AD10簡明教程—快速入門

1、目 錄第六部分 Altium Designer 10電路設(shè)計(jì)- 2 -第1章 印制電路板與Protel概述- 2 -1.1印制電路板設(shè)計(jì)流程- 2 -第2章 原理圖設(shè)計(jì)- 4 -2.1 原理圖設(shè)計(jì)步驟：- 4 -2.2 原理圖設(shè)計(jì)具體操作流程- 4 -第3章 原理圖庫的建立- 11 -3.1 原理圖庫概述- 11 -3.2編輯和建立元件庫- 11 -第4章 創(chuàng)建PCB元器件封裝- 16 -4.1元器件封裝概述- 16 -4.2 創(chuàng)建封裝庫大體流程- 17 -4.3 繪制PCB封裝庫具體步驟和操作- 17 -第五章 PCB設(shè)計(jì)- 26 -5.1 重要的概念和規(guī)則- 26 -5.2 PCB設(shè)計(jì)流程

2、- 27 -5.3詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟和操作- 27 -第6章 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目- 33 -6.1 任務(wù)分析- 33 -6.2 任務(wù)實(shí)施- 35 -6.3 利用熱轉(zhuǎn)印技術(shù)制作印制電路板- 61 -第六部分 Altium Designer 10電路設(shè)計(jì)第1章 印制電路板與Protel概述隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展和印制電路板加工工藝不斷提高，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)代電子線路系統(tǒng)已經(jīng)變得非常復(fù)雜。同時(shí)電子產(chǎn)品有在向小型化發(fā)展，在更小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的電路功能，正因?yàn)槿绱?，?duì)印制電路板的設(shè)計(jì)和制作要求也越來越高?？焖佟?zhǔn)確的完成電路板的設(shè)計(jì)對(duì)電子線路工作者而言是一個(gè)挑戰(zhàn)，同時(shí)也對(duì)設(shè)計(jì)工具提出了更高要求

3、，像Cadence、PowerPCB以及Protel等電子線路輔助設(shè)計(jì)軟件應(yīng)運(yùn)而生。其中Protel在國內(nèi)使用最為廣泛。本書所有講解均使用Altium Designer Release 10（Protel新版本）。1.1印制電路板設(shè)計(jì)流程用Altium Designer Release 10繪制印制電路板的流程圖如圖6-1.1所示。生成網(wǎng)絡(luò)表否開始新建原理圖文件設(shè)置工作環(huán)境放置元件原理圖的布線原理圖電氣檢查編譯和調(diào)整新建工程（項(xiàng)目文件）創(chuàng)建PCB是否合格？是規(guī)劃PCB加載元件封裝加載網(wǎng)絡(luò)表元件布局及其調(diào)整設(shè)置布線規(guī)則布線及其調(diào)整電氣規(guī)則檢查生成報(bào)表文件保存并打印輸出結(jié)束圖6-1.1 電路板繪制

4、流程圖第2章 原理圖設(shè)計(jì)2.1 原理圖設(shè)計(jì)步驟：生成網(wǎng)絡(luò)表編譯和調(diào)整存盤和報(bào)表輸出結(jié)束開始新建原理圖文件設(shè)置工作環(huán)境放置元件原理圖的布線原理圖電氣檢查設(shè)置圖紙大小以及顏色柵格等放置元件；調(diào)整元件位置；對(duì)名稱、封裝進(jìn)行定義和設(shè)定通過導(dǎo)線或網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)將元件聯(lián)接起來通過項(xiàng)目編譯，完成錯(cuò)誤檢查修改和調(diào)整錯(cuò)誤是否合格？原理圖設(shè)計(jì)過程如下圖6.2.1所示。圖6-2.1 原理圖設(shè)計(jì)流程2.2 原理圖設(shè)計(jì)具體操作流程（說明：以設(shè)計(jì)“兩級(jí)放大電路”為例，電路原理圖如圖6-2.2所示）注意：建議先建立好PCB工程（項(xiàng)目）文件后再進(jìn)行原理圖的繪制工作，原理圖文件需加載到項(xiàng)目文件中，且保存到同一文件夾下。6-2.2 兩

5、級(jí)放大電路（1）創(chuàng)建PCB工程（項(xiàng)目文件）啟動(dòng)Protel DXP后，選擇菜單【File】/【New】/【Project】/【PCB Project】命令；完成后如圖6-2.3所示。 圖6-2.3 新建工程后（2）保存PCB項(xiàng)目（工程）文件選擇【File】/【Save Project】菜單命令，彈出保存對(duì)話框【Save PCB_Project1.PrjPCBAS】對(duì)話框如圖6-2.4所示；選擇保存路徑后在【文件名】欄內(nèi)輸入新文件名保存到自己自己建立的文件夾中。（3）創(chuàng)建原理圖文件注意：在新建的PCB項(xiàng)目（工程）下新建原理圖文件在新建的PCB項(xiàng)目（工程）下，選擇菜單【File】/【New】/【S

6、chematic】命令；完成后如圖6-2.5所示。（4）保存原理圖文件選擇【File】/【Save】菜單命令，彈出保存對(duì)話框【Save Sheet1.SchDocAS】對(duì)話框如圖6-2.6所示；選擇保存路徑后在【文件名】欄內(nèi)輸入新文件名保存到自己建立的文件夾中。圖6-2.4 保存工程文件 圖6-2.5 新建原理圖（5）設(shè)置工作環(huán)境注意：建議初學(xué)者保持默認(rèn)，暫時(shí)不需要設(shè)置，等到一定水平后再進(jìn)行設(shè)置。選擇【Design】/【Document Options】菜單命令，在系統(tǒng)彈出的【Document Options】中進(jìn)行設(shè)置。圖6-2.6保存原理圖文件（6）放置元件注意：在放置元件之前需要加載所需

7、要的庫（系統(tǒng)庫或者自己建立的庫）。方法一：安裝庫文件的方式放置如果知道自己所需要的元件在哪一個(gè)庫，則只需要直接將該庫加載，具體加載方法如下：選擇【Design】/【Add/Remove library】菜單命令，彈出【Available Library】對(duì)話框，如圖6-2.7所示；單擊安裝找到庫文件即可。 圖6-2.7 安裝庫文件方法二：搜索元件方式放置在我們不知道某個(gè)需要用的元件在哪一個(gè)庫的情況下，可以采用搜索元件的方式進(jìn)行元件放置。具體操作如下：選擇【Place】/【Part】菜單命令，彈出【Place Part】對(duì)話框如圖6-2.8所示。圖6-2.8 放置元器件接著選擇【Choose】，

8、彈出【Browse Librarys】對(duì)話框如圖6-2.9所示。單擊【Find】進(jìn)行查找。圖6-2.9 瀏覽元器件單擊【Find】后彈出【Librarys Search】對(duì)話框如圖6-2.10所示；圖6-2.10查找元器件設(shè)置完成后單擊【Search】，彈出如圖6-2.11所示的對(duì)話框。圖6-2.11 查找元器件列表選中所需的元件后單擊【OK】后操作如圖6-2.12所示：圖6-2.12 放置元器件此時(shí)元件就粘到了鼠標(biāo)上，如圖：，單擊鼠標(biāo)左鍵即可放置元件。方法三：自己建立元件庫具體建庫步驟參見原理圖庫的建立一章。添加元件同方法一，不在贅述。注意：在放置好元件后需要對(duì)元件的位置、名字、封裝、序號(hào)等

9、進(jìn)行修改和定義。（除元件位之外其他修改也可以放到布線以后再進(jìn)行）元件屬性修改方法如下：在元件上雙擊鼠標(biāo)左鍵，彈出【Properties for Schematic Component in Sheet原理圖文件名】對(duì)話框，屬性修改如圖6-2.13所示。封裝修改過程如下：如圖6-2.13所示對(duì)話框中選擇Footprint，進(jìn)行單擊，過程如圖6-2.14所示。圖6-2.13 元器件屬性圖6-2.14 封裝修改過程（7）原理圖布線在放好元件位置后即可對(duì)原理圖進(jìn)行布線操作。選擇【Place】/【W(wǎng)ire】工具菜單，此時(shí)將帶十字型的光標(biāo)放到元件引腳位置單擊鼠標(biāo)左鍵即可進(jìn)行連線（注意拉線過程不應(yīng)一直按住鼠

10、標(biāo)左鍵不放），將導(dǎo)線拉到另一引腳上單擊鼠標(biāo)左鍵即放完一根導(dǎo)線，放置完導(dǎo)線單擊右鍵或者【Esc】鍵結(jié)束放置。選擇【Place】菜單命令，里面的操作和【W(wǎng)ire】類似。具體功能自己下來查閱。（注意：【Place】里面的工具基本上都要求會(huì)用）。（8）原理圖電氣規(guī)則檢查選擇【Project】/【Compile PCB Project工程名】；若無錯(cuò)誤提示，即通過電器規(guī)則檢查，如有錯(cuò)誤，則需找到錯(cuò)誤位置進(jìn)行修改調(diào)整。（注：電氣檢查規(guī)則建議初學(xué)者不要更改，待熟練后在更改）（9）生成網(wǎng)絡(luò)表通過編譯后，即可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)表生成。選擇【Design】/【Netlist for Project】/【Protel】菜單命

11、令。（10）保存輸出選擇【File】/【Save】（或者【Save As】）；第3章 原理圖庫的建立在Protel中，并不是所有元件在庫中都能找到，或者能找到但與實(shí)習(xí)元件引腳標(biāo)號(hào)不一致，或者元件庫里面的元件的符號(hào)大小或者引腳的距離與原理圖不匹配等等，因此需要對(duì)找不到的庫或者某些元件重新進(jìn)行繪制，以完成電路的繪制。3.1 原理圖庫概述（1）原理圖元件組成 標(biāo)識(shí)圖：提示元件功能，無電氣特性。原理圖元件 引腳：是元件的核心。有電氣特性。（2）建立新原理圖元件的方法1) 在原有的庫中編輯修改；2) 自己重新建立庫文件（本次學(xué)習(xí)主要以第二種方法為主）；3.2 編輯和建立元件庫3.2.1 編輯元件庫此方法

12、請(qǐng)同學(xué)們自己下來查閱相關(guān)資料進(jìn)行操作，或者到基本掌握該軟件的應(yīng)用后作為高級(jí)工具來進(jìn)行學(xué)習(xí)。3.2.2自建元件庫及其制作元件自建元件庫及其制作元件總體流程如圖6-3.1所示。具體操作步驟1）新建原理圖元件庫新建：選擇【File】/【New】/【library】/【Schematic】菜單命令；完成后如圖6-3.2所示：圖6-3.2新建原理圖庫保存：選擇【File】/【Save】菜單命令；彈出【Save Schlib1.SchLibAs】對(duì)話框。選擇保存路徑，如圖6-3.3所示：圖6-3.3 保存原理圖庫2）為庫文件添加元件單擊打開【SCH Library】面板，如圖6

13、-3.4所示。此時(shí)可以在右邊的工作區(qū)進(jìn)行元件繪制；建立第二個(gè)以上元件時(shí)，選擇【Tools】/【New Component】菜單命令，彈出對(duì)話框如圖6-3.5所示，確定后即可在右邊的工作區(qū)內(nèi)繪制元件。 圖6-3.3 SCH Library面板圖6-3.5 添加新元件3）繪制元件外形庫元件的外形一般由直線、圓弧、橢圓弧、橢圓、矩形和多邊形等組成，系統(tǒng)也在其設(shè)計(jì)環(huán)境下提供了豐富的繪圖工具。要想靈活、快速地繪制出自己所需要的元件外形，就必須熟練掌握各種繪圖工具的用法。具體操作方法請(qǐng)自己下來后研究。選擇【Place】菜單，可以繪制各種圖形。4）為元件添加引腳選擇【Place】/【Pin】菜單命令，光標(biāo)變

14、為十字形狀，并帶有一個(gè)引腳符號(hào)，此時(shí)按下【Tab】鍵，彈出如圖6-3.6所示的元件【Pin Properties】對(duì)話框，可以修改引腳參數(shù)，移動(dòng)光標(biāo)，使引腳符號(hào)上遠(yuǎn)離光標(biāo)的一端（即非電氣熱點(diǎn)端）與元件外形的邊線對(duì)齊，然后單擊，即可放置一個(gè)引腳。圖6-3.6 元件引腳屬性對(duì)話框5）定義元件屬性繪制好元件后，還需要描述元件的整體特性，如默認(rèn)標(biāo)識(shí)、描述、PCB封裝等。打開庫文件面板，在元件欄選中某個(gè)元件，然后單擊【Edit】按鈕，或者直接雙擊某個(gè)元件，可以打開【Library Component Properties】對(duì)話框，利用此對(duì)話框可以為元件定義各種屬性。如圖6-3.7所示。圖6-3.7 元件

15、屬性對(duì)話框6）元件報(bào)表與錯(cuò)誤檢查元件報(bào)表中列出了當(dāng)前元件庫中選中的某個(gè)元件的詳細(xì)信息，如元件名稱、子部件個(gè)數(shù)、元件組名稱以及元件個(gè)引腳的詳細(xì)信息等。A 元件報(bào)表生成方法如下：打開原理圖元件庫 在【SCH Library】面板上選中需要生成元件報(bào)表的元件（如圖6-3.8所示） 選擇【Reports】/【Component】。圖6-3.8新建原理圖元件庫為庫文件添加元件繪制元件外形為元件添加引腳定義元件屬性元件報(bào)表與錯(cuò)誤檢查新建原理圖元件庫為庫文件添加元件繪制元件外形為元件添加引腳定義元件屬性元件報(bào)表與錯(cuò)誤檢查新建原理圖元件庫為庫文件添加元件繪制元件外形為元件添加引腳定義元件屬性元件報(bào)表與錯(cuò)誤檢查

16、新建原理圖元件庫為庫文件添加元件繪制元件外形為元件添加引腳定義元件屬性元件報(bào)表與錯(cuò)誤檢查新建原理圖元件庫為庫文件添加元件繪制元件外形為元件添加引腳定義元件屬性元件報(bào)表與錯(cuò)誤檢查 選擇庫里面的元器件B 元件規(guī)則檢查報(bào)告元件規(guī)則檢查報(bào)告的功能是檢查元件庫中的元件是否有錯(cuò)，并將有錯(cuò)的元件羅列出來，知名錯(cuò)誤的原因。具體操作方法如下：打開原理圖元件庫 選擇【Reports】/【Component Rule Check】 彈出【Library Component Rule Check】對(duì)話框，在該對(duì)話框中設(shè)置規(guī)則檢查屬性。如圖6-3.9所示。圖6-3.9 設(shè)計(jì)規(guī)則檢查設(shè)置完成后單擊【OK】，生成元件規(guī)則檢

17、查報(bào)告如圖6-3.10所示：圖6-3.10 元器件規(guī)則檢查到此，元件庫操作完畢。第4章 創(chuàng)建PCB元器件封裝由于新器件、和特殊器件的出現(xiàn)，某些器件導(dǎo)致在Protel DXP集成庫中沒有辦法找到，因此就需要手工創(chuàng)建元器件的封裝。4.1 元器件封裝概述元器件封裝只是元器件的外觀和焊點(diǎn)的位置，純粹的元器件封裝只是空間的概念，因此不同的元器件可以共用一個(gè)封裝，不同元器件也可以有不同的元件封裝，所以在畫PCB時(shí)，不僅需要知道元器件的名稱，還要知道元器件的封裝。4.1.1 元件封裝的分類大體可以分為兩大類：雙列直插式（DIP）元件封裝和表面貼式（STM）元件封裝。雙列直插式元器件實(shí)物圖和封裝圖如圖6-4.

18、1和6-4.2所示。 圖6-4.1 雙列直插式元器件實(shí)物圖 圖6-4.1雙列直插式元器件封裝圖表面粘貼式元件實(shí)物圖和封裝圖如圖6-4.3和6-4.4所示。 圖6-4.3 表面粘貼式元件實(shí)物圖 圖6-4.4表面粘貼式元件封裝圖4.1.2 元器件的封裝編號(hào)元器件封裝的編號(hào)一般為元器件類型加上焊點(diǎn)距離（焊點(diǎn)數(shù)）在加上元器件外形尺寸，可以根據(jù)元器件外形編號(hào)來判斷元器件包裝規(guī)格。比如AXAIL0.4表示此元件的包裝為軸狀的，兩焊點(diǎn)間的距離為400mil。DIP16表示雙排引腳的元器件封裝，兩排共16個(gè)引腳。RB.2/.4表示極性電容的器件封裝，引腳間距為200mil，元器件腳間距離為400mil。4.2

19、 創(chuàng)建封裝庫大體流程創(chuàng)建封裝庫的大體流程如下如圖6-4.5所示。開始新建PCB庫文件添加新元件繪制新元件存盤保存結(jié)束放置焊盤繪制器件外觀圖6-4.5創(chuàng)建封裝庫的大體流程圖4.3 繪制PCB封裝庫具體步驟和操作4.3.1 手工創(chuàng)建元件庫（方法一）（要求：創(chuàng)建一個(gè)如圖所示雙列直插式8腳元器件封裝，腳間距2.54mm,引腳寬7.62mm。如圖6-4.6所示） 圖6-4.6 DIP-8封裝（1）新建PCB元件庫執(zhí)行菜單命令【File】/【New】/【Library】/【PCB Library】，打開PCB元器件封裝庫編輯器。執(zhí)行菜單命令【Flie】【Save As】，將新建立的庫命名為MyLib.Pc

20、bLib。過程如圖6-4.7所示。圖6-4.7 新建PCB庫過程（2）設(shè)置圖紙參數(shù)執(zhí)行菜單命令【Tools】/【Library Opinions】，彈出【Board Opinionsmil】對(duì)話框，如圖6-4.8所示。圖6-4.8 設(shè)置圖紙參數(shù)建議：初學(xué)者不需要設(shè)置該參數(shù)，保持默認(rèn)即可。如果默認(rèn)單位mil不習(xí)慣，可用快捷方式轉(zhuǎn)換單位（milmm），即按下鍵盤上的Q鍵即可轉(zhuǎn)換。（3） 添加新元件NO.1 在新建的庫文件中，選擇【PCB Library】標(biāo)簽，雙擊【Component】列表中的【PCBComponent_1】，彈出【PCB Library Component】對(duì)話框，在【name】

21、處輸入要建立元件封裝的名稱；在【Height】處輸入元件的實(shí)際高度后確認(rèn)。過程如圖6-4.9所示。圖6-4.9 添加新元件過程N(yùn)O.2 如果該庫中已經(jīng)存在有元件，則：執(zhí)行菜單命令【Tools】/【New Black Component】，如圖6-4.10示。接著選擇【PCB Library】標(biāo)簽，雙擊【Component】列表中的【PCBComponent_1】，彈出【PCB Library Component】對(duì)話框，在【name】處輸入要建立元件封裝的名稱；在【Height】處輸入元件的實(shí)際高度。圖6-4.10 新建新元件（4）放置焊盤執(zhí)行菜單命令【Place】/【Pad】（或者單擊繪圖工

22、具欄的按鈕），此時(shí)光標(biāo)會(huì)變成十字形狀，且光標(biāo)的中間會(huì)粘浮著一個(gè)焊盤，移動(dòng)到合適的位置（一般將1號(hào)焊盤放置在原點(diǎn)0,0上），單擊鼠標(biāo)左鍵將其定位，過程如圖6-4.11所示。圖6-4.11 放置焊盤過程（5）繪制元件外形通過工作層面切換到頂層絲印層，（即【TOP-Overlay】層），執(zhí)行菜單命令【Place】/【Line】，此時(shí)光標(biāo)會(huì)變?yōu)槭中螤?，移?dòng)鼠標(biāo)指針到合適的位置，單擊鼠標(biāo)左鍵確定元件封裝外形輪廓的起點(diǎn)，到一定的位置再單擊鼠標(biāo)左鍵即可放置一條輪廓，以同樣的方法只到畫完位置。執(zhí)行菜單命令【Place】/【Arc】可放置圓弧。繪制完成后如圖6-4.11所示。圖6-4.11 繪制完成后的元件（

23、6）設(shè)定器件的參考原點(diǎn)執(zhí)行菜單命令【Edit】/【Set Reference】/【Pin 1】，元器件的參考點(diǎn)一般選擇1腳。操作提示：在繪制焊盤或者元件外形時(shí)，可以不斷的重新設(shè)定原點(diǎn)的位置以方便畫圖。操作為：【Edit】/【Set Reference】/【Location】，此時(shí)移動(dòng)鼠標(biāo)到所需要的新原點(diǎn)處單擊鼠標(biāo)左鍵即可。4.3.2 利用向?qū)?chuàng)建元件庫（方法二）在本軟件中，提供的元器件封裝向?qū)г试S用戶預(yù)先定義設(shè)計(jì)規(guī)則，根據(jù)這些規(guī)則，元器件封裝庫編輯器可以自動(dòng)的生成新的元器件封裝。（1）利用向?qū)?chuàng)建直插式元件封裝Step1：在PCB元件庫編輯器編輯狀態(tài)下，執(zhí)行菜單命令【Tools】/【Compo

24、nent Wizard】，6-4.11所示，彈出【Component Wizard】界面，進(jìn)入元件庫封裝向?qū)?，如圖6-4.12所示；Step2：單擊“下一步”按鈕，在彈出的對(duì)話框中元器件封裝外形和計(jì)量單位，如圖6-4.13所示；Step3：單擊“下一步”按鈕，設(shè)置焊盤尺寸，如圖6-4.14所示；Step4：單擊“下一步”按鈕，設(shè)置焊盤位置，如圖6-4.15所示；Step5：單擊“下一步”按鈕，設(shè)置元器件輪廓線寬，如圖6-4.16所示；Step6：單擊“下一步”按鈕，設(shè)置元器件引腳數(shù)量，如圖6-4.17所示；Step7：單擊“下一步”按鈕，設(shè)置元器件名稱，如圖6-4.18所示；Step8：單擊“

25、下一步”按鈕，點(diǎn)擊“Finish”完成向?qū)В鐖D6-4.19所示；Step9：選擇菜單命令【Reports】/【Component Rule Chick】，檢查是否存在錯(cuò)誤。繪制完成后的封裝如圖6-4.20所示。圖6-4.11 新建元器件圖6-4.12 新建元器件向?qū)D6-4.13 選擇元器件外形和單位 圖6-4.14 設(shè)置焊盤大小圖6-4.15 設(shè)置焊盤間距 圖6-4.16 設(shè)置外形線寬圖6-4.17 設(shè)置焊盤數(shù)量 圖6-4.18 設(shè)置元器件名字圖6.4.19 結(jié)束向?qū)?圖6.4.20 繪制完成的封裝接著運(yùn)行元件設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，選擇菜單命令【Reports】/【Component Rule C

26、hick】，檢查是否存在錯(cuò)誤。（2）利用向?qū)?chuàng)建表面貼片式（IPC）元件封裝在PCB元件庫編輯器編輯狀態(tài)下，執(zhí)行菜單命令【Tools】/【IPC Component Footprint Wizard】，如圖6-4.21所示，彈出【IPC Component Footprint Wizard】界面，進(jìn)入元件庫封裝向?qū)?，如圖6-4.22所示；圖6-4.21 利用向?qū)?chuàng)建IPC元器件封裝圖6-4.22 IPC Component Footprint Wizard接下來的過程大體同利用向?qū)?chuàng)建直插式元件封裝過程，不在贅述。第五章 PCB設(shè)計(jì)PCB（Printed Circuit Board，印制電路板

27、），是通過在絕緣程度非常高的集采上覆蓋上一層導(dǎo)電性良好的銅膜，采用刻蝕工藝，根據(jù)PCB的設(shè)計(jì)在敷銅板上京腐蝕后保留銅膜形成電氣導(dǎo)線，一般在導(dǎo)線上再附上一層薄的絕緣層，并鉆出安裝定位孔、焊盤和過孔，適當(dāng)剪裁后供裝配使用。5.1 重要的概念和規(guī)則（1）元件布局：元件布局不僅影響PCB的美觀，而且還影響電路的性能。在元件布局時(shí)應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：1）先布放關(guān)鍵元器件（如單片機(jī)、DSP、存儲(chǔ)器等），然后按照地址線和數(shù)據(jù)線的走向布放其他元件。2）高頻元器件引腳引出的導(dǎo)線應(yīng)盡量短些，以減少對(duì)其他元件及其電路的影響。3）模擬電路模塊與數(shù)字電路模塊應(yīng)分開布置，不要混合在一起。4）帶強(qiáng)電的元件與其他元件距離盡量要遠(yuǎn)

28、，并布放在調(diào)試時(shí)不易觸碰的地方。5）對(duì)于重量較大的元器件，安裝到PCB上要安裝一個(gè)支架固定，防止元件脫落。6）對(duì)于一些嚴(yán)重發(fā)熱的元件，必須安裝散熱片。7）電位器、可變電容等元件應(yīng)布放在便于調(diào)試的地方。（2）PCB布線：布線時(shí)應(yīng)遵循以下基本原則。1）輸入端導(dǎo)線與輸出端導(dǎo)線應(yīng)盡量避免平行布線，以免發(fā)生耦合。2）在布線允許的情況下，導(dǎo)線的寬度盡量取大些，一般不低于10mil。3）導(dǎo)線的最小間距是由線間絕緣電阻和擊穿電壓決定的，在允許布線的范圍內(nèi)應(yīng)盡量大些，一般不小于12mil。4）微處理器芯片的數(shù)據(jù)線和地址線應(yīng)盡量平行布線。5）布線時(shí)盡量少轉(zhuǎn)彎，若需要轉(zhuǎn)彎，一般取45度走向或圓弧形。在高頻電路中，拐

29、彎時(shí)不能取直角或銳角，以防止高頻信號(hào)在導(dǎo)線拐彎時(shí)發(fā)生信號(hào)反射現(xiàn)象。6）電源線和地線的寬度要大于信號(hào)線的寬度。5.2 PCB設(shè)計(jì)流程PCB設(shè)計(jì)流程圖如圖6-5.1所示。新建工程繪制原理圖創(chuàng)建PCB規(guī)劃PCB加載元件封裝加載網(wǎng)絡(luò)表設(shè)置電路板結(jié)構(gòu)、邊框、尺寸、半層等參數(shù)布線及其調(diào)整元件布局及其調(diào)整設(shè)置布線規(guī)則電氣規(guī)則檢查生成報(bào)表文件保存并打印輸出圖6-5.1 PCB設(shè)計(jì)流程圖5.3 詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟和操作（1）創(chuàng)建PCB工程（項(xiàng)目）文件如果在原理圖繪制階段已經(jīng)新建，則無需新建。啟動(dòng)Protel DXP后，選擇菜單【File】/【New】/【Project】/【PCB Project】命令。（2）保存PC

30、B工程（項(xiàng)目）文件選擇【File】/【Save Project】菜單命令，彈出保存對(duì)話框【Save PCB_Project1.PrjPCBAS】對(duì)話框；選擇保存路徑后在【文件名】欄內(nèi)輸入新文件名保存到自己自己建立的文件夾中。（3）繪制原理圖整個(gè)原理圖繪制過程參見原理圖設(shè)計(jì)部分。（4）創(chuàng)建PCB文件文檔方法一：利用PCB向?qū)?chuàng)建PCB（利用PCB向?qū)гO(shè)計(jì)一個(gè)帶有PC-104 16位總線的PCB）Step1：在PCB編輯器窗口左側(cè)的工作面板上，單擊左下角的【Files】標(biāo)簽，打開【files】菜單。單擊【Files】面板中的【New From Template】標(biāo)題欄下的“PCB Board Wi

31、zard”選項(xiàng)，如圖6-5.2所示，啟動(dòng)PCB文件生成向?qū)?，彈出PCB向?qū)Ы缑?，如圖6-5.3所示。Step2：單擊“下一步”按鈕，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置PCB采用的單位，如圖6-5.4所示。Step3：單擊“下一步”按鈕，在彈出的對(duì)話框中根據(jù)需要選擇的PCB輪廓類型進(jìn)行外形選擇，如圖6-5.5所示。Step4：單擊“下一步”按鈕，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置PCB層數(shù)，如圖6-5.6所示。Step5：單擊“下一步”按鈕，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置PCB過孔風(fēng)格，如圖6-5.7所示。Step6：單擊“下一步”按鈕，在彈出的對(duì)話框中選擇PCB上安裝的大多數(shù)元件的封裝類型和布線邏輯，如圖6-5.8所示。Step7

32、：單擊“下一步”按鈕，在彈出的對(duì)話框中導(dǎo)線和過孔尺寸，如圖6-5.9所示。Step8：單擊“下一步”按鈕，完成PCB向?qū)гO(shè)置，如圖6-5.10所示。Step9：單擊“完成”按鈕，結(jié)束設(shè)計(jì)向?qū)?，如圖6-5.11所示。Step10：選擇菜單命令【File】/【Save】，保存到工程目錄下面。圖6-5.2 File面板標(biāo)簽圖6-5.3 新建PCB向?qū)?圖6-5.4 選擇單位圖6-5.5 選擇元器件外形 圖6-5.6 設(shè)置PCB板層圖6-5.7 選擇過孔方式 圖6-5.8 選擇此電路板主要元件圖6-5.9 設(shè)置過孔大小 圖6-5.10結(jié)束向?qū)Х椒ǘ菏褂貌藛蚊顒?chuàng)建1）通過原理圖部分的介紹方法先創(chuàng)建好

33、工程文件。2）在創(chuàng)建好的工程文件中創(chuàng)建：選擇【File】【New】【PCB】菜單命令。3） 保存PCB文件:選擇【File】/【Save AS】菜單命令。（5）規(guī)劃PCB1）板層設(shè)置執(zhí)行菜單命令：【Design】/【Layer Stack Manager】，在彈出的對(duì)話框中進(jìn)行設(shè)置，如圖6-5.11所示。圖6-5.11 板層設(shè)置2）工作面板的顏色和屬性執(zhí)行【Design】/【Board Layer & Colors】菜單命令，在彈出的對(duì)話框中進(jìn)行設(shè)置，如圖6-5.12所示。3）PCB物理邊框設(shè)置單擊工作窗口下面的Mechanical 1標(biāo)簽，切換到Mechanical 1工作層上，如圖

34、6-5.13所示。選擇【Place】/【Line】菜單命令，根據(jù)自己的需要，繪制一個(gè)物理邊框。圖6-5.12 板層顏色設(shè)置圖6-5.13 切換工作層4） PCB布線框設(shè)置單擊工作窗口下面的標(biāo)簽，切換到Mechanical 1工作層上，執(zhí)行【Place】/【Line】菜單命令。根據(jù)物理邊框的大小設(shè)置一個(gè)緊靠物理邊框的電氣邊界。（6）導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表激活PCB工作面板，執(zhí)行【Design】/【Import Changes From文件名.PCBDOC】菜單命令。如圖6-5.14所示。圖6-5.14 導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表執(zhí)行上述命令以后彈出的如圖6-5.15所示的對(duì)話框，單擊Validate Change是變化生效

35、。單擊Execute Changes執(zhí)行變化。圖6-5.15 導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表選項(xiàng)（7）PCB設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)計(jì)可以通過規(guī)則編輯器設(shè)置各種規(guī)則以方便后面的設(shè)計(jì)，如圖6-5.16所示。圖6-5.16 規(guī)則設(shè)計(jì)對(duì)話框（8）PCB布局通過移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)元器件，將元器件移動(dòng)到電路板內(nèi)合適的位置，使電路的布局最合理。（同時(shí)注意刪除器件盒）。（具體方法需要長期實(shí)踐）（9）PCB布線調(diào)整好元件位置后即可進(jìn)行PCB布線。執(zhí)行【Place】/【Interactive Routing】菜單命令，或者單擊圖標(biāo)，此時(shí)鼠標(biāo)上為十字形，在單盤處單擊鼠標(biāo)左鍵即可開始連線。連線完成后單擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束布線。第6章 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目6.1 任務(wù)分析ST

36、C89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)原理如圖6-6.1所示。此系統(tǒng)包含了線性穩(wěn)壓及其保護(hù)電路、震蕩電路、復(fù)位電路、發(fā)光二級(jí)管指示電路、單片機(jī)P0口上拉電路以及4個(gè)10針插座。其中插座講單片機(jī)個(gè)信號(hào)引出，可以擴(kuò)展各種運(yùn)用電路。由于制作條件限制，本項(xiàng)目要求制作大小為60mm*80mm的單面電路板，電源、地線寬1mm，其他線寬0.6mm，間距0.6mm。繪圖時(shí)U1的原理圖和封裝需要自己繪制、上拉電阻原理圖需要自己繪制、電解電容封裝需也要自己繪制。電路所用元件以及封裝見下表6-6.1。圖6-6.1 STC89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖表6-6.1 元器件列表需要自制元器件封裝的器件封裝如圖6-6.26-6.8所

37、示。圖6-6.2 單片機(jī)插座 圖6-6.3電容C1圖6-6.4電容C3 圖6-6.5 電容C6圖6-6.6 LED燈D2 圖6-6.7 微動(dòng)開關(guān)S2圖6-6.8 晶振Y16.2 任務(wù)實(shí)施6.2.1 新建項(xiàng)目Step1：在電腦磁盤中建立一個(gè)名為“單片機(jī)”的文件夾；Step2：打開Altium Designer Release 10，新建一個(gè)名為空項(xiàng)目。具體操作如下：雙擊圖標(biāo)啟動(dòng)軟件，選擇菜單命令【File】/【New】/【Project】/【PCB Project】，如圖6-6.9所示。圖6-6.9 新建工程Step3：保存工程文件到Step1中新建的文件夾，將其工程命名為“單片機(jī)最小系統(tǒng)”。具

38、體操作如下：選擇菜單命令【File】/【Save Project As】，在彈出的對(duì)話框中找到Step1中新建的文件夾，將文件名改為“單片機(jī)最小系統(tǒng)”。如圖6-6.10所示。圖6-6.10 保存工程6.2.2 新建原理圖文件Step1：執(zhí)行菜單命令【File】/【New】/【Schematic】；在上述建立的工程項(xiàng)目中新建電路原理圖文件。如圖6-6.11所示。Step2：執(zhí)行菜單命令【File】/【Save As】，在彈出的對(duì)話框中選擇文件保存路徑，輸入原理圖文件名字“單片機(jī)最小系統(tǒng)”，保存到“單片機(jī)”的文件夾中。保存完成后如圖6-6.12所示。圖6-6.11 新建原理圖 圖6-6.12保存完

39、成后的工程和原理圖6.2.3 設(shè)置圖紙參數(shù)Step1：執(zhí)行菜單命令【Design】/【Document Opinion】，在打開的對(duì)話框中把圖紙大小設(shè)置為A4，其他使用系統(tǒng)默認(rèn)。如圖6-6.13所示。圖6-6.13 設(shè)置圖紙參數(shù)6.2.4 制作理圖庫（1）制作單片機(jī)原理圖庫Step1：新建原理圖庫，執(zhí)行菜單命令【File】/【New】/【Library】/【Schematic Library】；Step2：保存原理圖庫，執(zhí)行菜單命令【File】/【Save As】，保存到“單片機(jī)”的文件夾里面，將庫名字修改為Mylib.SchLib。Step3：單擊面板標(biāo)簽SCH Library，打開元件庫編

40、輯面板如圖6-6.13所示。 圖6-6.13 SCH Library面板Step4：執(zhí)行菜單命令【Tools】/【New Component】，在彈出的New Component Name對(duì)話框輸入可以唯一標(biāo)識(shí)元器件的名稱STC89C51，如圖6-6.14所示，單擊OK按鈕確定該名稱。 圖6-6.14 元器件命名對(duì)話Step5：繪制外框，執(zhí)行菜單命令【Place】/【Rectangle】，將光標(biāo)移動(dòng)到（0,0）點(diǎn)，單擊左鍵確定左上角點(diǎn)，拖動(dòng)光標(biāo)至（90，-210）單擊鼠標(biāo)確定右下角點(diǎn)。如圖6-6.15所示。 圖6-6.15 繪制好的矩形外框Step6：放置引腳，執(zhí)行菜單命令【Place】/【P

41、in】，在矩形外形邊上依次放置40個(gè)引腳，當(dāng)引腳處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)單擊空格鍵可以調(diào)整引腳方向，放置好引腳如圖6-6.16所示。 圖6-6.16 引腳放置后的單片機(jī)Step7：編輯引腳屬性，根據(jù)STC8C51芯片的引腳資料，對(duì)引腳的名稱、編號(hào)、電氣類型等進(jìn)行修改。VCC、GND電氣類型為Power，單片機(jī)I/O口電氣類型為I/O，其他可以保持默認(rèn)。雙擊后引腳屬性對(duì)話框如圖6-6.17所示。圖6-6.17 引腳屬性對(duì)話框Step8：依次對(duì)所有引腳進(jìn)行修改，修改完成的單片機(jī)芯片如圖6-6.18所示。Step9：設(shè)置元器件屬性。在SCH Library面板中，選中新繪制的元器件STC89C51，單擊Edi

42、t按鈕或者雙擊新繪制的元器件名字，對(duì)元器件的默認(rèn)標(biāo)識(shí)注釋進(jìn)行修改。如圖6-6.19所示。 圖6-6.18 修改引腳屬性后圖6-6.19 元器件屬性修改對(duì)話框Step10：運(yùn)行元器件設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。執(zhí)行菜單命令【Reports】/【Component Rule Chick】，彈出如圖6-6.20所示的對(duì)話框，單擊OK查看檢查結(jié)果。如果檢查沒有錯(cuò)，即可進(jìn)入下一步。如果檢查有錯(cuò)，進(jìn)行修改。圖6-6.20 元器件設(shè)計(jì)規(guī)則檢查Step11：保存元器件。單擊按鈕或者執(zhí)行菜單命令【File】/【Save】即可。（2）繪制排阻原理圖排阻的原理圖我們可以在已經(jīng)存在的庫中修改，我們只需打開Miscellaneous

43、 Device.IntLib,找到Res Pack4，將其復(fù)制到自己新建的Mylib.SchLib庫中。Step1：打開上面新建的Mylib.SchLib庫，進(jìn)入原理圖編輯面板。可以看到之前建立的STC89C51。Step2：執(zhí)行菜單命令【Tools】/【New Component】，在彈出的New Component Name對(duì)話框輸入可以唯一標(biāo)識(shí)元器件的名稱Res Pack，單擊OK按鈕確定該名稱。圖6-6.21 打開原理圖庫Step3：執(zhí)行菜單命令【File】/【Open】，找到Miscellaneous Device.IntLib,將其打開，如圖6-6.21所示。單擊“打開”，在彈出的

44、對(duì)話框中選擇Extract Source，如圖6-6.22所示。再接著彈出的對(duì)話框中單擊OK，如圖6-6.23所示。即可打開已有元件庫。圖6-6.22 抽取源 圖6-6.23 抽取源目錄Step4：雙擊Project面板下的Miscellaneous Device.SchLib，如圖6-6.24所示，單擊SCH library面板，如圖6-6.25所示。找到Res Pack4，如圖6-6.26所示。圖6-6.24 圖6-6.25 SCH Library面板圖6-6.26 Res Pack4Step5：將Res Pack4全選，復(fù)制到Mylib.SchLib的Res Pack工作區(qū)，如圖6-6.

45、27所示。 圖6-6.27 復(fù)制后的排阻Step6：將1016腳刪除，調(diào)整第9腳的位置和外形，完成后如圖6-6.28所示。Step7：修改元件屬性，在SCH Library面板中，選中新繪制的元器件Res Pack，單擊Edit按鈕或者雙擊新繪制的元器件名字，對(duì)元器件的默 認(rèn)標(biāo)識(shí)注釋進(jìn)行修改，如圖6-6.28所示。 圖6-6.28 修改后的排阻 Step8：運(yùn)行元器件設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。執(zhí)行菜單命令【Reports】/【Component Rule Chick】，彈出如圖6-6.20所示的對(duì)話框，單擊OK查看檢查結(jié)果。如果檢查沒有錯(cuò)，即可進(jìn)入下一步。如果檢查有錯(cuò)，進(jìn)行修改。圖6-6.28 修改元件屬

46、性Step9：保存元器件。單擊按鈕或者執(zhí)行菜單命令【File】/【Save】即可。6.2.5 放置元器件Step1：放置自己繪制的單片機(jī)。執(zhí)行菜單命令【Place】/【Part】,在彈出的Place Part對(duì)話框中單擊Choose，如圖6-6.29所示。在Browse Librarys對(duì)話框中找到方才繪制的Mylib.SchLib庫（注意庫需要加載到工程里面才能找到），如圖6-6.30所示，找到需要放置的元器件，依次單擊OK，此時(shí)元器件會(huì)懸浮于光標(biāo)上，移動(dòng)到合適的位置單擊鼠標(biāo)左鍵即可放置，單擊右鍵或者Esc鍵結(jié)束放置。圖6-6.29 place part對(duì)話框 圖6-6.30 庫瀏覽選項(xiàng)對(duì)話

47、框Step2：以Step1同樣的方法放置自己繪制的排阻到原理圖工作區(qū)，放置好后如圖6-6.31所示。Step3：放置穩(wěn)壓電源芯片L78M05CP，該芯片可直接在元件庫里面調(diào)用，但不知道在哪一個(gè)庫，此時(shí)我們需要采用搜索元件的方法來放置該芯片。St3.1：執(zhí)行菜單命令【Place】/【Part】,在彈出的Place Part對(duì)話框中單擊Choose，如圖22所示。在Browse Librarys對(duì)話框中單擊Find按鈕，如圖6-6.32所示。圖6-6.31 放置好自己繪制的原理圖 圖6-6.32 庫瀏覽選項(xiàng)對(duì)話框St3.2：搜索后結(jié)果如圖6-6.33所示，選擇需要的元件后一次單擊ok直到元器件懸浮

48、于光標(biāo)上，移動(dòng)鼠標(biāo)到合適的位置后單擊鼠標(biāo)左鍵進(jìn)行放置。圖6-6.33 搜索結(jié)果對(duì)話框Step4：放置一個(gè)電解電容，執(zhí)行菜單命令【Place】/【Part】,在彈出的Place Part對(duì)話框中單擊Choose，如圖6-6.29所示。在Browse Librarys對(duì)話框中找到Miscellaneous Device.IntLib，如圖6-6.30所示，找到需要放置的元器件，依次單擊OK，此時(shí)元器件會(huì)懸浮于光標(biāo)上，移動(dòng)到合適的位置單擊鼠標(biāo)左鍵即可放置，單擊右鍵或者Esc鍵結(jié)束放置。圖6-6.30 瀏覽元件對(duì)話框Step5：依次按照Step4的方法進(jìn)行其他元器件的放置。放置完成后如圖6-6.31所

49、示。圖6-6.31 放置元器件完成后的原理圖6.2.6 修改元器件屬性Step1：修改單片機(jī)屬性。雙擊STC89C51（或者選中后單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的對(duì)話框中選擇Properties），彈出元件屬性對(duì)話框如，在其中進(jìn)行修改，修改序號(hào)、注釋、參數(shù)等。修改完成后如圖6-6.32所示。圖6-6.33 元器件屬性對(duì)話框Step2：修改電阻屬性，按照上面的方法，打開元器件屬性對(duì)話框，在對(duì)話框中進(jìn)行修改，完成后如圖6-6.34所示。圖6-6.34修改電阻屬性對(duì)話框Step3：按照如上方法，對(duì)所有元器件進(jìn)行修改，修改后如圖6-6.35所示。圖6-6.35 修改完元件屬性后的原理圖6.2.7 進(jìn)行原理圖布線

50、（1）導(dǎo)線繪制Step1：執(zhí)行菜單命令【Place】/【W(wǎng)ire】(或者單擊Wring工具欄的)，光標(biāo)變成“十”字形狀。Step2：將光標(biāo)移動(dòng)到圖紙的適當(dāng)位置，單擊鼠標(biāo)左鍵，確定導(dǎo)線起點(diǎn)。沿著需要繪制導(dǎo)線的方向移動(dòng)鼠標(biāo)，到合適的位置再次單擊鼠標(biāo)左鍵，完成兩點(diǎn)間的連線，單擊鼠標(biāo)右鍵，結(jié)束此條導(dǎo)線的放置。此時(shí)光標(biāo)任處于繪制導(dǎo)線狀態(tài)，可以繼續(xù)繪制，若雙擊鼠標(biāo)右鍵，則退出繪制導(dǎo)線狀態(tài)。Step3：依次進(jìn)行上面的操作，完成導(dǎo)線繪制，完成后如圖6-6.36所示。圖6-6.36 繪制好導(dǎo)線的原理圖（2）放置電源和接地Step1：放置電源和接地，單擊工具欄的圖標(biāo)或者圖標(biāo)，電源或者接地圖標(biāo)會(huì)粘在“十”字光標(biāo)上，

51、移動(dòng)到合適的位置單擊主表左鍵即可。放置完成后如圖6-6.37所示。（3）放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽Step1：執(zhí)行菜單命令【Place】/【Net Label】，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽會(huì)粘在“十”字形的光標(biāo)上，移動(dòng)鼠標(biāo)到合適的位置單擊鼠標(biāo)左鍵即可放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽。Step2：修改網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽的網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽上雙擊鼠標(biāo)左鍵，在彈出的對(duì)話框中修改網(wǎng)絡(luò)。如圖6-63.8所示。Step3：依次進(jìn)行以上操作，直到全部放置完成。放置完成網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽的電路原理圖如圖6-6.39所示。圖6-6.37 放置好電源的接地的原理圖圖6-6.38 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽屬性圖6-6.39 放置好網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽的原理圖6.2.8 繪制元器件封裝庫（1）繪制單片機(jī)插座封裝單

52、片機(jī)插座為40腳的雙列直插式封裝，但由于外框較引腳位置相對(duì)較遠(yuǎn)，因此需要自己繪制，該芯片可以利用向?qū)нM(jìn)行繪制。Step1：新建PCB封住庫。在之前新建的“單片機(jī)最小系統(tǒng)目錄下”，執(zhí)行菜單命令【File】/【New】/【Library】/【PCB Library】。Step2：保存PCB封裝庫，執(zhí)行菜單命令【Flie】/【Save】,將PCB封裝庫保存到“單片機(jī)”的文件夾中。并命名為MyPcbLib.PcbLib。Step3：在面板標(biāo)簽中選擇PCB Library標(biāo)簽，可以看到已經(jīng)有一個(gè)空元件新建好了。Step4：執(zhí)行菜單命令【Tools】/【Component Wizard】，彈出Component Wizard對(duì)話框，單擊Next進(jìn)入下一步。Step5：在Component Pa