电子 CAD 技术课程综合设计（理工类）课程名称： 电子 CAD 技术 专业班级： 14 电气(2) 学生学号： 学生姓名： 所属院部： 机电工程学院 指导教师： 杜新征 2016 2017 学年 第 一 学期金陵科技学院教务处制1目 录一、实验目的和要求 .1二、实验仪器和设备 .1三、实验过程 .11、新建工程 .12、绘制层次原理图 .23、规划电路板 .114、自动布线 .13四、实验结果与分析 .141一、实验目的和要求本次实验是电子 CAD 课程的综合设计，要能够自己掌握制作 Protel 2004 原理图与 PCB 设计的方法，能够建立 PCB 工程绘制层次原理图，并能将之转化为 PCB 图。能够清楚绘制原理图的注意事项。二、实验仪器和设备Protel 2004 原理图与 PCB 设计实用教程课本、 2004 软件、电脑三、实验过程1、新建工程在自己的工作区间，如 C 盘桌面新建一个名为“信号发生器 设计”的文件夹，启动 ，新建一个工程，方法如图 1 所示。保存时可命名为“信号发生器设计.PrjPCB” 。图 1 创建新的工程22、绘制层次原理图2.1 分别绘制子原理图2.1.1 添加新的原理图文件在 Protel 2004 设计系统的主界面上执行菜单命令【File】 【New】【Schematic】 ，系统自动在当前项目下新建一个新的原理图文件，与此同时，系统将启动原理图编辑器。将新建的原理图文件更名为“89C52.SchDoc”后保存在设置的工程项目的文件夹里。图 2 添加新的原理图文件2.1.2 放置元件由于图纸参数默认，可以不进行修改可以省略该步骤。加载原理图核心元件“P89C52X2BN” 。具体步骤如下：（1）单击工作区域右侧的【Libraries】标签，打开【Libraries】工作面板。（2）单击【Libraries】工作面板上的【Search】按钮，打开【Libraries Search】对话框，并在对话框上部的编辑器内输入“P89C52” 。3图 3 【Libraries Search】对话框（3）设置完成后，单击【Libraries Search】对话框中的【Search】按钮，开始搜索。图 4 搜索结果4（4）找到对应的“P89C52X2BN” ，并将之添加到原理图中。图 5 放置核心元件（5）依次类推，找好相应的其它电子元器件并安排好其相应位置。图 6 元件全部放置完的电路原理图2.1.3 放置其它电气对象在电路原理图中所有的元件全部放置完成后，接下来需要为原理图放置其它的电气对象，包括放置输入/输出端口、电源以及电源地、导线、总线入口、网5络标签等电气对象。（1）放置输入/输出端口单击【Writing】工具栏中的放置端口按钮，光标上面会粘贴着一个端口，按下【Tab】键，设置好端口属性。图 7 【Port Properties】对话框图 8 放置输入/输出端口后的原理图6（2）放置电源以及电源地适当调整元件位置，再分别单击【Writing】工具栏中的电源与电源地按钮，放置好电源和电源地。图 9 放置电源以及电源地后的原理图（3）绘制总线、总线入口和导线单击工具栏中的总线、总线入口，并绘制导线，总线入口的方向可以通过按【Space】键修改。图 10 绘制完成总线、总线入口和导线的电路原理图7（4）放置网络标签单击【Writing】工具栏中的网络标签按钮，按下【Tab】按键对要标注的值进行设置。图 11 网络标签属性对话框图 12 放置完网络标签的电路原理图82.1.4 元件注释执行菜单命令【Tools】 【Annotate】 ，在弹出的元件注释对话框中在【Order of Processing】选择“Down Then Across” ，其余默认。图 13 【Annotate】对话框 单击 Update Changes List 按钮,确定后再选择【Annotate】对话框中的Accept Charges（Create ECO）按钮，弹出【Engineering Charges Order】对话框，单击 Validate Charges 按钮和 Execute Charges 按钮对变化进行执行。图 14 注释后的 89C52 模块电路原理图9依此类推，画出其余的几个电路原理图，在此不予赘述。图 15 ADC0804 模块电路原理图图 16 DAC0808 模块电路原理图102.2 生成图纸符号在 Protel 2004 原理图编辑器的主界面上执行菜单命令【Design】 【Create Sheet Symbol From Sheet】 。注意不要改变原理图中的输入/输出端口的 I/O 特性。对自动生成的图纸符号布局不满意的可以手动修改。图 17 生成图标符号2.3 绘制完成母原理图用导线与母线连接母原理图中的图标符号，并在总线上放置网络标号。图 18 母原理图2.4 编译形成层次关系在【Projects】工作面板中的 PCB 项目“信号发生器设计.PrjPCB”上单击鼠标右键，从弹出的右键菜单中选择命令【Compile PCB Project 信号发生器设计.PrjPCB】 。图 19 母原理图包含子原理图113、规划电路板3.1 新建 PCB 文件新建一个 PCB 文件，将它保存在“信号发生器 设计”文件夹里面。3.2 设置工作参数（1）图纸参数设置。在 PCB 编辑器中，点击【Options】 【Board Options】设置电路板参数。本项目采用默认设置。（2）PCB 优先选项。点击【Tools】 【Preference】设置。各项均为默认值。3.3 规划电路板（1）绘制 PCB 的物理边界1）单击 PCB 工作窗口下面的层标签中的 Mechanical1 标签，切换到机械层 Mechanical1 层面。2）执行【Place】 【Keepout】 【Track】 ，激活绘制导线命令来绘制 PCB 的实物边界。（2）绘制 PCB 的电气边界1）单击 PCB 工作窗口下面的层标签中的 Keep-Out Layer 标签，切换到禁止布线层（Keep-Out Layer） 。2）执行【Place】 【Keepout】 【Track】 ，激活绘制导线命令来绘制 PCB 的电气边界。电气边界要小于等于实物边界。3.4 载入网络表和元件封装导入元件封装。点击【Design】 【Import Change From PCB_Project1.PrjPCB】命令。将电路图元器件导入到 PCB 中来。12图 20 导入元件封装3.5 元件布局从原理图更新到 PCB 后，将元器件合理的安排其布局。注意有绿色的地方要修改焊盘的大小。图 21 手动布局图134、自动布线按照题目的要求，对 PCB 的布线进行修改，点击【Auto Rout】-【All】,在弹出的对话框中选择【Edit Layer Directions】, 可以修改顶层与底层是垂直布线还是水平布线，选择完之后点击【OK】 。图 22 修改水平布线与垂直布线14再点击完 OK 之后，在对话框中点击【Rout All】 ，进行自动布线图 23 自动布线图四、实验结果与分析本次电子 CAD 技术综合设计实验在绘制电路原理图的过程中，要注意元器件的布局，不要一个元器件影响另一个的位置。在分层次图时，输入/输出要注意合理安排总线，并注意其输出/输入端口的 I/O 属性。另外要注意各个电气元件的参数，不要设置错误。在绘制 PCB 中，选择的物理边界要大于等于电气边界，自动布线前要注意电气规格检查是否有误，要注意焊盘孔的大小是否符合要求，并且元件的封装要选择好，确保每一个元件都要有封装。