protel设计报告

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HEFEI UNIVERSITY
Protel课程设计报告
题目:__ AT89S51单片机最小系统电路原理图和PCB绘
系别:___ 电子信息与电气工程系___________
专业:____ 通信工程___________________
班级:____ 二班___________________
学号:_____ 1005076006___________________
姓名:_____ 郭超杰___________________
导师:_____ 张大敏_____________ 成绩:________________________
AT89S51单片机最小系统电路原理图和PCB绘制
一、任务书 (3)
二、制作步骤 (6)
1、印制电路板设计流程 (6)
2、建立一个数据库文件 (7)
3、绘制原理图 (8)
4、规划电路板 (11)
(1)、元件的封装 (11)
(2)、生成网络报表 (12)
(3)、通过网络表将原理图载入PCB板中 (13)
(4)、布线 (16)
(5)检查错误 (17)
(6)生成PCB报表 (18)
三、总结 (20)
摘要:
印制电路板(PCB,Printed Circuit Board),是电子产品中最重要的部件之一。

电路原理图完成以后,还必须再根据原理图设计出对应的印制电路板图,最后才能由制板厂家根据用户所设计的印制电路板图制作出印制电路板产品。

一、任务书
参考图片:
图1.1
图1.2
二、制作步骤
1、印制电路板设计流程
设计印制电路板可以按照如下的七个步骤完成原理图的设计工作。

1、绘制电路原理图:利用SCH 99绘制电路原理图生成网络表。

当所设计的电路图非常简单时,可以不必进行原理图的绘制和网络表的生成,而直接进行PCB 的设计,即有时可跳过这一步。

2、规划电路板:在绘制印制电路板之前,用户还要对电路板有一个初步的规划,比如电路板采用
多大的物理尺寸、采用几层电路板(单面板、双面板还是多层)、各元件采用何种封装形式及其安装位置等。

这是一项极其重要的工作,它是确定电路板设计的框架。

3、设置参数:设置参数主要是指设置元件的布置参数、层数参数、布线参数等。

有些参数用其默认值即可。

4. 装入网络表及元件封装:该步是将已生成的网络表装入,此时元件的封装会自动放置在印制电路板图的电气边界之外,但这些元件封装是叠放在一起没有布局的。

若没有生成网络表,则可以用手工的方法放置元件。

5、元件的布局:可以利用自动布局和手工布局两种方式,将元件封装放置在电路板边框内的适当位置。

适当位置包含两个意思:一是元件所放置的位置能使整个电路板看上去整齐美观,二是元件所放置的位置有利于布线。

6. 布线:完成元件之间的电路连接.
有两种方式:自动布线和手工布线。

若在PCB设计系统中装入了网络表,则在该步中就可以采用自动布线方式。

7、文件保存及输出:保存PCB图,然后根据需要利用各种图形输出设备,如打印机、绘图仪等输出电路板的布线图。

2、建立一个数据库文件
(1)、打开protel 99se后,选择file菜单下的new菜单
图2.1
(2)、选择新建的项目存放方式为DDB以及文件存放目录
(3)、新建好DDB文件后,我们就可里边的Documents目录下(4)、新建SCH文件,也就是电路图设计项目
(5)、新建后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
3、绘制原理图
(1)、启动Protel 99 SE电路原理图编辑器。

首先必须启动原理图编辑器,才能进行设计绘图工作。

步骤为进入Protel 99 SE系统,执行“File”到“New”命令建立新的设计数据库,系统将显示打开数据库的界面,此时就可以进行创建新的原理图文件操作,接着执行当前菜单中的“File”到“New”命令,弹出“New Document”对话框,再选取Schematic Document图标。

(2)、设置电路图图纸的大小以及版面。

设计绘制原理图前必须根据实际电路的复杂程度来设置图纸的大小,设置图纸的过程实际上是一个建立工作平面的过程,可以设置图纸的大小,方向,往网格大小以及比标题栏等。

(3)、加载库文件
图2.2 (4)、放置原件
图2.3
(5)、形成完整的原理图
图2.4
(6)、原件制作
在原理图中有两个芯片在protel 99se 原件库中无法找到需要自己制作。

如图是芯片A89C52的制作过程。

单击菜单“File”到“New”命令,从编辑器选择框中选中原理图元件编辑器,然后双击元件库文件Schematic Library Document 图标,默认名为schlib1.lib ,然后进入到原理图元件库编辑工作界面,再按照所需要的元件在工作界面中绘制元件如下图所示,然后再在再把该器
件添加到元器件库中即可使用。

图2.5
(7)、保存原理图
4、规划电路板
(1)、元件的封装
元件的封装是指元件焊接到电路板时所指的外观和焊盘的位置。

封装,就是指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接.封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳。

它不仅起着安装、固定、密封、保护芯片及增强电热性能等方面的作用,而且还通过芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件相连接,从而实现内部芯片与外部电路的连接。

因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。

另一方面,封装后的芯片也更便于安装和运输。

所以取用焊接元件时不仅要知道元件的名称还要知
道它的封装。

下面是在原理图的每个器件上添加封装的步骤:
1)在图中选中其中的一个元件,如电阻R3;
2)双击该元件,得到一个对话框Part如下图所示;
3)在Footprint选项中写上该元器件的封装,再点击OK按钮即可。

4)其他的元器件添加封装的步骤同上,在完成过程中会遇到很多器件的封装不知道,通过上网查询得知。

图2.6
(2)、生成网络报表
生成网络表结果的步骤如下:
1)打开原理图文件,执行菜单命令“Design”到“Creat Netlist”。

2)执行该命令后,会出现如下图所示的对话框。

保存此网络表。

注:网络表是联系原理图和PCB板的中间文件,PCB板布线需要网络表文件(.net)。

网络表文件不但可以从原理图中获得,而且还可以自己按规则编写,同样可以用来建立PCB板。

图2.7
(3)、通过网络表将原理图载入PCB板中
1)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
点击菜单栏中的Design命令中的Netlist;
图2.8
2)在导航栏中,选择Libraries这一项,这可以让我们在导航栏中,显示当前可以放的装封库,以供选择
图2.9
3)通过Browse查找到在原理图中生成的网络表.net 文件,点击OK 按钮;
执行命令之后,出现如下图所示的对话框,再点击Execute命令即可;
图2.10
图2.11 4)结果如下
图2.12
(4)、布线
1)将载入PCB板的原件规律的安置在电路板边框内
图2.13
2)进行手动布线,因为这个板子是双层板,需要布两层线,在布线的时候遵循横向线、竖向线在不同的层面,布线结果如下:
图2.14 (5)检查错误
点击Tools 选择第一个选项
图2.15
得到结果显示如下:
图2.16
(6)生成PCB报表
1)生成电路元件报表
执行“FILE”—“new”菜单命令,执行该命令后,在弹出的对话框中选择我创建如图
图2.17
选择BOM类型,单击【NEXT】按钮,如图:
图2.18
选择BOM的格式,spreadsheet是展开的表格式,text是文本格式,csv是字符串形式
图2.19
最终得到的表格为
图2.20
三、总结
通过这两周的学习,我初步的掌握了PROTEL 99的操作流程,以及其中的注意事项。

对于制作电路板也略有涉及。

我明白了掌握一门必学的技术,对于我们今后的就业是十分重要的,而学好PROTEL也是我们当前克不容缓的事,而对着日新月异的各种新技术,我们必须走在时代工的前面,才有可能不会被市场所淘汰,而PROTEL软件功能的强大,更是我们必修的一门课程,学校安排了为期两周的学习时间,说明对于这门学科的重视程度不同一般。

虽然我们的PROTEL还是刚入门,就已经被它强大的功能所吸引,它的分析功能,仿真元器件和划开库等等,是那么的完善而强大,对于我们以后从事专业对口的工作是大有好处的,而我也相信,作为我们通信工程的一名学生来说,能够懂得PROTEL是一件必须的事,它能让我们在以后的竞争中站稳脚跟。

在学习的过程中,参加有过许多错误的操作,但在老师的指导下以及自己查阅参考书,我克服了种种困难,现在基
本能够熟练运用,我会在以后的学习中逐步掌握更多的protel知识。