电子线路CAD实验指导书.docx
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电子线路CAD实验指导书
实验一Protel99SE设计环境认识
一．实验目的
1．了解Protel99SE绘图环境。
2．了解Protel99SE各个功能模块。
3．了解设置Protel99SE界面环境设置方法。
4．了解设置Protel99SE文件管理方法。
二．实验设备
计算机，Protel99SE软件。
三．实验内容
1．启动protel99se。
方法1：
从“开始”菜单启动；
方法2：
使用“开始”菜单中的快捷命令启动；
方法3：
利用桌面快捷方式启动；
方法4：
通过设计数据库文件启动。
2．创建一个新的设计数据库文件（建立一个设计任务即一个工程项目）
步骤：
1）.【File】|【New】
2）.Location选项卡，DesignStorageType（设计保存类型）选取MSAccessDatabase；单击Browse按钮，选择文件的存储位置；在DatabaseFileName文本框中输入数据库名称，Protel99SE默认文件名为"Mydesigh.ddb"。
3）.单击【OK】们就创建了一个新的设计数据库文件。
要求：
①、注意区分DesignStorageType设置中选MSAccessDatabase与WindowsFileSystem区别；
②、在Password选项卡中为数据库设置口令，打开有口令的数据库时，必须输入口令，Name处填Admin
3．DesignTeam（设计团队管理）。
添加删除设计团队成员并为每个成员赋予工作权限练习。
4．建立设计文档练习
1）新建数据库文件夹
选择File菜单下的New命令，在文件类型中选择DocumentFolder，单击OK按钮，默认文件夹名为Folder1，将Folder1重新命名为Test。
2）新建原理图设计文件
在Test文件夹下，选择File菜单下的New命令，在文件类型中选择SchematicDocument，单击OK按钮，生成原理图设计文件，默认名为Sheet1.sch，将Sheet1.sch重新命名为poweramp.sch。
3）新建原理图元件库文件
在Test文件夹下，选择File菜单下的New命令，在文件类型中选择SchematicLibraryDocument，单击OK按钮，生成原理图元件库文件，默认名为Shlib1.Lib，将Shlib1.Lib重新命名为poweramp.Lib。
4）新建印制电路板文件
在Test文件夹下，选择File菜单下的New命令，在文件类型中选择PCBDocument，单击OK按钮，生成印制电路板文件，默认名为PCB1.PCB，将PCB1.PCB重新命名为poweramp.PCB。
5）新建元件封装库文件
在Test文件夹下，选择File菜单下的New命令，在文件类型中选择PCBLibraryDocument，单击OK按钮，生成元件封装库文件，默认名为PCBLIB1.LIB，将PCBLIB1.LIB重新命名为power.LIB
5.文档的打开、关闭、删除、恢复、导入、导出练习
6．选择适当的菜单命令，将打开的文件窗口进行水平分割、垂直分割及平铺。
实验二Protel99SE原理图设计环境配置
一．实验目的
掌握99SE中通过菜单Design/Options和Tools/Preferences两个命令来完成环境设置方法。
二．实验设备
计算机，Protel99SE软件。
三．实验内容
1、在D盘根目录下以姓名为名建一设计数据库，姓名.ddb，保存类型为MSAccessDatabase。
打开该数据库。
2、将“Documents”文件夹重新命名为“exam”。
3、在exam下建一原理图，命名为LX.sch。
4、自定义图纸大小：
宽度为1850、高度为1450，垂直放置，显示边框，不显示参考边框和标题栏，工作区颜色为170号色。
网格设置：
SnapOn为10像素，Visible为10像素。
字体设置：
系统字体为仿宋体、字号为8，字形为斜体。
可视网格为点状。
把光标设置成大十字90度。
5、图纸标题栏在右下角，标题栏格式如下：
边框直线为小号（small）直线，颜色为3号，文字设置：
仿宋、常规、四号、黑色。
注意：
1）画标题栏线一定用Place/DrawingTools/Line，不能用Place/Wire。
2）写汉字一定用Place/Annotation，不能用Place/netlabel。
6、设置Organization选项卡
7、设置栅格参数，观察
1）栅格（Grids）：
SnapOn与Visible参数大小的作用
2）电气栅格（ElectricalGrid）：
GridRange参数大小的作用
8、设置自动滚屏方式为：
Autopanoff
9、在原理图文件LX.sch中，练习打开及关闭MainTools（主工具栏）、WiringTools（布线工具栏）、DrawingTools（绘图工具栏）、PowerObjects（电源及接地工具栏）、DigitalObjects（常用器件工具栏）、SimulationSources（信号仿真源工具栏）、PLDToolbar（PLD工具栏），利用菜单命令和键盘功能键放大及缩小原理图。
10、设计管理器打开与关闭（DesignManager）
11、图样的放大与缩小、刷新等（zoomin，zoomout，refresh，end，pageup，pagedown）。
12、在优选项下设置Auto-junction。
选Place/Wire绘制导线，观察在绘制T型导线时是否自动产生节点。
实验三原理图绘制练习一
一．实验目的
1、熟悉并逐渐记忆常用元器件所在的元器件库。
2、熟悉元件属性设置
3、熟悉原理图连线工具使用
二．实验设备
计算机，Protel99SE软件。
三．实验内容
1.装入元件库
1）.打开原理图管理浏览（编辑）器
在工作窗口为原理图编辑器窗口的状态下,单击设计管理器顶部的BrowseSch标签即可打开原理图管理浏览器窗口
2）.单击Add/Remove
3）.单击选择所需的库文件,然后单击ADD按钮、OK按钮。
实例练习：
将库文件"MiscellaneousDevices.ddb","DallasMicroprocessor.ddb","IntelDatabooks.ddb",，"ProtelDosSchematicLibraries.ddb"依次装入。
2.放置元件
在元件库中选定所需元件,然后放置元件到设计面板上.
实例练习：
将SCR、RES1、AND、BELL、CON1、XOR元件依次放到设计面板
3.删除元器件
1）菜单命令【Edit】|【Delete】
2）当光标变为十字形后,将光标移到要删除的元件处，单击鼠标左键即可将所指元件删除.此后，程序仍处于删除命令状态，若要退出单击鼠标右键或按ESC键退出命令状态。
实例练习：
将SCR、RES1、AND、BELL、CON1、XOR元件依次删除后，在重新放置。
4.元件移动
菜单命令:
【Edit】|【Move】|【Move】
实例练习：
移动SCR
步骤:
1）.执行移动命令.
2）.点选元件
3）.移动元件
技巧:
直接用鼠标左键单击元件,保持左键按下状态（此时光标变为十字形）,移动鼠标即能进行单个元件的移动.
5.元件的旋转
【Space】:
每击一下元件旋转90°。
X键:
每击一下使元件左右对调.
Y键:
每击一下使元件上下对调
实例练习：
对XOR进行元件的旋转练习
6.编辑元件的属性
实例练习：
编辑单片机RES1的属性。
步骤:
1）.用鼠标左键双击元件RES1
2）.在弹出的对话框中设置元件的属性,主要设置以下属性.
【LibRef】:
元件库中的型号（不允许修改）
【Footprint】:
元件的封装形式,输入axial0.3
【Designator】:
元件序号,输入R1
【Part】:
元件标示值,输入4.7KΩ
【Sheet】:
图纸号,暂时不填.
【Part】:
功能块序号,此项属性用于含有多个相同功能块的元件.
3）.设置结束后,单击OK按钮即可.
7、绘制如下电路
步骤：
1）放置元件并编辑属性。
提示：
电路中的所有元件都取自集总参数元器件库（MiscellaneousDevices.ddb/MiscellaneousDevices.lib）。
2）绘制导线，设置导线属性
3）放置电路节点，设置节点属性。
4）选取电源和地线工具，试更改它们的形状和标记。
注意：
画导线一定用Place/Wire，不能用Place/DrawingTools/Line。
试理解连线工具和绘图工具的用途。
WiringTools（连线工具）有电气特性；DrawingTools（绘图工具）无电气特性。
8、练习优选项下DragOrthogonal功能
9、练习优选项下EnableIn-PlaceEditing功能
10、练习Edit/Move/Drag与Edit/Move/Move区别
实验四原理图绘制练习二
一．实验目的
1、熟悉优选项下PinOptions、Multi-PartSuffix、AddTemplatetoClip的功能。
2、熟悉元件查找
3、熟悉电路图连线工具（WiringTools）与绘图工具（DrawingTools）的区别
二．实验设备
计算机，Protel99SE软件。
三．实验内容
1．启动Protel99se,新建一个设计数据库文件,名称定为"姓名".ddb.
2.启动电路原理图编辑器,建立一个原理图文件,命名为"姓名".sch.
3．利用Find查找元件74ALS00，调入原理图中。
如何使U?
A、U?
B、U?
C、U?
D修改为U?
：
1、U?
：
2、U?
：
3、U?
：
4
4.装入元器件库MiscellaneousDevices.ddb和ProtelDOSSchematicLibraries.ddb.
5.调取Z80ACTC元件，打开Preferences对话框，修改PinName和PinNumber参数，观察元件图形变化。
6.练习绘图工具（DrawingTools）的使用。
要求对属性进行设置，如放置导线需设置线宽、线型、线色；放置文本需设置字体、字号、字颜色等。
思考：
绘图工具（DrawingTools）在画电路图时起什么作用？
7、执行Place/Annotation可放置中文或英文字符串，也可在下拉选取（如图所示本例选.DATE）。
观察优选项下ConvertSpecialString对字符的影响
8、新建一原理图文件，绘制出下图所示的电路图。
要求设置Organization选项卡的相关信息
9、将电源电路复制到*.doc文档中，注意观察AddTemplatetoClipboard（去掉图纸模板复制到剪切板）复选框的作用。
实验五元器件图形符号的编辑
一．实验目的
1、练习利用元件库编辑器来生成元件；
2、练习编辑和创建自己的元件库。
二．实验设备
计算机，Protel99SE软件。
三．实验内容
1、编辑元件
原理图元件引脚编号用于和PCB封装焊盘号相对应。
在学习过程中发现Protel99se原理图文件默认包含的Miscellaneous.lib元件库文件中提供了Diode元件，但是其引脚编号为1、2，而在PCB元件封装库中二极管常用DIODE-0.4、DIODE-0.7的焊盘号是A、K，这两者不一致，需要修改。
下面我们就将元件符号引脚1、2修改为A、K
步骤：
1）在原理图编辑状态下，在元件列表中找到DIODE，单击EDIT进入元件库编辑器界面。
2）双击引脚，进入引脚属性界面，将Nunber（引脚号）1修改为A，2修改为K
3）单击Group窗口下面的Description按钮，进行设置。
4）File/save保存
注意：
这种方法将原库作了修改，为了不修改原库，通常将要编辑的元件复制到自己的库中在修改。
2、创建新元件---不含子件
步骤
1）文件/新建文档，选择SchematicLibraryDocument，单击OK按钮，生成原理图元件库文件，默认名为Shlib1.Lib，将Shlib1.Lib重新命名为Sanjiguan.Lib。
2）打开Sanjiguan.Lib，进入元件库编辑器界面，利用绘图工具绘制元件符号，各引脚一定要用Place/Pins完成，并设置引脚属性（引脚名、引脚号。
引脚电气特性、引脚长度等）。
3）工具/重命名元件，NPN
4）单击Group窗口下面的Description按钮，进行设置。
5）File/save保存
3、创建新元件---含子件
新建一个名为“元件库.ddb”数据库，设计保存类型为MSAccessDatabase，打开该数据库，然后在其内Documents文件夹下新建一个SchematicLibraryDocument，命名为：
74LS20元件.lib。
建名为74LS20，内部为2个四输入与非门，封装为SOP14，该元件引脚名称及排序示意图如图所示。
引脚编号
引脚名称
电气特性
显示状态
1
1A
Input
显示
2
1B
Input
显示
3
NC
4
1C
Input
显示
5
1D
Input
显示
6
1Y
Output
显示
7
GND
Power
隐藏
8
2Y
Output
显示
9
2A
Input
显示
10
2B
Input
显示
11
NC
12
2C
Input
显示
13
2D
Input
显示
14
VCC
Power
隐藏
4、将常用元件整理到一个库下，方便使用
新建Ex.lib库文件，从已有的元器件库中找到下列元件，然后拷贝粘贴到Ex.lib文件中，按下图所示重命名。
5、新建一原理图，从Ex.lib中调取元件到原理图中。
6、新建该元件符号，注意使用优选项下Single‘\’Negation的使用
实验六原理图绘制练习三
一．实验目的
1、熟悉利用总线绘制原理图
2、熟悉网络标号及I/O接口使用。
3、熟悉阵列式粘贴、元件全局属性编辑、元件自动编号等快速绘制原理图技巧
4、熟悉ERC检测
5、学习生成报表文件
二．实验设备
计算机，Protel99SE软件。
三．实验内容
1、总线、总线出入口、网络标号、I/O接口的使用
绘制如图电路。
注意总线、总线出入口、网络标号、I/O接口的使用及其属性设置、网络标号格式。
除了采用总线方式和使用网络标号来表示元件的电气连接关系外，还可以使用I/O端口来进行连接，其方式与网络标号类似，具有相同名称的I/O端口标记的引脚在电气上都是相连的。
与网络标号不同的是，网络标号可以关联到导线的任何地方，而I/O端口只能连接到一根导线或引脚的末端，另外，I/O端口能够实现不同原理图文件间的电气连接，因此I/O端口经常使用在层次原理图设计中。
2、绘好图后
（1）请进行电气规则检查（选择Tools/ERC菜单）；
（2）请做元件表（选择Report/BillofMaterial或Edit/ExporttoSpread菜单）；
（3）请做网络表（选择Design/CreateNetlist）。
3、利用阵列式粘贴放置如下电阻；利用全局属性编辑功能将电阻R?
修改为RL?
；利用元件自动编号功能将8个R?
电阻改为R1、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8
实验七原理图绘制练习四
一．实验目的
熟悉层次原理图的设计思路
二．实验设备
计算机，Protel99SE软件。
三．实验内容
层次原理图设计分“自上而下的设计方法”和“自下而上的设计方法”两种。
1、采用自上而下的设计方法将电路改画为层次电路，其中方波输出uo1为子图1，三角波输出out为子图2。
2、采用自下而上的设计方法将电路改画为层次电路，其中方波输出uo1为子图1，三角波输出out为子图2。
3、请进行电气规则检查（选择Tools/ERC菜单）；
4、请做元件表（选择Report/BillofMaterial或Edit/ExporttoSpread菜单）；
5、请做网络表（选择Design/CreateNetlist）。
实验八PCB设计基本操作
一．实验目的
1、熟悉PCB编辑器的构成
2、熟悉PCB工作层参数的设置
3、熟悉PCB系统参数的设置
4、熟悉封装库
5、熟悉绘制工具使用
6、熟悉元件放置、移动、删除等操作
二．实验设备
计算机，Protel99SE软件。
三．实验内容
1、启动印制电路板设计编辑器，建立一个PCB文件，命名为EX1.pcb。
2、元件封装库添加/删除练习。
Browse—Libraries—Add/Remove选择相应封装库。
1）添加InternationalRectifiers.lib库
2）添加Transformers.lib库
3）添加PGA.lib库
4）移除PGA.lib库
3、选AXIAL0.6，点击Place将AXIAL0.6（电阻封装）放入PCB工作区。
双击AXIAL0.6对其属性进行编辑
原理图中元件序号（Designator）对应于电路版图中封装的元件序号（Designator）
原理图中元件参数（PartType）对应于元件封装的注释（Comment）
原理图中元件封装名称（Footprint）对应于元件的封装名称（Footprint）
原理图中元件管脚号对应于元件封装的焊盘号
4、同样将DIODE0.4、Sip2、To-52放入PCB工作区，选底层，place/InteractiveRouting手工布线（如图）。
手工布线时利用shift+space可改变走线形式。
5、选择Design/Option菜单命令，打开工作层设置对话框，进行相关设置观察效果。
6、设置Option选项卡，观察各功能效果
7、添加机械层
8、设置系统参数。
通过选择Tools→Preferences菜单命令，打开系统参数设置对话框，分别对Option（一般属性）、Display（显示）、Colors（颜色）、Show/Hide（显示与隐藏）、Default（默认参数设置）等选项进行设置。
9、分别放置焊盘、过孔并设置其属性练习
10、放置汉字练习。
Place/Chinese
11、放置字符串练习
12、放置坐标、尺寸线、设置原点练习
13、放置圆心弧、边沿弧、任意角度弧、整圆练习
14、练习元件放置、移动、删除、拖动等操作
15、在pcb图放置DIP-8和DIP-14，首先画一根连接DIP-8封装3脚的铜膜连线，然后更换板层，将该铜膜线连接到DIP-14封装的8脚，观察过孔在铜膜连线中的作用。
提示：
画铜膜线：
使用放置工具箱中的画铜膜线工具或菜单（place/InteractiveRouting）画铜膜线。
使用shife+空格键更换走线方式；使用小键盘上的星号键在顶层和底层之间切换。
观察：
Place/Line与place/InteractiveRouting，使用小键盘上的星号键效果区别
16、建立单层板执行菜单Design/LayerStackManager，在弹出窗口的左下角单击Menu按钮，在弹出的菜单选择ExampleLayerStack/SingleLayer。
这时电路板顶层变成元件面（ComponentSide），而底层变为焊接面（SolderSide）.
17、在电路板上为已有的焊盘和铜膜线添加轮廓。
提示：
添加轮廓线的方法是在电路板图上画焊盘和过孔，并用铜膜线连接这些焊盘和过孔，然后使它们进入选择状态，选择菜单Tool/OutlineSelectedObjects菜单
实验九PCB操作练习一
一．实验目的
1、熟悉自定义规划一块电路板
2、熟悉通过添加网络表至PCB板
3、熟悉PCB布局、布线的基本方法
二．实验设备
计算机，Protel99SE软件。
三．实验内容
1、绘制如图电路，对器件属性添加相应封装，封装类型见表，ERC检测无误，创建网络表。
Designator
（元件编号）
Footprint
（封装类型）
所属封装库
C10
0603
PCBFootprints.lib
XTAL1
1808
PCBFootprints.lib
U9
SOJ-14
PCBFootprints.lib
R5
0805
PCBFootprints.lib
R2
0805
PCBFootprints.lib
R1
0805
PCBFootprints.lib
2、规划一块60mmx60mm的PCB板
（1）执行file/new选pcbdocument新建一个PCB文件并打开
（2）执行View/Toggle将英制转换为公制单位（mil转mm）
（3）执行Edit/Origin/Set在工作区设置相对原点
（4）绘制PCB板的物理轮廓。
用鼠标单击电路板设计环境底部的机械层（若无该层需创建）标签，利用Place/Line画4条线。
打开线属性设置坐标确定线的位置。
第一条线坐标（0,0）（60,0）；第二条线坐标（0,0）（0,60）；第三条线坐标（0,60）（60,60）；第四条线坐标（60,0）（60,60）。
这样在机械层就定义了60mmx60mm的PCB板轮廓
（5）绘制PCB板的电气边界。
用鼠标单击电路板设计环境底部的KeepOutLayer，将禁止布线层设置为当前层，利用Place/KeepOut/Track画4条线。
打开线属性设置坐标确定线的位置。
第一条线坐标（5,5）（55,5）；第二条线坐标（5,5）（5,55）；第三条线坐标（55,5）（55,55）；第四条线坐标（5,55）（55,55）。
3、在刚规画好的PCB板中添加PCBFootprints.lib封装库
4、执行Design/LoadNets，弹出Load/ForwardAnnotateNetlist对话框。
单击Browse按钮找到网络表单击OK，若无误单击Execute（有错误需修改）。
5、元件布局之前，需将坐标原点恢复为绝对原点。
执行菜单命令Edit/Origin/Reset即可恢复坐标系统的原点为绝对原点。
因为自动布局器的规则都是以绝对原点为参考点的，如果不将当前原点回复为绝对原点，元件可能会被放置到相对于你所建立的当前原点的栅格之外。
6、执行Tools/AutoPlacement/AutoPlacer进行元件自动布局
7、根据制版要求手工调整元件布局
8、执行AutoRout/All菜单命令自动布线
9、根据制版要求手工调整布线
人工布线：
Place/InteractiveRouting
推线：
在布好线后，若果人工修改布线，往往需要推线功能。
要具有推线功能，需要执行菜单Tool/Preferences，在弹出窗口中将Interactive
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