~ 单片机课程设计

1、 东北大学课程设计论文Protel软件的认识与使用实习报告 学院：信息科学与工程学院专业：测控技术与仪器班级：姓名：学号：指导教师：实习时间：200课程实习任务书课程实习题目：Protel软件的学习与PCB板的制作基本内容：本次实习主要是应用上学期学过的单片机原理的知识进行解读实际原理图和绘制PCB图，通过学习和使用Protel软件，使我们对PCB板的绘制过程有个详细的了解，并能初步的掌握Protel软件的使用方法。对今后的学习和工作打下坚实的基础。目 录课程实习任务书- 1 -1 绪论- 3 -1.1 实习背景- 3 -1.2 实习目的- 3 -1.3 实习内容- 3 -

2、1.4 实习步骤- 3 -2 硬件具体设计- 4 -2.1 6N137- 4 -2.2 AS1117- 5 -2.3 C8051F040- 6 -231 CIP51处理器特性- 6 -232 看门狗复位（Watchdog Timer Reset）- 8 -233 晶振- 8 -2.4 串行通讯接口- 9 -241 RS232C- 9 -2.5 电阻电容等电子器件- 10 -251 电阻- 10 -252 电容- 11 -253 二极管- 11 -254 晶体管- 12 -255 常用器件的图形符号- 13 -3 软件Protel2004DXP运用方面的知识- 15 -3.1 软件基本操作步骤-

3、 15 -3.2 原理图设计系统- 16 -3.3 原理图常用工具介绍- 18 -3.4 原理图编辑器其他功能介绍- 19 -3.5 印制电路板设计系统- 20 -3.6 单面板的制作- 20 -3.7 双面板的设计- 23 -参考文献- 26 -附录- 27 -附录1 实习心得体会- 27 -附录2 电路原理图- 27 -附录3 PCB板图- 28 -1 绪论1.1 实习背景 当今的电子技术飞速发展,人们对电子产品的需求也是非常大。这就需要电子产品技术人员能不断的推陈出新，研制出高性能的电子产品来，并尽快的投放市场，以满足大众的需要。而电子产品的设计是一个复杂的系统工程，以往技术人员用人工手

4、绘电路图的做法在现在的快节奏的工作过程中已不能很好的实现即定目标，时间对电子产品的推出同样是非常重要的。因此，利用计算机的快捷便利的特性，基于这个平台电子技术人员掌握一种软件来绘制电路图是有必要的。由于使用计算机设计电子产品使其更新换代的速度加快。也就促进了电子产业的发展。Protel2004就是这样一款优秀的软件，掌握了这样一个工具对我们今后的工作和学习都是有很大的帮助。1.2 实习目的1. 通过本次课程实习，熟练掌握Protel DXP软件。2. 了解PCB板的制作过程。3. 加深对单片机知识的理解。4. 提高学生理论联系实际的能力以及动手能力。1.3 实习内容用Protel DXP软件绘

5、制PCB版图。1.4 实习步骤1生成PCB图。2对PCB图进行原件排版。3手工完成PCB图的器件。4完成设计说明书。 2 硬件具体设计2.1 6N1376N137光耦合器是一款用于单通道的高速光耦合器，其内部有一个850 nm波长AlGaAs LED和一个集成检测器组成，其检测器由一个光敏二极管、高增益线性运放及一个肖特基钳位的集电极开路的三极管组成。具有温度、电流和电压补偿功能，高的输入输出隔离，LSTTL/TTL兼容，高速(典型为10MBd)，5mA的极小输入电流。图1 6N137特性： 转换速率高达10MBit/s; 摆率高达10kV/us; 扇出系数为8;

6、 逻辑电平输出; 集电极开路输出;工作参数：最大输入电流，低电平：250uA 最大输入电流，高电平：15mA 最大允许低电平电压(输出高)：0.8v 最大允许高电平电压：Vcc 最大电源电压、输出：5.5V 扇出(TTL负载)：8个(最多) 工作温度范围：-40°C to +85°C 典型应用：高速数字开关，马达控制系统和A/D转换等 图2 6N137光耦合器的内部结构、管脚    6N137光耦合器的使用需要注意两点：第一是6N137光耦合器的第6脚Vo输出电路属于集电极开路电路，必须上拉一个电阻；第二是6N137光耦合器

7、的第2脚和第3脚之间是一个LED，必须串接一个限流电阻。2.2 AS1117图3 AS1117实物图图4 AS1117应用电路图2.3 C8051F0402.3.1 CIP51处理器特性C8051F系列单片机为CIP51处理器，在指令集上与传统MCS51完全兼容；然而在系统构架、外围设备等方面有了很大的改进，使得集成度更高，运行速度更快。相比传统51，C8051F040有以下特征：1） 低电压供电（2.73.6V），输入端口兼容5V电平，输出有开漏和推挽模式。在开漏模式下，逻辑1时端口为高阻态，可通过上拉电阻接至5V，使得逻辑1状态下，输出为5V电平，可与5V供电芯片相容。2） 集成JTAG调

8、试器，可在线调试和下载。3） 多复位源，有看门狗复位、电源电平监视复位、时钟失步复位及比较器复位等，以满足各种需求。4） 处理器最高运行时钟可达25MHz，可用片内时钟（误差2），也可用外部时钟。外部时钟也提供了多种接法，既可接入高精度晶振高速稳定运行，也可接入RC振荡。低频运行可降低功耗，且可动态改变系统时钟源。5） 2个12位DAC模块，DAC为电压输出型，与DAC0832（电流型）不同，输出无需再接运放将电流转化为电压。6） 1个12位ADC模块和1个8位ADC模块。12位ADC带有一个HVDA通道，可接入最大差压为60V的测量模拟信号，并有可编程增益运放。7） 1个芯片温度传感器，可检

9、测芯片温度。8） 3个史密斯比较器模块。9） 集成CAN控制器（2.0B），带有32个消息对象，每个消息对象有独立的地址。10) 5个定时器，其中T2，T3和T4为增强型定时器，可灵活配置成频率可调方波输出和事件捕捉。11) 6个PCA模块，可实现PWM输出、方波输出和事件捕捉等。12) 1个SPI串行外围设备接口控制器。13) 1个SMBUS总线控制器，与总线完全兼容。14) 1个带硬件地址控制的串行总线UART0和1个普通串行总线UART1。15) 2个外部事件中断。16) 中断源一共可达20个。17) 64KB Flash ROM，256字节片内内存和4KB外部内存。18) 引入交叉开关

10、配置，可灵活将外围设备配置到P0P3口（但是各设备存在优先级，不能颠倒次序存在于P口）。图5 C8051F0402.3.2 看门狗复位（Watchdog Timer Reset）MCU（Micro Controller Unit）内置可编程看门狗WDT（Watchdog Timer），并不依赖于系统时钟。WDT溢出会使系统强制进入复位状态，所以在程序执行一段时间后，需将WDT重新启动，且重载间隔需小于WDT的溢出间隔。当一些干扰或程序异常使系统进入死机状态时，可利用看门狗超时复位使程序得以重新运行。对看门狗的重载往往是在定时中断中完成的。当看门狗复位后，WDT默认是开启的，且以最大超时间隔监视

11、复位。若系统不想使用看门狗复位，则应在程序开头将看门狗禁止。看门狗复位不影响引脚。2.3.3 晶振 C8051F040内含一个可编程内部晶振和一个外部晶振驱动器。内部晶振可以禁用，也可改变其振荡频率，这些均可通过OSCICN和OSCICL寄存器操作得以实现。MCU共有5种起振方式：外部石英晶振，其旁路电容一般取值为2030pF；外部RC振荡；外部电容振荡；外部CMOS时钟输入；内部可编程晶振。图6 晶振2.4 串行通讯接口2.4.1 RS232CRS-232C是个老资格的通讯标准,早期的PC机、PC/XT/AT，286，386，486，586乃至目前的奔腾系列机都配备有这个标准的通讯接口，而且

12、不止一个通道。标准的接口是DBF/9形式的。它的设计目的是连接个人电脑的串行外围设备，如打印机、键盘、游戏控制器等。特点：l 硬软件成熟，配用的设备多；l 协议规范，多数厂家支持；l 结构简单，方便操作；l 距离短，速度慢，不支持网络，共地。电平标准和接口方法：l RS-232C的电平标准是负逻辑高电压的，三线制:l 逻辑“0” : +5V-+15Vl 逻辑“1” : -5V-15V优点：噪声容限提高，抗干扰能力增强，支持全双工方式缺点：电源复杂，共地，无法实现隔离，不支持多机网络图9 RS-232C应用简图图10 RS-232C应用电路图2.5 电阻电容等电子器件任何电路都是由一些元器件组成

13、的，了解这些元器件的基本特性、主要参数、测试识别方法，以及应用中的注意事项是非常必要的。下面着重介绍一些常用器件（电阻、电容、二极管、晶体管、显示器件）、贴片元器件的相关内容。2.5.1 电阻 电阻是电路元件中应用最广泛的一种，其质量的好坏对电路工作的稳定性有极大影响。电阻在电路中的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压，还作为分流、限流、分压、偏置、消耗电能的负载等。1）电阻分类 固定式电阻又分为膜式电阻、实芯式电阻、金属线绕电阻和特殊电阻。膜式电阻包括碳膜电阻、金属膜电阻、合成膜电阻和氧化膜电阻；实芯式电阻包括有机实芯电阻和无机实芯电阻；特殊电阻包括MG型光敏电阻和MF型热敏电阻。 可变式

14、电阻分为滑线式变阻器和电位器，其中电位器应用较多。电位器是一种有三个接头的可变式电阻器，其阻值在一定范围内连续可调。按其电阻体的材料可分为薄膜和线绕两种。薄膜又分为小型碳膜电位器、合成碳膜电位器和有机实芯电位器等。按其结构分单联、多联、带开关、不带开关等；按其阻值随转角变化分线和非线性电位器；按其用途可分为普通电位器、精密电位器、功率电位器、微调电位器和专用电位器。2）选用电阻常识 根据电阻的具体要求、电子设备的技术指标和电路中信号频率高低等选用电阻的型号误差等级，并应选用额定功率大于实际消耗功率的1.52倍。 可用几个电阻串并联得到需要的电阻值，可以串并联小功率的电阻代替大功率电阻。电阻的绝

15、缘性能要好，不能有脱漆现象。2.5.2 电容电容是一种储能元件，其容量的大小表示能贮存电能的大小，在电路中用于调谐、滤波、耦合、旁路、能量转换等。电容的特性主要是隔直流信号通交流信号，其对交流信号的阻碍作用称为容抗。 电容分类 （没有极性的普通电容器、有极性的电解电容）普通电容器： 固定电容器。指一经制成后，其电容量不能再改变的电容器。一般按电介质来分，可分为纸介电容器、有机薄膜电容器、云母电容器、玻璃釉电容器、瓷介电容器。 可变电容器。其电容量可在一定范围内连续变化。有单联可变电容和双联可变电容。 半可调电容器。其电容量可在小范围内变化。适用于整机调整后电容量不许经常改变的场合。2.5.3二

16、极管在电子电路中经常用到半导体二极管，它在许多电路中起着重要的作用，是诞生最早的半导体器件之一，其应用非常广泛。常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。1、分类 按照所用的半导体材料，可分为锗二极管(Ge管)和硅二极管(si管)。按照不同用途，二极管分普通二极管和特殊二极管，特殊二极管又分为整流二极管、稳压二极管、变容二极管、发光二极管、光敏二极管、检波二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。2、二极管的标识 二极管的识别很简单，小功率二极管的N极(负极)，在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管

17、专用符号来表示P极(正极)或N极(负极)，也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。3、二极管的导电特性 二极管最重要的特性就是单向导电性。也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。在电路中，电流只能从二极管的正极流人，负极流出。 1)正向特性 在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端。负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。当加在二极管两端的正向电压很小时，二级管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”，锗管约

18、为0.2V，硅管约为0.6V)以后，二极管才能真正导通。导通后二极管两端的电压基本保持不变(锗管约为0.3V，硅管约为0.7V)，称为二极管的“正向压降”。2)反向特性 在电子电路中，二极管正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单方向导电特性，这种状态称为二极管的击穿。2.5.4 晶体管晶体管是内部含有两个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型

19、的晶体管从工作特性上可互相弥补。PNP型晶体管有：A92、9015等型号；NPN型晶体管有：A42、9012、9013、9014、901 8等型号。我国生产的锗晶体管多为PNP型，硅晶体管多为NPN型，它们的结构原理是相同的。晶体管在电路中对信号具有放大作用和开关作用。常用于多级放大器中间级，低频放大输人级、输出级或作阻抗匹配用高频或宽频带电路及恒流源电路中。 (1)晶体管分类 按导电类型分NPN型晶体管和PNP型晶体管，按频率分高频晶体管和低频晶体管，按功率分大功率、中功率、小功率晶体管等。(2)晶体管的主要参数、：集、射极击穿电压 ：共发射极直流电流放大系数 ：共发射极交流电流放大系数 ：

20、集电极最大允许电流 ：集电极最大允许耗散功率2.5.5 常用器件的图形符号图11 电阻器、电容器、电感器和变压器图12 半导体管图13 其他电器图形符号3 软件Protel2004DXP运用方面的知识3.1 软件基本操作步骤3.1.1电路板设计的基本步骤 1、原理图的设计 原理图的设计主要是利用Protel的原理图设计系统绘制一张电路原理图。设计者充分利用Protel所提供的强大而完善的原理图绘制工具、测试工具、模拟仿真工具和各种编辑功能，来实现其目，最终绘得一张正确、精美的电路原理图，以便为接下来的工作做好准备。 2、产生网络表 网络表是电路原理图设计与印制电路板设计之间的桥梁和纽带，它是印

21、制电路板设计中自动布线的基础和灵魂。网络表可以由原理图生成，也可以从已有的印制电路板文件中提取。 3、印制电路板的设计 印制电路板的设计主要是针对Protel的另外一个强大的设计系统印制电路板设计系统PCB而言的。简而言之，电路板的设计过程首先是绘制电路原理图，然后由电路原理图文件生成网络表，最后在PCB设计系统中根据网络表完成自动布线工作；也可以根据原理图直接进行手工布线而不必生成网络表。3.1.2启动Protel 在windows桌面选择开始/程序/Protel/Protel选项，即可启动。3.1.3启动各种编辑器 Protel针对最常用的操作和文件共有8个编辑器，分别是文件夹编辑器（Do

22、cument Folder）、印制电路板编辑器（PCB Document）、印制电路元件库编辑器（PCB Library Document）、原理图编辑器（Schematic Document）、原理图元件库编辑器（Schematic Library Document）、表格编辑器（Spread Sheet Document）、文本编辑器（Text Document）、波形编辑器（Waveform Document）。首先创建新的或打开已经存在的设计数据库文件，然后在该设计数据库中创建新的或打开已经存在的文件，最后在设计管理窗口中用鼠标单击该文件，或者在工作窗口中用鼠标双击该文件图标即可启动相

23、应的编辑器。 下面着重介绍一下启动原理图编辑器和印制电路板编辑器的步骤： 1、创建一个新的设计文件：执行菜单命令file/new，出现new design database对话框，系统默认文件名为mydesign.ddb，单击browse可选择文件的存储位置，单击ok即可； 2、打开数据库文件夹：为了便于管理，通常将一个设计项目所包含的各种文件都保存在同一个或几个文件夹中。单击mydesign.ddb/documents，即可打开数据库文件夹； 3、启动原理图编辑器：执行file/new，出现new document对话框，选中schematic documents，单击ok即可创建，出现sh

24、eet1，双击即可启动； 4、启动印刷电路板原理编辑器：执行file/new，在new document对话框双击pcb documents，出现pcb1，双击即可启动。3.2 原理图设计系统3.2.1原理图的设计步骤 1、设置电路图纸参数及相关信息； 2、装入所需要的元件库； 3、放置元件； 4、电路图布线； 5、调整检查和修改； 6、补充完善； 7、保存和打印输出。3.2.2进入原理图设计系统 即启动原理图编辑器。3.2.3画面管理 1、窗口的打开、关闭和切换 1）设计管理器的打开和关闭：view/design manager。通常，设计管理器的窗口为项目浏览器（explorer）和当前运

25、行的编辑器的浏览器所共用，如原理图浏览器（browse sch）。 2）工作窗口的切换：单击工作窗口上部的标签。 2、工具栏的打开与关闭：view/toolbars 其中，main tools为主工具栏，writing tools为画原理图工具栏，drawing tools为画图形工具栏，power objects为电源及接地符号工具栏，digital objects为常用器件工具栏，PLD tools为可编程逻辑器件工具栏，simulation sources为模拟仿真信号源工具栏。 3、状态栏的打开与关闭：view/status bar 4、命令行的打开与关闭：view/command s

26、tatus 5、绘图区域的放大与缩小 1）非命令状态下：放大view/zoom in；缩小view/zoom out；不同比例显示view/x%；绘图区填满工作区view/fit document；所有对象显示在工作区view/fit all objects；放大显示用户选定区域view/area或者view/around point；移动显示位置view/pan；刷新画面view/refresh。 2）命令状态下：放大pageup；缩小pagedown；位移home；刷新end。3.2.4设置图纸参数：design/options 在document options对话框中设置或更改图纸属性

27、。其中主要有：图纸尺寸standard ，我们对图纸的要求是标准图纸A；图纸方向orientation，水平（landscape）或垂直（portrait）；图纸标题栏title block：标准型（standard）和美国国家标准协会模式（ANSI）等等，其他不再累述。3.2.5装入元件库 打开原理图浏览器，单击browse sch；在browse中选libraries；单击add/remove；出现对话框，选中所需库文件（后缀名为.ddb，该类文件存放在Protel99安装目录下的libraries/sch目录下）；单击add，所选文件将出现在selected files列表框中，单击ok

28、，装入成功。若想移出所选文件，单击remove。3.2.6放置元件 1、装入所需元件库；在browse中选libraries；选中所需元件库，在库中选定所需元件，单击place，移动鼠标至适当位置，单击左键放置；再击去放置一个相同元件；单击右键退出该状态。 2、删除元件： 1）删除一个元件：选中一个元件，再按delete。 2）删除多个元件：选中多个文件，执行edit/delete。 3、元件位置的调整 1）移动单个文件：选中元件按左键不放，移至适当位置松左键； 2）移动多个文件：执行edit/toggle seledtion，单击逐个选中，击右键退出选择状态，单击其中一个移动，元件组便被移动

29、； 3）选择的取消：执行edit/deselect或利用edit/toggle selection的开关特性； 4）元件的旋转：单击元件并按住左键不放，按space（逆时针转90度）或者x（左右对调） 或者y（上下对调）； 5）编辑元件的属性：双击元件，弹出对话框，修改。3.2.7绘制电路原理图 1、工具和方法：利用原理图工具栏（writing tools），直接单击栏上的各个按钮，即可选择相应的工具进行绘制工作； 2、画导线：单击原理图工具栏中画导线按钮，将光标移至起始点，单击；移动光标至终点单击；需转折时，每折一次单击一下；单击右键完成一条导线的绘制；可继续绘制下一条导线，绘制完毕单击右键

30、退出绘制导线状态；可双击导线设置参数； . 3、放置电源及接地符号：单击工具栏中的相应符号，移动光标至适当位置，单击左键放置，右键退出，双击设置； 4、设置网络符号： 单击工具栏中Net按钮，移至适当位置粘贴，双击设置； 5、画总线：place/bus，同2） 6、画总线分支图： place/bus entry，同2）；在命令状态下按space改变分支方向； 7、制作电路的输入/输出端口： Place/port，双击设置； 8、放置线路节点：place/junction或tools/preferences中选auto-junction，则在“T”形导线交叉点处自动放置一个节点； 9、放置元件：

31、place/part。3.2.8文件管理：包括原理图文件的创建、打开、关闭、保存、 删除等操作3.2.9设置打印机及打印输出原理图3.2.10生成网络表文件：执行design/create netlist。3.3 原理图常用工具介绍3.3.1介绍画图形工具（drawing tools） 用drawing tools绘制的图形主要起标注的作用，并不代表任何电气含义，这也是drawing tools和writing tools的主要区别。 各按钮的功能：左起依次为绘制直线、绘制多边形、绘制椭圆弧、绘制贝赛尔曲线、添加文字标注、添加文本框、绘制矩形、绘制圆角矩形、绘制椭圆、绘制扇形、粘贴图片、粘贴复

32、制图件；3.3.2在原理图中添加文字：1、添加文字标注：place/annotation 2、添加文本框：place/text frame，在十字光标处击tab键设置3.3.3粘贴图片：place/drawing tools/graphic3.3.4原理图的编辑 1、图件的选择：执行edit/toggle selection，单击逐个选择；或者执行edit/select；或者用鼠标框选一组图件； 2、图件的拷贝、剪切、粘贴和删除：edit/copy、edit/cut、edit/paste和edit/clear； 3、改变图件的层： *将某一图件移到最上或最下层：edit/move/bring

33、to front或send to back； *将目标图件移至某一参考图件的上层或下层：执行edit/move/bring to front of或send to back of，光标变成十字形状，将光标移至目标图件上单击，目标图件暂时消失，然后将光标移至参考图件上单击，此时目标图件出现在参考图件上层或者下层； 4、图件的排列和对齐：执行edit/align/align，弹出对话框；该对话框分渺两部分，左边部分是水平排列选项（horizotal alignment），兖各项含义由上至下依次为：位置不变、全部靠左对齐、全部靠中间对齐、全部靠右对轐、平均分布；右边部分是垂直排列选项（vrtical

34、 alignment），其各项含义由上至下依次为：位置不变、全部顶端对齐、全部靠中间对齐瀁全部底端对齐、平均分布。3.4 原理图编辑器其他功能介绍3.4.1建立原理图项目元件库 指按照本项目电路原理图上的元件所产生的元件库，建立项目元件库有利于文件的保存和交换。执行命令design/make project library，程序会自动在当前的设计数据库中对原理图项目文件建立相应的项目元件库，并自动进入原理图元件库编辑器。项目元件库文件的文件名与项目文件的名称相同，后缀为.lib。3.4.2利用原理图浏览器管理图件 在该窗口中browse逍项下的下拉列表框中，选择primitives选项之后浏览

35、器窗口就会切换成图件浏览窗口，用户可以对原理图中种图件进行管理包括查找、属性编辑等。3.4.3整体变换（以改变线路节电大小为例） 双击任何一个电路节电，会弹出节电属性对话框，在该对话框中单击global即可打开整体变换对话框。在这里，将size选项设定为same，在copy attributes复选框中选size选项，在chang scope下拉列表中选择chang matching items in current document选项，表示对当前原理图文件中具有相同尺寸的节点进行相同的变换，设定匹配规则后，单击确认即可。3.5 印制电路板设计系统3.5.1印制电路板的布线流程：基本可以划分

36、为以下几个步骤1、绘制原理图及生成网络表（本组使用手工布线故可以不生成网络表）； 2、规划电路板； 3、启动Protel2004印制电路板编辑器； 4、设置参数； 5、装入网络表及元件的封装； 6、布置元件； 7、自动布线与手工调整（本组使用手工布线）； 8、印制电路板文件的保存及打印输出。3.5.2启动Protel2004-PCB编辑器3.5.3PCB编辑器的画面管理：同原理图的画面管理。3.6 单面板的制作3.6.1准备电路原理图与网络表：文件名分别为sheet1.sch与3.6.2规划电路板1、规划电路板的物理边界： 1）设定当前工作层面为mech1：单击工作窗口下方的mech1标签即可

37、； 2）确定电路板的下边界：执行place/track，光标变成十字形，移动光标，状态栏最左侧会显示光标当前所在位置的坐标。移动光标至（0，0）处，单击确定下边界起点，拖至（2000，0）单击确定下边界终点。双击绘制好的下边界，可以修改属性； 3）确定其他边界：方法同2），电路板物理边界的四个顶点坐标分别为（0，0），（2000，0），（2000，1500），（0，1500）。注意，在确定其他三条边界线的终点时，需要单击两次； 4）绘制完后，单击右键即可退出。 2、确定电路板的电气边界：电气边界是用来限定布线和元件放置位置的范围，它是通过在禁止布线层绘制边界来实现的。通常应将电气边界的范围与物

38、理边界的范围规划成相同大小。方法与物理边界的规划方法相同，只是应将当前工作层面设定为禁止布线层（keep out layer）。3.6.3网络表与元件的装入1、装入元件库：在browse pcb下拉表中选libraries，单击add/remove，在Protel99安装目录下的library/pcb/generic footprints中选后缀名为ddb的文件，按add添加到selected files选框中，单击ok装入成功；2、利用网络表文件装入网络表和元件：在pcb中执行菜单命令design/netlist，选择所需网络表文件（后缀名为.net），单击ok确定，此时程序开始自动生成相应

39、的网络宏，正确生成所有网络宏之后，单击execute按钮即可开始装入网络表和元件。注意：如果生成网络宏时出现错误，建议解决了错误后再装入，而不要强行装入。3.6.4元件布局1、元件的自动布局：tools/auto place 2、手工调整元件布局 1）设定删格的间距和光标移动的单位距离：执行design/options，在出现的options对话框中选择options选项卡，设定各项参数，最后单击ok确定； 2）移动元件：单击元件选中，按住左键不放，移动至适当位置松开左键； 3）旋转元件：单击元件按住左键不放，按空格键或者x键y键，可调整元件的放置方向； 4）调整好元件布局后，为了以后的自动布

40、线和手工调整，最好将各个元件的管脚移动到栅格上，执行命令tools/align components/move to grid，在随后出现的对话框中输入格点的间距，单击ok确定。 3、元件标注的调整：双击想要编辑的元件标注，在随后出现的对话框中编辑；单击选中编辑后的元件标注，拖动至适当位置松左键。 3.6.5手工布线（自动布线）通常我们采用手工布线，本次实习我们也均采用手工布线。所谓自动布线就是程序根据用户设定的有关布线参数和布线规则，依照一定的程序算法，按照实现生成的网络宏自动在各个元件之间进行连线从而完成印制电路的布线工作。3.6.6PCB放置工具栏（placement tools）介绍最

41、常用工具，从第一行左起第一、二、三、四个按钮和第二行第一个按钮，其功能分别为绘制导线、放置焊盘、放置过空、放置字符串和放置元件。具体介绍如下： 1、绘制导线：单击放置工具栏中的第一个按钮，光标变成十字形状，即可开始绘制导线；方法同原理图中导线的绘制； 2、放置焊盘、过孔：方法同上； 3、放置字符串：单击放置工具栏中的第四个按钮，光标变成十字形状并带着一个缺省的字符串出现在工作区，按tab键，则会出现字符串属性对话框，在该对话框内修改； 4、放置元件： 1）单击放置工具栏中的放置元件按钮，在出现的对话框中输入元件的封装形式、序号、注释等参数，单击ok确认；如果用不太清楚元件的封装形式，可以单击对

42、话框中的add/remove按钮来添加/删除元件库，然后在库中寻找所需元件，找到后单击close退出该对话框； 2）此时光标变成十字形状并带着选定的元件出现在工作平面上，单击左键可将元件放置在当前光标所在位置；双击元件进入元件属性对话框，可设置元件属性。3.6.7手工调整 1、调整布线 1）拆除原有布线：tools/un-route/connection，光标变成十字形状，将光标移至所要拆除的导线上，单击确认即可； 2）手工布线：同（六）中绘制导线法； 2、增加信号输入/输出接口 对比原理图我们会发现PCB图中缺少信号的输入/输出接口。增加接口的具体操作步骤如下： 1）切换工作层面到botto

43、m layer； 2）放置元件； 3）调整元件位置及标注； 4）设置元件焊盘的网络； 5）手工将输入/输出接口的各引脚与其它元件的相应引脚相连； 3、加宽电源/接地线 将光标移动到电源线或地线上，双击；在出现的对话框中设定线宽，然后单击global按钮即可进入整体修改对话框；在对话框中将attributes to match by功能区中的net选项设为same，在copy attributes功能区选中width选项，单击ok确认； 4、添加注释文字：执行place/string，光标变成十字形妆并带着一个字符串出现在工作平面中，按tab键，会出现字符串对话框，在该对话框中修改；将光标移动到

44、适当位置，单击将该字符串放置在当前位置。3.6.8文件管理：同原理图的文件管理3.6.9打印输出 3.7 双面板的设计 双面板与单面板相比除布线多出一个层面外，其余工作都相当类似。在自动布线之前，需要同样的准备步骤：准备电路原理图及相应的网络表、规划电路板、装入网络表与元件及元件的布局。这些工作前面已叙述过，在这里简单回顾一下，并介绍其中的不同之处。3.7.1双面板布线前的准备工作1、布线前的准备 1）准备原理图和网络表 2）规划电路板的尺寸 3）装入网络表与初始PCB图的形成 4）元件的自动布局 2、电路板元件布局的调整 1）排列元件：选择进行排列的元件：执行edit/select/insi

45、de area； 执行命令后，鼠标变成十字形状，移动光标选择待选元件处于虚线框中，最后单击确定； 执行命令tools/align components，出现下拉菜单，根据需要选择菜单中的不同排列方式，调整元件排列。 2）元件排列方式简介 * align命令：其对话框中的各个选项的具体功能同6.3的（四）-4所述； * sort and arrange components命令：将选取元件按照其封装形式进行排列； * auto align命令：自动排列同样封装的元件；执行此命令后，鼠标变成十字形状，然后单击选择元件；当拖动该元件时，拖动时接触的同样封装形式的元件之间会自动实现垂直或水平对齐排列；

46、 * auto select命令：自动选择同样封装的元件；执行此命令后，单击一个元件，一定范围内的所有封装形式相同的元件都被选中； * options命令菜单：共有八个选项，介绍四个：expand vertical/expand horizontal在垂直/水平方向上增大选取元件的平均间距；contract vertical/contract horizontal在垂直/水平方向上减小选取元件的平均间距； * shove命令：推挤元件；执行此命令后，光标变成十字形状，单击进行推挤的基准元件，如果基准元件与周围元件之间的距离小于容许距离，则以基准元件为中心，向四周推挤其他元件；但当元件之间的距离

47、大于安全距离时，则不执行推挤过程； * set shove depth命令：设置推挤的次数； * move to grid命令：将选取元件移动到栅格上；在弹出的对话框中输入栅格的数值参数，即可实现元件的移动； 3）元件布局调整：同单面板元件布局的调整3.7.2自动布线过程（了解内容） 1、布线规则 1）对工作层面的要求： * 信号层：对双面板而言，信号层必须且只能有两个，既顶层（top layer）和底层（bottom layer），这两个工作面必须设定为打开状态； * 丝印层：只需打开顶层丝印层； * 其他层面：一般打开禁止布线层（keep out layer）和（multi-layer）； 2）布线的要求： * 安全间距容许值：通常定义为10mil * 布线拐