电子线路CAD结课论文.docx

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电子线路CAD结课论文

郑州航空工业管理学院

结课设计（论文）

2009级电子信息工程专业0913083班级

课程电子线路CAD

姓名花满楼学号*********

指导教师陈宇职称讲师

二О一一年十二月八日

第一题抄画电路原理图

1.1、设计内容：

在第一题文件夹中新建设计项目文件1.PrjPCB；新建原理图文件，文件名为1.SchDoc；按所给的图尺寸及格式画出标题栏，不用填写标题栏内文字；按照题目附图的内容画图；然后生成网络表；最后保存全部文件至文件夹下第一题文件夹下。

1.2、设计方法：

（1）打开Protel2004软件，点击：

文件→创建→项目→PCB项目，进行全部保存，命名为1.PrjPCB，保存至“第一题”文件夹；点击：

文件→创建→原理图，创建原理图文件，进行全部保存，命名为1.SchDoc。

（2）点击设计→文档选项，将“图纸明细表”的选项勾选去掉，可以隐藏掉原有的标题栏；点击实用工具栏下的放置直线工具，根据题目所要求的尺寸可以设计自己的标题栏，然后点击实用工具栏下的放置文本字符串工具，接着按TAB键更改字符串，即可设计出题目要求的文本字符；设计完成的标题栏如下：

（3）在元件库页面下点击“元件库”按钮，找到“安装”页面，删除掉FPGA开头的元件库，设计中用不到，可以删掉节省内存；同时点击“安装”按钮，找到自己准备的“ProtelDOSSchematicLibraries”元件库文件，全部安装；至此元件库准备工作已经完成。

（4）按照从上至下、从左到右的顺序依次查找出各个题中要求的元件，根据题图用配线工具栏进行布线，注意总线的放置，不再赘述。

（5）元件及布线都完毕后，务必注意题图中要求的网络标号，有一些是非常容易忽略掉的，在结果图中我已经标出示意，见附图。

放置网络标号方法为点击配线工具栏下的“放置网络标签”工具，并按TAB键进行修改。

（6）点击设计→设计项目的网络表→Protel即可生成要求的网络表。

（7）进行全部保存，这一步也是每道题设计过程中应频繁进行的步骤，后面不再赘述。

1.3、设计结果：

最终结果如图1-1所示：

图1-1

第二题集成库制作

2.1原理图元件库元件制作

1、设计内容：

按照题目附图提供的内容，设计集成元件库SN74LS38N.IntLib；创建原理图元件库为1.Schlib，并按题目要求添加元件SN74LS38N（4集成度），并按照要求添加描述。

2、设计方法：

（1）打开Protel2004软件，点击文件→创建→项目→集成元件库，进行全部保存，命名为74LS38.Libpkg，保存至“第二题”文件夹内。

（2）点击文件→创建→库→原理图库，进行全部保存，命名为1.Schlib。

（3）在第四象限处从原点开始，分别利用实用工具栏内的“放置直线”、“防止椭圆弧”、

“放置引脚”等工具绘制出元件外形；然后双击引脚对引脚属性进行编辑，修改“显示名称”“标识符”“电器类型”“符号”等属性，以符合题图要求，其中本题元件引脚“显示名称”的“可视”现象勾选应去掉。

另外注意添加7脚GND引脚和14脚VCC引脚，并修改其属性为“隐藏”，“连接到GND/VCC”。

绘制完成后的元件如下：

（4）点击工具→创建元件，可以添加PartA、PartB、PartC、PartD至四集成度，然后将绘制号的元件分别复制到PartB、PartC、PartD，注意修改引脚“标识符”。

（5）选择下方如图

所示的SCHLibrary页面，对元件属性进行编辑，点击“编辑”，修改其属性如下图：

3、设计结果：

可以通过SCHLibrary页面下点击“放置”来观察元件放置效果，最后设计的四集成度元件图2-1-1、图2-1-2：

图2-1-1四集成度元件

图2-1-2放置后效果

2.2、零件封装库零件制作

1、设计内容：

设计零件封装库2.Pcblib，并按题目要求通过向导添加双列直插式零件封装DIP14，焊盘及外形尺寸；生成集成库文件74LS38.IntLib；保存全部文件至文件夹下第二题文件夹下。

2、设计方法：

（1）点击文件→创建→库→原理图库，进行全部保存，命名为2.Pcblib；点击工具→新元件，进入元件封装向导，进行下一步，选择“DIP”、单位“mil”，继续下一步，按题目所给的封装三视图依次修改焊盘尺寸、焊盘间距、轮廓宽度（按默认值即可），具体数值可能不一样，只要保证元件能顺利插入PCB板即可；最后记得修改焊盘数值为14，并命名为DIP14，点击“finish”完成。

（2）在SCHLibrary页面下编辑元件封装为DIP14。

点击项目管理→CompileIntegratedLibrary74LS38.Libpkg，无错误即可生成集成库文件74LS38.IntLib。

点击全部保存。

3、设计结果：

最终结果如图2-2：

图2-2

第三题电路原理图设计及PCB制作

3.1设计内容：

1、电路设计要求：

实现220V市电供电，控制电路板上实现3拨码开关控制8路220V路灯编码点亮设计

2、文件名设定要求：

项目文件3.PrjPcb，原理图文件3.SchDoc，PCB文件3.PcbDoc；其他文件以默认文件名保存即可。

3、PCB设计要求：

（1）PCB板设计尺寸根据需要而定，原则上在符合设计规则的情况下PCB面积越小越好；

（2）PCB元件布局及参数设计：

电路板中各元器件布局尽量以信号流向合理布局；

元件参数要符合设计要求，元件参数需要在PCB板图中标出。

（3）设置PCB布线规则：

设置全板的安全间距为10mil；

设置不同性质的走线宽度：

VCC最大、最小分别为35mil、25mil，推荐值为30mil；

GND最大、最小分别为35mil、25mil，推荐值为30mil；

其他ALL均为15mil；

并设定布线优先等级VCC>GND>ALL；

设置电路板布线为双面板形式；

以最短距离方式实施布线。

（4）PCB布线和修改；

用自动布线命令对全板布线；

对必要的标注性文字进行添加。

4、电路原理图ERC电气规则检测及电路PCB板信息DRC检测无误；

5、生成制板所需GerberFile和NCDrillFiles；

6、所有设计文件保存在第三题文件夹中。

3.2、设计方法：

（1）打开Protel2004，点击：

文件→创建→项目→PCB项目，进行全部保存，命名为3.PrjPCB，保存至“第三题”文件夹；点击：

文件→创建→原理图，创建原理图文件，进行全部保存，命名为3.SchDoc。

按照设计要求，绘制原理图，分两部分：

一个是直流稳压电源电路，将220V交流电输出为+5V直流电；一部分是利用拨码开关和器件74LS138实现三拨码输入八路输出，以此来达到控制电路板上实现3拨码开关控制8路220V路灯编码点亮设计的目的。

其中，220V灯管需要辅以继电器以实现市电供电的效果。

另外注意220V电源不能用交流信号仿真源表示，否则无法生成PCB板，可以用2端口接插件代替。

电路原理图如下：

（2）点击DXP→优先设定→ProtelPCB→Defaults，在右边的图元中双击Component，将注释设定栏内的“隐藏”选项勾选去掉。

（3）点击项目管理→CompilePCBProject3.PrjPcb，进行检查，无错误后点击文件→创建→PCB文件，进行全部保存，命名为3.PcbDoc。

点击设计→设计项目的网络表→Protel生成网络表。

点击设计→UpdatePCBDocument3.PcbDoc，点击“使变化生效”，然后点击“执行变化”，若无错误则生成初始的PCB板，若有错误则进行检查，将某些未添加封装的元件加上封装，如7805，我用的封装是TO220ABN。

（4）双击3.PcbDoc，将Room删去，然后将全部元件移入板区，按信号流向进行电路板布局，在符合要求的情况下尽量紧凑布局；点击配线工具栏内的“放置焊盘”，在

中选择Multi-Layer层放置焊盘，修改属性，注意将网络改为“GND”。

然后在TopOverlay层标注文字GND，应是黄颜色字。

（5）在Keep-OutLayer层使用实用工具栏内的“放置直线”工具绘制板边，应是紫颜色的线。

全选，点击设计→PCB板形状→根据选定的元件定义，即可将PCB板裁剪出来。

（6）点击设计→规则，在左边双击展开RoutingLayers，在右边默认的两个布线层都勾选“允许布线”；在左边双击展开Routing，双击展开第一项Width，右击选择新建规则，修改名称为GND，在匹配对象位置栏内选择网络为GND，在约束栏内按题目要求修改GND的走线宽度，如下图：

同样方法新建VCC的走线规则，不再赘述。

然后点击左下角的“优先级”，设定布线优先等级VCC>GND>ALL；双击展开Electrical→Clearance，默认最小间隙就是10mil，即全板安全距离。

（7）点击自动布线→全部对象，点击RouteAll，等待完成布线。

（8）在题目要求外，可以自己再添加一些抗干扰设计：

点击工具→泪滴焊盘，按默认选项点确定；使用配线工具栏的“放置铜区域”，如同绘制板边那样描一遍板边，然后在TopLayer层使用配线工具栏的“放置覆铜平面”，默认选择实心填充铜区，在BottomLayer层同样也如此操作。

（9）点击文件→输出制造文件→GerberFiles，在层页面中，分别点击左下方“绘制层”、“镜像层”，点击“选择使用过的”，点“确认”，即生成Gerber文件；点击文件→输出制造文件→NCDrillFiles，用默认设定点“确认”，即生成辅助钻孔文件。

3.3、设计结果：

最后设计的PCB板如图3-1所示：

图3-1

最后生成的输出制造文件如图3-2所示：

图3-2

总结：

在学习这门课程的过程中，我们在老师的指导和帮助下，从一开始什么都不懂到现在的基本掌握，从理论学习到自己动手操作实践，一步一步地，后来发现其实只要我们懂了，这其中的步骤并非想象的那样难，正所谓万事无难事，只要用心学了，一切就OK！

《电子线路CAD》作为一门实践课程，按照陈老师的授课方式，我建议就不用教材了，直接在机房里边授课，边实践效果可能会更好。

这样，同学们掌握的可能性会更大，更全面。