菜单命令PLACE/MANUALJUNCTION。8保存。完成后如图13所示图13单管放大电路原理图四思考题1元器件库管理器面板有哪几部分组成，简述其功能。2如何在元件库中查找元件3常用的电阻、电容、二极管元件等在哪个元件库中查找4元器件属性如何编辑12实验四线路连接与绘图一实验目的1掌握线路的连接方法；总线与总线分支的放置；网络标号的放置；输入输出端口的放置方法。2掌握元件对象的属性编辑及常用绘图方法。二实验内容绘制如图1LED发光电路。图1LED发光电路三实验步骤1新建文件夹在学生本人文件夹下新建一个文件夹，命名为“实验四”。2新建项目文件新建一个项目文件，命名为“LED发光电路PRJPCB”，保存到“实验四”文件夹中。3新建原理图文件新建一个名为“LED发光电路SCHDOC”的原理图文件，保存到“实验四”文件夹中。4原理图图纸设置执行菜单DESIGN/DOCUMENTOPTIONS，弹出DOCUMENTOPTIONS对话框。图纸类型设置为A4，显示标准标题栏，捕获栅格设置为5，可视栅格设置为10，电气栅格设置为4。135放置元器件元器件信息如表1所示，依据表1添加元器件库，放置元器件。放置并修改其属性后如图2所示图2放置元件、电源及接地6元器件布局将放置的元器件合理布局。如图3所示14图3元器件布局7连接导线将大部分导线连接后，如图4所示图4连接导线158绘制总线与总线分支单击工具菜单单击工具菜单，或者单击菜单PLACE/BUS，绘制总线。，或者单击菜单PLACE/BUSENTRY，绘制总线分支。如图5所示图5绘制总线与总线分支9放置网络标号单击工具菜单，或者单击菜单PLACE/NETLABLE，放置网络标号。放置前按“TAB”键修改属性，如图6所示图6放置网络标号1610放置I/0端口单击工具菜单，或者单击菜单PLACE/PORT，放置I/0端口。修改I/0端口属性，修改端口名称，并将其“I/0TYPE”属性修改为“INPUT”。如图7所示图7放置I/0端口11添加说明性文字单击菜单PLACE/TEXTSTRING，在原理图下方放置文本注释“实验四线路连接与绘图”，并修改其属性，字形为粗斜体，字号为二号，颜色为蓝色。12保存绘制完成后如图1所示。四思考题1总线有何作用如何绘制2网络标号有何作用如何放置网络标号3如何修改I/O端口的属性17实验五振荡器和积分器原理图绘制一实验目的1掌握原理图绘制的一般方法步骤。2掌握常用原理图元器件库的使用。3掌握元器件及常用对象的放置和属性编辑。二实验内容绘制如图1所示“振荡器和积分器”电路原理图。图1“振荡器和积分器”电路原理图三实验步骤1新建文件夹在学生本人文件夹下新建一个文件夹，命名为“实验五”。2新建项目文件创建一个新的项目文件，命名为“振荡器积分器PRJPCB”，保存到“实验五”文件夹中。3新建原理图文件创建一个新的原理图文件，命名为“振荡器积分器SCHDOC”，保存到“实验五”文件夹中。4设置图样参数在原理图设计窗口中双击图纸边框，或者通过菜单栏中的“DESIGN/DOCUMENTOPTIONS”命令，打开“DOCUMENTOPTIONS”对话框。如图2所示。图纸大小设置为18A4，捕获栅格为5。图2“DOCUMENTOPTIONS”对话框5载入元件库“振荡器和积分器”电路原理图中所使用的元件，如表1所示。参照前面所学，依次添加MISCELLANEOUSDEVICESINTLIB、MOTOROLAANALOGTIMERCIRCUITINTLIB和MOTOROLAAMPLIFIEROPERATIONALAMPLIFIERINTLIB三个元件库。6查找元器件在“LIBRARY”面板中，单击“SEARCH”按钮，输入元器件名称，在“SCOPE”区域选择搜索范围，开始搜索元件。197放置编辑元件属性放置元器件前可以按下键盘上的在属性对话框栏中修改要放置的元件的标号，元件标示值，元件封装等参数值，然后单击下部的“OK”。移动鼠标可拖动元件移动，把元件安放到合适的位置。提示通过按按按空格键使元件沿逆时针方向旋转。通过这些操作放置到原理图上的元件，还可以对它们的有关属性进行编辑，编辑的方法是双击要编辑的元件符号，会弹出元件属性“COMPONENTPROPERTIES”对话框，如图3所示。图3“COMPONENTPROPERTIES”对话框对电阻R1的编辑“DESIGNATOR”栏填写“R1”；“FOOTPRINT”栏可填写“AXIAL04”；“VALUE”栏填写“1K”等。其他元件也以类似方法编辑。8放置电源和接地符号1单击菜单栏VIEW/TOOLBARS/POWEROBJECTS命令，或者单击工具栏中的图标，光标变为十字状，按下“POWERPORT”对话框中将“VCC”改为“15V”，移动光标拖动电源符号到图样上适当位置，单击左键将“15V”位置固定。2用同样的方法放置电源“15V”和接地符号。3放置好元件和电源并进行位置调整后的电路原理图，如图4所示。20图4放置元件和电源的电路原理图9连线按键盘“PAGEUP”或“PAGEDOWN”键，使原理图中的元件清晰地显示在编辑平面上。单击连线工具栏10放置网络标号1单击“WIRING”工具栏内的放置网络标号按钮，光标变为十字状，如图5所示。按钮开始连线。2按下键盘上的TAB按钮，在弹出如图6所示的“NETLABEL”对话框中进行修改为“OUT1”，单击“OK”按钮，再将光标移到放置网络标号的的MC1455P1的第3脚的导线上，放置位置如图1所示。单击鼠标左键定位。3）用同样的方法可以放置网络标号OUT2。图5放置网络标号图6放置输出点属性对话框2111放置文本框1）单击菜单PLACE/TEXTFRAME，光标变为十字状并挂着一个矩形虚框图形，移动光标到合适位置单击左键，接着沿水平方向移动鼠标调节矩形宽度，沿垂直方向移动鼠标改变矩形高度，单击左键完成所画矩形框。2）输入文字。双击文本框屏打开属性编辑对话框，在对话框“TEXT”栏中单击“CHANGE”按钮，在文本编辑对话框中填入文字“ZDQSCHDOC”，单击“FONT”栏改变编辑文字的字体“TIMESNEWROMAN”、字形“常规”、颜色“黑色”和大小“三号”。3）设置文本框的外形。如边框、填充色等参数。显示边框，边框线设置为“SMALL”、黑色，填充色为228，文字居中放置。12保存单击工具栏中的存盘图标或执行菜单命令FILE/SAVE。绘制完成后如图7所示。图7绘制完毕的“ZDQSCHDOC”原理图四思考题1如何添加删除元件库2如何查找放置元器件3如何对放置的元件进行镜像翻转4如何放置文本框和修改文本框及其中文字参数22实验六原理图高级设计一实验目的1掌握原理图高级设计的方法技巧。2掌握元器件的排列、元器件自动标识和对象整体编辑的方法步骤。二实验内容绘制如图1所示电压指示电路原理图。图1电压指示电路原理图三实验步骤1新建文件夹在学生本人文件夹下新建一个文件夹，命名为“实验六”。2新建项目文件创建一个新的项目文件，命名为“电压指示电路PRJPCB”，保存到“实验六”文件夹中。3新建原理图文件创建一个新的原理图文件，命名为“电压指示电路SCHDOC”，保存到“实验六”文件夹中。4设置图样参数在原理图设计窗口中双击图纸边框，或者通过菜单栏中的“DESIGNDOCUMENTOPTIONS”命令，打开“DOCUMENTOPTIONS”对话框。如图2所示。图纸大小设置为A4，捕获栅格为5。23图2“DOCUMENTOPTIONS”对话框5放置元器件电压指示电路原理图中所使用的元件，电阻RES2、RES1，发光二极管LED0，三极管NPN，二极管DIODE，都在MISCELLANEOUSDEVICESINTLIB元件库中可找到。查找并放置元器件到原理图中。6排列布局元器件使用元器件排列命令排列布局元器件。常用排列命令在“EDIT/ALIGN”菜单子菜单中，如图3所示，也可使用快捷键，选择合适命令对元器件进行对齐、均匀分布等操作。图3常用排列命令菜单布局之后如图4所示图4元器件的排列布局247元器件自动标识选择菜单命令“TOOLS/ANNOTATESCHEMATICS”打开“ANNOTATE”对话框，在该对话框中对元器件进行自动标识操作。自动标识后如图5所示图5元器件自动标识8连线连接线路，选择PLACE/WIRE菜单命令，或用快捷键P、W放置导线。如图6所示。图6连线后状态9放置电源和接地符号1命令，或者单击工具栏中的图标，光标POWERPORT”对话框中将“VCC”改为“6V”，移动光标拖动电源符号到图样上适当位置，单击左键将“6V”位置固定。2用同样的方法放置电源“UI”和接地符号。10对象整体编辑选中某一元件如电阻，单击鼠标右键选择“FINDSIMILAROBJECTS”命令打开“FINDSIMILAROBJECTS”对话框，如图7所示。在对话框中设置相同参数选项，并执行操作单击25APPLY按钮，单击OK按钮。打开检查器“SCHINSPECTOR”窗口，如图8所示，在窗口中选择合适选项进行对象整体编辑。图7“FINDSIMILAROBJECTS”对话框图8检查器“SCHINSPECTOR”窗口图9对电阻进行整体编辑26如要隐藏电阻的COMMENT值，在检查器“SCHINSPECTOR”窗口中找到“PARTCOMMENT”项点击进入，然后找到“HIDE”选项，选中其后TRUE前的复选框即可。如图9所示11保存绘制完成后如图10所示图10电压指示电路原理图四思考题1元器件的排列有哪些操作命令2如何进行元器件的自动标识简述其操作步骤。3如何实现对象的整体编辑27实验七层次原理图设计一实验目的1掌握层次原理图的绘制方法。2理解层次原理图模块化的设计方法。二实验内容绘制洗衣机控制电路层次原理图，包括“复位晶振模块”，“CPU模块”，“显示模块”和“控制模块”。三实验步骤1新建工程项目文件1）单击菜单FILE/NEW/PCBPROJECT，新建工程项目文件。2）单击菜单FILE/SAVEPROJECT保存工程文件，并命名为“洗衣机控制电路PRJPCB”。2绘制上层原理图1）“在洗衣机控制电路PRJPCB”工程文件中，单击菜单FILE/NEW/SCHEMATIC，新建原理图文件。2）单击菜单FILE/SAVEAS，将新建的原理图文件保存为“洗衣机控制电路SCHDOC”3单击菜单PLACE/SHEETSYMBOL或单击“WRING”工具栏中的按钮，如图1所示，依次放置复位晶振模块，CPU模块，显示模块，控制模块四个模块电路，并修改其属性，放置后如图2所示图1模块电路属性28图2放置四个模块电路4）单击菜单P1ACE/ADDSHEETENTRY或单击“WRING”工具栏的路端口，并修改其属性，完成后效果如图3所示按钮，放置模块电图3放置模块电路端口5）连线。根据各方块电路电气连接关系，用导线将端口连接起来，如图4所示图4连线293创建并绘制下层原理图1在上层原理图中，单击菜单DESIGN/CREATESHEETFROMSYMBOL，此时鼠标变为十字形。2将十字光标移到“复位晶振模块”电路上，单击鼠标左键，系统自动创建下层原理图“复位晶振模块SCHDOC”及相对应的I/O端口。如图5所示。图5自动生成的I/0端口4）绘制“复位晶振模块”电路原理图。其用到的元件如下表1所示。绘制完成后的效果如图6所示。图6复位晶振电路305）用类似的方法创建其它模块电路子图各模块电路所用元件列表如表2、表3、表4所示各模块电路绘制完成后效果如图8、图9、图10所示。提示DS80C310MCL可以通过搜索功能来查找，搜索格式如图7所示，并添加其元件库。图7DS80C310MCL元件搜索图8CPU电路模块表3显示模块电路元件列表31图9显示电路模块图10控制电路模块6）保存四思考题1绘制层次原理图的方法有那些简述具体步骤。2模块电路端口与原理图I/O端口有何区别3层次原理图与普通原理图相比有何优点32实验八原理图电气规则检查与报表输出一实验目的1掌握原理图电气规则检查的设置与执行方法。2掌握原理图相关报表文件的生成方法。二实验内容绘制单片机显示电路原理图，执行电气规则检查，产生相关报表文件。三实验步骤1创建文件夹在学生本人文件夹下新建一个文件夹，命名为“实验八”。2创建项目文件创建一个新的项目文件，命名为“单片机显示电路PRJPCB”，保存到“实验八”文件夹中。3绘制原理图创建一个新的原理图文件，命名为“单片机显示电路SCHDOC”，保存到“实验八”文件夹中。用模块电路绘制该上层原理图，如图1所示。图1单片机显示电路SCHDOC利用层次原理图自上而下的设计方式，创建并绘制下层原理图，如图2、图3、图4、图5所示。33图2时钟模块SCHDOC图3复位模块SCHDOC图4控制模块SCHDOC34图5显示模块SCHDOC4执行电气规则检查（ERC）在原理图设计窗口中执行菜单命令PROJECT/PROJECTOPTIONS，将弹出“OPTIONSFORPCBPROJECT单片机显示电路PRJPCB”对话框。如图6所示图6“OPTIONSFORPCBPROJECT单片机显示电路PRJPCB”对话框在该对话框的ERRORREPORTING错误报告和CONNECTIONMATRIX连接矩阵两个选项卡中进行电气规则设置，或单击按钮实现默认设置，设置完成单击OK按钮退出。执行菜单命令“PROJECT/COMPILEPCBPROJECT单片机显示电路PRJPCB”对整个项目编译查错。在MASSAGES窗口中查看错误报告并修改相关错误。如系统提示为“WARNING”，可根据原理图中波浪线提示内容判断，若不认为是错误，则返回“OPTIONSFORPCBPROJECT单片机显示电路PRJPCB”对话框，找到相关选项进行报告模式“REPORTMODE”的设置，设置为“NOREPORT”后，再重新进行原理图的编译查错，直到没有问题出现为止。5生成网络表文件在原理图设计窗口中执行菜单命令DESIGN/NETLISTFORPROJECT/PROTEL，系统则会生成当前整个项目的网络表文件，如图7所示35图7“单片机显示电路”网络表文件6生成元器件清单报表在原理图设计窗口中执行菜单命令REPORTS/BILLOFMATERIALS，将会弹出如图8所示的元器件清单报表对话框。单击“EXPORT”按钮，可将该报表以“XLS”格式文件保存。图8元器件清单报表对话框7生成元器件交叉参考表在原理图设计窗口中执行菜单命令REPORTS/COMPONENTCROSSREFERENCE，将会弹出如图9所示的元器件交叉参考表对话框。单击“EXPORT”按钮，可将该报表以“XLS”格式文件保存。36图9元器件交叉参考表对话框8生成原理图层次报表在原理图设计窗口中执行菜单命令REPORTS/REPORTPROJECTHIERARCHY，系统则会生成当项目原理图的层次报表文件，如图10所示图10原理图层次报表四思考题1说明电气规则检查的意义2网络表有什么作用说明网络表的标准格式内容。3元件清单列表有什么实际意义它与元件交叉参考表相比有什么区别37实验九原理图元器件库的创建一实验目的1掌握原理图元件库的制作过程。2熟悉菜单和工具栏的基本使用。二实验内容绘制如右图所示的数码管原理图元件库。三实验步骤1新建原理图元件库文件首先在新建的项目文件中创建原理图元件库文件，选择菜单FILE/NEW/LIBRARY/SCHEMATICLIBRARY，进入元件库编辑器，如图1所示。图1新建一个原理图元件库文件图2元件重命名对话框2保存新建原理图元件库文件单击保存按钮，弹出保存文件对话框，现将新建元件库命名为MYSCHLIBSCHLIB，并保存在学生目录下。3元件重命名单击菜单TOOLS/RENAMECOMPONENT弹出元件重名对话框，输入DPY_8SEG，如图2所示。4定义元件属性选择元件编辑管理器“SCHLIBRARY”工作面板中的COMPONENTS栏中的双击默认文件COMPONENT_1），弹出属性对话框，如图3所示。修改其属性DESIGNATOR默认元件编号DS；COMMENT默认注释DPY_8SEG；38按钮（或DESCRIPTION描述信息DPY_8SEG；其它参数不变，修改完后，然后单击确定按钮。修改后效果如图4所示图3设置元件属性对话框图4数码管元件属性5绘制元件外形1）绘制矩形外框单击菜单PLACE/RECTANGLE绘制矩形。放置时，首先单击鼠标左键，确定矩形的第一个顶点，然后拖动鼠标至适当大小，单击鼠标左键，确定矩形的对角顶点。放置后的矩形如图5所示。双击矩形可以修改其属性，包括边框线宽、颜色等，如图6所示。39图5放置后的矩形图6修改元件外形属性2）绘制数码管笔画数码管笔画由七段导线和一个圆点组成，选用画导线和画圆工具放置，放置的方法和放置矩形方法类似，放置完毕后的效果如图7所示6放置元件引脚单击菜单PLACE/如图8所示，放置时按下TAB键，弹出修改元件属性对话框，图7数码管外形图8修改元件引脚属性对话框修改其属性如下DISPLAYNAME引脚显示名称共十个引脚依次输入E、D、COM、C、DP、B、A、COM、F和G。DESIGNATOR引脚序号，在这里依次输入1、2、3、10。ELECTRICALTYPE除3脚和8脚选用POWER外，其余引脚均选用INPUT。LENGTH30MIL。如图9所示1引脚属性40提示放置元件引脚时须将引脚名称对准元件，即有十字标注一端朝外，否则，没有电气连接。正确放置方法如图10所示。放置后效果如图11所示图91号引脚属性7保存原理图元件库单击保存图10放置元件引脚图11放置完引脚后的数码管元件按钮，一个完整的元件库就制作完毕了。四思考题1简述创建原理图元器件库的意义2简述制作原理图元件库的基本过程3说明“SCHLIBRARY”工作面板与“LIBRARY”工作面板有何区别41实验十电路仿真一实验目的1掌握常用仿真元器件库的使用方法。2掌握仿真电路原理图的绘制及元器件仿真属性的编辑方法。3掌握电路原理图仿真的具体方法步骤。二实验内容绘制简易整流稳压电路仿真原理图，并进行元器件的仿真属性编辑，进行电路仿真设置，执行仿真产生仿真输出文件，观察分析仿真结果。三实验步骤1设计仿真原理图文件绘制如图1所示简易整流稳压电路。图1整流稳压电源2仿真电源仿真属性设置双击电路中的V1元件，会弹出该元件属性设置对话框，如图2所示。在MODLE列表中，双击SIMULATION项，或选中后按下对话框中的按钮，会出现该元件仿真模型参数设置对话框，如图3所示，单击“PARAMETERS”标签，在标签页中设置正弦波激励源V1的幅值“AMPLITUDE”为170V，频率“FREQUENCY”为60HZ。42图2元件属性设置对话框图3VIN参数设置对话框3变压器仿真属性设置双击电路中的变压器元件，会弹出该元件属性设置对话框，在MODLES列表中，双击SIMULATION项，或选中后按下对话框中的按钮，会出现该元件仿真模型参数设置对话框，单击“PARAMETERS”标签，在标签页中设置变压器的输出与输入电压比值“RATIO”，设为01。如图4所示。43图4变压器参数设置对话框4设置仿真环境及对象执行菜单命令DESIGN/SIMULATE/MIXEDSIM，弹出“ANALYSESSETUP”对话框，如图5所示。我们选择对电路进行直流工作点分析和瞬态分析，观察A、B、IN和OUT等4点的分析结果。图5“ANALYSESSETUP”对话框5运行仿真分析结果设置完以后，单击按钮开始仿真，很快系统会弹出一个运行仿真后的消息对话框“MESSAGES”，如图6所示。若“MESSAGES”对话框的内容无错误或警告提示，说明仿真运行成功，如有错误需返回原理图修改错误。44图6运行仿真的消息框“MESSAGE”当仿真完成后，仿真器输出“SDF”文件，显示仿真分析波形，图7所示显示的瞬态分析波形。当“SDF”文件处于打开时，通过菜单命令和工具栏可对显示图形及表格进行分析和编辑。图7瞬态分析波形显示在仿真的过程中，系统会同时创建SPICE网络表。仿真分析后，仿真器就生成一个后缀为“NSX”的文件，“NSX”文件为原理图的SPICE模式表示。如图8所示。打开“NSX”文件，系统切换到仿真器界面，执行SIMULATE/RUN命令，即可实现电路仿真，当仿真完成后，同样是输出“SDF”文件，这种方式和直接从原理图进行仿真生成的波形文件相同。6通过仿真结果完善原理图设计。输出“SDF”文件显示了一系列的波形，借助这些波形，可以很方便地发现设计中的不足和问题。从而，不必经过实际的制板，就可修正原图8仿真器生成的“NSX”文件理图存在的不足。四思考题1系统为设计者提供了哪几个专用的仿真元件库2什么是电路仿真它的基本步骤是什么3仿真器可进行哪几种仿真设置与分析其中瞬态分析的主要内容是什么45实验十一PCB电路板设计基础一实验目的1熟悉印制电路板的结构及基本元素。2熟练掌握PCB编辑器。3学会规划电路板及电气定义。二实验内容1建立PCB图文档。2参数设置。3印制板图的规划。三实验操作步骤1新建PCB文件方法一执行菜单命令FILE/NEW/PCB。方法二使用PCB向导创建新的PCB文件。1）单击工作区的“FILES”面板标签，即弹出如图1所示的“FILES”面板。图1“FILES”面板图2启动PCB向导2）在“FILES”面板的“NEWFROMTEMPLATE”单元单击PCBBOARDWIZARD命令，启动PCB向导。如图2所示。3）单击按钮，出现度量单位对话框。默认的度量单位为英制IMPERIAL，。也可以选择公制单位METRIC。二者的换算关系为1MIL00254MM。4）单击按钮，选择自定义电路板的轮廓和尺寸，即选择“CUSTOM”。465）单击按钮，显示自定义电路板对话框，如图5所示。设置PCB为20001500的矩形电路板。图5自定义电路板选项图6电路板层数设置对话框6）单击按钮，显示电路板层数设置对话框，如图6所示。设置信号层SIGNALLAYERS数和电源层POWERPLANES数。设置了两个信号层，不需要电源层。7）单击THRUHOLEVIAS按钮，向导显示导孔类型选择对话框，图7所示，选择穿透式过孔8）单击按钮，设置元件和布线技术对话框，如图8所示。9）单击按钮，屏幕显示如图9所示的导线导孔尺寸设置对话框。主要设置导线的最小宽度、过孔的尺寸和导线之间的安全距离等参数。10）单击按钮，PCB向导完成。47图7过孔类型选择对话框图8设置元件和布线技术对话框图9导线导孔尺寸设置对话框11单击关闭该向导。执行菜单命令FILE/SAVEAS，将新的PCB文件重新命名，用PCBDOC表示，并给出文件保存的路径。提示如果创建或打开的是自由文档，在PROJECTS面板的FREEDOCUMENTS单元用鼠标将文件拖放到已创建项目中。2规划电路板1）板层及颜色设置执行菜单命令DESIGN/BOARDLAYERSCOLORS，或在PCB编辑窗口单击鼠标右键，在弹出快捷菜单中选择OPTIONS/BOARDLAYERSCOLORS命令，就可以看到如图10所示的板层及颜色设置对话框。2）PCB选项设置执行菜单命令DESIGN/BOARDOPTIONS，或在PCB编辑窗口单击鼠标右键，在弹出快捷菜单中选择DESIGN/BOARDOPTIONS命令，就弹出如图11所示的“BOARDOPTIONS”对话框。印制电路板的选项设置包括移动栅格（SNAPGRID）设置、电气栅格（ELECTRICALGRID）设置、可视栅格（VISIBLEGRID）设置、计量单位和图纸大小设置等。图10板层及颜色设置对话框图11“BOARDOPTIONS”对话框3定义电路板形状及尺寸如果用方法一执行菜单命令“FILE/NEW/PCB”创建的PCB文档则需要再进行板形及尺寸规划。定义物理边界在执行菜单命令DESIGN/BOARDSHAPE/REDEFINEBOARDSHAPE，光标呈十字形状，系统进入编辑PCB板外形状态，绘制一个封闭的矩形。如图12所示48图12设置的PCB板物理边界定义电气边界A将光标移至编辑区下面的工作层标签上的“KEEPOUTLAYER”禁止布线层，单击鼠标左键，将禁止布线层设置为当前工作层。B执行执行菜单命令PLACE/KEEPOUT/TRACK。C在编辑区中适当位置单击鼠标左键，开始绘制第一条边。D移动光标到合适位置，单击鼠标左键，完成第一条边的绘制。依次绘线，最后绘制一个封闭的个矩形。如图13所示。图13设置PCB板电气边界E单击鼠标右键或按下要查看印制电路板的大小执行菜单命令REPORTS/BOARDINFORMATION，如图21所示。也可以先后按下四思考题1PCB板有哪些工作层面各有何作用2电路板的电气边界有何作用应绘制在哪个层面3如何利用向导创建PCB板文件49实验十二单管放大电路PCB设计一实验目的1掌握原理图的绘制和PCB文件的创建方法。2掌握元器件封装的查找、放置方法。3掌握元器件的手动布局以及手动布线的方法。二实验内容设计单管放大电路的PCB板。图1单管放大电路原理图图2单管放大电路PCB图50三实验操作步骤1新建PCB项目文件新建PCB项目文件，命名为“单管放大电路”，并保存文件。2新建原理图文件执行菜单命令FILE/NEW/SCHEMATIC，创建原理图文件，命名为“单管放大电路原理图”，并保存文件。绘制单管放大电路原理图，如图1所示。3新建PCB文件在FILES面板中，在NEWFROMTEMPLATE栏中选择PCBBOARDWIZARD选项，如图3所示，打开PCB创建向导，如图4所示，利用向导创建一个尺寸为2000MIL1000MIL，禁止布线边界为50MIL的电路板，重命名为“单管放大电路PCB”并保存文件，如图5所示。图3“FILES”面板图4启动PCB向导51图5用向导创建的PCB4查找放置元件封装电路中电解电容C1、C2封装名称为“A”，电阻R1、R2、R3、R4封装名称为“AXIAL04”，接口P1、P2封装名称为“HDR1X2”，三极管Q1封装名称为“TO92A”，扬声器LS1封装名称为“PIN2”。元件封装在混杂器件库中找到，分别查找放置元件封装，并修改元件封装属性如图2所示。5布局与连线执行主菜单命令DESIGN/BOARDLAYERSCOLORS，打开“板层和颜色”设置对话框，在SYSTEMCOLORS（Y）栏中，找到DRCERRORMARKERS项，取消选择右边复选框。在PCB电路板的TOPLAYER层手动布局元器件封装，在BOTTOMLAYER层执行菜单命令PLACE/INTERACTIVEROUTING，进行手动布线。如图2所示。6保存。预习如何利用网络表将原理图元件封装和网络连接加载到电路板中。四思考题1简述如何查找元件封装2元器件库有几种浏览方式如何设置3如何对现有元件封装的外形尺寸进行修改52实验十三振荡器与积分器电路PCB设计一实验目的1掌握原理图绘制的一般方法步骤；2掌握PCB电路板图设计的方法步骤。二实验内容设计振荡器与积分器电路的PCB板。图1“振荡器与积分器”电路原理图图2“振荡器与积分器”电路PCB图53三实验操作步骤1新建PCB项目文件新建PCB项目文件，命名为“振荡器与积分器”，并保存文件。2新建原理图文件执行菜单命令FILE/NEW/SCHEMATIC，创建原理图文件，命名为“振荡器与积分器原理图”，并保存文件。绘制振荡器与积分器电路原理图，如图1所示。MC1455P1与LF351N的封装名称为“62605”，电阻R1R5的封装名称为“AXIAL04”，电容C1、C2的封装名称为“RAD03”。执行菜单命令DESIGN/NETLISTFORPROJECT/PROTEL生成项目网络表文件。3新建PCB文件在FILES面板中，在NEWFROMTEMPLATE栏中选择PCBBOARDWIZARD选项，如图3所示，打开PCB创建向导，如图4所示，利用向导创建一个尺寸为2000MIL1500MIL禁止布线边界为50MIL的电路板，重命名为“振荡器与积分器PCB”并保存文件，如图5所示图3“FILES”面板图4启动PCB向导图5用向导创建的PCB544导入元件封装与网络在PCB环境中执行菜单命令DESIGNIMPORTCHANGESFROM振荡器与积分器PRJPCB，这时将弹出“ENGINEERINGCHANGORDER（工程改变顺序）”对话框，如图6所示图6“ENGINEERINGCHANGORDER（工程改变顺序）”对话框在弹出的“ENGINEERINGCHANGEORDER”对话框中，依次单击【VALIDATE】、【EXECUTECHANGES】按钮，导入元件封装与网络，如图7所示图7导入元件封装与网络后的效果注意事项执行菜单命令DESIGNIMPORTCHANGESFROMPRJPCB之前必须满足三条件，缺一不可。条件一绘制好原理图，并生成网络表文件。条件二项目中使用的元器件所属元件库必须已加载。条件三创建PCB电路板文件，并保存到项目中。5手动布局在PCB电路板的TOPLAYER层手动布局元器件封装，如图8所示55图8手动布局效果6放置焊盘在PCB中手动放置04五个焊盘，修改焊盘属性XSIZE为100MIL，YSIZE为60MIL，圆形，BOTTOMLAYER，所属网络分别为15V、15V、GND、OUT2和OUT1。如图9所示。图9手动放置焊盘7自动布线执行菜单命令DESIGNRULES，打开如图10所示的“PCBRULESANDCONSTRAINTSEDITOR（PCB规则和约束编辑）”对话框。在ROUTING项中WIDTH子项设置布线宽度规则，鼠标右键选择NEWRULE创建新的规则，重命名NAME为GND，选择NET为GND，设置线宽为20MIL，如图11所示。用同样方法创建并设置15V、15V网络的布线宽度规则，并单击【APPLY】按钮应用规则。如图12所示56图10“PCBRULESANDCONSTRAINTSEDITOR（PCB规则和约束编辑）”对话框图11GND网络布线规则设置57图1215V、15V网络布线规则设置执行菜单命令AUTOROUTEALL，打开如图13所示的“SITUSROUTINGSTRATEGIES”（自动布线设置）对话框。单击【ROUTINGALL】按钮，程序就开始对电路板进行自动布线，同时打开MESSAGE窗口显示自动布线信息。如图14、15所示图13“SITUSROUTINGSTRATEGIES”（自动布线设置）对话框58图14MESSAGE窗口图15自动布线效果8保存四思考题1如何将元件封装和网络导入到PCB中导入过程应注意些什么2元件布局需注意哪些事项3与布线有关的设计规则有哪些4如何设置布线规则的优先级59实验十四稳压电源PCB板设计实例一实验目的1掌握原理图绘制的一般方法步骤。2掌握PCB电路板图设计的方法步骤。二实验内容设计稳压电源电路的PCB板。图1“稳压电源”电路原理图图2“稳压电源”电路PCB图60三实验操作步骤1新建PCB项目文件新建PCB项目文件，命名为“稳压电源”，并保存文件。2新建原理图文件执行菜单命令FILE/NEW/SCHEMATIC，创建原理图文件，命名为“稳压电源原理图”，并保存文件。绘制稳压电源电路原理图，如图1所示。P1的封装名称为“HDR1X2”，TRANSCT的封装名称为“TRF_5”，BRIDGE1的封装名称为“D38”，电容C1、C2、C5、C6、C7的封装名称为“A”，电容C3、C4、C8、C9、C10的封装名称为“RAD01”，MC7805BT、MC7812BT、MC7912BT的封装名称为“221A04”。执行菜单命令DESIGNNETLISTFORPROJECTPROTEL生成项目网络表文件。3新建PCB文件在FILES面板中，在NEWFROMTEMPLATE栏中选择PCBBOARDWIZARD选项，打开PCB创建向导，利用向导创建一个尺寸为4500MIL2200MIL禁止布线边界为50MIL的电路板，重命名为“稳压电源PCB”并保存文件，如图5所示。图3“FI