目 錄
實驗三 層次原理圖設計
實驗四 繪制原理圖和印刷電路板
1
圖1 模塊電路屬性
圖2 放置四個模塊電路
圖4 連線
圖5 自動生成的I/0端口
元件標號 | 元件名 | 所在元件庫 | 元件標示值 | 元件封裝 |
R1 | RES2 | Miscellaneous Devices.IntLib | 270Ω | AXIAL0.4 |
R2 | RES2 | Miscellaneous Devices.IntLib | 1k | AXIAL0.4 |
C1 | Cap | Miscellaneous Devices.IntLib | 33pF | RAD-0.3 |
C2 | Cap | Miscellaneous Devices.IntLib | 33pF | RAD-0.3 |
C3 | Cap | Miscellaneous Devices.IntLib | 33pF | RAD-0.3 |
S1 | SW-PB | Miscellaneous Devices.IntLib |
| SPST-2 |
Y1 | XTAL | Miscellaneous Devices.IntLib |
| R38 |
VCC |
| 電源工具欄 |
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GND |
| 電源工具欄 |
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圖6 復位 晶振電路
元件標號 | 元件名 | 所在元件庫 | 元件封裝 |
U1 | DS80C310-MCL | Dallas Microcontroller 8-Bit.IntLib | DIP40B |
| VCC | 電源工具欄 |
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| GND | 電源工具欄 |
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圖7 DS80C310-MCL元件搜索 圖8 CPU電路模塊
元件標號 | 元件名 | 所在元件庫 | 元件值 | 元件封裝 |
DS1 | Dpy Yellow-CA | Miscellaneous Devices.IntLib |
| LEDDIP-10 |
R3 | RES2 | Miscellaneous Devices.IntLib | 1k | AXIAL0.4 |
R4 | RES2 | Miscellaneous Devices.IntLib | 1k | AXIAL0.4 |
R5 | RES2 | Miscellaneous Devices.IntLib | 1k | AXIAL0.4 |
R6 | RES2 | Miscellaneous Devices.IntLib | 1k | AXIAL0.4 |
R7 | RES2 | Miscellaneous Devices.IntLib | 1k | AXIAL0.4 |
R8 | RES2 | Miscellaneous Devices.IntLib | 1k | AXIAL0.4 |
R9 | RES2 | Miscellaneous Devices.IntLib | 1k | AXIAL0.4 |
R10 | RES2 | Miscellaneous Devices.IntLib | 1k | AXIAL0.4 |
VCC |
| 電源工具欄 |
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圖9 顯示電路模塊
元件標號 | 元件名 | 所在元件庫 | 元件封裝 |
K1 | Relay-SPDT | Miscellaneous Devices.IntLib | MODULE5B |
P1 | Header 3 | Miscellaneous Connectors.IntLib | HDR1X3 |
P2 | Header 3 | Miscellaneous Connectors.IntLib | HDR1X3 |
VCC |
| 電源工具欄 |
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圖10 控制電路模塊
一．實驗目的
1．掌握原理圖元件庫的制作過程。
2．熟悉菜單和工具欄的基本使用。
3．掌握PCB設計流程，手動布局以及自動布線的方法；
4．理解導向生成PCB的方法以及布線規則的設置；
5．了解PCB布局的方法。
二．實驗內容
1.創建一個庫元件——STC11F02
2.為庫元件添加封裝
3.繪制STC11F02單片機最小系統電路
4.設計“STC11F02單片機最小系統電路”的PCB板
三．庫元件實驗步驟
1.創建一個庫元件
（1）執行【文件】-【新建】-【庫】-【原理圖庫】命令，保存，命名為:myschlib.SCHlib。如圖3-1所示。
圖3-1 新建庫元件界面
單擊右下角【SCH】→【SCH library】調出SCH library面板，如圖3-2所示。該庫中已經默認添加了一個元件component_1 。
圖3-2SCH library面板 圖3-3 【PIN特性】對話框
（2）執行【工具】→【文檔選項】命令，設置相關參數
（3）執行【放置】→【矩形】命令，放置一個矩形
（4）執行【放置】→【放置引腳】命令，放置引腳，注意帶“×”的一段朝外，按下TAB鍵，彈出3-3所示的【PIN特性】對話框。
圖3-4整個名稱取反 圖3-5 一個字符取反
圖3-6 放置所有引腳圖 3-7 調整后放置所有引腳
（5）設置完畢，單擊“確定”按鈕，關閉對話框。放置引腳，同樣的方法放置其他引腳，如圖3-6所示。
（6）為了便于繪圖對原理圖符號進行適當調整，如圖3-7所示。
（7）設置器件屬性：單擊SCH library面板的【元件名】欄中的【編輯】，或者原理圖符號上【單擊鼠標右鍵】-【工具】-【器件屬性】，彈出Library Component Properties對話框，如圖3-8所示。
圖3-8 Library Component Properties對話框
2.為庫元件添加封裝
（1） 執行【工具】-【模式管理器】命令，打開【模型管理器】，如圖3-9
圖3-9【模型管理器】對話框 圖3-10 【PCB模型】對話框
（2） 單擊【add footprint】，打開【PCB模型】對話框，如圖3-10所示。
（3） 單擊【瀏覽】，打開【瀏覽庫】對話框，如圖3-11所示，【瀏覽庫】對話框中顯示了當前可用的封裝庫信息。單擊【發現】按鈕，進入【搜索庫】對話框，如圖3-12所示。
圖3-11 【瀏覽庫】對話框 圖3-12 【搜索庫】對話框
在圖3-12界面中設置完成后，點【搜索】開始搜索庫，進入【瀏覽庫】對話框，如圖3-13所示。
圖3-13 【瀏覽庫】對話框 圖3-14加載封裝提示框
在圖3-13中，選擇合適的封裝，點【確定】，關閉【瀏覽庫】對話框，彈出加載封裝提示框，如圖3-14所示。單擊【是】，加載相應的庫，【PCB模型】對話框中已經加載選中的封裝，如圖3-15所示。單擊【確定】，關閉【PCB模型】對話框。封裝顯示在【模型管理器】對話框中，如圖3-16所示。
圖3-15 加載封裝 圖3-16封裝已經添加
3.同樣的方法繪制MAX813L看門狗芯片的SCH庫元件。
4.繪制STC11F02單片機最小系統電路
圖3-17 STC11F02單片機最小系統電路
四．PCB實驗步驟
1． 新建和設置PCB文件
執行菜單命令：【文件】-【新建】-【PCB】，新建一個PCB文件，保存為STC11F02.PcbDoc，如圖4-1所示
圖4-1 新建PCB文件 圖4-2 PCB filter面板
2．繪制改變板子形狀
第1步：首先是在 Keep Out Layer層。使用繪圖工具繪制板子形狀。
第2步：選中繪制的板子外形邊框線；繪制完后，采用查找相似對象的方法，選中繪制的線條；或采用“PCB filter面板”如圖4-2所示， 輸入“iskeepout”過濾詞，可選中在Keep Out Layer層繪制的線條。
圖4-3 生成的板框 圖4-4 焊盤屬性
第4步，執行【設計】-【板子形狀】-【按照選擇對象定義】，生成PCB外形，如圖4-3所示。
2．加螺絲孔：
切換到機械層，即點擊Mechanical 1
方法一：在合適的位置畫個圓圈即可。不在贅述
方法二：在PCB上放置焊盤，設置好直徑，將孔屬性中進行如下設置即可�！板兘鸬摹钡膶︺^去掉。因為是螺絲孔，無需鍍金。如圖4-4所示
方法三：放置過孔，螺絲孔，經常把“網絡”連接到GND，如圖4-5所示
圖4-5過孔屬性 圖4-6 加螺絲孔后線路板
在此采用過孔的方法放置4個螺絲孔，如圖4-6所示。
3．裝載元件和手動布局
（1）原理圖中，使用【設計】/update PCB document命令，或者在在PCB編輯器中【設計】/Import Changes From 命令，系統打開如圖4-7的【工程更改順序】窗口
圖4-7 【工程更改順序】窗口 圖4-8驗證后的【工程更改順序】窗口
（2）單擊【工程更改順序】窗口中的“生效更改”按鈕，對進行更改驗證，并顯示出手影響元素檢查后的結果，如圖4-8所示。檢查無誤的信息以綠色的“√”表示，檢查出錯的信息以紅色的“×”表示，顯示檢測不通過的原因。
（3）根據檢查驗證結果重新更改原理圖中存在的缺陷，直到通過為止。單擊“執行更改”按鈕，將元器件、網絡表裝載到PCB文件中，如圖4-9所示。所有元件的封裝導入到PCB環境中，如圖4-10所示。
圖4-9接受后的【工程更改順序】窗口 圖4-10導入封裝后
（4）根據信號流動方向，以及將接口類元器件放置在PCB板邊緣的原則對元器件進行手動布局。交互選擇：當在SCH原理圖中選中元器件時，PCB環境下對應的元器件，也被選中。
（5）手動布局過程中常用快捷鍵表4-1；完成布局，如圖4-11所示。
表4-1 手動布局常用快捷鍵
快捷鍵 | 說明 |
A | 調出“排列”菜單 |
I+L | 在矩形區域內排列 |
L | 調出【視圖配置】對話框 |
空格 | 旋轉元件 |
G | 點出標尺;例如G+G是設置跳轉柵格 |
R+P | 測量兩個部件之間的距離 |
R+M | 測量兩個點之間的距離 |
Q | 公尺和英尺切換 |
圖4-11 完成布局 圖4-12 規則對話框
4．布線規則設置：尤其是一些線的寬度和距離。例如地線和電源線。
【設計】→【規則】→【Routing】→【Width】，在此單擊鼠標右鍵→【新規則】，可以添加規則，如圖4-12所示，其中“優先權”設置優先權，前面的優先權高。
5．手動布線：手動布線完成，如圖4-13所示。
快捷鍵 | 說明 |
P+P | 放置焊盤 |
P+T | 放置導線： 按~鍵，跳出快捷菜單提示 按Ctrl，單擊Net，可在兩個焊盤之間自動布線。 按大鍵盤的1鍵切換預布線 按大鍵盤的2鍵可以添加一個過孔（在拐角處） 按小鍵盤/放置過孔（過孔出現在導線末尾） 按l鍵切換布線層 按小鍵盤*放置過孔（在拐角處）并在布線層切換。 按“空格鍵”改變布線起始角度 按Shift+空格，改變布線拐角類型弧形的拐角的弧度可以通過快捷鍵“，”（逗號）或“�！保ň涮枺┻M行減小或增加弧的半徑。使用shift+“<”快捷鍵或Shift＋“>”快捷鍵則以10倍速度增加或減小控制。 按Shift+A，調出蛇形布線，再按1和2改變轉角，3和4改變間距，<和>改變寬度。 按Shift+R，改變穿越方式。 按Shift+W，選擇布線寬度（只能在min和max之間選擇 ）。 |
P+D+L | 放置尺寸標注 |
Shift+S | 只顯示當前層的對象 |
Ctrl+點某線 | 選中NET上的布線，變亮，其他變暗。 |
Ctrl+Pagedown | 圖紙充滿屏幕 |
鼠標滾輪 | 上下移動 |
Shift+鼠標滾輪 | 左右移動 |
Ctrl+鼠標滾輪 | 放大縮小 |
D+S+V | 通過設定定點，而改變PCB板邊界形狀 |
D+S+R | 直接畫出板子形狀 |
U | 刪除布線 |
P+D+L | 標出量的尺寸 |
R+M(CTRL+M) | 測量兩點之間距離 |
J+L | 定位到指定的坐標的位置。定位坐標應該為吸附尺寸的整數倍 |
J+C | 定位到指定的元件處。在彈出的對話框內輸入該元件的編號。 |
6．添加淚滴
第1步：打開需要放置淚滴的PCB板，執行【工具】→【滴淚】命令，彈出淚滴設置對話框，如圖4-14所示。
第2步：在“通�！痹O置欄中，如果選擇“全部焊盤”，將對所有的焊盤放置淚滴；如果選擇“全部過孔”，將對所有的過孔放置淚滴；如果選擇“僅選擇的對象”，將只對所選擇的元素所連接的焊盤和過孔放置淚滴。
在“行為”設置欄，“添加”單選按鈕表示此操作將添加淚滴；“刪除”單選按鈕表示此操作將刪除淚滴。
在“淚滴類型”設置欄，設置淚滴的形狀，其中“Arc”和“Track”選擇淚滴的形狀。
第3步：單擊OK按鈕，系統將自動按所設置的方式放置淚滴，效果如圖4-15所示。
7．覆銅：可以增強抗干擾能力或散熱能力。
單擊工具欄“放置多邊形平面”圖標或單擊【放置】→【多邊形覆銅】，如圖4-16所示，可進行覆銅設置。具體方法是：
第1步：設置好覆銅屬性：
層:選擇要覆銅的層，Top Layer或者Bouttom Layer。
連接到網絡 ：選擇覆銅連接的NET。多數選擇GND。
Pour Over Net Polygons Only:覆銅不跟要連接的NET成為一體。即覆銅不覆蓋連接的NET。
pour over all same net objects: 即覆銅覆蓋擬連接的NET。
死銅移除：打鉤，可以出去死銅
第2步：在要覆銅的層上畫出鋪皮外形即可完成覆銅。如圖4-17所示。
圖4-17 覆銅效果圖
8．生成元器件表：
生成XLS格式的元器件列表，便于元件采購等。
1．簡述制作原理圖元件庫的基本過程？
2．創建原理圖元器件有那幾種方法？
3．如何設置布線規則？
4．簡述PCB板設計的流程。
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