cad課程設(shè)計--電子cad實習(xí)與職業(yè)技能考核

1、<p><b>　　實 習(xí) 報 告 書</b></p><p>　　題 目：電子CAD實習(xí)與職業(yè)技能考核</p><p>　　學(xué) 院： </p><p>　　專 業(yè)： D通信工程 </p><p>　　班 級： D通信111

2、 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　引言</b></p><

3、;p>　　Protel 99SE是ProklTechnology公司開發(fā)的基于Windows環(huán)境下的電路板設(shè)計軟件。該軟件功能強(qiáng)大，人機(jī)界面友好，易學(xué)易用，仍然是大中專院校電學(xué)專業(yè)必學(xué)課程，同時也是業(yè)界人士首選的電路板設(shè)計工具。</p><p>　　Protel 99SE 由兩大部分組成：電路原理圖設(shè)計（Advanced Schematic）和多層印刷電路板設(shè)計（Advanced PCB）。其中電路原理圖由

4、兩部分組成：電路圖編輯器（Schematic）和元件庫編輯器（Schematic Library）。</p><p><b>　　實習(xí)任務(wù)</b></p><p>　　通過本課程的實習(xí)來掌握設(shè)計電路原理圖、制作電路原理圖元器件庫、電氣法則測試、管理設(shè)計文件、制作各種符合國家標(biāo)準(zhǔn)的印制電路板、制作印制板封裝庫的方法和實際應(yīng)用技巧。主要任務(wù)如下：</p>&

5、lt;p>　　·原理圖（SCH）設(shè)計系統(tǒng)；</p><p>　　·原理圖元件庫編輯；</p><p>　　·印制電路板（PCB）設(shè)計系統(tǒng)；</p><p>　　·印制電路板元件庫編輯。</p><p><b>　　實習(xí)內(nèi)容</b></p><p>　　

6、3.1 原理圖模板制作</p><p><b>　　原理圖模板制作步驟</b></p><p>　?。?）點擊Protel 99 SE后執(zhí)行“File”下面的“New”命令，在彈出的對話框上以“TH.ddb”來命名，然后點擊【OK】按鈕進(jìn)入主界面。</p><p>　　（2）進(jìn)入主界面后執(zhí)行“File”下面的“New”命令，從彈出的對話框中雙

7、擊原理圖設(shè)計服務(wù)器圖標(biāo)，進(jìn)入設(shè)計界面進(jìn)行設(shè)計。</p><p>　?。?）當(dāng)進(jìn)入原理圖設(shè)計服務(wù)器的界面后，執(zhí)行菜單命令“Design”下面的“Options”，此時會彈出設(shè)置圖紙屬性的對話框。</p><p>　　（4）按照設(shè)計要求將“Orientation”所對應(yīng)的框改為水平放置(landscape),取消“Title Block”前面框中的勾，再將“Standard style”改為A

8、4。同時將左下角“Border Color”,“Sheet Color”按要求改為3和18號的顏色，當(dāng)完成后點擊【OK】即可。</p><p>　　（5）完成上述步驟后會發(fā)現(xiàn)設(shè)計界面的右下角的框圖消失了，此時利用繪圖工具來繪制邊框。邊框繪制好后點擊繪圖工具欄里面的“T”來添加文字，放好“T”后雙擊它在彈出的對話框中輸入要求的內(nèi)容即可。如果需要執(zhí)行“Design”下面的“Options”</p>&l

9、t;p>　　中的“Organization”就按照題目要求在“Organization”相應(yīng)位置輸入相應(yīng)的內(nèi)容，此時雙擊“T”在下拉欄里面點擊對應(yīng)的位置即可。</p><p>　?。?）按照上面的步驟所得框圖應(yīng)該如下面的框圖（a）所示：</p><p><b>　　圖（a）</b></p><p>　　3.2 原理圖庫操作</p&

10、gt;<p>　　3.2.1 原理圖元件編輯步驟</p><p>　?。?）點擊菜單“File”下面的“New”命令，從服務(wù)器選擇框中選中原理圖元件庫編輯器服務(wù)器，然后雙擊庫文件圖標(biāo)，默認(rèn)名為“Schlib1.lib”,就會進(jìn)入原理圖元件庫編輯工作界面。</p><p>　　（2）使用菜單命令“View”下面的“Zoom In”或按<PageUp>鍵將元件繪制頁

11、拉近到自己滿意的程度。</p><p>　?。?）使用菜單命令“Place”下面的“Rectangle”或單擊一般的繪圖工具欄上的繪圖按鈕來繪制一個直角矩形，將編輯狀態(tài)切換到畫直角矩形模式。此時鼠標(biāo)指針旁邊會多出一個大十字符號，將大十字符號移動到坐標(biāo)軸原點處單擊鼠標(biāo)左鍵，把它定為直角矩形的左上角，移動指針到矩形的右下角，再單擊鼠標(biāo)左鍵，這樣就結(jié)束了這個矩形的繪制。</p><p>　?。?

12、）雙擊已經(jīng)會好的矩形，可以在彈出的對話框中設(shè)置矩形的顏色，而在這個實習(xí)中，我用的是默認(rèn)的黃色填充色。</p><p>　?。?）當(dāng)矩形繪制好以后，用繪制直線命令在矩形上繪制一個“日”字，此時默認(rèn)的線寬為“Small”等級，此線條十分的細(xì)，這時候只要雙擊線條，在彈出的對話框中改變線條的寬度即可。</p><p>　　（6）當(dāng)繪制好“日”字以后，執(zhí)行菜單命令“Place”下的“Pins”可將編

13、輯模式切換到放置引腳模式，此時鼠標(biāo)指針旁邊會多出一個大十字符號以及一條短線，然后按<Tab>鍵會打開一個對話框，將里面的名稱進(jìn)行改動即可，如“Name”這一項是改變引腳的名稱，而“Number”這一項則是改變引腳的編號。</p><p>　?。?）當(dāng)完成上述操作保存繪制好的元件，執(zhí)行菜單命令“Tools”下的“Rename Component”在彈出的對話框中修改元件的名稱為TIMER，如下面的圖形（

14、a）。</p><p><b>　　圖（a）</b></p><p>　　（8）然后只要再次執(zhí)行菜單命令“Tools”下的“New Component”修改彈出的對話框的名稱點擊【OK】即可繪制另一個元件，這里命名為LED8，如下面的圖形（b）。</p><p><b>　　圖（b）</b></p><

15、p>　　(9)完成上述操作繪制元件就完成了，下面只要把這些元件添加到原理圖編輯器中就可使用。</p><p>　　3.2 PCB庫操作</p><p>　　3.2.1 PCB元件封裝步驟</p><p>　　（1）執(zhí)行菜單命令“File”下的“New”,顯示新建文件對話框，從對話框中選擇元件封裝編輯器圖標(biāo)。</p><p>　?。?

16、）雙擊PCB Library Document圖標(biāo)，就可以建立元件封裝編輯文檔，這里使用默認(rèn)文檔名。</p><p>　　（3）進(jìn)入到元件封裝編輯工作界面，執(zhí)行菜單“Place”下的“Pad”命令可以將焊盤拖到界面上去，或者點擊右側(cè)工具欄里面的第二個焊盤圖形也可以實現(xiàn)。在放置焊盤的狀態(tài)下按<Tab>鍵或在已放置的焊盤上雙擊鼠標(biāo)，都可以彈出焊盤屬性對話框，在上面可以設(shè)置焊盤的尺寸，形狀，以及設(shè)定焊盤通孔

17、直徑，焊盤的序號和設(shè)定焊盤所在的層，通常設(shè)焊盤所在層為“Multi Layer”,在這里所繪制的封裝焊盤所在層都是為“Multi Layer”。</p><p>　　（4）當(dāng)焊盤全部放好后，如果需要對焊盤之間的距離進(jìn)行設(shè)定，可以通過焊盤屬性之中的坐標(biāo)來設(shè)定，也可以通過“Reports”下的“Measure Distance”來實現(xiàn)。</p><p>　?。?）焊盤之間的距離設(shè)定好后就可以繪

18、制外邊框了，利用繪制直線工具畫出邊框，雙擊直線可以設(shè)置線的大小，坐標(biāo)位置等。</p><p>　?。?）結(jié)束上述操作后，右擊左邊一欄中“Mask”下面的“PCBCOMPONENT_1”進(jìn)行重新命名，這里命名為LCC22，圖如下面的圖（c）。</p><p><b>　　圖（c）</b></p><p>　?。?）然后只要再次執(zhí)行菜單命令“Too

19、ls”下的“New Component”,會彈出一個對話框，可以利用這個向?qū)韯?chuàng)建元件封裝，里面的封裝有限，只要根據(jù)要求做即可，這里省略對使用向?qū)У慕榻B，一般彈出此對話框點擊取消鍵Cancel即可，然后左側(cè)“Mask”下面會多出一個封裝名，按照第一個繪制步驟制作第二個封裝即可。也可以直接在“Mask”下面空白的地方單擊右鍵點擊“renew”來完成新建并完成繪制圖形，如在繪制封裝過程中需要繪制弧，只要執(zhí)行“Tools”下的“Arc”來繪制

20、就可以了。題目要求有顯示焊盤之間的距離和封裝的大小的時候，點擊右側(cè)“PCB:Place Dimension”可以實現(xiàn)標(biāo)注，這樣繪制的圖形命名為LED8，如下面的圖（d）所示。</p><p><b>　　圖（d）</b></p><p>　　（8）完成上述操作也就完成了元件的封裝制作，把它更新進(jìn)入PCB中就能夠使用了。</p><p>　　3.

21、3 電路原理圖的繪制以及PCB板的操作</p><p>　　3.3.1 電路原理圖繪制步驟</p><p>　?。?）調(diào)用上面已做好的原理圖模板，然后打開元件庫管理瀏覽器。</p><p>　　（2）改變當(dāng)前庫設(shè)置，裝入原理圖所需要的元件庫。點擊元件庫管理器中的【Add/Remove】按鈕，就會彈出一個對話框，選中我們所要的元件庫，點擊【Add/Remove】按

22、鈕后點擊【OK】鍵就完成了添加，而這里需要添加的庫是在上面完成的制作原理圖元件的那個庫。</p><p>　?。?）放置電路圖中所需要的元件，只要選定元件用鼠標(biāo)左鍵單擊【Place】按鈕，即可移動光標(biāo)到工作平面上，元件隨光標(biāo)移動而移動，到合適位置單擊左鍵就可以將其定位到工作平面上，利用上述方法將所有元件放到工作平面上。</p><p>　?。?）如果有些元件難以找到，可以利用元件庫管理瀏覽

23、器上面的【Find】來查找，只需要點擊【Find】在彈出的對話框中輸入所要查找的元件，有需要的話需要修改查找路徑，不需要的話之間點擊下面的【Find Now】進(jìn)行元件的搜索，當(dāng)找到后點擊【Place】便可將其放置在工作平面上。</p><p>　?。?）當(dāng)所有元件放在工作平面上放置好后，只需要用繪制直線工具將其連接起來便可以，這樣簡單的電路框圖便繪制結(jié)束了。</p><p>　?。?）然而

24、在繪制電路圖的時候一定會用到電源與接地符號，在利用電源與接地符號的時候只需要點擊畫圖工具欄里的電源符號，或執(zhí)行菜單命令“Place”下的“Power Port”此時光標(biāo)會變成十字形狀，在此狀態(tài)下單擊【Tab】鍵，會彈出一個對話框，只要改變“style”里面的屬性，并在“Net”里面修改名稱即可隨意設(shè)置為電源或接地的符號，然后將其放在工作平面與電路連接便可。</p><p>　　（7）在電路中會利用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號進(jìn)行連接

25、，此時點擊畫圖工具欄里的【Net】圖標(biāo)或執(zhí)行菜單命令“Place”下的“Net Label”,光標(biāo)變成十字形狀，并出現(xiàn)一虛線框，在此狀態(tài)下單擊【Tab】鍵，會彈出對話框，在對話框中可以進(jìn)行設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號定義以及改變字體和顏色，然后單擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束。</p><p>　　（8）在連接兩個電路的時候不僅可以用導(dǎo)線和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，也可以用I/O端口。點擊畫圖工具欄里的端口圖標(biāo)或執(zhí)行菜單命令“Place”下的“Port”。然后

26、光標(biāo)變成十字形狀，并帶著一個I/O端口，在此命令狀態(tài)下單擊【Tab】鍵，會彈出一個對話框，在此對話框中可以進(jìn)行I/O端口名稱設(shè)定，端口外形設(shè)置，端口電氣特性設(shè)置，端口的形式設(shè)置。設(shè)定好以后移動光標(biāo)將端口放在適當(dāng)位置即可，然后單擊鼠標(biāo)右鍵退出該命令。</p><p>　　（9）當(dāng)完成上述所有操作，一個完整的電路原理圖就可以畫成功了。而在這次實習(xí)中所畫的電路原理圖分為主控模塊如圖（e）,電源模塊如圖（f）,晶振模塊如

27、圖（g），去耦模塊如圖（h），復(fù)位模塊如圖（i）</p><p>　?。?0）當(dāng)所有子圖全部繪制好以后，題目要求父圖用層次原理圖來表示，這時候再調(diào)用一個已做好的模板，將原理圖編輯器重新命名為“時鐘.Prj”然后雙擊打開，這時候執(zhí)行菜單命令“Design”下的“Create Symbol From Sheet”,在彈出的對話框選擇要產(chǎn)生的方塊電路的文件然后點擊【OK】,方塊電路就會出現(xiàn)在光標(biāo)上，移動光標(biāo)移至適當(dāng)位置

28、放置就完成了，最后用繪制直線工具將方塊內(nèi)相同端口名稱連接起來便完成了層次原理圖的繪制，雙擊方塊電路可以對其進(jìn)行一些名稱修改，本次實習(xí)所生成的層次原理圖“時鐘.Prj”如圖（j）所示。</p><p><b>　　圖（e）</b></p><p><b>　　圖（f）</b></p><p><b>　　圖（g）&

29、lt;/b></p><p><b>　　圖（h）</b></p><p><b>　　圖（i）</b></p><p><b>　　圖（j）</b></p><p>　　3.3.2 PCB電路板的制作</p><p>　?。?）進(jìn)入Protel

30、 99 SE 系統(tǒng)，執(zhí)行“File”下的“New”命令建立新的設(shè)計管理器。</p><p>　　（2）進(jìn)入設(shè)計管理器后，接著在設(shè)計管理器環(huán)境下執(zhí)行“File”下的“New”命令，系統(tǒng)將會彈出“New Document”對話框，選取PCB Document圖標(biāo)，單擊【OK】按鈕。</p><p>　?。?）新建的文件將包含在當(dāng)前的設(shè)計庫中，可以在設(shè)計管理器中更改文件的文件名。單擊此文件，系統(tǒng)

31、將進(jìn)入印制電路板編輯器。</p><p>　?。?）進(jìn)入編輯器以后單擊編輯器下方的標(biāo)簽Keep Out Layer,便可在當(dāng)前的工作層繪制電路板邊界。</p><p>　　（5）執(zhí)行命令“Place”下面的“Keepout”的“Track”，或單擊工具欄中相應(yīng)的連線按鈕。</p><p>　?。?）執(zhí)行該命令后，光標(biāo)會變成十字按【Tab】鍵在彈出的對話框中設(shè)置板邊的

32、線寬和層面，然后繪制矩形框，繪制好以后退出該命令。</p><p>　?。?）也可以用向?qū)呻娐钒澹瑘?zhí)行“File”下的“New”,在彈出的對話框中選擇Wizard，選擇Printed Circuit Board Wizard圖標(biāo)，單擊【OK】按鈕，系統(tǒng)將會彈出對話框，然后單擊【Next】根據(jù)自己的要求操作下面的步驟，設(shè)定電路板的參數(shù)，形狀。</p><p>　?。?）此時打開層次原理圖

33、，執(zhí)行設(shè)置下面的創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表，回到PCB板上執(zhí)行設(shè)置下的加載網(wǎng)絡(luò)表，瀏覽創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)表，如果沒錯，點擊執(zhí)行便會在電路板框右側(cè)看到所有的元件，然后執(zhí)行“Tools”下的自動布局器便可完成布局，再執(zhí)行自動布線便可以完成PCB板的制作。這次實習(xí)中，所制作的電路板如圖（K）所示。</p><p><b>　　圖（K）</b></p><p><b>　　4 錯誤與糾正

34、</b></p><p>　　4.1 制作PCB板過程中的錯誤</p><p>　?。?）在每個模塊連接好生成父圖后，每個模塊互不相連，沒有關(guān)系。</p><p>　　（2）加載網(wǎng)絡(luò)表后，顯示找不到對應(yīng)的封裝。</p><p>　　4.2 對制作PCB板過程中錯誤的糾正</p><p>　?。?）重新打

35、開每個模塊電路圖，將每個模塊共有的或在總圖中相連的部分通過I/O端口進(jìn)行表示，生成父圖將相同名稱的I/O端口進(jìn)行連接。</p><p>　　（2）重新打開每個模塊修改封裝名，并且在PCB編輯器中對封裝的焊盤上面的編號修改的與相應(yīng)電路編號一致</p><p><b>　　5 實習(xí)總結(jié)</b></p><p>　　通過本次的實習(xí)，掌握了Prote

36、l 99 SE的使用，知道了怎么設(shè)計電路原理圖、制作電路原理圖元器件庫、進(jìn)行電氣法則測試、管理設(shè)計文件、制作各種符合國家標(biāo)準(zhǔn)的印制電路板和制作印制板封裝庫。除此之外，在實習(xí)的過程中不斷地遇到錯誤，不斷的糾正錯誤，從而更深入的了解這款軟件的使用，致使現(xiàn)在能夠完整的實現(xiàn)PCB電路板中單面板的制作。</p><p><b>　　6 主要參考資料</b></p><p>