电子线路CAD课程设计

第一章Protel DXP的简介

1．1Protel DXP 的发展

随着电子技术的飞速发展，电子器件日益呈现出大规模、高密度和小型化的趋势，个大供应商也随之不断的推陈出新。由于电子产品对于速度、容量、体积和重量等技术指标的要求不断提高，传统的手工技术越来越难以适应市场发展的需要。越来越多的设计人员使用一些快速、高效的CAD设计软件来进行电路原理图和PCB图的辅助设计，电路设计在方法和手段上发生了革命性变化。为提高设计效率，人们进而提出了智能型EDA（Electronics Design Automation)即电子设计自动化的概念，并开发了相应的EDA工具软件。这种工具软件可以根据系统的行为和功能要求，自动得逐层完成电子产品设计的全过程，包括原理图和语言输入、检查错误和仿真验证、PCB设计、信号分析和规则检查以及生成CAM文件等。

Protel系列电子设计软件因为其功能强大、界面友好和操作简便、实用等优点，已成为EDA行业尤其是PCB设计领域中的发展最快、应用时间最长、运用范围最广泛的EDA软件之一。纵观起发展历史，protel软件主要经历了如下几个阶段的产品升级。

⑴从20世纪80年代期末到90年代初，protel率完成了从DOS操作系统下的TANGO软包到Windows操作系统下的protel for Windows产品的转变，确立了其在windows平台上EDA软件中的领先地位。经过多年大发展，目前protel 软件已成为PC平台上最流行的EDA软件。

⑵ 1994年，protel 公司在其软件中建立了EDA Client/Server(客户/服务器)，即C/S“框架”体系结构。此举方便实现了与EDA工具模块的无缝连接。该体系后来逐步演变成现在的设计浏览器（Design Explorer）.

⑶ 1995年，protel公司通过收购美国的NeuroEDA公司，获得了shape based(基于形状的)无网络布线技术。同年，protel公司收购了另一家专业的可编程逻辑电路设计公司。1996~1997年，protel公司相继推出了无网络的自动布线器模块、PLD模块和protel的第二个仿真模块，完善了产品的设计范围。

⑷ 1998年，pritel公司引进了美国著名的仿真软件公司MicroCode Engineering 和德国著名的信号分析公司INCASES Engineering Gmbn的技术，推出了第一个真正的2位EDA工具。此时，protel 98软件共包括5个设计模块，即Advanced SCH98（电路原理图设计）、PCB98（印刷电板设计）、Route98(无网格布线器)、PLD98（可编程逻辑器件设计）和SIM98（电路图模拟仿真）。作为PC平台的EDA设计工具，protel 已经开始具有与工作站平台上EDA软件抗衡的实力。

⑸ 1999年protel 公司发布protel99，该版本是引入了设计文档智能管理和设计团队概念的新版本。随后，该公司又根据市场的需求推出改良protel99SE,

进一步完善了PCB设计系统，扩充了设计规则和优化布线算法，并且在补丁包中加入了查看3DPCB板图的实用工具。

目前，Altium公司的软件产品主要有Nexar 、Protel、CircuitStudio、nVisage、P-CAD、CAMtastic、Accolade、CircuitMaker和NanoBoard等。为了向用户提供技术支持和更新服务，公司还建立了自己全球技术支持的网络（ATS），官方网站是https://www.wendangku.net/doc/ea5021734.html,，拥护可以在相应的网站上获得产品生计和元件库的更新。

1．2 Protel DXP简介

【内容简介】

随着科学技术和电子工业的飞速发展，越来越复杂的电子电路向电子设计自动化(EDA)技术提出了新的要求。各种EDA软件应运而生。Protel软件进入国内的时间较早，在国内有较高的普及率，是PCB设计者的首选软件，也是硬件设计行业的“标准化”软件。

使用protel DXP 2004，就知道硬盘上还有到现在许多PCB工程师们也许还在使用Protel99或者protel99se在他们所熟悉的编辑环境下进行PCB设计，他们都很有经验，能够在protel99或protel99se上设计出一块很棒的PCB。但有的时候他们甚至不相信软件的智能化给他们带来的巨大方便。于是许多PCB工程师根本不使用软件带有的强大的自动布线功能，因为即使重复布上几百次都不能得到他们满意的方案，或是调整的线太多还不如完全手工布线。这些都让他们不愿意接受也不相信更新换代了的人工智能能给他们的设计带来什么巨大的方便，他们相信的只是他们多少年积累的经验。但实际上他们都很清楚当他们设计一块多层高密度PCB所需要付出的代价是什么，同时他们也希望真的有那么一款软件能让他们的设计效率有极大的提高的PCB设计软件。现在Altium公司2004年最新产品Protel 2004完全能满足这方面的要求。当然Protel 2004面对的用户不光是为了方便这些有多年经验的PCB工程师们。Protel 2004同时还降低了制作PCB的门槛，很短时间您都可以很快的制作一块合格的PCB。

现在向您简单地介绍一下Protel DXP所包含的功能：

（1）Protel 2004共可进行74个板层设计，包含32层Signal(信号走线层); 16层Mechanical(机构层); 16层Internal Plane(内层电源层);2层Solder Mask(防焊层); 2层Paste Mask(锡膏层); 2层Silkscreen(丝印层); 2层钻孔层（钻孔引导和钻孔冲压）; 1层Keep Out (禁止层); 1层Multi-Layer (横跨所有的信号板层) 。

（3）Protel 2004中Pad点的外型：圆形；方形；八角形。

Pad点堆叠结构：包含Simple (所有的层数都相同)；Top-Mid-Bottom (可对不同的层数下外型定义有 top, bottom 或者是mid layers)；Full Stack (每个层数都能各自定义Pad点外型)。

（4）Protel 2004Via(贯孔)的种类：Through-hole(从顶层贯穿到底层)；Blind & Buried(板层对)；Blind & Buried (任意层数)。

（5）Protel 2004布线模式：Oblique(任意角走线)；45 deg(45度角走线)；

45 deg with arcs(45度角圆弧走线)；90 deg(90度角走线)；90 deg with arcs(90度角圆弧走线 )。

（6）Protel 2004交互式布线模式：Ignore Obstacles(忽略障碍模式)；Avoid Obstacles(避开障碍模式)；Push-and-Shove(推挤障碍模式)。

（7）Protel 2004铺铜的形式：90度角铺铜;45度角铺铜;垂直铺铜;水平铺铜。

（8）Protel 2004内层连接：可以指定到任意的网络(Net) 。Protel 2004内层电源：所有的内层电源层都能指定到任意的网络,而且所有的内层分割都能重叠。

在这里特别要提一下现在的Protel 2004中的自动布线功能也是许多PCB 工程师们最为关心的。Protel 2004采用了改进型Situs Topological Autorouting 布线规则。这种改进型的布线规则以及内部算法的优化都大大的提高了布线的成功率和准确率。这也在某种程度上减轻了工程师们的负担。Protel 2004中的高速电路规则也很实用，它能限制平行走线的长度，并可以实现高速电路中所要求的网络匹配长度的问题，这些都能让您设计高速电路也变的无比的容易。同时如果您需要进行多层板设计，您只需在层管理器中进行相关的设置即可，前面已经介绍了Protel 2004共可进行74个板层设计。您还可以在设计规则中制定每个板层的走线规则，包括最短走线，水平，垂直等等。在使用过程中我发现，只要布局适当，进行完全自动布线一次性成功率很高，而且布线完成后需要修改的地方也比较少，只是有几根走直角的线需要修改（走出直角与您的DRC－设计规则设置有关）。多次布线也不会发现短路或是网络混乱问题。在自动布线这点上Protel 2004做的可以说是堪称完美了。

许多工程师在制作前期以及制作过程中不能了解自己所制作的PCB是否符合EMC、EMI，走线过程中是否有串扰影响出现，这些影响到底有多大。工程师在制作过程中可能一直都被这些问题所困扰。为了解决这些问题他们有时候不得不等PCB加工出来再作硬件检测。通常情况下高速数字电路对PCB这方面要求较高，且一块PCB代价也比较高，重复修改设计投资也比较大。

现在Protel 2004不仅提供了部分电路的混合模拟仿真，而且提供了PCB 和原理图上的信号完整性分析。混合模拟仿真包括真正的混合3f5 compliant 混合电路模拟器电路图编辑的无缝集成，使用户可以直接从电路图进行模拟，而不需要网表输出输入数字SimCode语言对Xspice的扩展使得可以进行数字程序传播延迟的模拟、输入和输出加载以及独立电源状态。全面的分析，包括AC、小信号、瞬态过程、噪音和DC转换等。用来测试零件变化和公差影响的完善的零件扫描和Monte Carlo分析模式。

第二章芯片简介

2．1AT89C51

如要对硬件编程你就必须对硬件要有一定的认识，51单片机编程就更是如此，因它的开发应用是不可与硬件脱节的，所以我们先要来初步认识一下51苾片的结构和引脚功能。MSC51架构的芯片种类很多，具体特点和功能不尽相同，在此后的教程中就以Atmel公司的AT89C51和AT89C2051为中心对象来进行学习，两者是AT89系列的典型代表，在爱好者中使用相当的多，应用资料很多，价格便宜，以下是关于AT89C51功能的简单介绍：

图2-1 AT89C51 管脚图

表2－1 AT89C51和AT89C2051主要性能表

1.电源引脚

Vcc 40 电源端

GND 20 接地端

＊工作电压为5V，另有AT89LV51工作电压则是2.7-6V, 引脚功能一样。

2.外接晶体引脚

图2－2 外接晶体引脚

XTAL1 19

XTAL2 18

XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2悬空。内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择。电容取30PF左右。

＊型号同样为AT89C51的芯片，在其后面还有频率编号，有12,16,20,24MHz可选。大家在购买和选用时要注意了。如AT89C51 24PC就是最高振荡频率为24MHz,40P6封装的普通商用芯片。

3.复位RST 9

在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引腿时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。复位后P0－P3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR 全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片为ROM的00H处开始运行程序。常用的复位电路如图2－3所示。

＊复位操作不会对内部RAM有所影响。

图2－3 常用复位电路

4.输入输出引脚

(1) P0端口[P0.0-P0.7] P0是一个8位漏极开路型双向I/O端口，端口置1（对端口写1）时作高阻抗输入端。作为输出口时能驱动8个TTL。对内部Flash程序存储器编程时，接收指令字节;校验程序时输出指令字节，要求外接上拉电阻。在访问外部程序和外部数据存储器时，P0口是分时转换的地址(低8位)/数据总线，访问期间内部的上拉电阻起作用。

(2) P1端口[P1.0－P1.7] P1是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部Flash程序存储器编程时，接收低8位地址信息。

(3) P2端口[P2.0－P2.7] P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部Flash程序存储器编程时，接收高8位地址和控制信息。在访问外部程序和16位外部数据存储器时，P2口送出高8位地址。而在访问8位地址的外部数据存储器时其引脚上的内容在此期间不会改变。

(4) P3端口[P3.0－P3.7] P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/0端口。输出时可驱动4个TTL。端口置1时，内部上拉电阻将端口拉到高电平，作输入用。对内部Flash程序存储器编程时，接控制信息。除此之外P3端口还用于一些专门功能，具体请看表2－2.。

＊P1－3端口在做输入使用时，因内部有上接电阻，被外部拉低的引脚

那么什么叫上拉电阻？上拉电阻简单来说就是把电平拉高，通常用4.7－10K 的电阻接到Vcc电源，下拉电阻则是把电平拉低，电阻接到GND地线上。具体说明也不是这里要讨论的，接下来还是接着看其它的引脚功能吧。

（5.）其它的控制或复用引脚

(1) ALE/PROG 30 访问外部存储器时，ALE（地址锁存允许）的输出用于锁存地址的低位字节。即使不访问外部存储器，ALE端仍以不变的频率输出脉冲信号(此频率是振荡器频率的1/6)。在访问外部数据存储器时，出现一个ALE 脉冲。对Flash存储器编程时，这个引脚用于输入编程脉冲PROG

(2) PSEN 29 该引是外部程序存储器的选通信号输出端。当AT89C51由外部程序存储器取指令或常数时，每个机器周期输出2个脉冲即两次有效。但访问外部数据存储器时，将不会有脉冲输出。

(3) EA/Vpp 31 外部访问允许端。当该引脚访问外部程序存储器时，应输入低电平。要使AT89C51只访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH）,这时该引脚必须保持低电平。对Flash存储器编程时，用于施加Vpp编程电压。Vpp 电压有两种，类似芯片最大频率值要根据附加的编号或芯片内的特征字决定。具体如表2－3所列。

2．2元件74LS164

74ls164是一个串行输入并输出的8位移位寄存器，他常用于单片机系统扩展并行输出口，下面结束一下这个元件的基本知识中，

一位数码管的连接方法

图2-4 74ls164引脚图

表2-4 74LS164内部功能表

＜74LS164逻辑符合表＞

?串行输入带锁存

?时钟输入,串行输入带缓冲

?异步清除

?最高时钟频率可高达36Mhz

?功耗：10mW/bit

? 74系列工作温度：0°C to 70°C

? Vcc最高电压：7V

?输入最高电压：7V

?最大输出驱动能力：

2．3 并行接口芯片8255A

单片机8255A是一个典型的可编程通用并行接口芯片,它具有3个8位的并行口,有三种工作方式,可作为单片机与各种外部设备连接的接口电路!

8255A共有40个管脚,其管脚按功能分为以下三类:

(1) 数据输入/输出管脚 D0~D7用于传送数据和控制字双向传送.

(2)I/O口线有A,B,C三个端口.

1)PA0~PA7:A口的输入/输出线,可由软件编程设置为输入还是输出.

2)PB0~PB7: B口的输入/输出线,可由软件编程设置为输入还是输出.

3)PC0~PC7:C口的输入/输出线,根据工作方式分为两组独立工作,可由软件

编设置为输入还是输出.

(3)控制及地址线

1)RD非:读信号线,低电平有效,与其他信号线实现对8255A I/O 口的读操作,

即外部输入信号或状态字读到CPU中.

2)WR非:写信号线,低电平有效,与其他信号线实现对8255A的写操作,,即

将CPU的数据送到8255I/O 口及命令字寄存器.

3)CS非:片选信号线,,低电平有效,只有当为低电平,才可以对进行读或写

的操作.

4)A0,A1:端口地址选者信号.8255A的端口地址通常由CS非,A1,A0一起确

定.

5)RESET:复位输入信号.高电平时使8255A复位,复位后8255A的PA,PB,PC

口均为输入状态.

2.4 元件LED灯

数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。

2-5 七段数码管引脚图

第三章原理图、印制板的设计与制作

3．1 设计方法

1原理图

先设计好删格大小，图纸大小，选择公制，加好库元件。按电路功能模块画好图，元件，和线的画法应让人很容易看清楚原理。尽量均匀，美观，元件里面不要走线，注意不要在管脚中间走线，因为这样是没电器连接关系的。最好不要让两个元件管脚直接相连，画完后可以自动编号（特殊要求例外），然后加上对应标称值，最好把标称值改为红色，粗体，这样可以和标号区分开。最好把标号和标称值放在合适位置，一般左边为标号，右边为标称值，或上面为标号，下面没标称值。过程中习惯性保存！

首先保证原理图是完全正确的，进行ERC检查无错，然后打印核对。其次最好能搞清楚电路原理，对高低压；大小电流；模拟，数字；大小信号；大小功率分块，以便在后面布局时方便。

图3.1 显示电路

3.制作PCB元件库

对于标准库和自己的常用库里面没有的元件封装进行制作，要注意画俯视图，注意尺寸，焊盘大小，位置，号，内孔大小，方向，（印法好量尺寸）。名字用英文，容易看为好，最好有标明对应的尺寸，以便下次用时查找（可以使用名字和对应尺寸对应的表格形式保存）。

对于常用的二极管，三极管应该注意标号的表示方法，最好在自己库里面有常用系列的二极管，三极管封装，如9011-9018，1815，D880等。对发光二极管LED，

RAD0.1，RB.1/.2，等常用而标准库没有的元件封装应该都在自己库里面有。应该很熟悉常用元件（电阻，电容，二极管，三极管）的封状形式。

4.生成网络表

在原理图里面加好封装，保存，ERC检查，生成元件清单检查。生成网络表。

5.建立PCB

选择好公制，捕获和可见删格大小，按要求设计好外框（向导或自己画），然后放好固定孔的位置，大小（3.0mm的螺丝可以用3.5mm的内孔焊盘，2.5的可以用3的内孔），边缘的先改好焊盘，孔大小，位置固定。添加好需要用到的库。

图3.2 PCB板

6.布局

调用网络表，调入元件，修改部分焊盘大小，设置好布线规则，可以改变标号的大小，粗细，隐藏标称值。然后先把需要特殊位置的元件放好并琐定。然后根据功能模块布局，（可以用SCH里面选择过度到PCB里面选择的方式），一般不用X，Y进行元件的翻转，而是用空格旋转，或L键，（因为有些元件是不能翻转的，如集成块，继电器等）。对于一个功能模块先放中心元件，或大元件，然后放旁边的小元件，（比如集成块先放，然后放直接和集成块两管脚直接相连的元件，再放和集成块一个管脚相连的元件，而且类似的元件尽量放在一起，比较美观也要考虑后面连线的方便性）。当然一些特殊关系的元件先放，比如一些滤波电容和晶振等需要靠近某些元件的先放好。还有会干扰的元件先整体考虑要离远点。高低压模块要间隔6.4mm以上。要注意留出散热片，接插件，固定架的位置。一些不能布线的地方可以用FILL。还要考虑散热，热敏元件。电阻，二极管的放置方式：分为平放与竖放两种：

（１）平放：当电路元件数量不多，而且电路板尺寸较大的情况平放较好；

对于1/4W以下的电阻平放时,两个焊盘间的距离一般取4/10英寸，1/2W的电阻平放时,两焊盘的间距一般取5/10英寸；二极管平放时，1N400X系列整流管,一般取3/10英寸;1N540X系列整流管,一般取4～5/10英寸。

（２）竖放：当电路元件数较多，而且电路板尺寸不大的情况下，一般是采用竖放，竖放时两个焊盘的间距一般取1～2/10英寸。

7.布线：

先设置好规则里面的内容，VCC，GND 大功率等大电流的线可以设置的宽点（0.5mm-1.5mm），一般1mm可以通过1A的电流。对于大电压的线间距可以设置大点，一般1mm为1000V。设置好了，先布VCC，GND 等一些比较重要的线。注意各个模块的区分。对单面板最好可以加一些条线。加过孔，不一定横平竖直，集成块的焊盘间一般不走线，大电流的宽线可以在solder层画上线，以便后面上锡；走线用45度角

8.手工修改线：

修改一些线的宽度，转角，补泪地或包焊盘（单面板必须做），铺铜，处理地线。

9.检查

DRC，EMC 等检查，然后可以打印检查，网络表对比。元件清单检查。

10.加型号（一般在丝网成）。

11.布线与布线注意的问题：

①、电位器的调节一般是顺时针为加大（电压，电流等）

②、高频（>20MHz）一般是多点接地。<10MHz 还是<1MHz单点接地。其间为混合接地。

③、根据需要，不是所有器件都要按标准封装，可以是跨接或立的焊接。

④、在印制板布线时，应先确定元器件在板上的位置，然后布地线，电源线。在安排高速信号线时，最好考虑低速信号线。元气件的位置按电源电压，数字模拟，速度快慢，电流大小等分组。安全的条件下，电源线应尽量靠近地。减小差摸辐射的环面积，也有助于减小电路的交扰。

当需要在电路板上布置快速，中速，低速逻辑电路时，高速的应放在靠近边缘连接器范围内，而低速逻辑和存储器，应放在远离连接器范围内。这样对共阻抗偶合，辐射和交扰的减小都是有利的。接地最重要的了。

差不多的时候要有备份一下，或有些步骤容易死机，破坏文件的时候要备份。

3.2 PCB电路设计流程

PCB的设计流程分为网表输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出六个步骤.

1. 网表输入

网表输入有两种方法，一种是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection

功能，选择Send Netlist，应用OLE功能，可以随时保持原理图和PCB图的一致，尽量减少出错的可能。另一种方法是直接在PowerPCB中装载网表，选择File->Import，将原理图生成的网表输入进来。

图3.3 报表

2.规则设置

如果在原理图设计阶段就已经把PCB的设计规则设置好的话，就不用再进行设置

这些规则了，因为输入网表时，设计规则已随网表输入进PowerPCB了。如果修改了设计规则，必须同步原理图，保证原理图和PCB的一致。除了设计规则和层定义外，还有一些规则需要设置，比如Pad Stacks，需要修改标准过孔的大小。如果设计者新建了一个焊盘或过孔，一定要加上Layer 25。

注意：PCB设计规则、层定义、过孔设置、CAM输出设置已经作成缺省启动文件，名称为Default.stp，网表输入进来以后，按照设计的实际情况，把电源网络和地分配给电源层和地层，并设置其它高级规则。在所有的规则都设置好以后，在PowerLogic中，使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB功能，更新原理图中的规则设置，保证原理图和PCB图的规则一致。

3. 元器件布局

网表输入以后，所有的元器件都会放在工作区的零点，重叠在一起，下一步的工作就是把这些元器件分开，按照一些规则摆放整齐，即元器件布局。PowerPCB提供了两种方法，手工布局和自动布局。

①、手工布局

A. 工具印制板的结构尺寸画出板边（Board Outline）。

B. 将元器件分散（Disperse Components），元器件会排列在板边的周围。

C. 把元器件一个一个地移动、旋转，放到板边以内，按照一定的规则摆放整齐。

②、自动布局

PowerPCB提供了自动布局和自动的局部簇布局，但对大多数的设计来说，

效果并不理想，不推荐使用。

③、注意事项

a. 布局的首要原则是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把有连线关系的器件放在一起

b. 数字器件和模拟器件要分开，尽量远离

c. 去耦电容尽量靠近器件的VCC

d. 放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集

e. 多使用软件提供的Array和Union功能，提高布局的效率

4. 布线

布线的方式也有两种，手工布线和自动布线。

①、手工布线

a. 自动布线前，先用手工布一些重要的网络，比如高频时钟、主电源等，这些网络往往对走线距离、线宽、线间距、屏蔽等有特殊的要求；另外一些特殊封装，如BGA，自动布线很难布得有规则，也要用手工布线。

b. 自动布线以后，还要用手工布线对PCB的走线进行调整。

②、自动布线

手工布线结束以后，剩下的网络就交给自动布线器来自布。选择

Tools->SPECCTRA，启动Specctra布线器的接口，设置好DO文件，按Continue 就启动了Specctra布线器自动布线，结束后如果布通率为100%，那么就可以进行手工调整布线了；如果不到100%，说明布局或手工布线有问题，需要调整布局或手工布线，直至全部布通为止。

③、注意事项

a. 电源线和地线尽量加粗

b. 去耦电容尽量与VCC直接连接

c. 设置Specctra的DO文件时，首先添加Protect all wires命令，保护手工布的线不被自动布线器重布

d. 如果有混合电源层，应该将该层定义为Split/mixed Plane，在布线之前将其分割，布完线之后，使用Pour Manager的Plane Connect进行覆铜

e. 将所有的器件管脚设置为热焊盘方式，做法是将Filter设为Pins，选中所有的管脚，修改属性，在Thermal选项前打勾

f. 手动布线时把DRC选项打开，使用动态布线（Dynamic Route）

5. 检查与复查

①、检查：检查的项目有间距（Clearance）、连接性（Connectivity）、高速规则（High Speed）和电源层（Plane），这些项目可以选择Tools->Verify Design进行。如果设置了高速规则，必须检查，否则可以跳过这一项。检查出错误，必须修改布局和布线。

注意：

有些错误可以忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，检查间距时会出错；另外每次修改过走线和过孔之后，都要重新覆铜一次。

②、复查

复查根据“PCB检查表”，内容包括设计规则，层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置；还要重点复查器件布局的合理性，电源、地线网络的走线，高速时钟

网络的走线与屏蔽，去耦电容的摆放和连接等。复查不合格，设计者要修改布局和布线，合格之后，复查者和设计者分别签字。

交通灯PCB板见附录I

第四章电路仿真

4.1仿真

根据电路原理图制作的仿真图见附录II页。

图4.1 流程图

4．2实例仿真分析

1、这是一个简单的电源转换电路，一个幅值为200V的正弦波信号经过10：1变压器变压全波整流桥的整流以及滤波等等一系列的变化后得到一个相当平稳的低压直流信号。

2、绘制好的仿真原理图如下图4-2所示:

图4-2

3、在此电路中定义了一个幅值为200V频率为60Hz的正弦波激励源，同时在需要显示波形的几处添加了网络标号用于显示输入波形，输出波形以及一些中间波形。仿真环境的设置，仿真的设置视具体电路而定。设置完成以后，单击run

analyses按钮开始仿真，在仿真设置后，将生成“.cfg”文件，该文件以文本方式记录下了仿真器的设置环境

第五章总结

经过两周的课程设计，在指导老师的帮助下，我对P DXO有了更深的理解，并且对原理图的设计及PCB板的制作。

设计给人一中灵感，它能人觉得精神抖擞，充满活力。我爱好设计，我喜欢把自己想象中的东西用自己的双手设计出来，那会让我有一种成就感。虽然设计是一件很累的事情，但是却能让我找到生活的价值，不知道大家是什么样的感受，为什么要设计，可我热爱它，我愿意不吃饭，不睡觉也心甘情愿为了我的爱好而努力。我觉得在一个工程中最为重要的就是设计，它关系着一个项目的成败。并且是一个项目的核心。

还有两年的时间我就会离开学校，步入社会了。然而经过两年的大学学习我又得到了多少能够以后在社会上得以谋生的知识呢？我无从知道只是知道自已现在所拥有的知识还远远不够，所以在以后的学习生活中我一定要认真的学习，努力地从实践中吸收知识。为自已以后的出路铺好基石，打好基础。

在以后的路上不会那样平坦，然而对于没有准备的人机会就会在他的身边消然溜走。机会只给有准备的人，我也有好好的丰富自已，才会看到希望的明天。

通过这次课设，以后一定认真的对待每一件事，为自已培养一个亮点，活着的明天做好准备，认别人看见闪光的自已。

CAD课程设计报告

盐城工学院 《电子线路CAD》课程设计报告 设计题号: 第五题 姓名: 邓钟鸣 学院: 信息工程学院 专业: 电科 班级: 141 学号: 33 日期 2016年 12月26日——2017年1月13日 指导教师: 曹瑞、朱明

目录 一、摘要 (1) 二、设计的任务与要求 (1) 三、软件介绍 (1) 四、画图的步骤 (3) 五、设计总结 (20) 六、参考文献 (21) 附录： 附录1.原理图 附录2.PCB图

一、摘要 电子线路CAD是从实用角度出发，详细介绍了Altium Designer的实用功能，可以引导读者轻松入门，快速提高。全面介绍了Altium Designer的界面、基本组成及使用环境等，并详细讲解了电路原理图的绘制、元件设计、印制电路板图的基本知识、印制电路板图设计方法及操作步骤等，详细讲解了电路从电路原理图设计到印制电路板图输出的整个过程。 关键词：Altium Designer软件；电路原理图设计；电路板； 二、设计的任务与要求 1.锻炼学生将理论用于实际和动手的能力以及更熟练的使用Altium Designer软件 2.使学生学会绘制电路原理图、电路查错、仿真、PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)设计 3、掌握元件封装的方法 意义：通过这次Altium Designer期末考试以及报告的设计,提高思考能力和实践能力。同时通过本课题设计，巩固已学的理论知识，建立逻辑数字电路的理论和实践的结合，了解各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算各个单元电路。而且更加掌握的Altium Designer该软件的使用，对原理图的绘制和PCB的布局以及电路的仿真都有了进一步的理解。 三、软件介绍 软件概述： Altium Designer 是Altium澳大利亚公司推出的一个全32位的电路板设计软件。该软件功能强大，人机界面友好，易学易用，使用该软件的设计者可以容易地设计出电路原理图和画出元件设计电路板图。而且由于其高度的集成性与扩展性，一经推出，立即为广大用户所接受，很快就成为世界PC平台上最流行的电子设计自动化软件，并成为新一代电气原理图工业标准。 Altium Designer主要有两大部分组成，每一部分个有几个模块，第一部分是电路设计部分，主要有：原理设计系统，包括用于设计原理图的原理图编辑器Sch,用于修改和生成原理图元件的原件编辑器，以及各种报表的生成器Schlib。印刷电路板设计系统，包括用于设计电路板的电路板编辑器PCB以及用于修改，生成元件封装的元件封装编辑器PCBLib。第二部分是电路仿真与可编程逻辑器件设计。 Altai Designe采用数据库的管理方式。Altium Designe软件沿袭了Protel 以前版本方便易学的特点，内部界面与Protel 99大体相同，新增加了一些功

电子线路CAD课程设计报告出租车计价器

电子电路CAD课程设计 课题名称出租车计价设计 所在院系 班级 学号 姓名 指导老师 时间

目录 第一章引言 (4) 第二章设计方案 (5) 2.1出租汽车里程计价表设计的要求及技术指标 2.2设计方案论证 第三章电路原理图的绘制 (7) 第四章电路板图的绘制 (8) 第五章课程设计总结 (12) 第六章电子元件清单 (13) 第七章总电路原理图 (14) 第八章参考文献 (16)

第一章引言 随着生活水平的提高，人们已经不再满足于衣食住的享受，出行的舒适已经受到越来越多人的关注。于是，出租车行业低价高质的服务给人们带来了出行的享受。但是总存在着买卖纠纷，困扰着行业的发展。而在出租车行业中解决这矛盾的最好的方法就是使用计价器，用规范的价格来为乘客提供更加方便快捷的服务。同时，出租车计价器是乘客与司机双方的交易准则，是出租车行业发展的重要标志，它关系着交易双方的利益。现在，城市建设日益加快，象征着城市面貌的出租车行业也将加快发展，计价器的普及是毫无疑问的，所以未来出租车行业计价器的市场是很有潜力的。本文是为了探索计价器的设计而制作的。随着计算机和信息技术的发展，EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术已经代替了传统手工设计和制作印刷电路板的方法，成为现代电子工程领域的一门新技术。EDA技术的发展和推广极大地推动了电子工业的发展，由此各类EDA工具软件也如雨后春笋般地蓬勃发展起来。原理图设计、PCB设计、电路仿真和PLD设计都是EDA设计技术中的重要组成部分，而Altium公司（原Protel Technology公司）推出的Protel DXP软件全面集成了EDA设计几大技术，而且它还包含了电路仿真印刷电路板的信号完整性分析、可编程逻辑器件FPGA数字电路设计和VHDL硬件描述语言的应用

CAD课程设计报告

计算机辅助设计 课程设计报告 课程名称计算机辅助设计 设计题目千斤顶的二维工程图和三维建模专业班级工程力学02 学生姓名齐静学号20097235起止日期2012.1.4至2012.1.13

重庆大学本科学生课程设计任务书 课程设计题目计算机辅助设计 学院资源及环境科学学院专业工程力学年级2009 已知参数和设计要求： 已知参数为：某千斤顶的二维工程图样。 设计要求：根据千斤顶的二维工程图样，用CAD软件完成千斤顶的二维工程图和三维建模，并完成课程设计报告。 学生应完成的工作： 学生用CAD软件完成千斤顶的二维工程图和三维建模，并提交相应的课程设计报告。 目前资料收集情况（含指定参考资料）： 千斤顶的二维图样。 课程设计的工作计划： 1、计算机辅助设计上机时间安排： 2012年1月4日至2012年1月13日 2、计算机辅助设计上机地点： A理119 任务下达日期2011年12月30日完成日期年月日指导教师（签名）学生（签名） 说明：1、学院、专业、年级均填全称，如：光电工程学院、测控技术、2003。 2、本表除签名外均可采用计算机打印。本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码

2.1千斤顶的二维制图 2.1.1绘制二维图的基准图 1、打开“AutoCAD”，选择“格式”|“图层”命令，弹出“图层特性管理器”窗口，新建“粗实线”、“细实线”、“中心线”、“文字说明”、“虚线”五个图层。设置如下图： 2、选择“格式”|“线型”命令，将全局比例因子设为“0.4”；选择“格式”|“线宽”命令，将“显示线宽”勾选；选择“标注”|“标注样式”，弹出“标注样式管理器”窗口，单击“修改”，修改如下： 3、保存当前绘图，命名为“基准图”，并关闭。 2.1.2绘制二维底座零件图 1、打开“基准图”，选择“粗实线”图层，绘制“200x287”的边框，按照1:1的比例绘制底座零件图并标注，按照要求写好文字说明；

电子线路CAD课程设计汇本报告

目录 第一章绪论 (2) 1.1设计目的及要求 (2) 1.2 设计流程 (2) 第二章原理分析 (3) 2.1 最小系统的结构 (3) 2.2 各电路的原理分析 (3) 第三章原理图绘制 (8) 3.1 原理图设计的一般步骤 (8) 3.2 元件库的设计 (8) 第四章PCB图的绘制 (12) 4.1 创建该项目下的PCB文件 (12) 4.2 绘制PCB (12) 总结 (15) 参考文献 (16) 附录 (17)

第一章绪论 1.1 设计目的及要求 电子线路CAD是以电为主的机电一体化工科专业的专业基础课，作为通信工程专业，要通过学习一种典型电子线路CAD软件altium designer，掌握计算机绘制包括电路（原理）图、印刷电路板图在的电气图制图技能和相应的计算机仿真技能。通过本次设计，达到了解DXP软件的运用，认识51单片机的最小系统的构成以及学会改正制图过程中遇到的问题。 根据课程设计的题目，独立设计、绘制和仿真电路，实现51单片机的最最小系统。要求如下： （1）设计出原理图自己绘制51单片机最小系统的电路图，分析电路图中各小电路的工作原理； （2）用DXP软件画出原理图； （3）用DXP软件仿真出PCB板，熟悉电路板的加工工艺； 1.2 设计流程 本次设计主要是熟练运用DXP作出最小单片机系统的电路图，以下通过介绍最小系统的各部分电路的电路图及原理，通过在DXP上绘制原理图，检查并

修改错误，最后生成完整PCB板。

第二章原理分析 2.1 最小系统的结构 单片机单片微控制器，是在一块芯片中集成了CPU（中央处理器）、RAM （数据存储器）、ROM（程序存储器）、定时器/计数器和多种功能的I/O(输入和输出)接口等一台计算机所需要的基本功能部件，从而可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。 单片机最小系统电路主要集合了串口电路、USB接口电路、蜂鸣器与继电器电路、AD&DA转换电路、数码管电路、复位电路、晶振电路和4*4矩阵键盘等电路。如下介绍几种简单的电路设计。 下图是本次设计的的几个有关电路图总体框图：

电子线路CAD教学大纲

《电子线路CAD》教学大纲 课程编码：1612102502 课程名称：电子线路CAD 学时/学分：32学时/2学分 先修课程：数字电子技术基础，模拟电子技术基础 适用专业：电子信息科学与技术 开课教研室：应用电子技术教研室 一、课程性质与任务 1．课程性质：电子线路CAD是高等教育电子信息类学科的一门专业课。 2．课程任务：通过这门课的理论教学，使学生全面了解并掌握AltiumDe-signer环境设置、原理图绘制、优化原理图方案、PCB的基础知识、布局、布线规则、报表文件和光绘文件的输出、电路仿真、可编程电路和嵌入式开发等内容，掌握利用Altium Designer操作进行电子产品的设计思路。 二、课程教学基本要求 本课程以Altium Designer 10为电子线路CAD的实践教学平台，使电子技术相关专业的学生熟悉和掌握电子线路CAD发展的最新趋势，掌握业内主流电子设计工具的应用，综合运用最新的电子设计技术，充分发挥学生的自主创新意识和提升学生的实践动手能力，确保学生能灵活地将原先不同学科的电子设计知识融会贯通，从而为学生提供更多对课本知识感性认识的机会。 本课程理论课时32学时，2学分；成绩考核采取期末成绩、期中成绩和平时成绩相结合的方式，平时成绩包括：作业、考勤及课堂提问等。总成绩=期末成绩×70%+期中成绩×20%+平时成绩×10%。 三、课程教学内容 第1章Altium Designer10概述 第2章原理图设计 第3章原理图的后续处理 第4章层次化原理图的设计 第5章印制电路板设计 第6章电路板的后期处理 第7章创建元件库及元件封装

第8章信号完整性分析 第9章电路仿真系统 五、教材及参考书 教材：《Altium Designer 10电路设计标准教程》主编：王渊峰，戴旭辉 出版社:科学出版社; 2012年第1版参考书：《Altium Designer 10从入门到精通》主编：高海宾辛文胡仁喜 出版社：机械工业出版社2012 年4月

电子线路CADI课程设计报告

电子线路CADI 课程设计报告 电子11-1班 陈小明 1105110109 一、设计目的： 1、掌握专业基础知识的综合应用能力。 2、通过Mutisim 软件，掌握电子电路局部电路的设计、调试、仿真及分析能力。 3、完成设计电路的原理设计、仿真分析、故障排除。 4、逐步建立电子系统的研发、设计能力，为毕业设计打好基础。 二、设计虚拟仪器及器件 虚拟示波器、信号发生器、数字万用表、集成放大器等 三、设计原理及内容 （一）、设计题 1、函数发生电路 应用模拟集成乘法器与集成运算放大器，设计函数发生电路。函数形式为：运算电路实现2 i i i o cu bu dt u a u ++=? 。用积分运算电路和反响比例运算电路实现Uo1=?1 RC ∫μi dt ，运用同相比例运算电路实现Uo2=(1+Rf R )μi ,运用乘方运算电路实现Uo3=k μi 2，最后用同向求 和运算电路实现Uo=Uo1+Uo2+Uo3。

2、方波电路。 由迟滞比较器和RC电路组成，RC回路作为延迟环节和反馈网路。由于电路中二极管D1、D2的单向导电性，使电容C的充放电回路分开，调节电位器，就可以调节多谐振荡器 ≈的占空比。通过改变Rw1的大小来使电容正反向充电常数进而改变占空比，公式为q=T1 T Rw1+R3 Rw+2R3

(二)、指定电路分析题 1、大范围可变占空比方波产生电路 555定时器用作延时控制。电路中二极管D1、D2的单向导电性，使电容C的充放电回

路分开，调节电位器，可以调节多谐振荡器的占空比。 2、两级放大电路原理图 该电路为共发射极电路,阻容耦合式两级基本放大电路。输入信号经前级放大后作为后级的输入再经后级放大电路放大，总放大倍数为前后级放大倍数的乘积。C3使各级的静态工

电子线路cad课程设计报告

电子线路cad课程设计报告

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电子线路CAD 课程设计 一.实训目的： 1.熟悉原理图编辑器的功能与使用方法；掌握原理图元件及元件库的使用，元件的放置与编辑、电路原理图的设计以及报表、原理图输出等技巧与方法。 2.熟悉印制电路板的设计流程，掌握元件封装库的使用和元件封装的放置方法。 3.掌握PCB 绘图工具的操作使用方法和PCB 设计规则。 4.掌握布局和布线等印制电路板的设计知识。 5.掌握PCB 报表的生成和PCB 图打印输出方法。 6.掌握印刷电路板的设计流程。 二．实训内容 本次设计选择单片机控制系统，主要是熟练运用DXP 作出最小单片机系统的电路图，以下通过介绍最小系统的各部分电路的电路图及原理，通过在DXP 上绘制原理图，检查并修改错误，最后生成完整PCB 板。 三．设计原理和思路 1.最小系统的结构 单片机即单片微控制器，是在一块芯片中集成了CPU （中央处理器）、RAM （数据存储器）、ROM （程序存储器）、定时器/计数器和多种功能的I/O(输入和输出)接口等一台计算机所需要的基本功能部件，从而可以完成复杂的运算、逻辑控制、通信等功能。 单片机最小系统电路主要集合了串口电路、USB 接口电路、蜂鸣器与继电器电路、AD&DA 转换电路、数码管电路、复位电路、晶振电路和4*4矩阵键盘等电路。如下介绍几种简单的电路设计。 下图是本次设计的的几个有关电路图总体框图： Max232 串口电路 (MAX232) 蜂鸣器 (Bell) 4*4矩阵键盘 待扩展数码管电路 AD&DA 转换 单 片

CAD课程设计报告书

目录 一、课程设计任务书 (1) 二、项目说明 (2) 三、配电工程图的绘制 (3) 1、图层、线型、文字等基本绘图环境的设置及绘图模板的绘制 2、主要结构尺寸及尺寸配合的确定。 3、问题及讨论。 四、心得体会 (4) 五、配电工程图 (5) 六、参考文献附 (6)

一、设计任务书 设计目的： 熟悉Auto CAD设计软件通过本课程的学习，使学生掌握CAD绘图软件的使用方法和技巧，在时间学习中逐步提高应用水平，并能应用CAD绘图软件进行供配电系统断路器设计。通过绘制供配电系统断路器设计巩固并能综合运用已学过的CAD绘图软件的有关知识，增强计算机辅助绘图的能力，使学生掌握电气设计的基本原则和方法，掌握查阅文献、收集资料、分析计算、综合论证、设计制图、数据处理等多方面的基本技能。掌握优化设计的方法、步骤。掌握变电站设计性能参数及结构掌握AutoCAD2010的常用绘图工具的使用掌握AutoCAD2010的常用编辑工具的使用 设计内容要求： 变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节。它起着变换和分配电能的作用。变电站的设计必须从全局利益出发，正确处理安全与经济基本建设与生产运行。近期需要与今后发展等方面的联系，从实际出发，结合国情采用中等适用水平的建设标准，有步骤的推广国内外先进技术并采用经验鉴定合格的新设备、新材料、新结构。根据需要与可能逐步提高自动化水平。变电站电气主接线指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务，变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。一次主接线的设计将直接影响各个不同电压侧电气设备的总体布局，并影响各进出线的安装间隔分配，同时还对变电所的供电可靠性和电气设备运行、维护的方便性产生很大的影响。主接线方案一旦确定，各进出线间和电气设备的相对位置便固定下来，所以变电所的一次主接线是电气设计的首要部分 1、辉县北郊变电站施工图10kv进线柜二次进线图 2、辉县北郊变电站主变保护柜端子排图 3、辉县北郊变电站主变保护柜电气布置图 4、辉县北郊变电站主变保护原理图

电子线路CAD课程设计

齐齐哈尔大学 电子线路CAD课程设计 题目：基于DS18B20的温度传感器的设计学院：通信与电子工程学院 专业班级：电子121班 学生姓名：张鹏飞 指导教师：张劲松

1.概述 1.1 设计简介 本文主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统，详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 1.2 DXP2004 简介 Altium公司作为EDA领域里的一个领先公司，在原来Protel 99SE的基础上，应用最先进的软件设计方法，率先推出了一款基于Windows2000和Windows XP操作系统的EDA设计软件Protel DXP。Protel DXP在前版本的基础上增加了许多新的功能。新的可定制设计环境功能包括双显示器支持，可固定、 浮动以及弹出面板，强大的过滤和对象定位功能及增强的用户界面等。Protel DXP是第一个将所有设计工具集于一身的板级设计系统，电子设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。Protel DXP 运行在优化的设计浏览器平台上，并且具备当今所有先进的设计特点，能够处理各种复杂的PCB设计过程。通过设计输入仿真、PCB绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术融合，Protel DXP提供了全面的设计解决方案。Protel DXP2004是Altium公司于2004年推出的最新版本的电路设计软件，该软件能实现从概念设计，顶层设计直到输出生产数据以及这之间的所有分析验证和设计数据的管理。当前比较流行的Protel 98、Protel 99 SE，就是它的前期版本。Protel DXP 2004已不是单纯的PCB(印制电路板）设计工具，而是由多个模块组成的系统工具，分别是SCH(原理图）设计、SCH（原理图）仿真、PCB （印制电路板）设计、Auto Router（自动布线器）和FPGA设计等，覆盖了以

电子线路CAD课程设计报告

XX大学 电子线路CAD课程设计 题目：串联直流稳压电源 学院：通信与电子工程学院 专业班级：电子122 学生XX：温凯华 指导教师：X劲松

概述 直流稳压电源应用广泛，几乎所有电器、电力或电子设备都毫不例外地需要稳定的直流电压（电流）供电，它是电子电路工作的“能源”和“动力”。不同的电路对电源的要求是不同的。在很多电子设备和电路中需要一种当电网电压波动或负载发生变化时，输出电压仍能基本保持不变的电源。电子设备中的电源一般由交流电网提供，如何将交流电压（电流）变为直流电压（电流）供电？又如何使直流电压（电流）稳定？这是电子技术的一个基本问题。解决这个问题的方案很多，归纳起来大致可分为线性电子稳压电源和开关稳压电源两类，它们又各自可以用集成电路或分立元件构成。 半导体二极管和晶体管是电子电路中常用的半导体器件，也是构成集成电路的基本单元。本工程训练主要利用这两种元器件设计制作一个分立式元器件串联反馈型稳压电源。直流稳压电源由交流电网经变压、整流、滤波、和稳压四个主要部分构成。本次设计的主要内容是围绕着如何使分立式元器件串联可调直流稳压电源输出直流电压稳定、脉动成分减小而展开的。首先介绍了全波整流电路的工作原理，接着介绍了电容滤波电路的性能特点，然后引入了具有放大环节和辅助电源的串联可调式稳压电源，并在电路中采用了提高稳定度，提高温度稳定性及限流型过流保护电路的具体措施，以确保电路安全稳定的工作。

目录 一串联直流型稳压电源整体简介3 1.1 制作串联型稳压电源的目的要求3 1.2 基本知识介绍3 二分立式元器件串联反馈型稳压电源设计与计算9 2.1串稳压电路原理9 2.2 实验设计原理图10 2.3 电路整体结构的设计与各部分相关参数的计算10 2.4电路选择11 三总结20

电子线路CAD课程设计

电气信息学院 电气制图与电子线路CAD报告 专业班级 学号 学生 指导教师 评分 2016年12月27日至2017年1月4日

课程设计任务书 一、课程设计的目的 通过本课程的实习，使学生掌握设计电路原理图、制作电路原理图元器件库、电气法则测试、管理设计文件、制作各种印制电路板、制作印制板封装库的方法和实际应用技巧；使学生掌握电路原理图的设计方法，掌握电路板的绘制方法和技巧；培养学生的动手操作能力，提高学生的专业技能水平；为学生胜任实际PCB板设计打下坚实的基础。主要包括以下容： 1、电气原理图（SCH）设计系统。 2、电气原理图元件库编辑。 3、印制电路板（PCB）设计系统。 4、印制电路板元件库编辑。 二、课程设计的容 （一）原理图（SCH）设计系统 （1）原理图的设计步骤； （2）绘制电路原理图； （3）文件管理； （4）生成网络表文件； 基本要求：掌握原理图的设计步骤，会绘制电路原理图，利用原理图生产网络表，以达到检查原理图的正确性的目的；熟悉文件管理的方法。 （二）原理图元件库编辑 （1）原理图元件库编辑器； （2）原理图元件库绘图工具和命令； （3）制作自己的元件库。 基本要求：熟悉原理图元件库的编辑环境，熟练使用元件库的常用工具和命令，会制自己的元件库。 （三）印制电路板（PCB）设计系统 （1）印制电路板（PCB）的布线流程； （2）设置电路板工作层面和工作参数；

（3）元件布局； （4）手动布线； （5）电路板信息报表生成。 基本要求：熟悉PCB布线的流程，熟练设置电路板的工作层面和参数，根据实际情况，规的对元件进行布局。掌握自动布线和手动布线的方法，并会对布线后生成的信息报表进行检查，以达到修改完善PCB的目的。 （四）印制电路板元件库编辑 （1）PCB元件库编辑器； （2）PCB元件库绘图工具和命令； （3）制作自己的PCB元件库 基本要求：熟悉印制电路元件库的编辑环境，熟练使用元件库的常用工具和命令，会制作自己的元件库。 三、课程设计的具体要求 按照学号尾号顺序根据给定的电气原理图样本图绘制原理图和PCB图。 共10个题目（见附件），如学号尾号为0的选择0号题目，尾号为1的选择1号题目，以此类推。 四、课程设计报告格式 1、课题名称 2、课程设计任务书 3、电气元器件图库设计 4、电气原理图设计 5、网络表的生产和导入 6、元器件封装库设计 7、PCB图设计 8、列出系统所需要的的元器件清单 9、设计过程中遇到的困难及解决方法 10、设计体会 11、参考文献

武汉工程大学电子线路CAD课程设计报告

电子线路CAD课程设计（学年论文） 说明书 课题名称：学生学号：专业班级：学生姓名：学院名称：指导教师：电子线路CAD课程设计1404201114 通信03班 秦重双 电气信息学院 曹新莉 完成日期：2016 年12月28 日

目录 第1章绪论 (1) 1.1电路板的简介 (1) 1.2 Altium Designer 简介 (1) 1.3 Altium Designer 的发展历史 (1) 1.4 Altium Designer 的组成 (2) 1.5课程设计的目的 (2) 第2章单片机最小系统原理图绘制 (3) 2.1 绘制原理图文件步骤 (3) 2.2 创建项目文件及原理图文件 (3) 2.3制作原理图元器件库 (4) 2.4原理图的绘制 (6) 2.5 元器件的封装 (11) 第3章单片机最小系统PCB绘制 (13) 3.1 单片机最小系统PCB绘制步骤 (13) 3.2 创建PCB板 (13) 3.3 载入元件及封装 (13) 3.4 元件的布局与布线 (14) 3.5 PCB板的编辑与完善 (15) 第4章总结与展望 (16) 4.1总结 (16) 4.1展望 (16) 参考文献 (17)

第1章绪论 1.1 电路板的简介 PCB(Printed Circuit Board)印制电路板的简称，通常把在绝缘材料上，按预定设计， 制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形成为印制电路。而在绝缘器材上提 供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。这样就把印制线路或印制电路的成 品称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。 单面板是指在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。 因为导线只出现在其中一面，所以我们就称这种PCB叫作单面板。这种板子现在普遍运 用银作为桥梁来实现两条线路的导通。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因 为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类 的板子。 1.2 Altium Designer简介 经多年的发展，以及功能强大而在国内享有良好声誉的Protel，正式更名为 “Altium Designer”，Altium Designer 不仅强化了以前的原理图设计、印制电路板 （PCB）设计、电路仿真等功能，更加入了FPGA设计等众多功能，从此摆脱了Protel只 是二线品牌的PCB 设计工具的地位，成为全方位的新一代的思安路设计软件。 1.3 Altium Designer的发展历史 “Altium Designer”是Altium 公司推出的新一代电子电路辅助设计软件。Altium 公司前身为Protel国际有限公司，由Nick Martin 于1985年创始于澳大利亚，同年推出了 第一代DOS版PCB 设计软件，其升级版本Protel for DOS 由美国引入中国大陆，引起方便、易学习而得到广泛应用。20世纪90年代，随着计算机硬件的发展和Windows操作 系统的推出，Protel国际有限公司于1991年发布了第一个基于Windows环境的EDA工具—Protel for Windows 1.0 版。 1998年，Protel公司推出了Protel98，他是一个32位的EDA软件，将原图设计，PCB 设计、无网格布线器、可编程逻辑原件设计和混合电路模拟仿真集成于一体化的设计 环境中，大大改进了自动布线技术，使PCB自动布线真正走向了实用。随后的Protel99，以及Protel 99SE使得Protel成为中国用的最多的EDA工具，电子专业的大学

电子电路CAD课程设计

电子电路CAD课程设计 简易电子琴 姓名: 钟锐 专业: 自动化 班级: 2班 学号: 20094503 指导老师: 李颖

摘要：简易电子琴电路是以NE555芯片为核心组成的多谐振荡器，由振荡器电路产生频率信号，再通过由LM386小功率集成功放为核心组成的功放电路，最后由扬声器输出信号，发出1、2、3、4、5、6、7七个不同的频率音符。 通过改变两组开关的通断可以发出不同的音符和音调，分别按下音符按键能发出7个不同频率的音符，通过通断两个音调开关实现音调的升调调节。 关键字：电子琴、NE555、LM386、音调、音符

目录 一、设计的任务和要求 (1) 1设计任务 (1) 2 设计要求 (1) 二、原理图的设计 (1) 1设计概述 (1) 2原理图 (1) 三、PCB的绘制 (3) 1. PCB绘制的一般步骤 (3) 2 .PCB版图 (4) 四、心得体会 (4) 五、参考文献 (4)

一、设计的任务和要求 1设计任务 利用NE555和LM386设计一个简易电子琴，电子琴键分别发出1、2、3、4、5、6、7七个不同的频率音符。并通过改变两组开关的通断可以发出不同的音符和音调，分别按下音符按键能发出7个不同频率的音符，通过通断两个音调开关实现音调的升调调节。 2 设计要求 （1）开关K1~K7，做琴键按键开关。 （2）S1和S2做音调调节开关。 （3）由NE555定时器为核心组成振荡电路。 （4）由LM386小功率集成功放为核心组成功放电路。 （5）所以元件均采用DIP封装。 二、原理图的设计 1设计概述 本次简易电子琴的设计运用数字电路和模拟电路两方面的知识，运用数字电路的知识设计了由NE555定时器组成的振荡器电路，运用了模拟电路的知识设计了由LM386小功率集成功放组成的功放电路。本设计主要分为三部分： 一、琴键部分：由按键开关和可调电阻组成。 二、振荡器部分：由NE555定时器为核心组成。 三、功放部分：由LM386小功率集成功放为核心组成。 2原理图 （1）总体原理图

电子线路CAD实验报告1

电子线路CAD实验报告 实验序号:1 实验名称:Altium Designer 基本操作实验日期:15.3.6 专业班级:13电信姓名:陈学颖成绩:__________ 一、实验目的： 了解AD 软件绘图环境，各个功能模块的作用，各个功能模块的作用，设置原理图 图纸环境的方法及元器件放置方法，灵活掌握相关工具和快捷方式的使用。 二、实验内容： 1，熟悉软件的设计环境参数：常规参数、外观参数、透明效果、备份选项、项目面板 设置。 2，学习使用键盘和菜单实现图纸的放大或缩小。 3，创建一个新的PCB 项目，项目名为姓名.PrjPCB。 4，打开一个例子文件，观察统一的设计环境，进行标签的分类。 5，在上述工程中创建新文件，命名为实验1.sch.设置图纸大小为A4,水平放置，工作区颜色为233 号色，边框颜色为63 号色。 6，栅格设置：捕捉栅格为5mil,可视栅格为8mil。 7，字体设置：设置系统字体Tahoma、字号为8，带下划线。 8，标题栏设置：用特殊字符串设置制图者为Motorala、标题为“我的设计”，字体为华文彩云，颜色为221 号色。 9，新建原理图文件，命名为“模板.schdoc”，设计其标题栏，包括班级、姓名、学号。三．实验操作 1.在最上方菜单中选择文件—新建—PCB工程，然后新建一个PCB项目，然后将其保存为陈学颖.PrjPCB。 2.然后在最上方菜单中选择文件—新建—原理图，然后将其命名为实验1.sch。然后在原理图工具区单击鼠标右键，在选项中选择文档选项，将其设置为图纸大小为A4,水平放置，工作区颜色为233 号色，边框颜色为63 号色。同时将捕捉栅格设置为5mil,可视栅格设置为8mil。然后选择“更改系统字体”中设置系统字体为Tahoma、字号为8，带下划线。

电子线路CAD课程设计交通灯

电子线路CAD课程设计报告十字路交通灯设计 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师：

电子通信与物理学院 日期：2015年 1 月 15 日教师评价：

目录 一、设计内容 (4) 1、设计背景 (4) 2、设计要求 (5) 二、原理图设计 (6) 1、交通灯变化规律分析 (6) 2、硬件电路分析 (7) 3、硬件电路 (8) 4、软件设计 (10) 5、程序代码分析 (11) 6、元件清单： (14)

三、测试 (15) 1、Proteus简介 (15) 2、仿真调试 (15) 四、PCB设计 (18) 1、原理图设计 (18) 2、PCB版图设计 (18) 五、心得体会 (19) 六、程序设计 (20) 一、设计内容 1、设计背景 在日常生活中，交通灯作为管理交通、调协车辆的一个便捷的手段，起着很大的作用。各种交通工具、行人都要根据交通灯的变化来决定是否前行，通行的时间的规定协调了它们的步伐，极大的减少了由于交通混乱引起的各种事故的发生。因此，一个完善的交通系统中，交通灯是必不可少的设备，一个完善的交通灯程序会更有效的管理当前道路中出现的实际情况，使车辆、行人的行进变得更顺畅、更和谐。 随着我国国民经济的快速发展，我国机动车辆发展迅速，而城镇道路建设由于历史等各种原因相对滞后，交通拥挤和堵塞现象时常出现。如何利用当今计算机和自动控制技术，有效地疏导交通，提高城镇交通路口的通行能力，减少交通事故是很值得研究的一个课题。目前，国内的交通灯一般设在十字路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯加上一个倒计时的显示器来控制行车。在老

电子CAD课程设计实验报告

一．课程设计的目的 课程设计以电子线路CAD软件设计原理为基础，重点在硬件设计领域中实用的电子线路设计软件的应用。掌握电子线路设计中使用CAD的方法。为后继课程和设计打下基础。 通过电路设计，掌握硬件设计中原理图设计、功能仿真、器件布局、在线仿真、PCB设计等硬件设计的重要环节。 二．课程设计题目描述和要求 2.1振荡电路的模拟和仿真。 由555定时器构成多谐波振荡电路，用模拟的示波器观察输出的信号，熟悉555定时器构成多谐波振荡电路的基本原理，熟悉proteus的基本操作，和各元器件的查找。 2.2 8051单片机 用80c51单片机完成以下功能：（1）构成流水灯的控制电路，使八个流水灯轮流点亮。（2）构成音乐播放的简单电路。（3）构成串口通信电路，完成信息在单片机和串口之间的传播。（4）构成8255键盘显示模块。（5）构成A/D和D/A 转换模块。 首先用模拟器件构成基本电路，然后在单片机中加入驱动程序，运行仿真，最后对电路进行调整校正，完成相关功能。 熟悉单片机实现相关功能的基本原理，对单片机有个框架的了解。学习用proteus仿真单片机电路中不同模块间的组合，扩展单片机电路的功能。 三．课程设计报告内容。 3.1设计原理 3.1.1振荡电路仿真的原理 振荡电路原理： 555管脚功能介绍： 1脚为地。2脚为触发输入端；3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。 当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输出低电平； 2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电

电子线路CAD课程设计

电子线路CAD课程设计报告 题目：简易温度采集控制器 系部： 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 时间：2010年12月20日—2010年12月26日

目录 一、课程设计要求 (1) 二、电路分析 (2) 三、电路图绘制 (3) 四、PCB绘制 (4) 五、热转印制版法 (6) 六、电路焊接与调试 (7) 七、总结 (8) 八、参考文献 (9)

一．课程设计要求 1.练习一般原理图绘制及其PCB绘制； 2.会制作89S51、一般电容、晶振、电阻、LCD、DS18B20等的电气图形符号库与对应的封装 库； 3.学习用电脑打印PCB图的方法； 4.学习热转印的方法制作印制电路板； 5.学习使用FeCl3溶液腐蚀电路板； 6.学习使用高速电钻给印制电路板打孔的方法； 7.会使用酒精松香溶液保护印制电路板免氧化的方法； 8.练习焊接技术。 原理图如下： 二．电路分析

根据原理图可知，本电路采用DS18B20芯片进行温度采集，89C51为驱芯片，外加一个4段数码管进行温度显示，实验所需元器件具体如下表所示（本实验用的元器件的封装都是常见封装）：

三．电路图绘制 1.放置元件。 首先，在已有的元件库里面找到所需元件对应的原理图进行放置。 其次，对元件库里面没有的原理图，要自己进行绘制。（本实验中所需元器件的原理图在已有库中均能找到） 最后，是对一些接口的放置。此次实验中用到了一个HEADER2作为电源输入。 2.连线。 按照电路图，将各元器件连接起来。此步中，应注意有无虚接的情况以及网络标号的正确使用。 3.所谓原理图如下： 四．PCB绘制 1.更新PCB，导入原理图。 在这个步骤中，主要的问题是原理图与对应封装找不到。导致这个问题的主要原因是在PCB中没有导入对应的库，在PCB中导入在画原理图时用到的库即可解决。 还有一个问题就是经常会遇到找不到节点，找不到节点一般是应为封装的管脚和原理

CAD课程设计报告

XXX课程标准 盐城工学院 《电子线路CAD》课程设计报告 设计题号:第五题 姓名:邓钟鸣 学院:信息工程学院 专业:电科 班级:141 页脚内容1

学号:33 日期2016年12月26日——2017年1月13日指导教师:曹瑞、朱明 页脚内容2

目录 一、摘要 (1) 二、设计的任务与要求 (1) 三、软件介绍 (1) 四、画图的步骤 (3) 五、设计总结 (20) 六、参考文献 (21) 附录： 附录1.原理图 附录2.PCB图 页脚内容1

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一、摘要 电子线路CAD是从实用角度出发，详细介绍了Altium Designer的实用功能，可以引导读者轻松入门，快速提高。全面介绍了Altium Designer的界面、基本组成及使用环境等，并详细讲解了电路原理图的绘制、元件设计、印制电路板图的基本知识、印制电路板图设计方法及操作步骤等，详细讲解了电路从电路原理图设计到印制电路板图输出的整个过程。 关键词：Altium Designer软件；电路原理图设计；电路板； 二、设计的任务与要求 1.锻炼学生将理论用于实际和动手的能力以及更熟练的使用Altium Designer软件 2.使学生学会绘制电路原理图、电路查错、仿真、PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)设计 3、掌握元件封装的方法 意义：通过这次Altium Designer期末考试以及报告的设计,提高思考能力和实践能力。同时通过本课题设计，巩固已学的理论知识，建立逻辑数字电路的理论和实践的结合，了解各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算各个单元电路。而且更加掌握的Altium Designer该软件的使用，对原理图的绘制和PCB的布局以及电路的仿真都有了进一步的理解。 三、软件介绍 页脚内容1

《电子线路CAD实用教程》课程设计

电子线路CAD实训 设计报告 专业 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期201年月日

目录 1．电子线路CAD与protel99se概述 (2) 2．电气原理图的编辑 (4) 2.1原理图的绘制 (4) 2.2原理图的电气检查 (6) 2.3报表的生成 (7) 3．PCB板设计 (9) 3.1设计前准备 (9) 3.3布线 (10) 3.4设计规则检查 (12) 4．心得体会 (14)

1．电子线路CAD与protel99se概述 传统的电子线路设计工作，需要有完备的元器件和仪器设备在实验室中反复调整测试才能完成。这需要消耗大量的时间、精力以及实验成本。随着计算机技术的发展，电子线路系统设计工作进入了计算机辅助设计阶段，电子设计CAD 软件实现了计算机辅助设计的功能。 图1-1 Protel99 SE页面 早期的PROTEL主要作为印制板自动布线工具使用，运行在DOS环境，对硬件的要求很低，在无硬盘286机的1M内存下就能运行，但它的功能也较少，只有电路原理图绘制与印制板设计功能，其印制板自动布线的布通率也低，而现今的PROTEL已发展到DXP 2004，是个庞大的EDA软件，完全安装有200多M，它工作在WINDOWS95环境下，是个完整的板级全方位电子设计系统，它包含了电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server（客户/服务器）体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100%布通率。在国内PROTEL软件较易买到，有关PROTEL软件和使用说明的书也有很多，这为它的普及提供了基础。想更多地了解PROTEL的软件功能或者下载PROTEL99的试用版，可以在INTERNET上。

电子线路CAD课设

电子线路CAD 课程设计 题目：篮球竞赛24秒计时器 院（系、部）： 机电工程学院学生姓名： 指导教师： 2014年12月8日至2014年12月12日 Hebei Normal University of Science &Technology

摘要 在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。特别是篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛的节奏，新的规则还要求进攻方在２４秒内有一次投篮动作，否则视为违例。本人设计了一个篮球比赛计时器，可对比赛总时间和各方每次控球时间计时。该计时器采用按键操作、ＬＥＤ显示，非常实用。此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。 关键词：24秒计时器定时报警器LED 1．计任务及要求 （1）具有显示24s计时功能； （2）设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能； （3）计时器为24s递减计时器，其计时间隔为1s； （4）计时器递减计时到零时，发光电报警信号 2．电路设计 2.1根据设计要求，设计原理框图

图2.124秒计时器的总体参考方案框图 该图包括以上几个部分，其中计数器和控制电路是系统的主要部分。秒脉冲发生器产生的信号是为了确定电路的时钟脉冲和定时标准，计数器是完成24秒计时的功能，译码显示是显示电路的显示和灭灯功能，报警电路是完成24秒计时是提醒工作人员，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停或者连续计数。当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，此时计数器完成置数功能，译码显示电路显示24s字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当开关放在暂停位置时，计数器停止计数，处于保持状态；当在将开关拨在连续时，计数器累加计数 2.2秒脉冲发生器的设置 根据设计的要求我采用的是由555构成的多谐振荡器，如下图所示，接通电源后，电容C1被充电，Vc上升，当Vc上升到3/2Vcc时，触发器被复位,同时放电，三极管导通，此时Vo为低电平，电容C1通过R4和T放电，使Vc下降，当下降至1/3Vcc时，触发器又被置位，Vo翻转为高电平。电容器C的放电时间为：T2=R4CLn2≈0.69R4×C；当C放电结束时，T截止，Vcc将通过R4和R3向电容器充电，Vc由1/3Vcc上升到2/3Vcc 所需时间为：T1=(R3+R4)CLn2≈0.69（R3+R4）C;当Vc上升到2/3Vcc时，触发器又发生翻转，如此周而复始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为：f=1/（T1+T2）