第3章 层次电路原理图编辑
- 格式:ppt
- 大小:714.50 KB
- 文档页数:9
层次电路原理图的绘制和PCB设计流程摘要:Protel99SE软件因其功能强大、界面友好、简单易学使其成为一款使用非常普遍的电路绘图软件,在很多高校的《电气识图及CAD》和《医用电子线路设计与制作》等课程中使用,因为与后续的版本完全兼容,所以学习之后再升级为高版本的软件,不存在障碍,过渡到其他版本也很容易,且该版本软件占用内存小,运行快也稳定性非常好,所以深受师生的广泛爱戴,同时因为拥有的用户多,所以网上的相关学习资源也丰富,自学起来也是非常容易的。
关键词:原理图绘制;PCB板;设计脉搏计是一款用来自动测量在某个单位时间点内任何一个人心脏平均跳动的次数多少的中小型医用智能电子仪器。
技术参数用来直接测量脉动频率的较电压低很多的一个小的信号(传感器输出电压一般为几个毫安),它具有的一种基本工作功能主要是通过用传感器直接将有关脉搏的跳动变化的一种电生理信号直接转换输出为一种电压信号,因为这些信号一般非常较弱,所以一定要再加以滤波放大后并能进行二次整形运算和滤波,再进行计数,最后通过数码管显示出来。
接下来我们就以"数显脉搏计"为例讲解层次电路图的绘制和PCB的设计流程。
如果一张电路图比较简单,我们可以直接用单张原理图进行绘制就可以,但是如果电路结构比较复杂,并且可以根据原理和功能分为几块电路图,我们就可以选用层次电路图来绘制原理图。
数显式脉搏计电路由脉冲信号采集子电路、时基子电路、计数子电路组成,我们就可以将每个子电路绘制在一张电路图纸上,然后建立一张总的块状电路图将几张子电路图联系在一起,从而实现整张电路图纸的功能,同时也可以实现PCB板的自动生成。
一、层次原理图设计首先新建项目设计数据库,命名为“数显脉搏计”并且在数据库中的Documents文件夹下新建电路图、封装库、PCB板等文件。
1.新建原理图设计文件,命名为:“数显脉搏计.Sch”(1)在原理图编辑页面,点击连线工具栏最右侧出现的一个数字"方块图图标"按钮后,放置一个尺寸大小都比较合适的方块,代表是一个脉冲信号采集子电路,双击此方块图后即可直接弹出一个属性对话框,在其中的Filename栏框内和Name栏框内就可以直接分别点击填入带有其相应的属性信息的文件名称,其中NAme代表了这个方块图文件的一个原始文件名字,没有其它别的一些特殊的格式要求,将Name修改为PulseSignal Collection,而Filename通常是这个方块图代表的原理图文件,后缀名通常为.sch,将方块图对应的电路原理图文件名修改为Pulse Signal Collection.Sch,为了防止两个名字书写过程中出现错误和书写麻烦可以使用复制粘贴命令;用同样的方法可以放置代表时基子电路的方块图,将Filename 和Name 框中分别填入相应的名称Reference Time.Sch和Reference Time;再用同样的方法放置代表计数子电路的方块图;将方块图属性对话官中的Filename 和Name 框中分别填入相应的名称Counter.Sch和Counter。
第3章层次原理图教学目标:1.了解:层次原理图有关概念。
2. 理解:层次原理图的两种绘制方法。
3. 应用:能够绘制简单的层次原理图。
3.1 有关层次原理图的概念层次原理图的设计是一种模块化的设计方法。
它是将整个电路划分成多个功能模块,分别绘制在多张图纸中,也就是把整个项目原理图用若干个子图来表示。
下面我们以图3-1所示的仿真电路的层次原理图为例来讲解层次原理图的有关概念。
图纸符号图纸入口a) 顶层电路图输入/输出端口b) 子图一图3-1 仿真电路图中各部分的名称及含义如下:图纸符号:它代表了本图下一层的子图,每个图纸符号都与特定的子图相对应,它相当于封装了子图中的所有电路,从而将一张原理图简化为一个符号。
图纸入口:图纸符号的输入/输出端口。
它是图纸符号所代表的下层子图与其它电路连接的端口。
输入/输出端口:连接层次原理图的子图与上层的原理图。
子图的输入/输出端口必须与代表它的图纸符号的端口相对应。
子图:图纸符号所对应的层次原理图的子图。
3.2 层次原理图的设计在Protel DXP系统中与层次原理图相对应的层次化设计方法分为自顶向下的设计方法和自底向上的设计方法两种形式。
3.2.1 自顶向下设计层次原理图自顶向下的设计是指先建立一张系统总图,用图纸符号代表它的下一层子系统,然后分别绘制各个图纸符号对应的子电路图。
下面我们以图3-1所示的仿真电路为例讲述层次原理图的绘制过程。
1.建立层次原理图总图(1) 执行菜单命令“文件/创建/项目/PCB项目”,创建一个PCB项目文件,并以“层次原理图一.PrjPCB”为项目文件名保存。
(2) 移动光标到工作区面板上的“层次原理图一.PrjPCB”上单击鼠标右键,从弹出的快捷菜单中选择“追加新文件到项目中/Schematic”命令,创建一个原理图文件,并将其以“仿真电路.SchDoc”为文件名保存。
(3) 在原理图编辑界面中执行菜单命令“放置/图纸符号”,或单击“配线”工具栏中的按钮,启动放置图纸符号命令。
第三章层次电路图的设计在设计原理图的过程中,设计人员经常会遇到电路元件很多,而打印机幅面有限的问题。
而采用层次电路设计方法后,这一问题就迎刃而解了。
所谓层次电路设计,就是把一个完整的电路系统按功能分为若干个子系统,即子功能电路模块,需要的话,把子功能电路模块再分成若干个子系统,即子功能电路模块,然后用方块电路的输入/输出端口将各子功能电路连接起来,于是就可以在较小的幅面的多张图纸上分别编辑、打印各模块电路的原理图。
在早期,层次原理图设计主要是为了解决复杂的大型电路系统的原理图设计问题。
但现在,设计人员为了增强原理图的可读性和利用设计人员之间的分工合作,即使所设计的电路系统并不十分复杂,也把整个电路系统按功能模块分别绘制出相应的模块电路原理图。
在Protel DXP设计系统中,层次原理图是由母原理图和子原理图构成的。
母原理图的功能是用来给出子原理图之间的层次连接关系,它是有方块电路符号、方块电路I/O端口符号代表着子原理图之间的端口连接关系;导线的作用是用来将代表子原理图的方快电路符号组成一个完整的电路系统原理图。
子原理图就是一个由各种电路元件符号组成的实实在在的原理图,它通常对应着设计电路系统中的一个子功能电路模块。
可以看出,通过这种组织式的母原理图和子原理图可以用来描述任何形式、任何大型复杂的电路系统。
3.1 绘制层次原理母图绘制Protel DXP层次电路原理图的母图步骤如下:(1)新建工程和原理图母图新建一个PCB工程,并在该工程下新建一个原理图文件作为层次原理图的母图,可以命名为Z80 Processor.SchDoc。
(2)放置方块电路图以绘制Serial Interface.SchDoc对应的方块电路图为例。
执行菜单命令Place→Symbol,或单击Wiring工具条中的按钮,即可启动放置方块电路图命令。
执行方块电路图命令后,出现一个方块电路图的虚影随鼠标移动,如图3-1所示。
图3-1 放置方块电路图此时,按[Tab]键,即可进入方块电路图属性设置,如图3-2所示。
所谓自上而下的设计方法是指在建立的顶层原理图文件中首先绘制电路方块图,然后分别在子原理图文件中绘制各电路方块图所对应的电路原理图。
以直流稳压电源电路为例,下面介绍这种方法绘制电路图的步骤。
1、绘制顶层电路图根据前面介绍的原理图设计知识,首先建立一个PCB项目设计文件,然后建立一个电路原理图文件,名字定义为Main.Schdoc。
最后设置好电路图的有关属性及添加元件库。
(1)放置电路方块图单击Wiring工具栏上的Place Sheet Symbol工具按钮,在新建原理图的适当位置放置名字为Rectifier、Filter、Manostat三个电路方块图,设置属性。
(2)放置电路方块图端口单击Wiring工具栏上的Place Sheet Entry工具按钮,然后在刚才建的电路方块图中单击鼠标左键,在三个电路方块图中分别放置各个端口,并设置各端口的属性。
(3)连接各端口使用导线Wire或总线Bus把各个方块电路之间具有电气连接意义的方块电路端口连接起来,完成后的结果如下图所示。
2、绘制层次原理图子图上面定义了各电路方块图,这个环节具体介绍如何由电路方块图生成所对应的电路原理图文件。
操作步骤如下:(1)单击Design->Create Sheet From Symbol菜单命令项,此时鼠标变为十字关闭,将十字光标移到电路方块图Rectifier上。
(2)单击鼠标左键,弹出Confirm对话框,如下图所示。
(3)若单击No按钮,此时Protel DXP将自动产生一个原理图文件,文件名同电路方块图中设置的File Name即Rectifier同名,即为Rectifier方块图所对应的子原理图。
按照同样的方法,可以生成名为Filter、Manostat电路原理图。
这样,就完成了整个层次原理图的绘制首先关于层次图的创建有两种方法:1.自顶而向下设计;2.自低向上设计;不管那种设计方法,你必须清楚各个原理图之间的信号输入输出的关系.在各个SCH中要放置PORT;在主电路图中Sheet Symbol中要放置Sheet Entry;以下介绍两种方法的创建,我本人比较推荐第二种方法:1.自顶而向下设:新建一sch文件,该sch为顶层图.在该sch中放置Sheet Symbol如下图所示:两次点击Design->Create Sheet From Symbol;则会生成SCH1.sch和SCH2.sch,并且自动产生输入输出口.该方法的关键在于一开始要在Sheet Symbol中放置Sheet Entry,对系统的熟悉和分配很重要.2.自低向上设计:要创建的层次如上图所示,分别新建原理sch1.sch和sch2.sch.在原理图sch1.sch中放置PORT端口:M13,M14,M15(可以自定义),属性为OutPut.在原理图sch2.sch中放置PORT端口:M13,M14,M15(可以自定义),属性为InPut.新建一sch文件,该sch为顶层图, 两次点击Design->Create Symbol From Sheet;则生成Sheet symbol 和 Sheet Entry.最后,在顶层图中将各Sheet Entry用Net 或Wire 或BusWire电气联接.。