AltiumDesigner10实验实训指导书.docx

1、AltiumDesigner10实验实训指导书Altium Designer summer 10实验指导实验一 原理图设计基础一实验目的1.认识Altium Designer 10窗口界面2.熟悉原理图设计环境3.熟悉原理图设计步骤和方法4.掌握原理图元件库的使用二实验内容绘制单片机基本应用电路原理图三实验步骤1新建项目文件1）执行菜单命令【文件】【新建】【项目】【PCB 工程】，执行完后在Project工作面板中将出现如图1-1所示项目文件。2）执行菜单命令【文件】【保存工程】 ，弹出保存路径菜单，确定保存路径和输入项目文件名为“单片机基本应用电路” 保存。如图1-2所示。 图1-1 新建项

2、目文件 图1-2 保存项目文件2新建原理图文件执行菜单【文件】【新建】【原理图】，在Project工作面板的项目文件下新建一个原理图文件Sheet1.Schdoc，保存为“单管放大电路.Schdoc”保存后效果如图1-3所示。 图1-3 新建并命名原理图文件 图1-4 原理图图纸设置对话框3原理图图纸设置执行菜单【设计】【文档选项】，弹出【文档选项】对话框。如图1-4所示，图纸类型设置为A4，显示标准标题栏，可视栅格、捕捉栅格均设置为10，电气栅格设置为4。4装载原理图元件库电路中所包含的元件类型有：电阻、电容、三极管。这些常用的元件在集成库Miscellaneous Devices.IntL

3、ib中都可以找到。默认情况下，创建原理图文件时，该库会自动加载，若在库列表中无此元件库，可通过下面方法加载。在Libraries工作面板上单击【库】 ,弹出如图1-5所示对话框。单击选项下方【添加库】按钮，选择添加Miscellaneous Devices.IntLib，单击打开添加库完成，如图6所示。 图5 添加元件库 图6 添加Miscellaneous Devices.IntLib5放置调整元件1）在Miscellaneous Devices.IntLib中，在元件库中查找电阻如图1-7所示。放置电阻R1，光标变为十字2）此时按下Tab键，设置元件属性，主要是：标号（Designator

4、）、Value等，“注释”一般设置不可见。如图1-8所示。3）然后依次查找并放置无极性电容（Cap）、电解电容（Cap Pol2）、开关（SW-PB）、晶振（XTAL）等。 图 1-7放置电阻 图1-8 电阻属性设置6查找元件如果所用器件不在标准库中，可以到Altium Designer 09自带库中查找。在如图1-7的【库面板】点【搜索】出现如图1-9搜索库对话框。 图 1-9 搜索库界面 图 1-10 搜索到库元件后界面域：name 器件名称；library库；description 描述。运算符：equals等于，contains 包含。模糊搜索元器件时，选contains值：在此填入元

5、器件的型号，如P89C51RC范围：“可用库”是已经导入的库；“库文件路径”表示搜索左侧路径中指定位置处的库。路径：设置搜索的元器件所在库的路径，注意该处“包含子目录”要对勾。设置完毕后，在图1-9上点击【搜索】开始搜索库元件，搜到后图1-10所示。然后放置即可。7.绘制电路1）绘制导线、网络、总线等，完成电路的绘制。2）给原理图器件编号，【工具】【注解】。（可以采用【工具】【静态注释】8.编译【工程】【compile document *.SchDoc 】，如果编译有错，会跳出【Message】窗口，如图1-11所示，根据提示信息改错。直到编译通过。图1-11 Message窗口9.保存。四

6、思考题总结常用的快捷键Ctrl+Pagedown图纸充满屏幕Ctrl+鼠标滚轮放大缩小P+P导入元器件P+N添加netCtrl+拖拽SCH下连线跟着器件走Shift+拖拽SCH下复制元器件C+C项目编译实验二 电路原理图设计进阶一实验目的1.掌握查找相似对象、SCH Inspector（检查器）面板、SCH Filter（过滤器）面板、SCH List列表面板等功能的使用方法。2.掌握多图纸设计方法3.掌握联合、片段和设备片的区别。4.掌握原理图设计的特色功能二实验内容绘制双声道极高保真音频功放系统电路三实验步骤1采用自上而下的层次设计方法，绘制“双声道极高保真音频功放系统电路”原理图。1）底

7、层模块设计绘制子原理图（1）新建工程AudioAMP.Prjpcb，在该工程中新建子原理图，分别是AMP_L.SchDoc、AMP_R. SchDoc、POWER. SchDoc。图2-1 新建工程及原理图文件（2）在子原理图的设计中，为了保证子原理图与上层原理图之间的电气连接，需要根据具体的设计要求放置相应的输入/输出端口。例如AMP_L.SchDoc中使用的端口是DC+40V_L、 DC-40V_L 和GND_L。（3）放置端口，完成子原理图AMP_L.SchDoc的绘制，如图2-2所示。同样方法，完成AMP_R. SchDoc和POWER. SchDoc的绘制。其他原理图见课本P109页

8、图3-50和图3-51。图2-2 子原理图之一2）生成图标符号并完成顶层原理图（1）在当前工程中添加一个新的原理图文件audioAMP.SchDoc，如果所示该文件将会成为顶层原理图。如图2-3所示。2-3 新建顶层原理图（2）选中在图2-3面板中选中audioAMP.SchDoc文件，执行【设计】【HDL文件或图纸生成图标符】命令，弹出图2-4 Choose Document To Place 对话框图2-4 Choose Document To Place 对话框选择原理图文件“AMP_L.SchDoc”，单击确定。光标上会生成一个图标符符号，选择适当位置，单击鼠标左键，即可放置一个图表符

9、。生成的图表符中，其标识以及所代表的子原理图文件都已经自动设置好，图纸的入口也自动生成，其名称以及IO类型与子原理图中设置的IO端口对应。通过以上方法，依次生成各子原理图对应的图表符号，如图2-5所示。 图2-5生成3个图标符 图2-6更改图纸入口后（3）根据情况可以改变图表符的形状大小。单击图纸入口，拖动到合适的位置，如图2-6所示。（4）图纸入口与对应子原理图的端口应该是匹配的。不匹配时，可以通过【设计】【同步图纸入口和端口】命令来进行同步匹配。若已完全匹配，执行该命令后，如图2-7所示。图2-7 同步匹配（5）布线，将对应的图纸入口进行连接完成顶层原理图。2采用查找相似对象、SCH In

10、spector（检查器）面板、SCH Filter（过滤器）面板、SCH List列表面板等对原理图中的属性进行修改。3.把“双声道极高保真音频功放系统电路”中的相关电路保存为联合、片段、设备片。四思考题1联合、片段、设备片有什么区别2找相似对象、SCH Inspector（检查器）面板、SCH Filter（过滤器）面板、SCH List列表面板等如何实现元件属性批量修改。实验三 绘制原理图元件库一实验目的1掌握原理图元件库的制作过程。 2熟悉菜单和工具栏的基本使用。二实验内容1.创建一个库元件STC11F022.为库元件添加封装3.绘制STC11F02单片机最小系统电路三实验步骤1.创建一

11、个库元件（1）执行【文件】-【新建】-【库】-【原理图库】命令，保存，命名为:myschlib.SCHlib。如图3-1所示。图3-1 新建库元件界面单击右下角【SCH】【SCH library】调出SCH library面板，如图3-2所示。该库中已经默认添加了一个元件component_1 。 图3-2SCH library面板 图3-3 【PIN特性】对话框（2）执行【工具】【文档选项】命令，设置相关参数（3）执行【放置】【矩形】命令，放置一个矩形（4）执行【放置】【放置引脚】命令，放置引脚，注意带“”的一段朝外，按下TAB键，弹出3-3所示的【PIN特性】对话框。v 电气类型 Pass

12、ive:不关心 I/O：双向 Input：输入 Output：输出 power：电源 Open emitter ：发射极开路 Open collector：集电极开路 HIZ：高阻v 隐藏：设置该引脚是否隐藏v 低电平使能引脚： 图3-4整个名称取反 图3-5 一个字符取反 【工具】-【设置原理图参数】，在【否定信号】前打钩。 当反斜杠在整个显示名称最前面时：整个名称带横杠，如 当反斜杠在显示名称字符后面面时：反斜杠前面的一个字符带横杠，如图3-5所示。 图3-6 放置所有引脚图 3-7 调整后放置所有引脚（5）设置完毕，单击“确定”按钮，关闭对话框。放置引脚，同样的方法放置其他引脚，如图3-

13、6所示。（6）为了便于绘图对原理图符号进行适当调整，如图3-7所示。（7）设置器件属性：单击SCH library面板的【元件名】栏中的【编辑】，或者原理图符号上【单击鼠标右键】-【工具】-【器件属性】，弹出Library Component Properties对话框，如图3-8所示。 Default designator:默认的库元件标示符，例如IC? 注释：库元件型号说明，这里设定为STC11F02 描述：库元件的性能描述，这里为”8-bit microcontroller,2kB flash” 类型：默认即可 Symbol reference：为所绘制的库元件重新命名。这里为STC11

14、F02 锁定PIN：选中该复选框后，所有的引脚将和库元件成为一个整体，这样不能在原理图上单独移动引脚。务必选中，否则绘图时容易出麻烦。 在图纸中显示全部PIN（包括隐藏的）：选中后，原理图上会显示该元件的全部引脚。 本地化：设置引脚、边框、填充的颜色。 编辑PIN：打开【元件管脚编辑器】，编辑引脚。图3-8 Library Component Properties对话框2.为库元件添加封装（1） 执行【工具】-【模式管理器】命令，打开【模型管理器】，如图3-9 图3-9【模型管理器】对话框 图3-10 【PCB模型】对话框（2） 单击【add footprint】，打开【PCB模型】对话框，如

15、图3-10所示。（3） 单击【浏览】，打开【浏览库】对话框，如图3-11所示，【浏览库】对话框中显示了当前可用的封装库信息。单击【发现】按钮，进入【搜索库】对话框，如图3-12所示。 图3-11 【浏览库】对话框 图3-12 【搜索库】对话框 域：输入name 运算符：contains 值：DIP20（SOP是贴片，数字是引脚数；DIP是双列直插）在图3-12界面中设置完成后，点【搜索】开始搜索库，进入【浏览库】对话框，如图3-13所示。 图3-13 【浏览库】对话框 图3-14加载封装提示框 在图3-13中，选择合适的封装，点【确定】，关闭【浏览库】对话框，弹出加载封装提示框，如图3-14所

16、示。单击【是】，加载相应的库，【PCB模型】对话框中已经加载选中的封装，如图3-15所示。单击【确定】，关闭【PCB模型】对话框。封装显示在【模型管理器】对话框中，如图3-16所示。 图3-15 加载封装 图3-16封装已经添加3.绘制STC11F02单片机最小系统电路图3-17 STC11F02单片机最小系统电路四思考题1简述制作原理图元件库的基本过程？2创建原理图元器件有那几种方法？实验四 印刷电路板设计一实验目的1掌握PCB设计流程，手动布局以及自动布线的方法；2理解导向生成PCB的方法以及布线规则的设置；3了解PCB布局的方法。二实验内容设计图“STC11F02单片机最小系统电路”的P

17、CB板。三实验步骤 1 新建和设置PCB文件执行菜单命令：【文件】-【新建】-【PCB】，新建一个PCB文件，保存为STC11F02.PcbDoc，如图4-1所示 图4-1 新建PCB文件 图4-2 PCB filter面板 2绘制改变板子形状第1步：首先是在 Keep Out Layer层。使用绘图工具绘制板子形状。第2步：选中绘制的板子外形边框线；绘制完后，采用查找相似对象的方法，选中绘制的线条；或采用“PCB filter面板”如图4-2所示， 输入“iskeepout”过滤词，可选中在Keep Out Layer层绘制的线条。 图4-3 生成的板框 图4-4 焊盘属性第4步，执行【设计

18、】-【板子形状】-【按照选择对象定义】，生成PCB外形，如图4-3所示。2加螺丝孔： 切换到机械层，即点击Mechanical 1方法一：在合适的位置画个圆圈即可。不在赘述方法二：在PCB上放置焊盘，设置好直径，将孔属性中进行如下设置即可。“镀金的”的对钩去掉。因为是螺丝孔，无需镀金。如图4-4所示方法三：放置过孔，螺丝孔，经常把“网络”连接到GND，如图4-5所示 图4-5过孔属性 图4-6 加螺丝孔后线路板在此采用过孔的方法放置4个螺丝孔，如图4-6所示。3装载元件和手动布局 （1）原理图中，使用【设计】/update PCB document命令，或者在在PCB编辑器中【设计】/Impo

19、rt Changes From 命令，系统打开如图4-7的【工程更改顺序】窗口 图4-7 【工程更改顺序】窗口 图4-8验证后的【工程更改顺序】窗口（2）单击【工程更改顺序】窗口中的“生效更改”按钮，对进行更改验证，并显示出手影响元素检查后的结果，如图4-8所示。检查无误的信息以绿色的“”表示，检查出错的信息以红色的“”表示，显示检测不通过的原因。（3）根据检查验证结果重新更改原理图中存在的缺陷，直到通过为止。单击“执行更改”按钮，将元器件、网络表装载到PCB文件中，如图4-9所示。所有元件的封装导入到PCB环境中，如图4-10所示。 图4-9接受后的【工程更改顺序】窗口 图4-10导入封装后

20、（4）根据信号流动方向，以及将接口类元器件放置在PCB板边缘的原则对元器件进行手动布局。交互选择：当在SCH原理图中选中元器件时，PCB环境下对应的元器件，也被选中。（5）手动布局过程中常用快捷键表4-1；完成布局，如图4-11所示。表4-1 手动布局常用快捷键快捷键说明A调出“排列”菜单I+L在矩形区域内排列L调出【视图配置】对话框空格旋转元件G点出标尺;例如G+G是设置跳转栅格R+P测量两个部件之间的距离R+M测量两个点之间的距离Q公尺和英尺切换图4-11 完成布局 图4-12 规则对话框4布线规则设置：尤其是一些线的宽度和距离。例如地线和电源线。【设计】【规则】【Routing】【Wid

21、th】，在此单击鼠标右键【新规则】，可以添加规则，如图4-12所示，其中“优先权”设置优先权，前面的优先权高。5手动布线：手动布线完成，如图4-13所示。表4-2 手动布线常用快捷键快捷键说明P+P放置焊盘P+T放置导线：按键，跳出快捷菜单提示 按Ctrl，单击Net，可在两个焊盘之间自动布线。 按大键盘的1键切换预布线 按大键盘的2键可以添加一个过孔（在拐角处） 按小键盘/放置过孔（过孔出现在导线末尾）按l键切换布线层 按小键盘*放置过孔（在拐角处）并在布线层切换。按“空格键”改变布线起始角度按Shift+空格，改变布线拐角类型弧形的拐角的弧度可以通过快捷键“，”（逗号）或“。”（句号）进行

22、减小或增加弧的半径。使用shift+“”快捷键则以10倍速度增加或减小控制。按Shift+A，调出蛇形布线，再按1和2改变转角，3和4改变间距，改变宽度。 按Shift+R，改变穿越方式。 按Shift+W，选择布线宽度（只能在min和max之间选择 ）。P+D+L放置尺寸标注Shift+S只显示当前层的对象Ctrl+点某线选中NET上的布线，变亮，其他变暗。Ctrl+Pagedown图纸充满屏幕鼠标滚轮上下移动Shift+鼠标滚轮左右移动Ctrl+鼠标滚轮放大缩小D+S+V通过设定定点，而改变PCB板边界形状D+S+R直接画出板子形状U删除布线P+D+L标出量的尺寸R+M(CTRL+M)测量

23、两点之间距离J+L定位到指定的坐标的位置。定位坐标应该为吸附尺寸的整数倍J+C定位到指定的元件处。在弹出的对话框内输入该元件的编号。 图4-13 布线完成6添加泪滴第1步：打开需要放置泪滴的PCB板，执行【工具】【滴泪】命令，弹出泪滴设置对话框，如图4-14所示。 图4-14 泪滴设置对话框 图4-15加泪滴后第2步：在“通常”设置栏中，如果选择“全部焊盘”，将对所有的焊盘放置泪滴；如果选择“全部过孔”，将对所有的过孔放置泪滴；如果选择“仅选择的对象”，将只对所选择的元素所连接的焊盘和过孔放置泪滴。在“行为”设置栏，“添加”单选按钮表示此操作将添加泪滴；“删除”单选按钮表示此操作将删除泪滴。在

24、“泪滴类型”设置栏，设置泪滴的形状，其中“Arc”和“Track”选择泪滴的形状。第3步：单击OK按钮，系统将自动按所设置的方式放置泪滴，效果如图4-15所示。7覆铜：可以增强抗干扰能力或散热能力。单击工具栏“放置多边形平面”图标或单击【放置】【多边形覆铜】，如图4-16所示，可进行覆铜设置。具体方法是： 图4-16 【多边形覆铜】对话框 第1步：设置好覆铜属性：层:选择要覆铜的层，Top Layer或者Bouttom Layer。连接到网络 ：选择覆铜连接的NET。多数选择GND。Pour Over Net Polygons Only:覆铜不跟要连接的NET成为一体。即覆铜不覆盖连接的NET。pour over all same net objects: 即覆铜覆盖拟连接的NET。死铜移除：打钩，可以出去死铜第2步：在要覆铜的层上画出铺皮外形即可完成覆铜。如图4-17所示。图4-17 覆铜效果图8生成元器件表：生成XLS格式的元器件列表，便于元件采购等。报告Bill Of Materials四思考题 1如何设置布线规则？2简述PCB板设计的流程。