電氣工程cad課程設(shè)計(jì)--protel dxp在電子線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、<p>　　電氣工程CAD課程考查論文</p><p>　　題 目：Protel DXP在電子線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用</p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 院： </p><p>　　專 業(yè)： 機(jī)械電子工程

2、 </p><p>　　班 級(jí)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　Protel DXP 在電子線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用</p><p>　　一. Protel DXP在電子線路設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用概況</p><p>　　隨著電

3、子線路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)的發(fā)展，電子線路設(shè)計(jì)的自動(dòng)化水平越來越高。對(duì)國內(nèi)來講，電子線路的設(shè)計(jì)大致可分為以下幾個(gè)階段：</p><p>　　60—70年代：電路中使用分立元件，手工計(jì)算電路參數(shù)、手工繪制印刷電路板圖，是全人工方式進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。</p><p>　　80—90年代：電路中部分使用集成芯片、微機(jī)芯片，手工計(jì)算參數(shù)、計(jì)算機(jī)輔助繪制印刷電路板版圖，即計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行電路設(shè)計(jì)（

4、CAD）也稱為電子線路CAD。但由于早期計(jì)算機(jī)速度慢，軟件自動(dòng)走線和仿真水平低，計(jì)算機(jī)僅起到繪圖、打印的功能。</p><p>　　90年代末到目前：電路中大部分使用大規(guī)模集成芯片、單片機(jī)、可編程邏輯電路，計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算、仿真分析電路、計(jì)算機(jī)輔助生成印刷電路板圖（CAD），使電子線路設(shè)計(jì)達(dá)到了一定的自動(dòng)化水平，即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）。</p><p>　　二. 繪制電路原理圖</

5、p><p>　　原理圖的設(shè)計(jì)步驟 （一）電路原理圖的設(shè)計(jì)過程可分為以下幾個(gè)步驟：</p><p>　　1.設(shè)置電路圖紙參數(shù)及相關(guān)信息 </p><p>　　用戶根據(jù)電路圖的復(fù)雜程度設(shè)置所用圖紙的格式、尺寸、方向等參數(shù)以及與設(shè)計(jì)有關(guān)的信息，為以后的設(shè)計(jì)工作建立個(gè)合適的工作平面（即原理圖）。</p><p>　　2.裝入所需要的元件庫 </p

6、><p>　　將包含布用戶所需元件的元什庫裝入設(shè)計(jì)系統(tǒng)，以便用戶從中查詢和選定所需的元器件。</p><p><b>　　3.放置元件 </b></p><p>　　將用戶選定的元件放置到已建立好的原理圖上，并對(duì)元件在原理圖上的位置進(jìn)行調(diào)整，對(duì)元件的序號(hào)、封裝形式、顯示狀態(tài)等進(jìn)行定義和設(shè)置，為下—步的布線工作作好準(zhǔn)備。</p><

7、;p><b>　　4.電路圖布線 </b></p><p>　　利用Protel所提供的各種工具、命令進(jìn)行畫圖工作，將事先放置好的元器件用具有電氣意義的導(dǎo)線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)等連接起來，使各元件之間具有用戶所設(shè)計(jì)的電氣連接關(guān)系。連線結(jié)束后，電路原理圖才算基本完成。</p><p>　　5.調(diào)整、檢查和修改 </p><p>　　在該過程中，用戶利

8、用Protel所提供的各種工具對(duì)前面所繪制的原理圖做進(jìn)的調(diào)整和修改，并利用ERC工具檢查電氣連接規(guī)則以保證原理圖的正確。</p><p><b>　　6.補(bǔ)充完善 </b></p><p>　　改步驟主要是對(duì)原理圖做一些相應(yīng)的說明、標(biāo)注和修飾，以增加可讀性和可視性。</p><p>　　7.保存和打印輸出 </p><p&g

9、t;　　這部分工作主要是對(duì)設(shè)計(jì)完成的原形圖進(jìn)行存檔，包括存盤、打印輸出等，供在以后的工作中使用。</p><p>　?。ǘ?進(jìn)入原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng) 首先運(yùn)行Protel，集成環(huán)境如圖1所示。然后選擇【File】→【New】→【Schematic】命令進(jìn)入如圖2原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境。</p><p>　　圖1 DXP集成環(huán)境      &

10、#160;            圖2 DXP原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境 </p><p>　　1. 原理圖環(huán)境設(shè)置繪制電路原理圖時(shí)，首先要設(shè)置電路圖紙的各種參數(shù)和相關(guān)信息。例如圖紙的尺寸、標(biāo)題欄、邊框底色、文件信息等。選擇【Design】→【Document Option】命令，彈出文檔選項(xiàng)對(duì)話框，如圖

11、3所示。</p><p>　　圖3 原理圖文檔選項(xiàng)對(duì)話框 </p><p>　　在圖選項(xiàng)中，Standard Style選項(xiàng)設(shè)置圖紙尺寸，通過下拉列表選擇圖紙尺寸；Grids項(xiàng)設(shè)置包括兩個(gè)部分：Snap（鎖定柵格）設(shè)定和Visible（可視柵格）設(shè)定。設(shè)置的方法是：首先選中相應(yīng)的復(fù)選框，然后在其后的文本框中輸入要求的設(shè)定值。Snap項(xiàng)設(shè)置會(huì)影響光標(biāo)的移動(dòng)。光標(biāo)在移動(dòng)的過程中，將以設(shè)定值為移

12、動(dòng)的基本單位。設(shè)定值的單位為mil，即1/1000英寸。Visible項(xiàng)設(shè)置圖紙上實(shí)際顯示的柵格距離，單位亦為mil。點(diǎn)擊Boarder Color（邊框顏色）和Sheet Color（圖紙顏色）將彈出顏色選擇對(duì)話框，選擇某種顏色就可以改變圖紙的邊框及工作區(qū)中的顏色。2.裝載元件庫電路原理圖包含兩大元素：一個(gè)是元件，另一個(gè)是連線。元件位于元件庫中，因此在設(shè)計(jì)原理圖時(shí)首先要裝載元件庫。元件庫有兩種類型：一類是標(biāo)準(zhǔn)庫，由Protel或

13、第三方元件廠商提供；另一類為用戶自建庫。將鼠標(biāo)移動(dòng)到原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境右上角，光標(biāo)指向Libraries（元件庫）標(biāo)簽，Protel則自動(dòng)顯示出如圖4所示的Libraries面板。</p><p>　　圖4原理圖元件庫面板  </p><p>　　圖5原理圖可用庫對(duì)話框 </p><p>　　圖中元件庫面板包含了已裝載的元件庫、元件的原理圖名稱與符

14、號(hào)、元件的PCB封裝等重要信息。安裝完P(guān)rotel DXP后，系統(tǒng)已預(yù)裝了Miscellaneous Devices.IntLib、Miscellaneous Connectors.IntLib和基本FPGA庫，前兩個(gè)庫中包含了常用的基本電子元器件和連接器。如果所需元件不在元件庫中，則按下述步驟安裝其它元件庫：點(diǎn)擊元件庫面板上的Libraries按鈕，Protel彈出Available Libraries（可用庫）對(duì)話框，選擇Insta

15、lled標(biāo)簽，如圖5所示。按Install（裝載）按鈕裝載其它元件庫，按Remove（卸載）按鈕卸載已裝載的元件庫。3. 放置元件下面以實(shí)驗(yàn)2為例說明如何放置元件和連接電器。</p><p>　　按上一小節(jié)方法裝在元件庫后，在選擇所需要的元件。點(diǎn)擊Place 2N3904按鈕后，2N3904元件便隨著光標(biāo)移動(dòng)，選擇合適的位置單擊鼠標(biāo)左鍵放置元件（也可以選擇工具欄上的工具放置元件），然后單擊鼠標(biāo)右鍵取消元件放

16、置（如果想繼續(xù)放置同一元件，則重新選擇合適位置單擊鼠標(biāo)左鍵）。按Page Up鍵或選擇【View】→【Zoom In】命令放大原理圖至合適比例以適合觀察（按Page Down鍵或選擇【View】→【Zoom Out】命令則縮小原理圖；原理圖的放大和縮小都是以光標(biāo)為中心的），按上述方法依次從Miscellaneous Devices.IntLib基本庫中取出Res1（電阻）元件，點(diǎn)擊Place Res1，再放置之前點(diǎn)擊Tab鍵進(jìn)入屬性編輯

17、對(duì)話框，給電阻編號(hào)，將Comment欄的visible對(duì)號(hào)去掉，然后根據(jù)電路圖所需電阻個(gè)數(shù)放置點(diǎn)阻。放置合適位置（元件放置過程中，按空格鍵可以旋轉(zhuǎn)元件方向）。電容的放置同上。電源和地直接從工具欄中選取。選擇工具欄中的（地），點(diǎn)擊鼠標(biāo)將其放置；再從工具欄中選?。娫矗c(diǎn)擊鼠標(biāo)將其放置。元件放置完畢后，原理圖如圖6所示。</p><p>　　圖6 </p>&

18、lt;p>　　4.電氣連接選取工具欄中連線工具（或選擇【Place】→【W(wǎng)ire】命令），進(jìn)入連線狀態(tài)。將光標(biāo)移動(dòng)至NE555D元件第8腳，單擊鼠標(biāo)確定連線起點(diǎn)；再移動(dòng)光標(biāo)到電阻R1左端引腳，單擊鼠標(biāo)確定終點(diǎn)。Protel自動(dòng)終止本段導(dǎo)線連接。電路如圖7所示。根據(jù)555單穩(wěn)態(tài)電路原理及上述連線方法繼續(xù)連線…。如果線路有轉(zhuǎn)折，在轉(zhuǎn)折處要單擊鼠標(biāo)確定線路端點(diǎn)。線路連接完畢后，電路如圖7所示。</p><p>

19、;<b>　　圖7</b></p><p>　　連線過程中，如果導(dǎo)線與元件引腳相交則自動(dòng)產(chǎn)生電氣連接點(diǎn)，也可以選擇【Place】→【Manual Junction】命令手動(dòng)放置節(jié)點(diǎn)。除了通過畫導(dǎo)線直接連接使元件之間具有電氣聯(lián)系外，還可以通過設(shè)置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)來實(shí)現(xiàn)元件之間的電氣連接。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)實(shí)際的意義就是一個(gè)電氣節(jié)點(diǎn)，即具有相同網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的元件引腳、導(dǎo)線、電源及接地符號(hào)等在電氣關(guān)系上是連接在一起的

20、。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)主要用于表示層次式電路或多重式電路中各個(gè)模塊電路之間的復(fù)雜連接關(guān)系。在電路圖中，如果連線較多會(huì)影響原理圖的可讀性，可以適當(dāng)?shù)赝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)來進(jìn)行電氣連接。</p><p>　　存盤、打印輸出至此，原理圖設(shè)計(jì)已經(jīng)完成。選擇工具欄中的存盤工具將設(shè)計(jì)結(jié)果保持起來。</p><p><b>　　三. 導(dǎo)出PCB圖</b></p><p>　

21、　將原理圖進(jìn)行封裝等操作后，生成的PCB圖如圖</p><p>　　四.Protel DXP操作中常用快捷鍵。</p><p>　　TAB：選中元件后，可以顯示該元件的屬性；</p><p>　　PAGEUP：以鼠標(biāo)所在點(diǎn)為中心，放大視圖；</p><p>　　PAGEDOWN：以鼠標(biāo)所在點(diǎn)為中心，縮小視圖；</p><p

22、>　　HOME：居中，可以從原來光標(biāo)下的圖紙位置，移位到工作區(qū)中心位置顯示；</p><p>　　空格鍵(Spacebar) ： 放置對(duì)象時(shí)旋轉(zhuǎn)90度</p><p>　　Ctrl+點(diǎn)擊并拖動(dòng)鼠標(biāo)左鍵 ： 拖動(dòng)選中的對(duì)象</p><p>　　Delete： 刪除點(diǎn)