Altium-Designer-电路设计与制作教案

AItiumDesigner电路设计与制

作教案-111（总78页）

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重庆电子工程职业学院授课方案(教案)

课名：教师：陈学平

班级：编写时间：

课题：项目1AltiumDesigner入门

教学目的及要求：

♦了解印制电路板的概念

♦熟悉印制电路板的设计流程

♦了解ALTIUM10的发展历史

教学重点：了解ALTIUM10界面。

教学难点：体会软件功能

教学步骤及内容：旁批栏：

一、课程介绍

二、考核要求

三、新课学习

Designer发展历程

Altium公司(前身为ProtelInternational公司)由NickMartin于

1985年始创于澳大利亚塔斯马尼亚州的首府霍巴特，致力于开发基于

PC的软件，为印制电路板提供辅助的设计。

在1991年Altium公司发布了世界上第一个基于Windows的PCB

设计系统-AdvancedPCB。

1997年，Altium公司发布了专为WindowsNT平台构建的

Protel98,这是首次将所有5种核心EDA工具集成于一体的产品，这

5种核心EDA工具包括原理图输入、可编程逻辑器件(PLD)设计、仿

真、板卡设计和自动布线。随后，在1999年Altium公司又发布了

Protel99及其第二个版本Protel99SE,这些版本提供了更高的设计流

程自动化程度，进一步集成了各种设计工具，并引进了“设计浏览

器”平台。

为了更好地反映公司在嵌入式领域、FPGA设计领域及EDA市

场有多个品牌的新的市场地位，该公司在2001年8月6日正式将其

名称(ProtelInternational公司)更改为Altium公司。

2

2002年，Altium公司重新设计了设计浏览器(DXP)平台，并发布

了第一个在新DXP浏览器平台上使用的产品(ProtelDXP)。Protel

DXP是EDA行业内第一个可以在单个应用程序中完成整个板设计处

理的工具。2004年，它又推出了PROTEL2004FPGA双向协同设计

功能。

2005年年底，Altium公司推出Protel系列的新高端版木

AltiumDesigner。

2006年5月,Altium公司发布了AltiumDesigner版木。

2008年夏季，Altium公司推出AltiumDesignerSummer08。

2008年冬季，Altium公司推出了AltiumDesignerWinter091.

2009年7月，Altium公司在全球范围内推出址新版木

AltiumDesignerSummer090

为适应日新月异的电子设计技术，Altium于2011年在全球范围

内推出最新版本AltiumDesigner。他的诞生延续了连续不断的新特性

和新技术的应用过程。

AltiumDesigner新特性

L最新发布的AltiumDesigner10为您带来了一个全新的管理元器

件的方法。

2.最新亮点

•提供了将设计数据管理置于设计流程核心地位的全新桌面平台

・提供了新的维度，以供器件数据的搜寻和管理，确保输出到制

造厂的设计数据具有准确性和可重复性

•为设计环境提供供应链信息的智能链接，确保对元器件的使用

有更好的选择

•提供了涵盖整个设计与生产生命周期的器件数据管理方案，而

结构性的输出流程更是确保了输出信息的完整性AltiumDesigner10

系列的增强功能包括：输出OutputJob编辑器、内电层分割加速改

善、弹出式的多边形铺铜管理器、AtmelQTouch支持、自定制的笛卡

尔直角和极坐标栅格、AldecHDL仿真功能、实现比使用指针更多的

GUI增强，以及随着AltiumDesignerlO临近发布尔日前，我们将构建

其中的更多酷炫功能。而且，其平台稳定性也得到了增强。

3.新功能介绍

任务实施了解AltiumDesigner

前面我们简要介绍了AltiumDesigner的一些特性，读者在网上

查阅一下Altium的发展历程，然后，查阅一下Altium的新特性和功

3

能，同时打开AltiumDesigner进行初步操作。

通过初步操作，了解该软件的一些初始界面和设计的窗口。

我们打开该软件，逐步熟悉。

操作如下：

(1)启动这个软件。

(2)软件启动后，加载完成后，会进入到软件的初始界面。

(3)加载完成后，我们将鼠标移动到主菜单中的“file”|“new”

上面，会展开三级菜单，如图1-2所示。

注意：我们选择“file”|“new”这个菜单，只是举例而已，不是

只有这一个菜单。

。(Platform)-Workgroup[Workspacel.DsnWrkj-MyAccount-FreeDocuments.Licensedto1111-Subscriptionexpired.|Jotsig...

D"IfilejViewProjectWind(DXPy/MyAccount

NewSchematic

RICTCtrkOOpenBusSystemDocument

Openado£lo$eC3+F4PC8

kJMoreROpenProject-YHDLDocument

13More,

OpenDesignWorkspace...VerilogDocument

CheckOut..QSourceDocument

Openapr

C++SourceDocument

kJMoreRSaveProject

C/C**HeaderDocument

L5MoreRSaveProjectAs”.

ASMSourceDocument

SaveDesignWorkspace

NewSoftwarePlatformDocument

SaveDesignWorkspaceAs...ensedto1111•Subscriptionexpired

WPCBFi

SaveA|lJextDocument

LaJschem

CAMDocument

SmartPDF...

OpenE

OutputJobFile

/jjVHDLfImportWizardActivationCodeActivatedExpiryDate

DatabaseGnkFile

SUCM-7GGAUsedbymeInfinite

EJ)VertotComponentReleaseManager...

Project*.PC旦Project卜

Blank)

RecentDocuments

RecentProjects?Howtouseattandalonebcemc

Bivik)ScrigtKiesJCoreProject

RecentWorkspaces

JIBlankfMixed-SignalSimulation«j-IntegratedLibrary?Howtou*ea|rivateserverIkeme

«}BiankFAlt+F4OtherHEmbeddedProject

亩)BlankScriptProject

,_dDesignWorkspace圆ScriptProject

,)OtherDocument

Newfromexistingfile

Projects人Navigator

SystemRe25com<eiHet>Instruments»

图l-2new下面的三级菜单

我们可以看到Altium还有很多功能菜单，我们在本任务中不再

一一描述，我们在后续的项目和任务中，再仔细介绍。

四、小结

五、作业。熟悉软件操作界面

课题：安装、激活、汉化

教学目的及要求：

掌握软件的安装、激活、汉化的实现方法

教学重点：上机操作软件的安装、激活、汉化的实现方法。

4

教学难点：印制电路板的设计流程。特别是元件库的设计及PCB的制作

教学步骤及内容：旁批栏：

一、复习旧课：了解界面

二、学习新课：

我们在第1个任务中介绍了的一些特性，同时，初步操作了，但

是对于这个软件，自己如何安装，如何汉化，如何激活，大家并不熟

悉。该任务是对的安装方法进行介绍，主要介绍该软件的安装、激

活、汉化的实现方法，通过本任务的学习，使读者能够在电脑中安装

上这个软件，同时，要掌握该软件在Windows各版本下的激活方法。

的安装

的安装方法如下：

(1)找到文件包，然后找到的双击开始安装。

(2)弹出AltiumDesignerReleaselO安装向导窗口。

(3)单击“Next”，出现接受协议窗口，选择

“laccepttheagreement”。

(4)单击“Next”，选择版本号和安装的源文件，我们可以保持默

认。

(5)单击“Next”，选择安装程序到哪个文件夹，即安装的目标文

件，默认是C盘，我们可以选择D盘，其它的路径不变，如图1-6所

ZjSO

图1-6选择目标路径

(6)单击“Next”，出现“Readytolnstall”准备安装对话框。

5

（7）单击“Next”，出现安装过程对话框，直到安装完成。

（8）直到安装完成后，单击“finish”完成安装。

软件英文转为中文

（1）安装完成后，我们可以启动这个软件。

（2）软件启动过程中看到软件的版本号是：。

（3）软件启动成功后，发现软件语言是英文的，同时在软件窗口

的正中间有一个红色的提示，说明软件还不能使用，没有激活。

（4）我们单击主菜单中“DXP”按钮，在出现的快捷菜单中选择

Preferences。

（5）在出现的“Preferences”窗口中，展开System-

GeneralM,在“Localization”区域中勾选

"UseLocalizedresources”,同时勾选"Localizedmenus”,如图1-11

所示，当勾选后，将会弹出一个提示对话框，提示启动新的设置工作

如图1-12所示，单击“0K”按钮，回到图1-11中，再单击“0K”

按钮，退出“altiumdesignerlO”，再一次重新启动后，软件的工作窗

口界面已经成为中文了。

图1-11''Preferences"窗口

6

图1-12提示重新启动设置工作

(Platform)-Workgroup[Workspacel.DsnWrkJ-我的帐户-FreeDocuments.Unlicensed.Notsignedin.

HDXP文件⑥®s(v)工程gec(w)»BD(H)DXP://MyAccount

Files口釉滩户SDa

打开文苜s

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打开工程…

密码？？门支持中心

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新的

AvailableLicenses-Unlicensed

■PCBFie

LalSchetnabcSheet

1■

0OpenBusSystemDocument

,J)VHDLRe

的VertofiHeeUseg.Converttostdodak>oc?如何使用技gbeense

BlankProject(PCB)

G.看升厅保存单机许可证文件?如何使用单RStbcense

eiBlankProject(FPGA)

{JBlankProject(Core)g*ase院添加单机版keme文件?如何使用私年.务5Sbcen«

加BlankProject(Embedded)

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分

BlankProject(LibraryPackage).

I圆BlankScnptProject-rKeconneciiopnvaiencenseserver

.」OtherDoament

〈jfcgZProjects,{Navigator/'Notconnt

SystemfiestgnCompter也?Instiuuents

图1-13中文软件界面

软件的激活

(1)将激活的压缩文件AD10破解进行解压。

(2)运行里面的,双击即可打开，弹出一个密码学试验研究

对话框。

(3)单击“打开模板”按钮，选择

(4)打开模板文件后的对话框如图1-17所示，我们可以在其中

"TransactorName=JYL”这行中更改"="后面的为自己想输入的名

字，这个可以任意输入。

(5)单击图1-17中的“生成协议”按钮，出现一个保存协议文件

的对话框，可以输入一个任意的名字，如输入：，后缀名为.alf,不

要更改。

(6)弹出生成协议成功的提示框，如图1-19所示。

7

ADlOKeyGen

10.alfLicensefileSucceed!

匚二旗定二二I

图1-19弹出生成协议成功的对话框

(7)运行前面解压文件中的程序，双击即可打开。

(8)我们单击"patch"查找AltiumdesignerlO软件的主程序文件。

图1-20单击Patch查找主程序

(9)单击“是"查找AltiumlO的安装路径中的主程序文件，我们

在AltiumdesignerReleaselO软件的安装目录中查找，找到后单击打开按

钮，出现补丁成功的对话框。

(10)重新启动AltiumlO,单击主菜单DXP下面的“我的帐户”

子菜单。

(11)出现一个红色的提示窗口，在里面有一行文字，意思是说软

件没有激活，是不能使用的。

(12)单击图1-25中的“添加单机版License文件”，然后找到文

件，就可以完成添加。出现OK状态。

任务实施的安装汉化与激活

我们在本任务中介绍了的安装、汉化、激活方法，下面进行实际

操作。

1.任务实施环境需求：

(1)一台WINDOWS操作系统计算机，配置为主流的电脑配置

(2)的安装软件

2.任务实施的步骤

1)的安装

8

2）软件的汉化

3）的激活使用

三、小结

四、作业：上机操作软件的安装、汉化、激活

课题：的操作

教学目的及要求：

熟悉ALTIUM10操作

教学重点：熟悉ALTIUM10操作。

教学难点：ALTIUM10操作

教学步骤及内容：旁批栏：

一、复习

二、新课学习

任务的操作

任务分析

我们在任务2中介绍了的安装，本任务将介绍软件的编辑器界面

环境和系统菜单简介。

相关知识

启动

启动非常简单。安装完毕系统会将应用程序的快捷方式图标

在开始菜单中自动生成。

执行菜单命令“开始”|“所有程序”||，将会启

动主程序窗口。

的工作面板和窗口与Protel软件以前的版本有较大的不同，

对其管理有一特别的操作方法，而且熟练地掌握工作面板和窗口管理

能够极大地提高电路设计的效率。

AltiumDesigner编辑能界面

启动AltiumDesignerlO后，将进入它的集成操作环境，即

AltiumDesigner的主界面，主界面由以下几部分组成:标题栏、菜单

9

栏、工具栏、文件夹面板、任务选择区面板和面板控制栏等。

系统的菜单简介

在图1-28上部所示为系统的主菜单栏，具体如图1-31所示。在该

栏中，可以完成关于的所有操作。

MDXP文件（B视图包）工程g窗口时帮助回

图1-31系统主菜单栏

L［DXP］子菜单

该菜单的子选项如图1-32所示，在该菜单中可完成对的通用配置。

2」文件］子菜单

该菜单的子选项如图1-33所示，在该菜单中可完成对所支持类型的

文件的新建、打开、修改、保存，以及相应的工程文件的新建、打

开、修改、保存等操作。该菜单是设计者最常用的菜单之一。

3」视图】子菜单

该菜单的子选项如图1-33所示，在该菜单中可对的工作栏等进行选

择，以决定主页面中是否显示相应界面.

4.【工程】子菜单该菜单的子选项如图1-34所示，在该菜单中，可

对相应的工程文件进行编译、展示两个工程文件的不同之处、将自由

文件添加进工程、将文件从工程中移除、对相应的工程进行设置等操

作，是中最常用的菜单之一。

5.［窗口］子菜单

该菜单的子选项如图1-35所示，在该菜单中，可对窗口展示方式进

行设置。

任务实施中的菜单操作

我们在相关知识中介绍了中的窗口界面和菜单操作，在任务实施

中，我们要进行上机操作完成以下内容。

1.主界面

2.熟悉各个主菜单和子菜单中的命令和功能。

三、小结

四、作业

10

课题：的文件类型操作

教学目的及要求：

操作文件类型

教学重点：创建各种文件操作

教学难点：创建各种文件操作

教学步骤及内容：旁

一、复习批

二、新课学习栏

的文件类型

在软件中，原理图文件、PCB文件、原理挥文件、PCB库文件、元器件封

装库文件、集成元器件库文件以及网络图表文件等，都可以成为工程项目文件

的源文件。在印制电路板的设计过程中，一般应先建立一个设计工程项目文

件，该文件的扩展名为”.P门***''（其中***是由所建工程项自的类型决定的。

的文件结构

软件的文件组织结构可以表述成如图2-1所示的结构。

—原理图文件（.§£域9£）

人目ixvr在•快nxrr\-rxjxjyo/元器件库文件（.SchLib）

用络报表文件（.NET）

PCB设计文件（.PcbDoc）

PCB封装库文件（.FcVLib）

报表文件（.REP）

LCAM报表文件（.Cs）等

图的文件结构

从图2-1可见，多个源文件可以隶于同一个设计工程项自文件。

工程及相关文件的创建

11

1.工程文件

支持工程级别的文件管理。在一个工程文件中包含有设计中生成的一切文

件，如原理图文件、网络报表文件、PCB文件以及其它报表文件等，它们一

起构成一个数据库，完成整个的设计。如图2-2所示。

WorkspaceI.DsnWrk▼工作台

555定时电路.PRJPCB工程

a文件阅览「结构编辑器回劫卜

ElMg

曰LJSourceDocuments

融55淀时电路-Load.PCBDOC

赠55淀高电路-Place.PCBDOC

触55旋时电路-RoutingPCBDOC

L_355淀时电路.SCHDOC

HULibraries

EJtJPCBLibraryDocuments

盘55淀时电路.PcbUb

□LJSchematicLibraryDocuments

区55淀时电路SCHUB

图2-2工程文件

2.自由文档

不从工程中新建，而直接从“文件”“新建”菜单中建立的文件称为自由

文档，如图2-3所示。图2-3中我们标示出的自由文档，也是临时文件。

臼d]FreeDocuments

B口SourceDocuments

Sheet1SchDoc

图2-3自由文档

3.文件保存

在中存盘时，系统会单独地保存所有设计中生成的文件，同时也会保存工

程文件。但是需要说明的是，文件存盘时，工程文件不像Protel99SE那样，所

有设计时生成的文件都会保存在工程文件中，而是每个生成文件都有自己的独

立文件。

注意：虽然支持单个文件，但是正规的电子设计，还是需要建立一个工程

文件来管理所有设计中生成的文件。

任务实施

我们前面介绍了文件结构和文件类型，下面我们进行实际的文件操作。

12

任务实施1PCB工程的创建与保存

(1)运行软件，进入到工作主窗口界面，执行【文件】I【新的】I【工

程】I【PCB工程】菜单命令。

(2)执行命令之后，软件就会创建一个空的PCB工程，并使用默认文件

名为,从Projects工作面板中，可以看到这个空工程，如图2-5所示。

Projects▼NX

WorkspaceI.DsnWrk▼工作台

PCB_Project1.P(iPCB工程

才文件阅览「结构编辑器剋上

日1PCB_ProjectI.PrjPCB

・NoDocumentsAdded

图2-5新建的空PCB工程

(3)执行【文件】|【保存工程】菜单命令，弹出保存工程项目文件路

径和文件名的对话框，如2-6所示。

(4)在弹出的保存文件对话框中选择合适的路径和文件名。若把工程项

目文件改名为，可以着到左侧的Projects工作面板中，当前工程的名字已经换

成了，如图2-7所示。

任务实施2文件的创建与保存

添加原理图文件、PCB文件为例步骤如下。

(1)执行【文件】|【新的】|【原理图】菜单命令，软件会在当前工程

项目中添加一个空的默认文件名为的原理图文件，并在工作区窗口中打开，如

图2-8所示。

(2)执行【文件】|【新的】|【PCB文件】菜单命令，软件会在当前

工程项目中添加一个空的默认文作名为的PCB文件，并在工作区窗口中打开，

如图2-9所示。

(3)保存。分别执行【文件】菜单中保存命令，保存新建的原理图文件和

PCB文件。

13

任务实施3打开和切换文件

1.打开

双击如图2-n所示的工程面板中的文件名，就可以打开该文件。目前

它们都是空文件。

2.切换

单击编辑区中相应的文件名，即可切换当前正在编辑的文件。

单击编辑区相应的文件名可切换当前正在编辑的文件

任务实施4从工程中删除和添加文件

1.删除文件

2.添加文件

添加新文件：在项目面板中的项目上单击鼠标右键，然后执行“给工程添

加新的“菜单命令，将需要新设计的文件添加到当前工程项目中。

添加已有文件：在项目面板中的项目上单击鼠标右键，然后执行“添加现

有的文件到工程”菜单命令，从弹出的对活框中选择一个需要的文件，添加到

当前工程项目中。

另外，Projects工程面板中所显示的自由文件，可通过鼠标拖动到项目

文件中，从而将其加人到工程项目中。

三、小结

四、作业：上机操作

课题：PCB工程及文件操作实例

教学目的及要求：

工程文件的操作

教学重点：工程文件的操作。

教学难点：工程文件的操作

教学步骤及内容：旁批栏：

一、复习

二、新课

任务2PCB工程及文件操作实例

14

任务分析

我们本任务主要是要完成工程文件的创建保存及其它操作，通过

操作进一步熟悉文件系统结构。

相关知识

我们在前一个任务中已经介绍了相关操作知识，本处从略。

任务实施

任务实施1CB工程及文件操作实例

根据如下要求进行相关操作。

在F盘的根目录下建立一个名为“信号灯指示电路”的文件夹。

所有文件均保存在“信号灯指示电路”文件夹下。

新建名为“信号灯指示电路”的工程文件；

新建一个名为“信号灯指示电路“的原理图文件；

新建一个名为“信号灯指示电路”的PCB文件。

三、小结

四、作业

课题：原理图组件放置与编辑

教学目的及要求：

掌握库的加载和删除，元件的放置，复制，粘贴

教学重点：库的加载和删除，元件的放置，复制，粘贴。

教学难点：库的加载和删除，元件的放置，复制，粘贴

教学步骤及内容：弓

一、复习旧课

二、学习新课1

任务1原理图组件放置与编辑

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任务分析

本任务我们是要认识原理图和PCB的常用组件，然后掌握这些组件的放置方

法和编辑方法。

相关知识

了解AltiumDesignerlO组件

在实际电路设计中，最重要的就是认识元器件的原理图符号和封装符号。

1.组件的原理图符号

例如，图2-1所示即为电阻的两种原理图符号。

(a)国内符号

(b)国外符号

图3-1电阻的原理图符号

2.组件的封装符号

组件的封装符号主要在设计印制电路板时使用，其目的是为组件在印制电路

板上预留适当的焊盘，使组件可以焊接固定并和其它组件建立电气连接关系。

图3-2为几种电容器的封装符号。

(a)瓷片电容(b)电解电容

图3-2几种电容器的封装符号

3.常用组件及其封装一览表

原理图组件的放置与编辑

利用ProtelDXP设计电路图所用的绝大多数常用组件都在其自带的组件库中,

要使用这些组件，必须先将其所在的组件库加载到系统。然后我们才能将这些

组件放置到原理图的设计区域中。具体操作步骤我们见任务实施部分。

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任务实施1组件库的加载与移除

1.要求

掌握常用的组件库加载方法。本任务要求加载三个组件库。

①MiscellaneousDevices:包含电容、电阻、二极管、三极管、变压器等常用电

子组件。

②MiscellaneousConnectors:包含单排插头、双排插头、RS-232接口等电气连接

组件。

③PhilipsMicrocontroHer8-Bit:包含Philip公司生产的各种类型8位单片机。

2.操作

(1)创建工作环境

组件库的加载必须在一定的工作环境中才能进行，这个环境需要建立一个项

目并创建相应的电路原理图文档。

①新建项目。

选择菜单命令【文件】|【新的】|［PCBProject］,创建一个空白项目文件

将其保存并命名为“"。

②新建原理图文档。

创建一个原理图文档并将其命名为后保存，图纸尺寸采用默认。

(2)打开组件库管理浏览器

有三种方