武汉工程大学电子线路CAD课程设计报告.doc

武汉工程大学电子线路CAD课程设计报告.doc

《武汉工程大学电子线路CAD课程设计报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《武汉工程大学电子线路CAD课程设计报告.doc（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

电子线路CAD

课程设计（学年论文）

说明书

课题名称：

电子线路CAD课程设计

学生学号：

1404201114

专业班级：

通信03班

学生姓名：

秦重双

学院名称：

电气信息学院

指导教师：

曹新莉

完成日期：

2016年12月28日

目录

第1章绪论…………………………………………………………………………………1

1.1电路板的简介………………………………………………………………………1

1.2Altium Designer简介……………………………………………………………1

1.3Altium Designer的发展历史…………………………………………………1

1.4Altium Designer的组成……………………………………………………2

1.5课程设计的目的………………………………………………………2

第2章单片机最小系统原理图绘制…………………………………………………3

2.1绘制原理图文件步骤………………………………………………………3

2.2创建项目文件及原理图文件…………………………………………………3

2.3制作原理图元器件库…………………………………………………4

2.4原理图的绘制…………………………………………………6

2.5元器件的封装……………………………………………………11

第3章单片机最小系统PCB绘制………………………………………………13

3.1单片机最小系统PCB绘制步骤…………………………………………13

3.2创建PCB板……………………………………………………………………13

3.3载入元件及封装………………………………………………………………13

3.4元件的布局与布线………………………………………………………14

3.5PCB板的编辑与完善………………………………………………………15

第4章总结与展望………………………………………………………………………16

4.1总结……………………………………………………………………………16

4.1展望……………………………………………………………………………16

参考文献………………………………………………………………………………17

I

第1章绪论

1.1 电路板的简介 

PCB（Printed Circuit Board）印制电路板的简称，通常把在绝缘材料上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形成为印制电路。

而在绝缘器材上提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。

这样就把印制线路或印制电路的成品称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。

单面板是指在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。

因为导线只出现在其中一面，所以我们就称这种PCB叫作单面板。

这种板子现在普遍运用银作为桥梁来实现两条线路的导通。

因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。

1.2 Altium Designer简介 

经多年的发展，以及功能强大而在国内享有良好声誉的Protel，正式更名为“Altium Designer”，Altium Designer不仅强化了以前的原理图设计、印制电路板（PCB）设计、电路仿真等功能，更加入了FPGA设计等众多功能，从此摆脱了Protel只是二线品牌的PCB设计工具的地位，成为全方位的新一代的思安路设计软件。

1.3 Altium Designer的发展历史 

“Altium Designer”是Altium公司推出的新一代电子电路辅助设计软件。

Altium公司前身为Protel国际有限公司，由Nick Martin于1985年创始于澳大利亚，同年推出了第一代DOS版PCB设计软件，其升级版本Protelfor DOS由美国引入中国大陆，引起方便、易学习而得到广泛应用。

20世纪90年代，随着计算机硬件的发展和Windows操作系统的推出，Protel国际有限公司于1991年发布了第一个基于Windows环境的EDA工具—Protel for Windows 1.0版。

1998年，Protel公司推出了Protel 98，他是一个32位的EDA软件，将原图设计，PCB设计、无网格布线器、可编程逻辑原件设计和混合电路模拟仿真集成于一体化的设计环境中，大大改进了自动布线技术，使PCB自动布线真正走向了实用。

随后的Protel 99，以及Protel 99SE使得Protel成为中国用的最多的EDA工具，电子专业的大学生在大学基本上都用过Protel 99SE，公司在招聘新人时也将Protel作为考核标准，据统计，在中国有73%的工程师和80%的电子工程相关专业在校学生正在使用其所提供的解决方案。

2001年，Protel Technology公司改名为Altium公司，并于2002年推出了令人期待的新产品Protel DXP，Protel DXP与Protel 99SE相比，不论是操作界面还是功能上都有了非常大的改进。

而2003年推出的Protel 2004又对Protel DXP进行了进一步完善。

2006年，经过多次蜕变，Protel DXP正式更名为Altium Designer，Altium Designer 6.0的推出，集成了跟多的工具，使用方便，功能更强大，特别是在PCB设计这一块性能大大提高。

2011年推出的Altium Designer 10.0将ECAD和MCAD两种文件格式结合在一起，在一体化设计解决方案中为电子工程师带了全面验证机械设计与电气特性关系的能力。

还加入了OrCad和PowerPCB的支持能力，使其功能更加完善。

1.4 Altium Designer的组成 

Altium Designer并不是一个简单的电子电路设计工具，而是一个功能完善的电路设计、仿真与PCB制作系统，它是由四大设计模块组成，即原理图（SCH）设计模块、原理图（SCH）仿真模块、PCB设计模块、可编程逻辑原件（FPGA）设计模块。

1.5 课程设计的目的 

本次课程设计目的是使我们具备，作为电子与信息技术生产、服务和管理领域工作的高素质劳动者和高级专门技术人才所应具备电子设计自动化的基本知识、基本技能，为学生学习专业知识，增强实践操作能力打下一定的基础。

通过电子线路CAD课程设计，应能掌握电子产品自动化设计与制作的一般过程，能阅读电路原理图、PCB（印制电路板，简称印制板）图，能借助手册查阅与电子元器件及材料的有关数据，能正确选择使用元器件和材料，能借助微机熟练进行电路原理图、PCB（印制电路板，简称印制板）图设计，并通过手工制作简单的PCB版，装接电子电路并使用电子仪器进行测试，在教师指导下解决电子电路制作过程中出现的一般问题，能对所制作电路的指标和性能进行测试并提出改进意见。

第2章单片机最小系统原理图绘制

2.1绘制原理图文件步骤

（1）创建项目文件及原理图文件；

（2）制作原理图元件库；

（3）绘制原理图。

（4）检查电气特性。

（5）进行元器件的封装。

2.2创建项目文件及原理图文件

2.2.1创建项目文件

打开Altium Designer16.1后，在“文件”菜单下选择“新建”—>Project，在弹出的“newproject”菜单中选择PCB Project，点击OK即创建了一个PCB项目文件，并保存为“89C51.PrjPCB”文件。

图2-1创建项目文件

2.2.2创建原理图文件

 在“文件”下选择“新建”—>“原理图”，即创建了一个原理图文件，保存为“89C51.SchDoc”文件并放于刚创建的项目中。

图2-2创建原理图文件

2.3制作原理图元器件库

2.3.1创建原理图库文件

在“文件”下选择“新建”—>“库”->“原理图库”，保存为“89C51.SchLib”文件。

图2-3创建原理图库文件

2.3.2创建元器件

（1）在面板空白出点击右键，选择“放置”—>“矩形”创建一个矩形框。

图2-4创建元器件

（2）点击鼠标右键选择“放置”—>“引脚”，放置元器件引脚于矩形框两侧。

图2-5放置引脚

（3）双击引脚打开“管脚属性”可以设置引脚名称、标识、电气特性、长度和角度等参数。

图2-6修改引脚属性

2.3.3创建元器件库

依照上述步骤依次画出单片机最小系统原理图中使用的元器件原理图。

图2-7创建元器件库

2.4原理图的绘制

2.4.1安装库文件

鼠标左键点击软件右侧的“库”—>“libraries”,在弹出的“可用库”面板中选择“Installed”，点击下方“安装”，选择“installedfromfile”找到“89C51.SchLib”文件所在的位置并选中它，点击安装。

图2-8安装库文件

2.4.2放置元器件

从建立的元器件库“89C51.SchLib”和已有库中的“MiscellaneousConnectors.PcbLib”和“MiscellaneousDevices.PcbLib”中选择单片机最小系统原理图上的元器件并放置于原理图中。

2.4.3子原理图的创建

（1）鼠标右键点击原理图空白部分选择“放置”->“图表符”，绘制出一个矩形框，然后点击鼠标右键选择“放置”->“端口”放置于矩形框相应位置，双击矩形框左上侧“filename”可以更改子原理图名称。

图2-9创建子原理图文件

图2-10放置端口

（2）点击菜单栏中的“设计”选项，选择“产生图纸”，光标变成“十”字形，移动光标于绿色矩形框中点击鼠标左键即可创建子原理图。

图2-11创建子原理图

2.4.4绘制原理图

按照老师提供的单片机最小系统原理图依次将各个元器件连接起来并进行网络标号。

图2-12绘制原理图

2.4.5电气特性检查

点击菜单栏“工程”，选择“CompilePCBProject89C51PrjPcb”检查原理图电气特性，修改图中错误直至不再出现“error”。

图2-13电气特性检查

2.4.6生成网络报表

选择菜单栏“设计”—>“工程的网络表”，选择“Protel”系统自动在当前工程文件下添加一个与工程文件同名的网络报表文件。

图2-14生成网络报表

2.5元器件的封装

双击原理图中某一元件弹出ProperiesforschematicComponentinsheet窗口，点击下方“Add”，

图2-15添加元件封装

选择“footprint”，弹出PCB模型窗口，

图2-16PCB模型窗口

点击“浏览”，弹出“浏览库”窗口，选择元件封装库，然后选择相应的封装类型，点击确定即可完成对一个元器件的封装。

图２－１７　完成封装

第三章单片机最小系统P