PROTEL课程设计报告.docx

PROTEL课程设计报告
PROTEL课程设计任务书一

一、课程设计题目：PROTEL应用实践——简单的单片机开发系统设计
二、课程设计的目的
让学生掌握用PROTEL软件画电子线路原理图、设计印制版电路图的知识。
三、初始条件
利用PROTEL软件画出老师提供的（或者自己确定的）电子线路原理图，并设计出印制版电路图。
四、要求完成的主要任务
1、 用PROTEL软件画出原理图并打印。
2、 生成原理图网络表并打印。
3、 生成原理图元件表并打印。
4、 建10个元件的原理图元件库以及相应的封装元件库，并打印出来。（选做）
5、 用自动和手动相结合的方法设计出印制版电路图，并打印出来。
6、 心得体会。
五、时间安排
第十八周 第十九周

目录
摘要 1
1.Altium Designer 概述 2
2.总体设计 3
2.1 制作元件库 3
2.1.1原理图元件库制作 3
2.1.2 封装库制作 4
2.2 绘制原理图 4
2.3 绘制PCB 5
3.课设总结 6
参考文献 7
附录（报表文件） 8
附件1 原理图 8
附件2 网络表 9
附件3 元件表 11
附件4 元件库报告 12
附件5 布线图 19
附件6 铺铜 20
附件7 3D图 21
附件8 22

摘要
本课程设计结合单片机简单的外围电路出发，作为初学PCB设计，详细介绍了Altium Designr的实用功能，。全面介绍了Altium Designer的界面、基本组成及使用环境等，并详细讲解了电路原理图的绘制、元件设计、印制电路板图的基本知识、印制电路板图设计方法及操作步骤等，具体实践了电路从电路原理图设计到印制电路板图输出的整个过程，并完成课程设计的全部任务。
关键字： Altium Designer 电路原理图设计 PCB设计 单片机外围电路

1.Altium Designer 概述
Altium Designer 是Altium澳大利亚公司推出的一个全32位的电路板设计软件。该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，使用该软件的设计者可以容易地设计出电路原理图和画出元件设计电路板图。而且由于其高度的集成性与扩展性，一经推出，立即为广大用户所接受，很快就成为世界PC平台上最流行的电子设计自动化软件，并成为新一代电气原理图工业标准。 Altium Designer主要有两大部分组成，每一部分个有几个模块，第一部分是电路设计部分，主要有：原理设计系统，包括用于设计原理图的原理图编辑器Sch,用于修改和生成原理图元件的原件编辑器，以及各种报表的生成器Schlib。印刷电路板设计系统，包括用于设计电路板的电路板编辑器PCB以及用于修改，生成元件封装的元件封装编辑器PCBLib。第二部分是电路仿真与可编程逻辑器件设计。
Altium Designer采用数据库的管理方式。Altium Designer软件沿袭了Protel以前版本方便易学的特点，内部界面与Protel 99大体相同，新增加了一些功能模块，功能更加强大。新增的层堆栈管理功能，可以设计32个信号层，16个地电层，16个机械层。新增的3D功能让您在加工印制版之前可以看到板的三维效果。增强的打印功能，使您可以轻松修改打印设置控制打印结果。

2.总体设计
本课题的设计目标是利用CMOS存储器 27C256设计一个数据接收、发送和存储的简单的单片机外围电路子原理图，用到的芯片有AT89C52、27C256、74LS373。
PCB电路板设计的总体过程如图2-1

图2-1 总体设计框图

2.1 制作元件库
元件库制作分为原理图元件库制作和封装库制作，其中原理图元件库是表征器件的符号，而封装库则是表征此元件实际封装结构的，其绘制封装的尺寸大小必须以实物为准。
2.1.1原理图元件库制作
打开Altium Designer-->新建一个PCB工程-->给工程添加一个后缀为.Schlib的原理图元件库文件；然后绘制完我们需要的所有元件；

图2-2原理图库制作
2.1.2 封装库制作
给当前工程添加一个后缀为.Pcblib的封装库文件；
查阅相关资料确定元器件的封装结构，准确画出所有元件的封装模型；

图2-3封装库制作
2.2 绘制原理图
绘制原理图总体框图如图2-4

图2-4原理图设计框图

2.3 绘制PCB
绘制PCB总体框图如图2-5

图2-5 PCB设计框图

3.课设总结
Altium Designer 软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案，使设计者可以轻松进行设计，作为电子设计者掌握一个或多个电路EAD软件非常重要，在本次课程设计中，让我在绘制原理图和PCB板上基本入门了，也掌握了在设计时的一些注意事项及基本的布线规则，比如在原理图导向PCB时，原理图库与封装库引脚要一一对应，在PCB布线中要注意将模拟、数字线尽量分开，电源线尽量粗，顶层与底层布线尽量不平行等基本规则，总之通过本次课程设计，我学到了很多，这在为今后的学习或工作打好了基础。

参考文献

【1】闫聪聪.Altium Designer 电路设计从入门到精通.机械工业出版社.2015.1
【2】（美）Christopher T.Roberston.刘勇 译.PCB设计基础.机械工业出版社.2007.5
【3】顾滨.Protel 99 SE实用教程第二版.人民邮电出版社.2006.3
【4】 江思敏等.Protel电路设计教程.清华大学出版社2007.3
【5】 杨杉等. Protel DXP实用教程.西安电子科技大学出版社2010.7

附录（报表文件）
附件1 原理图
附件2 网络表
[
U1
STC89C52
STC89C52
]

[
U2
74LS373
74LS373
]

[
U3
27C256
27C256
]

[
U4
DIP2
DIP2
]
[
U5
DIP1
DIP1
]
(
A8
U1-21
U3-25
)

(
A9
U1-22
U3-24
)

(
A10
U1-23
U3-21
)
(
A11
U1-24
U3-23
)
(
A12
U1-25
U3-2
)
(
A13
U1-26
U3-26
)
(
A14
U1-27
U3-27
)
(
AD0
U1-39
U2-3
U3-11
)(
AD1
U1-38
U2-4
U3-12
)
(
AD2
U1-37
U2-7
U3-13
)

[
C1
C
C
]

[
C2
C
C
]

[
C3
aC
aC
]

[
CRY
CRY
]

[
R1
R
R
]

[
R2
R
R
]
[
SW
SW
SW
]

U2-1
U3-20
U4-2
)
(
NetC3_2
C3-2
SW-2
)
(
NetR1_1
R1-1
R2-2
)
(
NetU2_2
U2-2
U3-10
)
(
NetU2_5
U2-5
U3-9
)
(
NetU2_6
U2-6
U3-8
)
(
NetU2_9
U2-9
U3-7
)
(
NetU2_12
U2-12
U3-6
)
(
NetU2_15

U2-15
U3-5
)
(
NetU2_16
U2-16
U3-4
)
(
NetU2_19
U2-19
U3-3
)
(
PSEN
U1-29
U3-22
)
(
RESET
C3-1
U1-9
)
(
RXD
U1-10
U5-1
)
(
TXD
U1-11
U5-2
)
(
VCC
R1-2
SW-1
U1-40
U2-20
U3-28
U4-1

)
(
X1
C2-1
CRY-2
U1-19
)
(
X2
C1-1
CRY-1
U1-18
)

(
AD3
U1-36
U2-8
U3-15
)
(
AD4
U1-35
U2-13
U3-16
)
(
AD5
U1-34
U2-14
U3-17
)
(
AD6
U1-33
U2-17
U3-18
)
(
AD7
U1-32
U2-18
U3-19
)
(
ALE
U1-30
U2-11
)
(
GND
C1-2
C2-2
R2-1
U1-31

附件3 元件表
Comment
Description
Designator
Footprint
LibRef
Quantity
普通电容

C1, C2
C
C
2
可变电容

C3
aC
aC
1
晶振

CRY
CRY
CRY
1
电阻

R1, R2
R
R
2
开关

SW
SW
SW
1
STC89C52

U1
STC89C52
STC89C52
1
74LS373

U2
74LS373
74LS373
1
27C256

U3
27C256
27C256
1
电源插座

U4
DIP2
DIP2
1
输入输出端口

U5
DIP1
DIP1
1

附件4 元件库报告
Library File Name
E:\Altium Designer\Altium.Designer\Examples\kechengsheji.SchLib
Library File Date/Time
2017/6/26 3:52:40
Library File Size
22528
Number of Components
10
Component List
27C256, 74LS373, aC, C, CRY, DIP1, DIP2, R, STC89C52, SW

Library Reference
27C256
Description

Kind
Standard
Aliases
Component has no aliases
Designator
*
Number of Parameters
1
Number of Pins
26
Number of Models
1

Models

Model Name
27C256
Model Type
Footprint
Description

Height
0mil
Dimension
685mil x 1470.079mil
Number of Pads
28
Number of Primitives
44

Library Reference
74LS373
Description

Kind
Standard
Aliases
Component has no aliases
Designator
*
Number of Parameters
1
Number of Pins
19
Number of Models
1

Models

Model Name
74LS373
Model Type
Footprint
Description

Height
0mil
Dimension
388mil x 1015mil
Number of Pads
20
Number of Primitives
27

Library Reference
aC
Description

Kind
Standard
Aliases
Component has no aliases
Designator
*
Number of Parameters
1
Number of Pins
2
Number of Models
1

Models

Model Name
aC
Model Type
Footprint
Description

Height
0mil
Dimension
198.85mil x 198.85mil
Number of Pads
2
Number of Primitives
4

Library Reference
C
Description

Kind
Standard
Aliases
Component has no aliases
Designator
*
Number of Parameters
1
Number of Pins
2
Number of Models
1

Models

Model Name
C
Model Type
Footprint
Description

Height
0mil
Dimension
222mil x 122mil
Number of Pads
2
Number of Primitives
7

Library Reference
CRY
Description

Kind
Standard
Aliases
Component has no aliases
Designator
*
Number of Parameters
1
Number of Pins
2
Number of Models
1

Models

Model Name
CRY
Model Type
Footprint
Description

Height
0mil
Dimension
420mil x 210.394mil
Number of Pads
2
Number of Primitives
7

Library Reference
DIP1
Description

Kind
Standard
Aliases
Component has no aliases
Designator
*
Number of Parameters
1
Number of Pins
2
Number of Models
1

Models

Model Name
DIP1
Model Type
Footprint
Description

Height
0mil
Dimension
207.874mil x 107.874mil
Number of Pads
2
Number of Primitives
7

Library Reference
DIP2
Description

Kind
Standard
Aliases
Component has no aliases
Designator
*
Number of Parameters
1
Number of Pins
2
Number of Models
1

Models

Model Name
DIP2
Model Type
Footprint
Description

Height
0mil
Dimension
650mil x 443.622mil
Number of Pads
3
Number of Primitives
13

Library Reference
R
Description

Kind
Standard
Aliases
Component has no aliases
Designator
*
Number of Parameters
1
Number of Pins
2
Number of
1

Models

Model Name
R
Model Type
Footprint
Description

Height
0mil
Dimension
677.291mil x 167.48mil
Number of Pads
2
Number of Primitives
9

Library Reference
STC89C52
Description

Kind
Standard
Aliases
Component has no aliases
Designator
*
Number of Parameters
1
Number of Pins
39
Number of Models
1

Models

Model Name
STC89C52
Model Type
Footprint
Description

Height
0mil
Dimension
708mil x 2064.961mil
Number of Pads
40
Number of Primitives
47

Library Reference
SW
Description

Kind
Standard
Aliases
Component has no aliases
Designator
*
Number of Parameters
1
Number of Pins
2
Number of Models
1

Models

Model Name
SW
Model Type
Footprint
Description

Height
0mil
Dimension
350.52mil x 259.968mil
Number of Pads
4
Number of Primitives
7

附件5 布线图

附件6 铺铜
顶层

底层

附件7 3D图

附件8
本科生课程设计成绩评定表
姓 名

性 别
男
专业、班级

课程设计题目：PROTEL应用实践——简单的单片机开发系统设计
课程设计答辩或质疑记录：

成绩评定依据：

最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）

指导教师签字：

年 月 日

23