电子线路CAD实习报告.doc

电子线路ＣＡＤ实习

CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY

电子线路ＣＡＤ实习

学生姓名： 我最帅
学 号： 201557050*****
班 级: 电子1502班
专 业： 电子信息工程
指导教师： 贺科学

2017年5 月29日

目 录

1 实习目的…..……………………………….………………………....…..……………………………….3

2 实习要求…..……………………………….………………………....…..……………………………….3

3 实习内容…..……………………………….………………………....…..……………………………….4

3.1 Altium Designer系统…..……………………………….………………………....…..…………… 4

3.2原理图设计…………………………………………………………………………………………………5

3.3原理图元件库的使用…………………………………………………………………………………..7

3.4 PCB设计……………………………………………………………………..………………………………9

4 心得体会和结论……………………………………………………………………………………..11

5 附录…………………………………………………………………………………………….…………………12

1.实习目的

1 掌握Altium Designer的简单操作。

2 以Protel原理图输入方法来设计描述电路，通过学习，深入理解电路设计的流程和方法以及简单PCB板的设计生产工艺，通过上机实验，能够独立进行电路图的绘制。

3 了解电源模块，STC89C51单片机的最小系统电路，光耦模块，LCD显示模块，串口转换模块，串行接口的EEPROM模块等基本知识，通过具体的电路图，初步掌握焊接技术，简单电路元器件装配。

4 培养从事科学实验的技能、技巧，提高分析和解决问题的能力，培养学生得出创新能力。
2.实习要求
该课程设计，要求熟练掌握运用Altium Designer软件，运用Altium Designer软件进行绘制电路原理图，并通过导入制作PCB图.在其过程中建立DDB文档，绘制SCH原理图，建立SCH库文件，生成网络表并能够分析网络表，建立PCB文件并设置其工作环境，建立PCB库文件并能够封装，正确地导入网络表后，对PCB进行布局布线，最后导出导入文件。

课程设计主要有以下的流程：

1) 建立DDB文档，建立SCH文件，SCH工作环境设置
2) 建立SCH库文件，新元件的编辑与保存
3) 原理图绘制，原理图编辑
4) 生成网络表
5) 建立PCB文件，PCB工作环境设置
6) 建立PCB库文件，新封装的编辑与保存
7) PCB布局：画出PCB边框，放置安装孔，调整元件位置，编辑元件
8) 布线规则设置，布线及调整
9) 文件的导出与导入

实验的整个过程中要求自己能熟练的掌握和操作Altium Designer软件，能独立的完成老师所要求的各种课题。

3.实习内容

3.1 Altium Designer系统
Altium Designer系统是Altium公司于2006年年初推出的一种电子设计自动化（Electronic Design Automation,EDA）设计软件。该软件几乎将电子电路所有的设计工具集成在单一应用程序中。它通过把电路图设计、PCB绘制编辑、电路的仿真、FPGA应用程序的设计和设计输出等技术的完美融合，为用户提供了全线的设计解决方案，使用户可以轻松地进行各种复杂的电子电路设计工作。
1. Altium Designer的功能
（1） 电路原理图设计
（2） 印制电路板设计
（3） 电路的仿真
（4） 可编程逻辑电路设计系统
（5） 信号完整性分析
2. Altium Designer的界面
Altium Designer的启动画面如图1.1所示。

图1.1 Altium Designer系统的启动画面
随即打开Altium Designer的界面，如图1.2所示。

图1.2 Altium Designer的界面

所有的Altium Designer功能都可以从这个界面启动。当然，使用不同的操作系统安装的Altium Designer应用程序，首次看到的界面可能会有所不同。

3.2 原理图设计

原理图设计主要是利用Altium Designer提供的原理图编辑器绘制、编辑原理图，目的绘制电路图，同时也为PCB设计和电路仿真打下一个重要基础。
1 原理图的设计流程
原理图的设计流程图如图2.1所示

开始
启动原理图编辑器
创建一个工程
创建原理图文件
设置图纸规格
设置原理图编辑器参数
加载元件库
放置元器件
原理图的编辑与调整
原理图的检查
原理图的报表
原理图的输出
结束

图2.1 原理图设计流程图
2原理图的设计
1 创建一个项目
（1）启动Altium Designer系统。
（2）执行菜单命令【File】/【New】/【PCB Project】，如图2.2所示，保存。

图2.2 新建工程面板

2 创建原理图文件
如果在此之前用户没有打开任何设计数据库，可以选择主菜单区的【File】/【New】选项 。图2.3新建原理图面板
图2.4新建的原理图
如果在此之前已经打开了一个或多个设计数据库，可以选择主菜单区的【File】/【New Design】选项，单击鼠标或按回车键即可。按照上面的操作将弹出窗口。
3 放置元件
执行菜单命令【Design】/【Browse Library…】弹出库文件面板，如图2.3所示。选中所需元件并放置。

图 2.5 放置元件的库文件面板
4 放置导线
（1） 执行菜单命令【Place】/【Wire】或单击布线工具栏按钮，出现大十字光标。
图2.6 选择布线
（2） 光标移动到元件的引脚端时，光标中的“X”号变为一个红“米”字形符号，表示导线的端点与元件引脚的电气点可以正确连接。

图2.7把元件用导线连接起来

（3） 单击，移动光标，在光标和导线起点之间会有一条线出现，这就是所要放置的导线。

图2.8连接好的原理图
5 放置电源端子
（1）在布线工具栏中单击按钮，放置在原理图中。
（2）在布线工具栏中单击按钮，放置在原理图中。

图2.9放置GND跟VCC
3.3原理图元件库的使用

绘制原理图时要放置元件，而这些元件又常常保存在原理图元件库中。因此在放置元件之前，要添加元件所在的库；尽管Altium Designer内置的元件库已经相当完整，如果用户使用的是特殊的原件或新开发的元件，就需要自己建立新的原件及元件库。
1 元件的搜索
执行菜单命令【Design】/【Browse Library…】弹出库文件面板，如图2.3所示。选中所需元件并放置。

图 3.1 元件的搜索面板

2 新元件原理图符号绘制

（1）进入编辑模式：单击菜单【File】/【New】/【Schematic Library】命令，系统进入原理图文件库编辑工作界面，如图3.2所示。

（2）绘制矩形：执行菜单【Place】/【Rectangle】命令，出现十字光标，并带有一个有色矩形框。将矩形框放到编辑区中的第四象限，单击确认矩形位置。可以随意改变矩形框大小。

图3.2 原理图文件库编辑工作界面
（3）绘制引脚：执行菜单【Place】/【Pin】命令，此时鼠标指针旁边会多出一个大十字和一条短线，默认短线序号从零开始；在放置引脚时，若按一次空格键，可将引脚旋转九十度。按上述方法绘制出8根引脚，如图3.3所示。

图3.3 放置引脚后的图形
（4）编辑引脚:双击需要编辑的引脚，如0号引脚弹出淫叫属性对话框，如图3.4所示。按照需要进行编辑。

图3.4 引脚属性对话框
（5）命名新建元件
（6）添加封装

3.4 PCB设计

印制电路板的设计是电子电路设计步骤的重要环节。原理图设计等工作只是从原理上给出了电气连接关系，其功能的最后实现还是依赖于PCB的设计。
1 PCB的设计流程
PCB的设计流程图如图4.1所示。

开始
画好原理图
规划印制电路板
设置环境参数
导入数据
设定工作参数
元件布局
设置布线规则
自动布线
手工调整
敷铜
DRC检测
输出文件
结束

图4.1 设计印制电路板图
2 PCB的设计
（1）建立空白PCB文件：在已建的项目中添加一个新的PCB文件。

（2）进入PCB编辑器，如图4.2所示。

图4.2 PCB编辑器

（3） 导入数据：选择菜单命令【Design】/【Import Changes From PCB_Project.PrjPCB】,单击校验改变钮，系统对所有的元件信息和网络信息进行检查，完成后关闭。
（4）

图4.3导入PCB
（4） 自动布线：选择菜单命令【Auto Route】/【All…】，进行自动布线

4.心得体会和结论

在这周的电子线路CAD实训中,通过自己动手操作与绘制,首先对 Altium Designer这款软件有了一定的了解,对电子线路CAD制图也有一定的掌握,对印刷版的制作工艺也进一步的有所了解.
在实训期间首先要感谢老师的精心辅导,然后感谢自己的同学的帮助,还要对自己这周付出的肯定.认真的完成了老师安排的实训任务,踏踏实实一步一步的按照要求进行.当然在实训期间也遇见了很多问题和困难,首先是对这款软件的不熟悉,对很多功能运用的不熟悉,对英语版的软件的运用能力较弱,所以造成操作起来效率很低.其次就是在画图时容易出错,记不清步骤.这些都是在实训中出现的问题.总结前段时间的经验,在原理图的绘制的设计中要注意几点: 1.连接器件时要用wire线来连接,不能用普通线段,否则在生成PCB时回出现器件没有接点的问题. 2.在元器件封装的时候要注意不要吧封装代号做错,容易出现的错误就是元件库和所画的图的引脚编号不对应,会导致错误. 3.在制作PCB时要按照规定调整好孔的大小,图层的安排以及线之间的间距,一避免出现短路的问题.
小结一下,在学习中一定要虚心向别人请教,向别人学习.兴趣是最好的老师,所以在做事之前一定要培养对事物的星期,做好心理准备.我希望以后能有更多的实训机会,这段时间感觉过得很充实,我也真正的融入到了学习当中去,别无他思.

5.附录图:

1.原理图:

2:元器件清单:

Comment
Description
Designator
Footprint
LibRef
Quantity
DIP

C1, C2, C3, C4, C7, C8
Mid Cap
cap-DIP
6
CAP-DIP

C5, C6, C9
Capacitor-DIP
CAP-DIP
3
LED

D1, D2, D3
LED-DIP
LED-DIP
3
Header 6
Header, 6-Pin
J1
HDR1X6
Header 6
1
Header 9
Header, 9-Pin
J2, P1, P2, P3
HDR1X9
Header 9
4
Header 3
Header, 3-Pin
J3
HDR1X3
Header 3
1
Header 2
Header, 2-Pin
J4
HDR1X2
Header 2
1
C T -X2

J5
C T-X2-DIP
conet terminal-X2-DIP
1
Speaker
Loudspeaker
LS1
PIN2
Speaker
1
PNP
PNP Bipolar Transistor
Q1
TO-226-AE
PNP
1
Res1
Resistor
R1, R2, R3, R4, R5, R6
AXIAL-0.3
Res1
6
RPOT-DIP

RP1
VR5
RPOT-DIP
1
Optoisolator1
4-Pin Phototransistor Optocoupler
TB1A, TB1B
DIP-4
Optoisolator1
2
STC895-DIP

U1
AT89C52
STC895-DIP
1
SN7400N
Quadruple 2-Input Positive-NAND Gate
U2
N014
SN7400N
1
MAX232ESE
+5V Powered, Multi-Channel RS-232 Driver/Receiver
U3
NSO16_N
MAX232ESE
1
24C01
Serial 1K (128 x 8) EEPROM
U4
SOP8_N
ST24C01RM1
1
LCD1602

U5
LCD1602
LCD1602
1
12M-XTAL

X1
12M-XTAL
12M-XTAL
1

3 PCB版图:

3 PCB版图:

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