3实习报告Protel.docx
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3实习报告Protel
第三环节——电子设计上机实践
一.实验概况
实验时间:
2013年7月15日-2011年7月16日
实验地点:
合肥工业大学仪器学院平房实验室
指导老师:
张腾达
实验要求:
1了解软件的基本功能及实际使用方法;.
2.熟悉绘图工作环境、常用命令和相关参数设置;
3.掌握电路原理图设计和PCB图绘制基础和相关技巧;
4.掌握PCB布线和布局的技巧及注意事项;
5.能够自己绘制电路原理图并可以对PCB进行布局。
二.实验内容
(一)软件介绍
Protel99SE是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件,采用设计库管理模式,可以进行联网设计,具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能,是一个32位的设计软件,可以完成电路原理图设计,印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作,可以设计32个信号层,16个电源--地层和16个机加工层。
、电路工程设计部分。
按照系统功能来划分,Protel99se主要包含以下两大部分。
1、电路工程设计部分
(1)电路原理设计部分(AdvancedSchematic99):
电路原理图设计部分包括电路图编辑器(简称SCH编辑器)、电路图零件库编辑器(简称Schlib编辑器)和各种文本编辑器。
本系统的主要功能是:
绘制、修改和编辑电路原理图;更新和修改电路图零件库;查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。
(2)印刷电路板设计系统(AdvancedPCB99):
印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器(简称PCB编辑器)、零件封装编辑器(简称PCBLib编辑器)和电路板组件管理器。
本系统的主要功能是:
绘制、修改和编辑电路板;更新和修改零件封装;管理电路板组件。
(3)自动布线系统(AdvancedRoute99):
本系统包含一个基于形状(Shape-based)的无栅格自动布线器,用于印刷电路板的自动布线,以实现PCB设计的自动化。
2、电路仿真与PLD部分
(1)电路模拟仿真系统(AdvancedSIM99):
电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器,可提供连续的数字信号和模拟信号,以便对电路原理图进行信号模拟仿真,从而验证其正确性和可行性。
(2)可编程逻辑设计系统(AdvancedPLD99):
可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器(Waveform)。
本系统的主要功能是;对逻辑电路进行分析、综合;观察信号的波形。
利用PLD系统可以最大限度的精简逻辑部件,使数字电路设计达到最简化。
(3)高级信号完整性分析系统(AdvancedIntegrity99):
信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器,可用来分析PCB设计、检查电路设计参数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求等。
(二)实验目的:
熟悉Prote99SE的功能和操作环境,掌握绘制原理图和PCB和方法和技巧,能够运用Protel设计一个属于自己的零件封装。
(三)实验任务:
(1)新建一个原理图原件库
(2)新建一个封装库
(3)绘画原理图
(4)绘画PCB图
(4)实习过程:
1.创建原理图元件库
在我们平时使用protel99se进行电路以及PCB设计的时候,系统自带的元件库和PCB封装库只有一小部分,大部份元件的元件库以及封装库,我们都需要自己制作。
使用protel99se,我们可以很容易的制作自己需要的元件库,以供使用,下面介绍如何制作SCH元件库。
第一步:
进入protel99se的原理图编辑器;
第二步:
新建一个元件;第三步:
绘制SCH元件以及放入元件的管脚;第四步:
给新建的元件改名;第五步:
绘制制元件的外形以及放入说明文字,绘制好元件库,我们可以保存好,那么,我们绘制的元件,将会保存进入我们的元件库当中了,我们在画SCH原理图的时候,就可以调用这些元件了。
2.创建PCB元件封装库
第一步:
进入protel99se封装制作界面。
在PCB设计界面当中,我们可以在导航样的封装选择器中如下图操作,进入protel99se封装制作界面;
第二步:
选择编辑的单位。
可以有英制和公制.也不一定是一定是公制的,因为有很多元件的单位定义都是英制的,如PIN的引脚距离是10mil,也就是2.54CM,大家可以根据实际情况,选择合适的单位制,在操作当中,我们可以用protel99se快捷键"Q"切换;
第三步:
新建一个元件封装;
第四步:
元件封装向导,由于我们是制作自己的元件,所以我们所有东西都是制作,也不需要向导,在这里,我们选择取消,直接进入编辑器;
第五步:
确认操作界面中心,确认这一步,是为了使我们制作的元件封装,在绝对中心,那么,我们在以后调用元件封装的时候,就可以在元件的中心中拖动了;
第六步:
更改元件的名字。
修改元件的封装名,以后我们在原理图中,编辑元件,填入封装名的时候,就是填入这个名字了;
第七步:
编辑介面的一些定义;
第八步:
元件的编辑及管脚的命名。
在我们放入的元件焊接脚需要和元件库中的序号对应建立
起对应的管脚对应关系。
我们画完后,就测量一下各管脚的单位,检查一下和实际元件是否合适。
3.新建一个SCH原理图
学习Protel99SE的第一步,是建立一个DDB文件,也就是说,使用protel99se进行电路图和PCB设计,以及其它的数据,都存放在一个统一的DDB数据库中的
第一步:
打开protel99se后,选择file菜单下的new菜单;
第二步:
选择新建的项目存放方式为DDB以及文件存放目录;
第三步:
新建好DDB文件后,我们就可在里边的Documents目录下新建SCH文件了,也就是电路图设计项目;
第四步:
新建SCH项目后,在默认的一个protel99se元件库中,可以选择元件放到电路图中了;
第五步:
我们也可以选择增加自己的元件库;
4.使用protel99se原理图绘制
使用protel99se绘制原理图,首先要先设置一下显示网格这一项去掉,这一个可以根据个个习惯,并不是一定需要这样的,去掉prote99se的界面的View菜下,将visibleGrid选中或取消,可以选择是否显示网格。
第一步:
将元件放进SCH原理图中,并且设计元件的属性;
第二步:
设计元件的属性,包括封装,名称,元件属性等;
第三步:
在protel99se的设计中,放入网络标号.在同一原理中,所有相同的网络标号,在图纸中,表示同一网络结点;
第四步:
设点电源地;
第五步:
在protel99se中,我们放好元件,设计是电源和接地后,我们就可以画线了。
在绘制一个基本的SCH原理图中包括了基本的电源,负载,以及接地,并且接好了线,下一课,我们将介绍如何时快速将这些图,转化为实际的PCB图形。
5.新建PCB文件以及PCB基本设定
第一步:
在Documents目录下,新建一个PCB文件,PCB文件即是我们存放PCB电路的文件;
第二步:
在导航栏中,选择Libraries这一项,这可以让我们在导航栏中,显示当前可以放的封装库,以供选择;
第三步:
浏览封库以及增加protel99se封装库;
第四步:
选择封装库并且增加到当前PCB文件中;
第五步:
增加好封装库后,我们就要以选择和使用这些元件了;
第六步:
在protel99se绘制PCB图时,有一个单位的选择,可以使用公制以及英制,可以进行切换,也可以命名便用protel99se快捷健“Q”切换。
经过上边的设置后,我们一步即可以将所绘的原理图,转成我们需要的PCB文件图。
6.将SCH转为PCB文件
快速的将绘制好的SCH文件转为PCB文件,首先,我们打开刚开始时我们绘制的SCH原理图,我们可以用使用protel99se菜单栏的view-FitAllObjects命令,以查看所有的元件,也可以使用protel99se快捷键,V-F,快速实现这功能
第一步:
将SCH转为PCB图型,protel99se开始,有一个非常实用的命令,就是UpdatePCB,就直接将SCH直接转为PCB文件,而不用生成网络表再导入;
第二步:
对SCH转换为PCB的一些选项;
第三步:
确认转换SCH到PCB;
第四步:
SCH中的元件以及连线,已经转化为PCB文件了;
第五步:
在Protel99se中,如果需要对一个元件进行旋转,我们可以用mouse按住元件后,按空格键进行旋转;
第六步:
绘制PCB图的外形。
绘制PCB的外形图,我们需要在PCB的外形层Keep-OutLayer中画线,画出的紫色线,则是PCB的外形了。
第七步:
将元件放进PCB中。
7、protel99se的自动布线
在protel99se快速布线主要使用的是自动布线功能,在实际的PCB布线工作当中,我们多数情况,还是使用手工布线的。
第一步:
测量PCB板外形大小,画了一个PCB的外形。
首先,我们将系统单位转为公制。
protel99se快捷键"Q"切换,使用测试工具,在protel99se中的Reports-MeasureDistance这一项,可以测试两点中的距离,我们也可以使用prote99se快捷键"CTRL+M",快速测试两点的距离.。
在protel99se的测量时候,我们需要注意的是,测量哪个层中两点的距离,我们需要将测量的层置为当前工作层,这样在测量的过程当中,就可以捕捉端点了;
第二步:
在protel99se中调整元件位置。
在protel99se中,拖动元件,就可以移动元件了,需要旋转元件,我们则需要对准元件用MOUSE按中,然后按空格键,我们上PCB图中的所有元件,调整到上图位置;
第三步:
检查PCB文件及连接。
我们将电路图放大,将会看到在各个焊盘上,都有标示出元件的网络结点号.这使我们可以知道实际的连接是否正确;
第四步:
使用protel99se的自动布线功能。
在protel99se当中,我们使用菜单AutoRoute--ALL,这将会进入自动布线工作界面;
第五步:
自动布线选项;
第六步:
protel99se自动布线完成;
(5)下面以一个51工程为例,看看具体实践操作
1.新建一个SCH元件库
(1)新建一个Mydesign.DDB,新建一个Schlib.lib文件,即SCH图元件库。
图3-1新建一个工程,命名MyDesign01.ddb
图3-2新建一个SchchematicLibraryDocument文件
(2)在Schlib.lib文件里新建元器件,下图是我新建的一个二极管。
参考视频教程学习建立。
图3-3自己画的二极管元件图
(3)新建完一个元器件库(只显示了部分元器件)
图3-4新建的元器件库
2.新建一个PCB封装库
(1)新建一个PCBLibraryDocument文件
图3-5新建PCBLibraryDocument文件
(2)打开该文件,在里面进行PCB封装库,参考视频教学,下面是自己画的一个二极管封装。
图3-6自己画的二极管封装图
(3)新建完一个PCB封装库
图3-6新建的封装库
3.绘画SCH原理图
(1)新建一个SCH文件
图3-7新建一个SCH文件
(2)将上述建立的元器件库添加进去
图3-8添加元器件库
(3)用新建的原理图SCH按照电路图绘画,连电路图。
(4)经过一段时间的连接,画成原理图如下。
有51系统的显示部分和MCU部分
图3-9绘制的SCH原理图
4.绘画PCB图
(1)将原理图导入PCB图
图3-10将SCH图导入PCB
(2)导入后的PCB图,并整齐移入用Keepoutlayer画的禁止布线层中
图3-11PCB外形图
(3)自动布线和去除(out-route)
图3-12自动布线及去除
(4)手工布线
图3-13手工布线图
3.考核情况
我的题目是连接电路图。
挺简单的,元器件都是自己画的,然后对着电路图连,不过时间比较紧,也就刚好完成。
下面是考核是拍的图片
图3-14考核图
四.实验感受
这次实验,让我真正认识了这个传说中的神奇而伟大的软件——Protelse99。
由于现在电子信息产业发展很迅速,Protel的应用也非常重要。
对于任何一个学电子的人来说,都应该去掌握的软件。
这次实践使我对Protel画图有了一个初步的认识。
包括它画图的流程,方法,还有一些操作技巧。
也是因为兴趣的原因,这两天的学习我花了不少时间,几乎全天都在机房,就是希望对它能有更多的了解。
但是要真正掌握它,还必须要花更多的时间去操练,实验只是起了个引导的作用,以后还要好好学习。
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