Protel 设计与仿真.doc

上 海 电 力 学 院Protel 设计与仿真课程设计报告课题名称 Protel 设计与仿真 课题代码 260703211 院（系） 电子与信息工程学院 专 业 通信工程 班 级 姓名学号 指导教师 时 间 2014年1月11日2014年1月15日 2013 /2014 学年第 1学期一、课程设计目的： 本课程的授课对象是通信工程专业本科生，是通信、电子信息类专业的一门重要的独立实践课，是理论与实践相结合的重要环节。本课程有助于培养学生的电路设计、制作与调试能力，为以后从事各种电路设计、制作与调试工作打下坚实的基础。通过本课程的学习，学会使用Protel DXP电路设计软件，了解并掌握使用该软件绘制电路原理图和PCB板的方法。同时学会使用该软件设计、绘制以及添加各种元器件的基本技巧，以及PCB板手动布线和自动布线的基本方法和步骤。二、课程设计要求及内容：任务一：绘制电路原理图与PCB图1. 按照下图用Protel绘制出其原理图说明:（1）电路需要增加信号输入端JP1（2个引脚）、信号输出端JP2（2个引脚）、电源接入端（3个引脚）共3个接插件，可采用Header连接件。（2）元件库位置： .altiumlibrarymiscellaneous lib。在该元件库中包含了大量设计中将使用到的元件。例如二极管、三极管、电阻、电容、变压器和电感。其中电阻与电容可以在“digital objects”的工具条中选择。 .altiumlibrarymiscellaneous lib。在该元件库中包含了大量的接插件，如Header 2、header 3等。（3）绘制完成后，需编译通过后才算结束,编译的命令是projectcompile pcb project。编译报错时,可以双击错误来进行错误的定位。a)2. 根据前面所绘制的原理图绘出该电路的印刷电路板（PCB）图提示:（1）先设定原点（面板的中心点），ctrlend键可使鼠标指到设定的原点。（2）修改面板的属性中可视网格大小为100mil。（3）确定面板面积：2000mil3000mil约等于（5cm7cm）。（4）线与线之间，焊盘与线之间的间距不可少于20mil，连线宽度为100mil，焊盘(x、y直径：100mil，孔直径：40mil)。元件属性（缺省值）可在优选项对话框（tools-preferences）的缺省页中设置，其中线宽还需要到design-rules中routing属性页的width constraint-max设为100mil。（5）确定元件的大小、孔径大小。元件所在库与原理图可使用同一库或重新添加。（6）所有的连线可以在top层和bottom层进行。下图为各元件的模型与大小（所标的数据为两个孔之间的距离，单位是mil）的设计要求元件大小3. 文件名称要求（1）请建立一个以“学号+姓名”为文件名建立一个文件夹，用来存放所有Protel文件。（2）Protel工程文件名、原理图文件名以及PCB图文件名请根据电路功能自定义，但不要采用其默认文件名，如sch1、PCB1等。任务二：自定义元件原理图库、封装图库和集成元件库1 按照如下元件图和元件封装尺寸图，自建元件库。说明：（1）库工程、元件图及封装库文件请根据元件名称命名，不要采用默认文件名。（2）分别绘制出元件图以及封装图库文件后，请将其封装成一个集成库。图1：管脚图图2：封装图2 利用自建元件库中的元件，完成下列电路的原理图和PCB图。三、设计过程任务一：绘制电路原理图与PCB图过程：一、绘制原理图1、创建一个文件夹，文件夹名为“学号 姓名”，文件夹里面再创建两个子文件夹，然后打开Protel DXP软件，在文件菜单下创建PCB工程文件（PCBproject），并保存至新建文件夹中；工程名改为“zhang”。2、在工程文件下创建原理图文件（schematic）,在原理图编辑框里根据设计要求绘制出原理图，绘制时，可以在元件库Library中的元件来绘制。其中一些快捷模式：选择好元件后可进行双击或在悬浮状态按Tab键进行元件属性编辑。空格键可对元件的方向进行改变，X键可使元件对X轴做对称变换，前提是在元件的悬浮状态下进行改变。绘制好的原理图在软件中运行完全无误(在message里进行观察），进行下一步的操作。绘制出的原理图如下：二、绘制PCB图（1）在已经创建好的PCB工程下创建PCB板（PCB Board Wizard），创建时，按照要求修改板块的尺寸及线宽。（这里设的是2000mil3000mil） 各参数的设定： （2）创建好后，将PCB板的名字改好并保存在one原理图同一个工程下；把之前绘制好的原理图导入到PCB板中（designImport Changs from ）由上图可知，并没有出错，此时便可以导入。（3）将元件拖入到PCB板中，合理布局。尽量按照原理图的安放顺序进行布局，使导线尽量不要交叉（4）完成布局之后，自动布线（Auto RouteAll）。布线时，要注意导线的弯折不能为90度，导线越短越好，电源线和地线通过的电流比较大，因此要加粗。根据前面所绘制的原理图绘出该电路的印刷电路板（PCB）图，结果如下任务二：自定义元件原理图库、封装图库和集成元件库（1）自建元件库。创建封装库文件（Integrated Library）,创建好之后命名为“zhang”，并保存在文件夹“姓名 学号”下的子文件夹“two”中。（2）在库文件下创建元件的原理图文件（Schematic Library），根据设计要求求绘制出DS1302。用画出矩形框，在用添加引脚，使引脚和边框相连，并双击引脚进行设置引脚的标号和名称。绘制好后，命名为“zhang”保存在“two”文件夹中。注意：将图绘制在中心点。（3）在元件封装库下创建一个PCB Libraries文件，先命名为“zhang”，保存在two文件夹中。DS1302元件的原理图、封装图如下： (4)将以上原理图和封装图进行封装并添加到元件库中（在原理图中单击add）。利用自建元件库中的元件，完成的日历时钟电路图如下：2.将原理图导入到PCB图中，对元件进行布局和排线，绘制出的PCB图如下： 四、结果分析 在实践中，只要按照既定的原理以及步骤来做的话，是一定会成功做出需要的东西的。要注意的是在使用protel软件时，要熟练的掌握一些快捷键的使用和操作：例如ctrl+end可以使鼠标到设定原点，而X，Y,空格键都可以在原理图中对元器件进行翻转，而在原理图导成PCB板图时，则不能再用X，Y快捷键进行翻转，因为此时的元器件都是固定的，如果翻转会造成错位；ctrl+M键可以测量点到点的距离，用来判断焊锡之间的距离是否符合要求。在绘制自定义原件的封装图前必须保证顶层丝印层（Top Overlay）为当前层。按“Ctrl+End”键，使编辑区中的光标回到系统的坐标原点。 布线时选择手动布线比起自动布线虽然费时，但是却能更好地了解电路性能，而且可以使线路板上的线路看起来更清楚五、小结在此次课程实践中，通过老师的教学与自己的学习，使我掌握了Protel软件的基本操作，在使用中不断的熟悉，以便将来更加深入的学习。在学习的过程中我也遇到了一些小困难，比如如何关联文件等问题，不过通过查阅相关的文献和请教老师和同学，这些问题都得到了解决。 通过此次实践，我收获到了不到东西，熟悉了Protel软件，知道了Protel是什么样一个软件，学会了简单的运用，能用它画简单的原理图并进行导入PCB板的布局布线，更加重要的是培养了我解决实际问题的能力，这对我以后的学习和将来的工作将带来很大的帮助。当然期间我也遇到过一些问题，最终在老师的指导和同学的帮助下，这些问题都得到了解