自己绘制PCB图总结.docx
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自己绘制PCB图总结
1、准备阶段
1.1新建一个protel工程文件*.ddb:
File|New,设置工程类型、工程名、存储路径、密码等
1.2、在打开的*.ddb中Documents中,新建4种文件:
原理图文件*.Sch:
用于绘制原理图,File|New--SchematicDocument
原理图封装库文件*.lib:
绘制零件的原理图库,File|New--SchematicLibraryDocument
PCB图文件*.pcb:
用于绘制PCB图,File|New—PCBDocument
PCB封装库文件*.LIB:
用于绘制元件的PCB库,File|New--PCBLibraryDocument
2、绘制原理图(打开*.Sch文件)
2.1设置原理图属性:
Design|Options
可以设置图纸大小、水平/垂直放置、标题框显示、电气及显示网络格、公司信息等
2.2添加已有的原理图零件库
左侧的BrowseSch|Browse选择Libraries,然后选择Add/Remove,可以根据需要添加protel自带的原理图零件库,例如常用的ProtelDOSSchematicLibraries.ddb
2.3、放置需要的元器件
2.3.1放置零件库中的元器件
点击左侧的BrowseSch|Browse|Libraries下的某个具体的零件库,双击选择的零件,即可将该零件放到原理图中
2.3.2放置电源、地、网络标号、导线、总线等元件
首先显示WritingTools:
方法是View|Toolbars|WritingTools,然后单击相应的元件,即可将该零件放到原理图中;
或者在菜单的Place下面选择相应的元件。
2.4、修改元器件属性
双击待操作元件,主要修改Part|Attributes中的属性。
2.4.1LibRef:
输入元件在元件库中的名字(一般采用缺省值)
2.4.2Footprints:
输入或选择元件对应的PCB零件库中的PCB封装(需要知道常用封装,例如电阻封装AXIAL*.*,电容封装RAD*.*,二极管DIODE*.*等),这部分是必选项,否则无法生成PCB图
2.4.3Designator:
输入元件的标号(在一个工程中,元件的标号必须是唯一的)
2.4.4第一个Part:
输入元件参数(集成元件输入其名称;分立元件输入其量值)
2.4.5Sheet:
输入元件位置(一般为*)
2.4.6第2个Part:
输入功能套数,有的芯片里边含有多套功能完全一样的部件,如果芯片里只有一个部件,这里写1,如果有过个部件,则需要输入相应的部件号。
2.4.7其它勾选选项:
是否显示隐藏的引脚、隐藏的区域等
2.5、建立各元件之间的电气连接
2.5.1用导线建立电气连接:
Place|Wire(用于导线比较少的情况,最直接,也最好理解)
2.5.2用网络标号建立电气连接:
Place|NetLabel(用于导线过多,显示比较凌乱的情况;待建立连接的两个引脚,需要放置名称相同标号,就相当于在两个引脚间用导线进行了连接)
2.5.3用端口建立电气连接:
Place|Port(用于层次图设计,多张图纸之间元件的电气连接)
2.6、ERC电气检查:
Tools|ERC
Protel软件提供ERC工具,检查原理图是否存在设计错误;如果提示错误,则按照提示修改相应的错误,修改后再进行ERC检查,直到没有错误为止。
2.7、生成网络表:
Design|CreateNetlist
网络表是根据原理图生成PCB图的桥梁,是必选项;将来在PCB图设计中,通过Design|LoadNets将网络表导入到PCB图中。
2.8、原理图设计的其他问题
2.8.1元件在零件库里找不到咋办?
答:
在原理图零件库文件中,自己画所需要的零件,详见“3绘制原理图零件库”。
然后根据步骤2.2将该原理图零件库添加到protel工程文件中,后续处理参考2.2-2.7
2.8.2元件标号如何统一命名呢?
答:
采用Tools|Annotate来完成统一命名,解决标号冲突的情况
3、绘制原理图封装库(打开*.lib文件)
3.1新建一个零件:
点击左边的Add,在弹出的对话框中输入零件的名字
3.2绘制零件外形Place|Arcs----Beziers(外形根据实物进行绘制,不很重要,只是显示而已)
3.3放置引脚Place|Pins(引脚非常重要,是建立电气连接的唯一途径)
3.4逐个修改引脚属性:
双击引脚
3.4.1Name:
修改引脚名称(例如P0.0,放置引脚时要注意将Name放在零件外形里边)
3.4.2Number:
修改引脚序号(引脚序号都是从1开始递增,非常重要,必须与该元件PCB封装序号一致;两者实际上是通过引脚序号来完成电气对应的)
3.4.3Electrical:
设置引脚属性(I、O、IO、POWER、PASSIVE)
3.4.4其它勾选项
Dot:
该引脚是否设置为反向脚
CLK:
该引脚是否设置为是时钟脚
Hidden:
该引脚是否隐藏
Show:
是否显示Name
Show:
是否显示Number
3.5设置元件标注信息:
点击左边的Description,弹出的对话框
3.5.1Default:
设置元件的默认标注(例如:
U?
R?
L?
)
3.5.2Footprints:
设置元件可选的PCB封装(例如:
DIP20RAD0.1)
3.6导出原理图封装库
回到protel工程的Documents中,右击*.lib文件,选择Export;将该库文件导出;绘制原理图时如果需要用到该库,则通过步骤2.2进行添加
3.7其它问题
如何绘制多功能原理图封装?
4、绘制PCB图(打开*.pcb文件)
4.1设置PCB图属性:
Design|Options
可以设置信号层(SignalLayers)、内层(InternalPlanes)、机械层(MechanicalLayers)、保护层(Masks)、丝印层(Silkscreen)、其它层(Others)。
4.1.1SignalLayers信号层:
用于放置信号线
默认为两层(所谓的两层板),TopLayer和BottomLayer,可以根据需要通过Design|LayerStackManage来增加或删除某信号层。
4.1.2InternalPlane内层平面:
内层平面主要用于电源和地线。
默认无该层,因为电源和地线也可以走信号层。
如果在信号层无法走电源和地线,则可以通过Design|LayerStackManage来增加或删除某内层。
4.1.3MechanicalLayers机械层:
用于放置各种指示和说明性文字,例如电路板尺寸。
默认无该层,因为首选丝网层实现该功能。
可以根据需要通过Design|MechanicalLayers来增加或删除某机械层。
4.1.4Masks掩膜(保护层):
(一般不需要)
Top/BottomSolder:
阻焊层。
用于阻焊膜的丝网漏印,助焊膜防止焊锡随意流动,避免造成各种电气对象之间的短路。
Top/BottomPaste:
锡膏层。
用于把表面贴装元件(SMD)粘贴到电路板上。
4.1.6Silkscreen丝网层:
Top/BottomOverlay用于印刷标识元件的名称、参数和形状
4.1.7Other其它层:
//Keep-OutLayer禁止布线层:
此层禁止布线,用于规定板子的尺寸大小--必选项
//Multi-layer多层:
是否显示复合层,如果不选,则不显示过孔
//DrillGuide钻孔位置层:
确定印制电路板上钻孔的位置
//DrillDrawing钻孔图层:
确定钻孔的形状
4.1.8System:
(全部打钩即可)
//VisibleGrid:
网格是否显示(上面的控制TopLayer,下面的控制BottomLayer)
//Connection:
是否显示飞线
//DRCError:
是否显示自动布线检查错误信息
//PadHole:
是否显示焊盘通孔
//ViaHole:
是否显示焊盘通孔
4.2设置板子的物理尺寸
4.2.1设置板子的原点:
Edit|Origin|Set,这是规划板子尺寸的原点
4.2.2设置板子物理尺寸:
点击正下方的KeepOutLayer,用Place|Line来画板子尺寸
4.2.3长度单位选择:
用快捷键Q来选择英制单位mil还是公制单位mm
4.3放置板子的定位孔
定位孔用于将所作的电路板固定在某个平台上;定位孔通常放置在电路板的边缘,定位孔通过放置过孔的方式实现--Place|Via;双击Via,根据实际需要,通过设置Diameter和HoleSize改变过孔的内外直径。
4.4添加已有的PCB封装库
左侧的BrowsePCB|Browse选择Libraries,然后选择Add/Remove,可以根据原理图中的需要,添加protel自带的原理图零件库,例如常用的PCBFootprints.lib等。
4.5导入网络表
4.5.1导入网络表:
Design|LoadNets|Browses,将工程中Document下的*.net文件导入
4.5.2如果出现错误,则需要修改相应的错误,然后再重复4.4.1步骤
(常见错误:
原理图中元件没有添加封装名、原理图中元件的封装名与PCB库文件封装名不一致、PCB库文件中无原理图规定的封装名、原理图库文件的引脚号与PCB库文件对应的引脚号不一致等。
)
4.5.3导入元件:
当出现AllMacrosValidated,即所有错误都解决后,可以进行点击Execute,将所有元件导入到PCB文件中。
4.6元件布局
通过4.5.3导入的元件,是叠加在一起的,需要将元件逐个拿开,并进行合理布局。
有两种方法进行布局:
手动布局、自动布局
4.6.1手动布局:
逐个点击元件,放置到相应的位置
4.6.2自动布局:
Tools|AutoPlacement|AutoPlacer,选择一种自动布局方式,进行布局
4.6.3按照经验及规则,对布局进行调整(接插件放到板子边缘、器件走线路径最短等)
4.7布线
是PCB设计的最后一步,用于形成板子上的导线,有两种布线方法:
自动布线和手动布线。
4.7.1自动布线:
AutoRoute|All,protel可以根据指定规则进行自动布线,可以通过Autorouter修改该规则。
(自动布线优点是布线速度很快,但在实际工程项目中,很少使用自动布线,因为走线不是很合理)
4.7.2手动布线:
点击正下方的TopLayer或者BottomLayer,点击Place|InteractiveRouting,点击一个焊盘,然后进行手动布线,跟随虚线一直布线到另外一个焊盘;当布线结束后,这两个焊盘之间的虚线就会消失。
4.7.3手动布线的一些基本规则
1、布线时不要出现直角连接
2、TopLayer走线基本沿着水平/垂直走线,则BottomLayer沿着垂直/水平走线
3、一般电源线和地线要粗一些
4.8、PCB图设计的其他问题
4.8.1元件在PCB封装库库里找不到咋办?
答:
在PCB封装库库文件中,自己画所需要的零件,详见“5绘制PCB封装库”。
然后根据步骤4.4将该PCB封装库添加到protel工程文件中,后续处理参考4.5-4.7
5、绘制PCB封装库(打开*.LIB文件)
点击左边的Add,会弹出一个对话框,此时会有两种方式绘制元件的封装:
手动方式和向导方式
5.1手动方式:
在对话框中选择取消,进入手动模式
5.1.1放置焊盘:
使用Place|Pad,按照元件实物的尺寸放置焊盘
5.1.2设置焊盘属性:
双击焊盘,可以设置焊盘形状、标号、所在层等信息
X-Size,Y-Size:
焊盘X方向、Y方向尺寸
Shape:
选择焊盘形状(圆形、方形等)
Designator:
设置焊盘标号(非常重要,要与原理图封装标号一致)
HoleSize:
焊盘内径
Layer:
焊盘所在层(如果是通透的焊盘则选择MultiLayer)
5.1.3绘制PCB封装外形:
切换到TopOverLay,用Place|Track画线,画出其轮廓
5.2向导方式:
在对话框中选择NEXT,进入向导模式(省略)
5.3修改PCB封装名:
点击左侧的Rename,在对话框中输入想要的封装名。
将来画原理图的时候,给双击该元件,在Footprints中要写入相同的名字。
5.4导出PCB封装库
回到protel工程的Documents中,右击*.LIB文件,选择Export;将该库文件导出;绘制PCB图时如果需要用到该库,则通过步骤4.4进行添加
5.5其它问题
如何使用向导绘制PCB封装呢?
6关于层次图的设计
6.1先各自画原理图(元件标号可按照单张原理图一样设计,例如都是从U1-Ux,R1-Rx),当然要用端口建立图纸之间的连接
6.2建立一个新的sch文件,把扩展名改为prj
6.3在*.prj图上,执行Design|CreateSystemFromSheet...命令,选择一个SCH文件,回车确认
6.4把生成的方块,放置在合适的地方
6.5重复以上步骤,直至添加完所有相连的SCH文件,
6.6在*.prj图上,把每个方块具有相同端口(即Port)用导线相连.
6.7ERC检验若出现DuplicateSheetNumbers错误,表示是sheet编号重复。
解决方法如下:
打开SCH图,按快捷键,DO。
在弹出的option对话框中,单击organization标签,在下面的sheetNO.里面填好标号,不要重复
6.8各原理图中元件标号存在重叠的情况,解决方法是Protel中实现多张图的统一编号,解决方法如下:
6.9点击到*.prj图,再选择菜单Tools下Annotate选项,AnnotateOptions选在AllParts,再将Options标签下的Currentsheetonly项的小勾去掉,点击OK,完成
6.10在*.prj图上,在“UpdatePCB”中应改选“NetLabelandPortsGlobal:
网络标号&端口全局有效,即所有同层次子图中的同名端口之间,同名网络之间都视为相互连接。
”目的就是让在不同的图中的同名网络标志的线能连在一起
6.11在*.prj图上,生成网络表
6.12新建一个PCB文件,将上述网络表导入,然后再布局、布线