电子CAD实训指导说明书.doc

目录77 / 78实验内容1实验一 认识Altium Designer 61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 Full adder(全加器)电路设计85综合项目七 Serial comm串行通信电路设计87综合项目八 Seven-segment数码显示电路88实验内容实验一 认识Altium Designer 6一 实验目的 1 认识Altium Designer6的窗口界面。2 熟悉Altium Designer6的环境参数和文档管理方式。二 实验内容初步认识Altium Designer6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Altium Designer6窗口界面双击桌面Altium Designer6图标，或单击开始/所有程序/ Altium Designer6。启动后主窗口界面如图1所示图1 DXP主窗口界面2 创建一个PCB设计项目方法一：在设计窗口的Pick a Task区中点击Print Circuit Board Design，如图2所示，单击New Blank PCB Project，如图3 所示 图2 PCB设计 图3 新建PCB设计项目方法二：在Files面板中的New区点击Blank Project (PCB)。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PCB Project 方法三：执行菜单命令File/New/ Project/ PCB Project后，Projects面板就会出现一个新建项目文件。如图4所示。PCB Project1.PrjPCB，与“no documents added”文件夹一起列出。3 保存项目文件执行菜单命令File/Save Project，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_Project1.PrjPCB”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/Save Project As.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“Close Project”选项，即可关闭该项目，如图7所示。2）执行菜单命令File/Open Project，可以打开已有的项目。也可以在Files面板中选择“Open a Project”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“Sheet1.SchDoc”。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。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Free Documents单元schematic document文件夹上右击，并选择Add to Project。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Schematic Sheets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。图10 PCB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（Free PCBs），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。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1 Altium Designer6主要有那几部分组成？各部分的功能是什么？2 ProtelDXP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？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“ZDQ.SCHDOC” 保存。3 原理图图样设置1）执行菜单Design/Document Options，弹出如图1所示对话框。 图1 Document Options对话框 图2 自定义图纸大小2）在Sheet Options标签，找到Standard Styles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“Use Custom Style”前的复选框，使它前面的方框里出现“”符号，即表示选中“Custom Style”。在“Custom Style”栏中有5个设置框，其名称和意义如表1所示。表1 “Custom Style”栏中各设置框的名称和意义对话框名称对话框意义Custom Width自定义图样宽度Custom Height自定义图样高度X Region CountX轴参考坐标分格Y Region CountY轴参考坐标分格Margin Width边框的宽度3）单击Sheet Color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 /Fit Document。将文件全部显示在可视区，提示：对于选择View /Fit Document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Document Options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“Document Options”对话框共有哪几种方法？4 说明Wire 与Line 的区别?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/PCB Project，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/ Project Save AS ，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文件Sheet1.Schdoc，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/Document Options，弹出Document Options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Miscellaneous Devices.IntLib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,弹出如图5所示对话框。2)单击选项下方按钮，选择添加Miscellaneous Devices.IntLib，单击打开添加库完成，如图6所示。 图5 添加元件库 图6 添加Miscellaneous Devices.IntLib5 放置调整元件1）在Miscellaneous Devices.IntLib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。2）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（Cap Pol2）、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/Wire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/Manual Junction。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？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1 LED发光电路。图1 LED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/Document Options，弹出Document Options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。5 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所示表1 元器件信息清单元器件名称元器件标号所在元件库TPIC6B273DWU1TI Logic Latch.IntLibRes Pack3R1Miscellaneous Devices.IntLibLED0D1-D8Miscellaneous Devices.IntLibCapC1Miscellaneous Devices.IntLibVCCVCCWiring工具栏GNDGNDWiring工具栏图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8 绘制总线与总线分支单击工具菜单，或者单击菜单Place/Bus，绘制总线。单击工具菜单，或者单击菜单Place/Bus Entry，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/Net Lable，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10 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/0 Type”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/Text String，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？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/Document Options”命令，打开 “Document Options”对话框。如图2所示。图纸大小设置为A4，捕获栅格为5。 图2“Document Options”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。表1 “振荡器和积分器”电路原理图所用元件列表元器件标号元器件名称所在元器件库标示值元器件封装R1RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL-0.4R2RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL-0.4R3RES2Miscellaneous Devices.IntLib10kAXIAL-0.4R4RES2Miscellaneous Devices.IntLib10kAXIAL-0.4R5RES2Miscellaneous Devices.IntLib0.5kAXIAL-0.4C1CapMiscellaneous Devices.IntLib0.1uFRAD-0.3C2CapMiscellaneous Devices.IntLib0.1uFRAD-0.3U1MC1455P1Motorola Analog Timer Circuit.IntLib626-05U2LF351NMotorola Amplifier Operational Amplifier .IntLib626-05+15V电源工具栏+15V-15V电源工具栏-15VGND电源工具栏GND参照前面所学，依次添加Miscellaneous Devices.IntLib、Motorola Analog Timer Circuit.IntLib和Motorola Amplifier Operational Amplifier .IntLib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。7 放置编辑元件属性放置元器件前可以按下键盘上的Tab键对元件进行属性编辑。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X键可使元件左右翻转，按Y键可使元件上下翻转，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“Component Properties”对话框，如图3所示。图3 “Component Properties”对话框对电阻R1的编辑：“Designator”栏填写“R1” ； “Footprint”栏可填写“AXIAL-0.4”； “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/Power Objects命令，或者单击工具栏中的图标，光标变为十字状，按下Tab键，在弹出的“Power Port”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。图4 放置元件和电源的电路原理图9 连线按键盘“Page Up”或“Page Down”键，使原理图中的元件清晰地显示在编辑平面上。单击连线工具栏按钮开始连线。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。2)按下键盘上的Tab按钮，在弹出如图6所示的“Net Label”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11 放置文本框1）单击菜单Place/Text Frame，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“ZDQ.SCHDOC”，单击“Font”栏改变编辑文字的字体“Times new Roman”、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“ZDQ.SCHDOC”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？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“DesignDocument Options”命令，打开 “Document Options”对话框。如图2所示。图纸大小设置为A4，捕获栅格为5。图2“Document Options”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Miscellaneous Devices.IntLib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7 元器件自动标识选择菜单命令“Tools/Annotate Schematics.”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) 单击菜单栏ViewtoolbarsPower Objects命令，或者单击工具栏中的图标，光标变为十字状，按下Tab键，在弹出的“Power Port”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“+6 V”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“Find Similar Objects.”命令打开“Find Similar Objects”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Apply按钮，单击OK按钮。打开检查器“SCH Inspector”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 “Find Similar Objects”对话框 图8检查器“SCH Inspector”窗口图9 对电阻进行整体编辑如要隐藏电阻的Comment值，在检查器“SCH Inspector”窗口中找到“Part comment”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？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/PCB Project ，新建工程项目文件。2）单击菜单File/Save Project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/Save As.，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/Sheet Symbol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 模块电路属性图2 放置四个模块电路4）单击菜单P1ace/Add sheet Entry或单击“Wring”工具栏的按钮，放置模块电路端口，并修改其属性，完成后效果如图3所示图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3 创建并绘制下层原理图1)在上层原理图中，单击菜单Design/Create Sheet From Symbol，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。表1 “复位 晶振模块”电路元件列表元件标号元件名所在元件库元件标示值元件封装R1RES2Miscellaneous Devices.IntLib270AXIAL0.4R2RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4C1CapMiscellaneous Devices.IntLib33pFRAD-0.3C2CapMiscellaneous Devices.IntLib33pFRAD-0.3C3CapMiscellaneous Devices.IntLib33pFRAD-0.3S1SW-PBMiscellaneous Devices.IntLibSPST-2Y1XTALMiscellaneous Devices.IntLibR38VCC电源工具栏GND电源工具栏图6 复位 晶振电路5）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。表2 CPU模块电路元件列表元件标号元件名所在元件库元件封装U1DS80C310-MCLDallas Microcontroller 8-Bit.IntLibDIP40BVCC电源工具栏GND电源工具栏提示：DS80C310-MCL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7 DS80C310-MCL元件搜索 图8 CPU电路模块表3 显示模块电路元件列表元件标号元件名所在元件库元件值元件封装DS1Dpy Yellow-CAMiscellaneous Devices.IntLibLEDDIP-10R3RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R4RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R5RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R6RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R7RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R8RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R9RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4R10RES2Miscellaneous Devices.IntLib1kAXIAL0.4VCC电源工具栏图9 显示电路模块表4 控制模块电路元件列表元件标号元件名所在元件库元件封装K1Relay-SPDTMiscellaneous Devices.IntLibMODULE5BP1Header 3Miscellaneous Connectors.IntLibHDR1X3P2Header 3Miscellaneous Connectors.IntLibHDR1X3VCC电源工具栏图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？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。图2 时钟模块.SchDoc图3 复位模块.SchDoc图4 控制模块.SchDoc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/Project Options，将弹出 “Options for PCB Project 单片机显示电路.PrjPCB”对话框。如图6所示图6 “Options for PCB Project 单片机显示电路.PrjPCB”对话框在该对话框的Error Reporting(错误报告)和Connection Matrix(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/Compile PCB Project 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“Options for PCB Project 单片机显示电路.PrjPCB”对话框，找到相关选项进行报告模式“Report Mode”的设置，设置为“No Report”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/Netlist For Project/Protel ，系统则会生成当前整个项目的网络表文件，如图7所示图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/ Bill of Materials，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/Component Cross Reference，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。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/Report Project Hierarchy，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？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 /Schematic Library，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MySchlib.Schlib，并保存在学生目录下。3元件重命名单击菜单Tools/Rename Component 弹出元件重名对话框，输入 DPY_8-SEG，如图2所示。4 定义元件属性选择元件编辑管理器“SCH Library”工作面板中的Components栏中的按钮（或双击默认文件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_8-SEG； Description 描述信息 DPY_8-SEG；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。 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/ ，放置时按下Tab键，弹出修改元件属性对话框，如图8所示 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：Display Name：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。Electrical Type：除3脚和8脚选用Power外，其余引脚均选用Input。Length：30mil。如图9所示1引脚属性提示：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9 1号引脚属性 图10 放置元件引脚 图11 放置完引脚后的数码管元件7 保存原理图元件库单击保存按钮，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“SCH Library”工作面板与“Library”工作面板有何区别？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。图2 元件属性设置对话框图3 Vin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0.1。如图4所示。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/Mixed Sim，弹出“Analyses Setup”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 “Analyses Setup”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。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