计算机制图实验教材

计算机制图实验教材

淮阴工学院

马岱

目录

实验一Protel99SE的安装及其界面

实验二Protel99SE文件的操作

4

实验三绘制原理图（1）5

实验四绘制原理图（2）8

实验五元器件图形符号的编辑,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,16

实验六电子元件的封装18

实验七PCB板规划及PCB编辑环境参数设置,,,,,,,,,,,,19

实验八元件的布局，布线整理及打印

实验九创建PCB元件及元件库，———,,,24

-2-

实验一、Protel99SE的安装及其界面

一、实验目的

掌握Protel99SE的安装；熟悉Protel99SE的用户界面。Protel99SE

的基本操作主要包括Protel99SE的启动、关闭、文件的建立、导入导出、为

文件进行加密、创建工作组及设置成员权限等操作。本训练的目的主要让学生掌

握这些基本操作。

二、实验环境

1、WIND0WS98/2000/XP环境

2、PROTEL99SE软件

三、实验内容与步骤：

1、启动Protel99SE,在D盘建立名为Protel的文件夹，并在文件夹中

建立名为1x1.ddb设计数据库文件。

2、在上题数据库中建立一个名为小信号功率放大器电路的原理图文件

(SchematicDocument)、一个名为小信号功率放大器电路的印刷电路板文

件(PCBDocument),并打开。然后将小信号功率放大器电路.SCH,小信号

功率放大器电路.PCB导出到桌面上。

3、选择适当的菜单命令，将上题打开的文件窗口进行水平分割、垂直分

割及平铺。

4、在Protel的文件夹中建立名为1x2.ddb设计数据库文件，文件类型

WindowsFileSystem。

5、在Protel的文件夹中建立名为1x3.ddb设计数据库文件，文件类型MS

AccessDatabase,并对数据库进行加密，密码为student。观察WindowsFile

System及MSAccessDatabase两种类型的区别。

6、在Protel的文件夹中建立名为1x4.ddb设计数据库文件，将步骤2

中桌面上的小信号功率放大器电路.SCH,小信号功率放大器电路.PCB导入。

7、在Protel的文件夹中建立名为1x5.ddb设计数据库文件，创建两个设

计组成员(Guest)zhanghong和waangyan,分别输入密码。设置工作权限，admin

的权限为(Read)、写(Write)>删除(Delete)、创建(Create),Guest

的权限为(Read)、写(Write).

-3-

8、在Protel的文件夹中打开名为1x3.ddb设计数据库文件，并在建立一

个名为sheell.sch原理图文件并打开，在原理图元件库中Miscellaneous

Devices.lib中找出我们在电子技术中常用的元件并画在实验报告本上。

实验二Protel99SE文件的操作

一、实验目的

环境设置主要使用菜单Design/Options和Tools/Preferences。本实验就

是使用这两个菜单设置设计环境。

二、实验环境

1、WIND0WS98/2000/XP环境

2、PROTEL99SE软件

三、实验内容与步骤：

1、启动Protel99SE,在D盘建立名为Protel的文件夹，在Protel的

文件夹中建立名为student,ddb设计数据库文件，新建原理图文件，命名为

Lxl.scho设置图纸大小为A4,水平放置，工作区颜色为220号色，边框颜色

为45号色。标题栏设置：用“特殊字符串”设置制图者为tianjin、标题为

“攻放”，字体为华文彩云，颜色为121号色。

2、在student.ddb中创建原理图文件，命名为LX2.scho自定义图纸大

小：宽度为850、高度为450,垂直放置，工作区颜色为299号色。网格设置：

SnapOn为10mil,Visible为10mil。字体设置：系统字体为仿宋体、字号

为8,字形为斜体。可视网格为点状，取消重复操作次数为60次。设置系统字

体：将UseClientSystemFontForAllDialogs复选框取消选择。标题栏

设置：用“特殊字符串”设置文档编号为“1T0”、标题为“稳压电源”，字体为

华文行楷，颜色为238号色，不显示图纸的参考边框。

3、在student.ddb中创建原理图文件，命名为LX3.scho标题栏设置：

标题栏显示方式为ANSI,用“特殊字符串”设置地址为Mining

Street,Washington,10张原理图中的第一张。不显示图纸的参考边框。把光标

-4-

设置成大十字45度。

4、在student,ddb中创建原理图文件，命名为LX5.sch电路原理图文件。

练习打开及关闭MainTools（主工具栏）、WiringTools（布线工具栏）、Drawing

Tools（绘图工具栏）、PowerObjects（电源及接地工具栏）、DigitalObjects

（常用器件工具栏）、SimulationSources（信号仿真源工具栏）、PLDToolbar

（PLD工具栏），放大及缩小原理图。

5、将基本元件库miscellaneousdevices.ddb＞德克萨斯仪器公司元件库

TIdatabook增加到元件库管理器中。（在原理图设计环境中的设计管理器中

选择BrowseSCH页面，在Browse区域中的下拉框中选择Library,然后单击

Add\Sch路径，在元件库列表中选择MiscellaneousDevices.ddb后单击Add

按扭，然后再选择TIDatabook库单击Add按乱）

实验三原理图的绘制（1）

一、实验目的

1、熟悉画原理图工具；

2、掌握画原理图基本操作，绘制原理图

二、实验环境

1、WIND0WS98/2000/XP环境；

2、PROTEL99SE软件

三、实验内容与步骤：

［练习1］建立一个Al.DDB数据库，再建立一个原理图文件sheetl.SCH文

件，在原理图中放置阻值10k的电阻、容量为10微法的电解电容、型号为IN4001

的二极管、型号为2N2222三极管、单刀单掷开关和2脚连接器。注意修改属性。

［练习2］在练习1的基础上练习：

（1）选择10k电阻，复制并粘贴该电阻，然后取消选择；

（2）删除二极管，并用恢复按钮将二极管恢复。

-5-

(3)删除三极管。

(4)删除电容，然后粘贴该电容。

(5)用鼠标选择几个元件，然后删除这些被选择的元件。

(6)将该电路图存盘。

［练习3］试关闭和使能电气捕捉栅格，观察电气栅格在连线时具有的作。

［练习4］试关闭和使能电气连接点，观察画〃丁〃字连线时的区别。

［练习5］放置网络标记，试更改字型和字号，并连续放置D1-D9十个网络

标记。

［练习6］选取电源和地线工具，试更改它们的形状和标记。

［练习7］按照下图画一个共发射极放大电路，电路中的元件都取自

MiscellaneousDevices,lib库。

(1)要求图纸尺寸为A4,去掉标题栏，关闭显示栅格,使能捕捉栅格和电气

栅格，使能自动连接点。

(2)画完电路后，要按照图中元件参数逐个设置元件属性，但是元件要自

动编号，并进行电气规则检查。

(3)最后形成该电路的网络表。

-6-

J2

［练习8］按照上面的操作步骤，分别建立二个原理图文件Sheel2.sch和

sheel3.sch,把下图回出来。

-7-

OOOooooo

一bS9一00

id8

oCQ

CQ

实验四原理图的绘制（2）

一、实验目的

1、熟悉画原理图工具

2、掌握画原理图基本操作，绘制原理图

3、对电路进行ERC检查，检查电路中出现的错误。

4、生成元件清单方便元器件的管理。

5、生成网络表，为后面PCB制作打下基础。

二、实验环境

1、WIND0WS98/2000/XP环境

2、PROTEL99SE软件

三、实验内容与步骤：

［练习1］稳压电源电路原理如下，原理如图1所示，试画出它的原理图。

.1N4007

［练习2］甲乙类放大电路如下图所示，试画出它的原理图。该练习中的元件表:

练习2原理图的元件表

封装元件名称数量编号

AXIAL0.3RES24RIR2R3R4

DIODE0.4In4148E1D2

DIODE0.4In41481DI

RB.2/.4CAPACITORPOL2ClC2

-9-

SIP2CON22JIJ2

SIP4CON41J3

TO-46NPN2Q2Q3

TO-46PNPQ1

a

［练习3］正负电源中、电路如下图所示，试画出它的原理图，元件表如下:

练习3的元件表

说明编号封装元件名称

电解电容C36C37C35C34C39C40RB.2/.4ELECTRO1

二极管V23D1ODE0.4DIODE

-10-

三端稳压器N106N107N108N109TO-220VOLTREG

连接器JP1,JP2SIP5CON5

+18V

N106N107+5V

V237812+12V7805

OIc,O

+12V5V

IN4001

4C39

34c34.4c37J2

2200uF

—1

---------2

------------3

---------4

-5

4c40

^r^lOuF3

-12V5V

IGO

N109

-15V7912-12V7905-5V

［练习4］降压器整流滤波电路如下图所示，试画出它的原理图。元件表如下:

练习4的元件

说明编号封装元件名称

变压器T1*300VATFMR

保险丝F1*FUSE

连接器J2J3J4J5SIP3CON3

连接器J1SIP4CON4

开关S1*SWDPST

整流桥堆DID2D3D4BRIDGEBRIDGE1

-11-

［练习5］信号源电源如下图所示，试画出它的原理图:

练习5的元件

说明编号封装元件名称

晶体振荡器XIXTAL1CRYSTAL

可调电容C2RADO.3CAPVAR

电容C5C6C7C8RADO.1CAP

NPN三极管QIQ2Q3Q4TO-92ANPN1

电阻R8R9R10R11R16R18AXIALO.3RES1

PNP三极管Q5TO-92APNP1

电阻R17AXIAL0.6RES1

A-12-

12

连接器JP1SIP4C0N4

D

［练习6］电路如下图所示。试画出它的原理图。

练习6的元件表

说明编号封装元件名称

六反相器U9AU9BU9CDIP1474LS04

电容CIORAD0.2CAP

电阻RIR2R5AXIAL0.4RES2

晶体振荡器XTALIXTAL1CRYSTAL

连接器J1SIP4CON4

B

-13-

［练习7］电路如下图所示，试画出它的原理图，元件表如下:

练习7的元件表

说明编号封装元件名称

按钮SIS2S3S4S5S6S7S8S9S10*SW-PB

电阻RIR2R3R4R5R6R7R8R9R10AXIAL0.3RES2

8输入与非门U5DIP14SN7430

连接器J1SIP6C0N6

10-4线优先编码器U2DIP1674LS147

-14-

123

［练习8］电路如下图所示，试画出它的原理图。

练习8的元件表

说明编号封装元件名称

电阻RIR2R3R4R5R6R8RPOTR88AXIAL0.3RES

NPN三极管Q1TO-46NPN1

电容C1RB.2/.4ELECTRO1

电容C4C5C6RAD0.2CAP

二极管DID2DIODE0.4DIODE

通用运放UIU2U3DIP8UA741

-15-

1234

连接器J3SIP3C0N3

连接器JIJ2SIP4CON4

D

C5

C

B

-16-

实验五、元器件图形符号的编辑

一、实验目的

使用元件库编辑器来生成元件和建立元件库。

二、实验内容与步骤：

［练习1］试建立Lxl.lib元件库，并画出这些逻辑电路中常元器件。

CMOS四二输入或北门CD4OO1

［练习2］在继电器控制系统中，经常须要如下图所示的元件，试建立元件库,

并画出这些元件。

-17-

12

OOO

热继电器热继电器动断触点

电源

热继电器动合触点

D

A口口口小

继电器动合触点

继电器动断触点

保险三相熔断器继电器

动合按钮动断按钮

三相开关

电动机

继电器控制电路所需的部分元件图

［练习3］腌习2所画的元件画如下图所示的继电器控制电路。

cD

c［练习4］试建元件库并画出如下图所示的元件。

-18-

B

(

\MCI4460MC33033

［练习5铜螂揭库中拷贝二极管图形,然后将它的管1褊lOmilo

［练习6］试练习画逻辑电路中与门、或门、非门符号。

［练习7］试练习画时序电路中D、JK和RS触发器的符号。

实验六、电子元件的封装

一、实验目的

了解印刷电路板的种类和特点、电子元件的封装、导线、层等和印刷电路

板（PCB）设计制作密切相关的概念.

二、实验内容与步骤：

［练习1］练习打开及关闭MainToolbar（主工具栏）、PlacementTool

（放置工具栏）、ComponentPlacement（元件位置调整工具栏）、FindSelections

（查找选择工具栏）。

［练习2］加载PCBFootprints.lib封装库，并从中选择电阻封装

（AXIALO.3）,电容封装（RADO.1和RB.2/.4）,二极管封装（DIODEO.4）、

三极管封装（T0-126），连接器封装（SIP2）、可变电阻封装（VR1）,石英晶

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体封装（XTAL1）,集成电路元件封装（DIP16）,把这些封装放置到电路板图

上。

［练习3］画出下图并把元件的封装名加上去。

［练习4］对前面几个实验中的没有封装名的添加元件封装。

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实验七PCB板规划及PCB编辑环境参数设置

一、实验目的

1.PCB板的尺寸的设定

2.PCB的参数的设置

二、实验内容与步骤：

［练习1］使用PCB创建向导规划如下形状的双面电路板（电路板尺寸、

属性采用缺省值）

(d)

［练习2］定义一块宽为1800mil,长为2000mil的单层电路板，要求在

禁止布线层和机械层画出板框，在机械层标注尺寸。

［练习3］设置在对象被选中后，系统不自动保护所定对象。设置当用户

进行整体编辑时，系统会自动弹出确认对话框。设置当出现重复对象时，系统

会自动删除重复对象。

［练习4］设置度量单位为公制，设置水平，垂直捕捉栅格和水平，垂直

元件栅格依次为20miL20miL25miL25mil,电器栅格为lOmil。设置旋转

角度为30度，设置底层丝印层的颜色为100号色，设置尺寸线为“简单显示”，

其余为“精细显示”，设置显示焊盘网络名称和焊点序号。

［练习5］设置当用户选择新的元件时，系统不取消原来选择的元件。设

置当用户进行PCB设计时，系统会在线进行DRC检查。

［练习6］设置与组件连接的导线会随组件的移动而一起伸缩。设置设置

转换特殊字符串功能，设置只显示当前板层。

［练习7］设置操作撤消次数为50次，设置光标类型：Large90,设置

布线使用多边形进行障碍检测，交互布线：避开障碍。

［练习8］设置多边形铺铜栅格尺寸为20mil,路径宽度为5mil,最小长

度为3mil,焊盘环绕形状为八边形。

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实验八PCB布局布线及打印出图

一、实验目的

1、PCB中元件的布局。

2、PCB中元件的布线(自动布线及手工布线)

3、PCB板的整理。

4、PCB板的打印。

二、实验内容与步骤：

1、稳压电路如图所示，试设计该电路的电路板。设计要求：

(1)按电路图1画出原理图电路，元件参数见参数表。

(2)使用单层电路板，在电路板中网络地(GND)的线宽选1mm,netjl-1与

netjl-2线宽选1mm,电源网络(VCC)的线宽选0.8mm,其余线宽均采用缺省设

置(0.3mm),见图3,最小安全间距为12nli1。

(3)先自动布线，见自动布线参考电路板图4,再手工调整，见手工调整

布线参考电路板图5o

(4)在电路板上铺铜，要求栅格为30mil,铜膜线宽度为8mil,铺铜层为

底层，铺铜网线形式为45度，使用八角形状环绕焊盘。

(5)电路板设计完成后应进行DRC检测，并根据报告的错误提示进行调整,

直到无错误为止。

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图1

参数表

说明编号封装元件名称

电阻R1AXIAL0.3RES2

三端稳压块U1TO-220VOLTREG

电容ClC3RB.3/.6ELECTRO1

电容C2C4RAD0.2CAP

二极管DID2D3D4D5DIODE0.4DIODE

发光二极管D6DIODE0.4LED

连接器J1SIP2CON2

-23-

DesignRulrs

Routing|Manufacturing|HighSpeed|Placement|Signs!Integrity)Other|

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RuleClassesWidthConstraint

RoutingPrioritySpecifthevadh&routing"ack*<ndarc幺

RoutingTopologyThepteJenddwxfthKuseddumgnunudand

outccoMlng.Themiwmumendrrinrrem，何Ihtare

RoutingViaStylechecked%thecn4ncandbelchORC

SMDNeck4)ownConstri子....

SMDToCornerConslrai

SMDToHaneConstrain

WidlhConulraint

EMblcNameMinimum：MaximurrPreferred'

GND

Q.254mm1mm1mm

0.8mm

rWidlhANetJ11_________________________________1.254mm1mm1mm

3Width5NeUl2_________________；U.25^inrn1mm1mm

FWidthBoard0.254mm1mm0.3mm

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