任务1 Protel99 SE原理图元件库制作与使用.doc

任务1 Protel99 SE原理图元件库制作与使用教师引领 l 原理图元件各部分的含义； l 为什么要制作元件库；l 元件制作的基本绘图技巧；l 掌握使用自制的原理图元件库中的元件； 技能训练10 原理图元件库制作与使用一、训练目的和要求： 1、了解原理图元器件编辑器；3、熟悉新建元器件的基本步骤；4、熟悉修改原有元器件方法与步骤；5、建立常用元件如LCD模块、七段数码管、复合包装晶体管元件库。6、掌握新元器件库及库中元器件的调用。 二、训练场地、设施要求一体化教室，包括多媒体设备、白板（黑板）、EDA机房、Protel软件等。三、训练内容和方法1. 认识元件与元器件编辑器（1） 原理图的元件原理图的元件包括三个部分：元件图、元件管脚及元件属性，如图4-1所示。元件属性元件管脚元件图图4-1 元件的组成 元件图元件图是元件的主体部分，但这部分主要是给人看的，并没有实际的电气意义。如上图所示。在画电路图时，有两种线条，一种是具有电气意义的导线，它是深蓝色的；另一种不具有电气意义的线条，是蓝色的。元件图部分就是利用不具有电气意义的蓝色线条绘制的。 元件管脚元件管脚是元件主要的电气部分，而这部分不仅要给人看，也要给软件看，如上图所示。元件管脚除了外形上可分为一般管脚、短管脚、反相管脚（多一个小圆圈）、时钟管脚（多一个小三角形），还有信号流向之分（在图表面上看不出来的）。而每只管脚都有管脚号码或管脚名称，是进一步应用电路图不可或缺的部分。不过，管脚的重点在其端点，只有管脚的端点才能连接信号，是网络上的一个节点。 元件属性元件属性部分是元件的幕后英雄！包括看得见的元件序号、元件名称，还有看不见的元件封装名称、16个元件标注栏、8个元件库标栏及一个元件说明栏（Description，叙述元件功能的文字说明栏）。对于元件序号、元件名称及元件封装名称而言，具有电气意义，是进一步应用电路图不可或缺的部分；而16个元件标注栏、8个元件库标栏及一个元件说明栏是辅助管理及接口的好东西！（2） 原理图元件编辑器原理图元件库编辑器的启动方法很多，最简单的是直接开启一个新的元件库文件，也就是激活 “File | New”命令，然后在随即出现的对话框里，指向 图标，双击鼠标左键，即可进入元件编辑器，如图4-2所示。编辑区中有一个交叉的十字线，将编辑区分成四个象限，而中心点正是我们编辑元件的中心位置。工具栏在放大编辑区之前，先把光标指在中心点位置才放大！设计管理器图4-2 元件编辑器界面几乎所有在电路图编辑器中可以使用的功能，在元件编辑器中都可以用！特别是所有画图、放置图件的动作，与电路图编辑器都得一样。所以，只要知道元件的组成、编辑元件的程序，及所要编辑元件的资料，就可以编辑元件，不须再学习元件编辑器的操作技巧。 新建元件基本步骤 新建一个Schematic Library Document ，即SCH元件库文档； 用SchLibDrawingTools绘制元件图形； 放置具有电气性能的引脚； 给新元件命名、编辑元件属性； 进行CRC（ReportsComponent Rule Check)检查，即元件规则检查； 进行修改并存盘。 修改元件基本步骤 打开元件库数据库，选择要修改的元件库及元件； 复制该元件，给新元件命名并进行修改； 进行CRC（ReportsComponent Rule Check)检查，即元件规则检查； 进行修改并存盘。 保存元件库 首先将新建的元件库文档存盘，保存的文件类型为*.lib，此时不能加自建的库文件； 关闭自建库文件，将自建文件导出； 再打开导出的文件，即可将*.lib文件转换为*.ddb文件； 存盘，此自建的元件库*.ddb文件可象前面系统自带的库文件一样加入使用。2. 元件制作利用元件库编辑器提供的制作工具，来绘制（创建）一个元件。绘制的实例为图4-3所示的集成电路，并将它保存在“schlibl.lib”元件库中，具体操作步骤如下： 点击菜单“File | New”命令，从编辑器选择框中选中原理图元件库编辑器，然后双击库文件图标，默认名为“schlib.lib”，就会进入原理图元件库编辑工作界面。 使用菜单命令“View | Zoom In”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，因为一般元件均是放置在第四象限，而象限交点即为元件基准点。 图4-3 集成电路实例 使用菜单命令“Place | Rectangle”绘制一个直角矩形，将编辑状态切换到画直角矩形模式。此时鼠标指针旁边会多出一个大十字符号，将大十字指针中心移动到坐标轴原点处（0，0），单击鼠标左键，我们把它定为直角矩形的左上角；移动鼠标指针到矩形的右下角，再单击鼠标左键，就会结束这个矩形的绘制过程，直角矩形的大小为6格 8格，如图4-4所示。 图4-4 绘制矩形 接下来绘制元件的引脚。执行菜单命令“Place | Pins”，可将编辑模式切换到放置引脚模式，此时鼠标指针旁边会多出一个大十字符号及一条短线，接着分别绘制8根引脚，如图4-5所示。对于引脚1、2、3、4，在放置时可以先按两次Space键使它旋转180，对于引脚5和8，在放置时可以先按Space键使它旋转90。图4-5 放置了引脚的图形 接着编辑各管脚，双击需要编辑的引脚，或者先选中引脚，然后单击鼠标右键，从快捷菜单中选取“Properties”命令，进入“引脚属性”对话框，如图4-6所示。 图4-6 引脚属性对话框 在对话框中对引脚进行属性修改。具体修改方式如下。v 引脚1：名称Name修改为R。v 引脚2：名称Name修改为RE，由于RE的上面有一个“非”号，当用户需要输入字符串上带一横的字符时，可在每个字符的后面加一个“”符合，本例输入“RE”。v 引脚3：名称Name修改为DE。v 引脚4：名称Name修改为D。v 引脚5：名称Name修改为GND。v 引脚6：名称Name修改为A。v 引脚7：名称Name修改为B，并选中Dot复选框。v 引脚8：名称Name修改为VCC。管脚属性修改后的图形如图4-7所示。图4-7 完成后的元件图 编辑元件属性。执行菜单命令“Tools | Description”或按设计管理器的“Description”键，开启其属性对话框，如图4-8所示。预置元件序号前缀放置说明文字，在电路图中不会显出来，但会出现在元件表中最多可以定义四组元件封装名称，其中第一组为预置的元件封装名称。图4-8 元件属性对话框所定义的元件封装名称都会出现在电路图编辑器中，该元件的属性编辑对话框中，如图4-9所示。 图4-9 元件封装名称 保存已绘制好的元件。执行菜单命令“Tools | Rename Component”，打开“New Component Name”对话框，如图4-10所示，将元件名称改为MAX1487E，然后执行菜单命令“File | Save”，将元件保存到当前元件库文件中。图4-10 修改元件名称对话框当执行完上述操作后，现在可以查看以下元件库管理器，如图4-11所示，其中已经添加了一个MAX1487E的元件，该元件位于Schlibl中，而Schlibl属于MyDesign.ddb（本实例新建的设计数据库）数据库文件。如果想在原理图设计时使用此元件，只需将此库文件装载到元件库中，取用元件MAX1487E即可。另外，我们要在现有的元件库中加入新设计的元件，只要进入元件库编辑器，选择现有的元件库文件，再执行菜单命令“Tools | New Component”，然后就可以按照上面的步骤设计新的元件。图4-11 添加了元件MAX1487E后的元件库管理器 3. 元件检查与数据报表（1） 元件检查元件做好了，到底正不正确？在元件编辑器中，可以利用“Reports | Component Rule Check”命令来检查，激活该命令后，弹出如图4-12所示对话框。设定检查有哪些项目漏掉了设定检查重复定义的项目图4-12 元件检查对话框指定完成后，按“OK”键程序即进行检查，然后出现一个检查报告窗口，如图4-13所示。图4-13 检查报告窗口（2） 元件数据表元件做好了，到底这个元件的内容是什么？只要激活“Reports | Component”命令，程序收集编辑区中的元件，并记录到报表中，以刚才编辑的MAX1487E为例，屏幕上会出现如图4-14所示报表窗口。图4-14 元件数据报表窗口（3） 元件库数据表我们做的元件到底有哪些呢？只要激活“Reports | Library”命令，程序收集所编辑元件库中的资料，并记录到报表中，如图4-15所示。图4-15 元件库报表窗口4. 元件库管理通过元件管理器来实现对元件库的管理。单击如图4-16所示的元件管理器的选项卡Browse Schlib，就可以看到元件管理器，如图4-16所示。元件管理器有四个区域：“Components”（元件）区域、“Group”（组）区域、“Pins”（引脚）区域、“Mode”（元件模式）区域。“Components”区域的功能主要是查找、选择及取用元件；“Group”区域的功能主要是查找、选择及取用元件集，所谓元件集就是共用元件符号的元件；“Pins”区域的功能主要是列出当前工作中元件的引脚名称及状态；“Mode”区域的主要功能是切换元件的显示模式。“Mode”（元件模式）区域的主要功能是切换元件的显示模式。“Pins”（引脚）区域的功能主要是列出当前工作中元件的引脚名称及状态；“Group”（组）区域的功能主要是查找、选择及取用元件集，所谓元件集就是共用元件符号的元件；“Components”（元件）区域的功能主要是查找、选择及取用元件；图4-16 元件管理器 Components区域主要功能是查找、选择及取用元件。当我们打开一个元件库时，元件列表就会罗列出本元件库内所有元件的名称。要取用元件，只要将光标移动到该元件名称上，然后单击同“Place”按钮即可。如果直接双击某个元件名称，也可以取出该元件。v Mask设置项用于筛选元件。元件名显示区位于Mask设置项的下方，它的功能是显示元件库里的元件名。v “”按钮的功能是选择元件库中的第一个元件。v “”按钮的功能是选择元件库中的最后一个元件。v “”按钮的功能是选择前一个元件。v “”按钮的功能是选择下一个元件。v “Place”按钮的功能是将所选元件放置到电路图中。点击该按钮后，系统自动切换到原理图设计界面，同时原理图元件编辑编辑器退到后台运行。v “Find”按钮的功能是搜索元件库。v Part是针对复合封装元件而设计的。Part右边有一个状态栏，显示当前的器件号。 Group区域主要功能是查找、选择及取用元件集。所谓元件集就是共用元件符号的元件。其中：v Add按钮的功能是添加元件组，将指定的元件名称归入该元件库。点击该按钮，会出现如图4-17所示的对话框。输入指定的元件名称，点击“OK”按钮即可将指定元件添加进元件组。或是当要借用已有元件图，以建立另一个元件时，利用该按钮将产生一个新元件，这个元件将使用相同的元件图。v Del按钮用于将元件组显示区内指定的元件从该元件组里删除。v 单击“Description”按钮，将显示“Component Text Fields”对话框。图4-17 添加元件组对话框 Pins区域主要功能是将当前工作中元件引脚的名称及状态列于引脚列表中，引脚区域用于显示引脚信息。 其中：v Sort by Name：指定按名称排列。v Hidden Pins：选项的功能是设置是否在元件图中显示隐含引脚。 Mode区域功能是指定元件的模式，包括“Normal”、 “De-Morgan”和“IEEE”三种模式。v Normal是普通模式，是对元件进行标准的ANSI绘制；v De-Morgan用于表达数字器件反摩根定律的逻辑形式，也就是器件在负逻辑状态下的画法；v IEEE模式是指按IEEE标准的一类画法，IEEE工具条直接给出了该画法下元器件的基本图素，绘图很方便。 上述元件管理器的功能也可以通过“Tools”菜单命令来实现。技能思考10 1、 试述一个元件包括哪几个部分？而哪个部分不具有电气特性？2、 在Schematic的元件编辑器中，如果要定义元件预置的元件序号前缀，应如何操作？3、 在编辑元件是，最多可定义几个预置的元件封袋名称？4、 试述定义复合包装元件时，有哪两种型式？其编辑的步骤为何？5、 如何检查我们所定义的元件是否正确？如何列出元件库中的所有元件？39第39页 共39页任务2 Protel99 SE PCB元件库制作与使用教师引领 l PCB元件各部分的含义； l 为什么要制作PCB元件库；l PCB元件元件制作的基本技巧；l 掌握使用自制的PCB元件库中的元件； 技能训练11 PCB元件库制作与使用一、训练目的和要求： 1、了解PCB元器件编辑器；3、熟悉新建元器件的基本步骤；4、熟悉修改原有元器件方法与步骤；5、建立常用元件如晶体管、电源等元件库。6、掌握新元器件库及库中元器件的调用。 二、训练场地、设施要求一体化教室，包括多媒体设备、白板（黑板）、EDA机房、Protel软件等。三、训练内容和方法1. 关于电路板的元件在原理图编辑时，我们将电路图的元件叫做“元件”、把电路板的元件叫做“元件封装”，以资区别。在电路板编辑环境下，有时直接将“元件封装”叫“元件”。PCB的元件就是真实的元件包装，非常强调元件的尺寸，除了其中的焊盘外，都没有固定的电气性质！而在PCB元件的焊盘，就相当于电路图元件中的元件管脚，只是电路图元件中的元件管脚还会强调其所代表的电气性质（输出管脚以、输入管脚之分），而PCB元件的焊盘只强调尺寸、位置，是不是符合标准等。所以PCB元件，即元件封装是指元件放置到印制电路板中所表示的外框和焊点位置。它既可以在原理图设计时指定，也可以在引进网络表时指定。CommentDesignator元件封装DIP8FootprintPin 管脚PadPart Type 元件名称Designator 元件序号 图4-18 元件与元件封装的对应关系在PCB编辑器中，将根据电路图元件的元件封装（在Footprint栏中定义的）加载PCB的元件，而原本在电路图的元件名称（Part Type）将变成PCB元件的注释文字（即Comment）；电路图的元件序号（Designator），还是PCB元件的元件序号（即Designator）；电路图的元件管脚（Pin），将变成PCB元件的焊盘（即Pad）；电路图的元件管脚编号（Pin Number），将对应到PCB元件的焊盘序号（即Pad Designator），如图4-18所示。对于PCB的元件而言，包括三个部分：元件图、焊盘及元件属性，如图4-19所示。焊盘元件图元件属性图4-19 元件的组成 元件图元件图是元件的主体部分，但这部分主要是给人看的，并没有实际的电气意义。如上图所示。通常元件图是画在顶层丝印层（Top Overlay）的图案，也有少数画在底层丝印层（Bottom Overlay）的，所以它不会影响真实的走线。 焊盘焊盘是元件主要的电气部分，而这部分不仅要给人看，也要给软件看，如上图所示。焊盘对应于电路图元件中的元件管脚，每具焊盘都有其独特的焊盘序号，成为自动布线的依据。至于在编辑区中，当我们放大窗口比例后，在焊盘中所显示的焊盘序号，只是辅助编辑之用，打印（输出）时并不会出现。基本上焊盘可分为插针式焊盘及表面贴式（SMD）焊盘两大类。 元件属性元件属性部分是元件的幕后英雄！包括看得见的元件序号（Description）、元件名称（Comment），这些文字都是放在顶层丝印层，我们可以要它出现或不出现。其中的元件序号是很重要的，在同一块电路板中，元件序号不但不可或缺，而且不可重复！元件序号配合焊盘序号就是节点为，例如U1的第1个焊盘就是U1-1节点，而R2的第2个焊盘就是R2-2节点.如此类推。（1） 插针式元件插针式元件是指采用插针式焊盘的元件，也就是在电路板上，元件的焊盘位置必须钻孔（从顶层通到底层），让元件管脚穿过去，然后才能在焊盘上与该元件管脚焊接。由于插针式元件的焊盘就是针脚式焊盘，将贯穿整个电路板的各个板层，所以该焊盘属于多层式（Multi Layer），在其属性设置中，Layer栏应该设定为Multi Layer，如图4-20所示。图4-20 插针式焊盘板层（2） 表面贴着式元件表面贴着式元件是指采用表面贴着式焊盘的元件，表面贴着就是只在表面上焊接，所以不需要钻孔，焊盘只在顶层或底层（比较少），其引脚仅仅作用于电路板单一层面，所以在板层属性设置中，Layer必须指定为电路板板层（Top Layer或Bottom Layer）。表面贴着式元件就是目前流行的SMD元件，由于它体积小、焊接自动化，能够快速生产、降低成本，逐渐成为电路板的主流元件。不过，这种表面贴着元件的焊接技术（SMT），只适合机器自动化生产，或特殊焊具，对于学校或个人研发，仍不方便。2. 认识元件编辑环境PCB元件封装编辑器的启动步骤如下： 启动Protel 99 SE，进入Protel 99 SE主窗口。然后执行菜单命令“File | New”，就打开如图4-21所示的对话框。 在对话框中的“Database File Name”栏中输入设计数据库名，后缀为*.ddb。按下“Browse”按钮，可以选择设计数据库的存盘路径，单击对话框中的“OK”按钮，就建立了新的设计数据库，并进入如图4-22所示的创建设计数据库后的窗口。 执行菜单命令“File | New”，打开新建文件对话框，如图4-23所示。 双击PCB Library Document（PCB元件封装编辑器）图标或者选中图标后单击“OK”按钮，就可以建立元件库封装编辑文档，如图4-24所示。图4-21 新建设计数据库对话框图4-22 创建设计数据库后的窗口图4-23 新建文件对话框图4-24 新建元件封装库文件 元件库文件的初始名称为PCBLIB1. LIB，它处于浮动状态，此时可以修改文档名，输入你所想要的名称，按Enter键即完成修改。 直接双击图4-24中的PCB元件库文件图标，就进入如图4-25所示的PCB元件封装编辑器的主窗口。如果在编辑电路板时，直接在窗口左边的设计管理器里，指定所要编辑的元件，再按“Edit”键，也可以进入元件封装编辑器，编辑该元件！元件管理器工具栏编辑区图4-25 元件封装编辑器主窗口元件封装编辑器与电路板编辑器非常相似，编辑区下方一样有板层卷标，左边也是一个长形的管理器，如图4-26所示。“Mask”元件过滤框主要功能是快速寻找元件，可用通配符（*或？）。当前层面框，其主要功能是设定编辑区中的工作板层，和电路板编辑器完全一样。元件封装名列表框元件封装引脚列表框。当用户在元件封装列表框中选中一个元件封装时，该元件封装的引脚将会显示在元件引脚列表框中。图4-26 浏览管理器窗口在该对话框中： 按钮的功能是选择元件封装库中的第一个元件封装，鼠标光标自动跳到第一个元件封装名上，按下该按钮与执行菜单命令 “Tools | First Component”时功能相同。 按钮的功能是选择元件封装库中的最后一个元件封装，鼠标光标自动跳到最后一个元件封装名上，按下该铵钮与执行菜单命令“Tools | Last Component”时功能相同。 按钮的功能是选择前一个元件封装，鼠标光标自动移到前一个元件封装名上，按下该按钮与执行菜单命“Tools|PrevComponent”时功能相同。 按钮的功能是选择下一个元件封装，鼠标光标自动移到下一个元件名封装上，按下该按钮与执行菜单命令“Tools | NextComponent”时功能相同。元件封装编辑器同样有个放置工具条（PCBLib Placement Tools），其中的按钮几乎都在电路板编辑器的放置工具条中出现，如图4-27所示。放置文字放置填满区阵列式粘贴放置尺寸线放置坐标放置过孔放置焊盘放置导线放置导线图4-27 放置工具3. 利用向导创建元件封装元件制作向导的功能是借对话框与使用使用者交谈，然后按使用者的指示，快捷产生一个新元件。一般地，简单的元件不适合利用元件向导来制作，但对于大型的、多焊盘的元件（如PGAS、PGA等）就得靠元件向导来协助，才能省时省工！Protel99 SE所提供的元件模块如下图4-28所示。 图4-28 Protel99 SE提供的元件模块利用向导制作双列12支脚的IC，也就是DIP12，刚好Advpcb.LIB中找不到DIP12。基本步骤如下： 启动并进入元件封装编辑器，按“Add”键或执行“Tools | New Component”菜单命令后，系统会弹出如图4-29所示元件向导对话框。图4-29 元件向导之一 按“Next”键后，进入选择元件封装样式对话框，在此指定Dual in PackageDIP项，如图4-30所示。图4-30 元件向导之二 按“Next”键后，元件向导要求定义焊盘规格，如图4-31所示。其中各项规格（数字）都可以修改，直接以光标点取所要修改的规格上，该数字将变成蓝色，就可以输入新的焊盘规格了。在此将焊盘的X轴尺寸由100mil改为62mil、Y轴尺寸由50mil改为62mil。图4-31 元件向导之三 按“Next”键后，元件向导要求定义焊盘间距与列距，在此只将列距由600mil必为300mil，如图4-32所示。图4-32 元件向导之四 按“Next”键后，元件向导要求定义元件图的线条粗细，在此不改，如图4-33所示。图4-33 元件向导之五 按“Next”键后，元件向导要求指定焊盘数，在此将10改为12，如图4-34所示。图4-34 元件向导之六 按“Next”键后，元件向导要求指定元件名称，程序自动提供DIP12，所以不必问修改，如图4-35所示。图4-35 元件向导之七 按“Next”键后，元件向导出示张终点旗子，表示已完成定义，如图4-36所示。图4-36 元件向导之八 按“Finish”键，完成新元件封装DIP12的定义，关闭对话框，而在编辑区中将出现一个DIP12，如图4-37所示。图4-37 完成后的元件封装4. 元件编辑技巧虽然元件向导看起来的确很神，但有时候不见得中用！所以还是要拥有手工编辑元件的能力，才能应付实际需要！手工创建元件封装实际上就是利用Protel 99 SE 提供的相关命令或绘图工具，按照实际的尺寸绘制出该元件封装。Protel提供一个电源接头POWER4，这是一个四支管脚的元件，但在前面的例子里，电路板中所使用的电源，大多为两支管脚（VCC、GND），只好以SIP2来代替。只是SIP2的焊盘太小，所以我们就自行建立一个专用的电源接头。步骤如下： 在元件库编辑器里，按“Add”键，然后在随即出现的元件向导中，按“Cancel”键关闭元件向导，而编辑区中将出现一个空白的编辑区。 执行“Place | Pad”菜单命令或按 键放置焊盘，再按“Tab”键开启其属性对话框，如图4-38所示。如果是第一次放置的焊盘，其序号为0。图4-38 焊盘属性对话框 将X-Size栏中改为100mil、Y-Size栏中改为100mil、Shape栏改为Rectangle、Designator栏中改为1，再按“OK”键关闭对话框，结束该焊盘的属性编辑，则该焊盘将随光标而动，指向（0，0）位置，按鼠标左键，将它固定在该处。位置的确定也可以修改属性对话框中的X-Location、Y- Location值，将它们都改为（0，0）即可。放置后在焊盘中心出现焊盘序号。 这时候仍在放置焊盘的状况，按“Tab”键，开启焊盘属性对话框，再将X-Size栏改为100mil、Y-Size栏中改为Round、Designator栏保持为2，再按“OK”键，结束该焊盘的属性编辑；则该焊盘将随光标而动，指向（200，0）位置，按鼠标左键，将它固定在该处，如图所示。最后按“Esc”键结束放置焊盘状态。 指向编辑区下方的TopOverlay卷标，按鼠标左键，切换到顶层丝印层。再执行菜单命令“Place |Track”或按 画这个电源接头的外框，如图4-39所示。图4-39 完成图案 按“Esc”键结束画线，再按“Rename”，屏幕出现更改元件名称对话框。将元件名称改为POWER2，再按“OK”键关闭对话框，完成元件编辑。最后执行菜单命令“File | Save”或按 键，保存元件库文件。 为了标记一个PCB元件用作元件封装，还要设定该元件封装的参考点。设置元件封装的参考点可以执行菜单命令“Edit | Set Reference”，往往选择Pin1（即元件的引脚1）为参考点。如图4-40所示。 设置引脚1为元件的参考点设置元件的几何中心作为元件的参考点表示由用户选择一个位置作为元件的参考点图4-40 设定该元件封装的参考点有时我们也可以利用已有的元件采用复制的方式，来制作元件。大家可以采用此种方法自制晶体管封装。5. 特殊元件编辑我们可以收录电路板中的特殊元件封装。在制作8255卡的时候，用到了一个金手指。其实这金手指是板框向导所产生的，但是元件库中并没有这个金手指（ECN-IBMXT）！如果要这个金手指的话，我们可把它接收过来。步骤如下： 开启电路板编辑器，并加载含有所要收录元件的电路板文件，如图4-41所示。图4-41 加裁电路板 指向金手指，再按几次PgUp键放大窗口比例，如图4-42所示。图4-42 放大显示金手指 光标指向金手指（请闪开焊盘），双击鼠标左键，屏幕出现如图4-43所示的选择。图4-43 指定元件 选择Component P1项，即可开启其属性对话框，把其中Designator及Comment栏的资料清光，按“OK”键关闭此对话框。 再次将光标指向金手指，按住“Shift”键，再按一下鼠标左键，屏幕又出现选单，还是选择Component P1项，即可选取该金手指（变成黄色）； 紧接着按“Ctrl”+“Ins”键，光标指向该金手指左上角（做为参考点），按左键将它复制到剪贴板。 开始激活所要收录放置金手指的元件库文件，同时程序也将自动开启元件库编辑器。按“Add”键，然后在随即出现的元件向导中，按“Cancel”键关闭元件向导，而编辑区中将出现一个空白的编辑区。光标指向（0，0）位置，按“Shift”+“Ins”键，即可将金手指贴上，如图4-44所示。图4-44 贴上金手指 按X+A键解除选取状态。完成所有编辑后，按“Rename”键更改元件名称，然后在随即出现的对话框中，将元件名称改为AT62，再按“OK”键关闭对话框，完成元件编辑。最后按 键储存元件库文件。6. 创建项目元件封装库就是按照某个项目电路图上的元件而生成的一个元件封装库。项目元件封装库实际上就是把整个项目中所用到的元件整理并存入一个元件库文件中。通过执行PCB编辑器中“Design | Made Library”菜单命令，执行该命令后程序会自动切换到元件封装库编辑器，生成相应的项目文件库数据库.lib。7. 自建元件库的加裁和使用自建元件库的加裁和使用方法与前面系统自带的库文件的一样。技能思考11 1、 如何创建项目元件封装库？2、 试述一个PCB元件包括哪几个部分？而哪个部分不具有电气特性？3、 PCB99SE版的元件向导提供多少种元件模板？4、 在电路板编辑器中，如何使编辑区里的元件可以分解、编辑？5、 试用手工创建法创建一个DIP10的元件封装。6、 试用向导法创建一个DIP10的元件封装。7、 如何在元件库编辑器里，更改元件名称？8、 试绘制下列电路图：建议时间：电路图绘图时间25分钟，电路板设计时间15分钟设计重点提示：在PCB编辑区里加入一个SIP2连接器（P1电源），以连接VCC及GND信号；在网络表中，将U1-18、U1-19、U2-14接地，将VR1-W改为VR1-1，将DIPW-24改为DIP24；双层板，安全间距为20mil，最小线宽20mil，最大线宽20mil。VCC、GND之最小线宽28mil，最大线宽36mil。8题图参考！8题完成参考图9、 试绘制下列电路图：建议时间：电路图绘图时间25分钟，电路板设计时间20分钟设计重点提示：双层板，安全间距为20mil，最小线宽20mil，最大线宽26mil。VCC、GND之最小线宽28mil，最大线宽36mil。9题图参考！9题完成参考图10、 试绘制下列电路图：建议时间：电路图绘图时间30分钟，电路板设计时间30分钟设计重点提示：在网络表中，将晶体管的E脚改为1、B脚改为2、C脚改为3。在网络表中，+12网络里增加U2-14（U2的电源管脚），再将整个VCC网络删除。在网络表中，加入两个元件定义：第一个元件的元件序号为P1，元件封袋为SIP2；第二个的元件序号为P2，元件封袋为SIP3。在网络表中，+12网络里增加P1-1，GND网络里增加P1-2及P2-2。在网络表中，将P2-3增加U2-3所在的网络上。在网络表中，新增一条IN网络，其节点为P2-1及C1-1。双层板，安全间距为20mil，最小线宽20mil，最大线宽26mil。VCC、GND之最小线宽28mil，最大线宽36mil。10题图参考！ 10题完成参考图任务3 数字抢答器原理设计与PCB制作任务单1 完成数字抢答器原理及PCB设计教师引领 l 给出数字抢答器原理图；图4-45 函数发生器原理图 l PCB设计要求： 设计成单面PCB板， 焊盘的尺寸80mil，holesize在23mil左右，线宽16mil； 最小安全间距16 mil。技能训练12 完成数字抢答器原理及PCB设计一、训练目的和要求： 1、该任务要求大家能系统体会“电子线路元件设计电子线路原理设计PCB元件设计PCB电路板设计PCB电路板制作”整个过程；2、结合PCB工艺实验室的要求，完成数字抢答器电路的设计与其PCB板制作；3、能系统应用该EDA工具进行电路设计与制作； 4、数字抢答器安装和调试。 二、训练场地、设施要求一体化教室，包括多媒体设备、白板（黑板）、EDA机房、Protel软件等。三、训练内容和方法1. 数字抢答器原理图设计本项目中涉及到的元件都是常用元件，在Protel的原理图元件库中都能找到，所以不用设计元件。我们直接进行原理图设计。 启动Protel 99 SE，执行“File | New”命令，新建“555抢答器.ddb”设计数据库文件。 进入数据库文件中，在其管理器中指向Documents项，鼠标双击左键，打开Documents项，执行“File | New”命令，新建原理图文件“555抢答器.sch”，并设置图纸为A4。 双击该原理图文件图标，进入原理图编辑器中，执行“Design | Add/Remove Library”命令，在弹出的对话框中选中所需元件库按Add键添加。 执行菜单命令“Place | Part”或按 键，取出各元件，并按图示布局元件。 执行菜单命令“Place | Wire”或按 键，进行线路连接。 执行菜单命令“Tools | ERC”，进行ERC检查，无错误之后，执行菜单命令“Design | Create Netlist”，生成网络表，以备后用。2. 元件封装库设计Protel提供的元件封装中的焊盘，常规是60mil，根据PCB设计要求，焊盘的尺寸80mil，holesize在23mil左右，所以有必要将本项目中的元件封装重新按要求设计。 在数据库文件“555抢答器.ddb”中，执行菜单命令“File | New”，新建元件封装库文件“MY PCBLIB.LIB”如图4-46所示。图4-46 新建元件封装库文件 双击图4-46中的PCB元件库文件图标，进入PCB元件封装编辑器。 先设计电阻。执行“Place | Pad”菜单命令或按 键放置焊盘，再按“Tab”键开启其属性对话框，键入如图4-47所示内容。图4-47焊盘属性对话框按“OK”键关闭对话框，结束该焊盘的属性编辑，则该焊盘将随光标而动，指向（0，0）位置，按鼠标左键，将它固定在该处。 这时候仍在放置焊盘的状况，该焊盘随光标而动，指向（400，0）位置，按鼠标左键，将它固定在该处，焊盘中心出现焊盘序号为2，如图4-48所示。按“Esc”键结束放置焊盘状态。放置的时候，结合状态栏显示的数值了解鼠标所在位置。图4-48放置两焊盘 指向编辑区下方的TopOverlay卷标，按鼠标左键，切换到顶层丝印层。再执行菜单命令“Place |Track”或按 画这个电阻的外框，如图4-49所示。图4-49 完成图案 按“Esc”键结束画线，再按“Rename”，屏幕出现更改元件名称对话框。将元件名称改为MY AXIAL0.4，再按“OK”键关闭对话框，完成电阻元件编辑。 在元件库编辑器里，按“Add”键，然后在随即出现的元件向导中，按“Cancel”键关闭元件向导，而编辑区中将出现一个新的空白编辑区。重复步，依次设计出本项目的其它元件封装，最后执行菜单命令“File | Save”或按 键，保存元件库文件。完成后元件列表如图所示。图4-50 完成的元件列表3. 数字抢答器PCB设计要由原理图通过网表文件，产生PCB板图，除了要保证原理图的线路连接正确外，还必须保证图中各元件的属性中都指明了合适的元件封装，再重新生成网络表文件，然后导入PCB编辑器完成PCB板图的设计。 根据设计的元件封装，修改我们画好电路图。在原理图中，指向R1元件，鼠标左键双击元件，在属性对话框中Footprint栏填入我们刚设计好的元件封装名称MY AXIAL0.4，如图4-51所示。图4-51 修改元件封装属性依次修改原理图中其它元件的封装属性，完成后执行菜单命令“Design | Create Netlist”，重新生成网络表。 在数据库文件管理器中，指向Documents项，鼠标双击左键，打开Documents项，执行“File | New”命令，新建PCB文件“555抢答器.PCB”， 双击该文件进入PCB编辑器。单击设计管理器左下方的“Add/Remove（添加/删除）”按钮，将我们设计的MY PCBLIB.LIB封装库加载，如图4-52所示。图4-52加载设计的库文件 单击设计区域下方的工作板层标签KeepOut，切换到禁止布线层。按 键，或P+T键，定义一矩形板框。 执行菜单命令“Design | Netist”，然后在随即出现的对话框里，指定要加载的网络表文件，如图4-53所示。图4-53加载网络表状态区显示All macros validated，即没有错，按“Execute”键，程序即进行网络表所指定的动作，加载网络及元件。如图4-54所示。图4-54加载网络及元件 激活“Tool | AutoPlace | Auto Placer”命令，在随即出现的对话框中按OK键，进行自动布局然后将光标指向其中一个元件，按鼠标左键，即可展开元件。然后拖曳元件，配合按空格键改变元件方向，布置元件，其结果如图4-55所示。图4-55元件布局与布置 激活“Design | Rules”命令，随即出现如图4-56所示设计规则对话框。图4-56设计规则对话框先设定安全间距，选择Clearance Constraint项，再指向下面栏目中唯一的选项，双击鼠标左键，开启其编辑对话框，如图4-57所示。将Minimum Clearance栏内容改为16mil，再按OK键关闭对话框，退回前一个对话框，完成设定。改为16mil图4-57设定安全间距再设定布线板层，选择Routing Layers项，再指向下面栏目中唯一的选项，双击鼠标左键，开启其编辑对话框，如图4-58所示。将TopLayer（顶层）栏的内容改为Not Used，将BottomLayer（底层）栏内容改为Any，再按OK键关闭对话框，退回前一个对话框，完成设定。改为Not Used改为Any图4-58设定布线板层最后设定线宽，选择Width Constraint项，再指向下面栏目中唯一的选项，双击鼠标左键，开启其编辑对话框，如图4-59所示。将Maximum Width栏内容改为16mil，再按OK键关闭对话框，退回前一个对话框，完成设定。改为16mil图4-59修改整板的线宽 PCB设计规则定义好了之后，接下来就可以进行自动布线了。激活“Auto Rout | All”命令，弹出布线设定对话框后，作如图4-60所示设定。图4-60设定自动布线按Route All键，将出现如图所示对话框，程序将提出布线格点间距的建议，如图4-61所示。图4-61布线格点间距确认对话框按“是”键，接受建议，程序立即进行自动布线，布线完毕后弹出布线信息对话框，如图4-62所示，依然是稍纵即逝！图4-62布线信息对话框按OK键，完成布线如图4-63所示。图4-63完成布线 布线完成后，我们还可以通过执行菜单命令“View | Board in 3D”，观看实物3D图效果，如图4-64所示。图4-643D图观看 最后，一定要注意保存满足要求的PCB文件，以备后面制作实物PCB板。技能思考12 系统体会“电子线路