電路板原理圖設(shè)計講義

1、電路板原理圖設(shè)計講義 電路板設(shè)計主要包括兩個階段：原理圖設(shè)計和電路板設(shè)計主要包括兩個階段：原理圖設(shè)計和PCB設(shè)設(shè)計。原理圖設(shè)計是在原理圖編輯器中完成的，而計。原理圖設(shè)計是在原理圖編輯器中完成的，而PCB設(shè)設(shè)計是在計是在PCB編輯器中進(jìn)行的。只有原理圖設(shè)計完成并經(jīng)編輯器中進(jìn)行的。只有原理圖設(shè)計完成并經(jīng)過編譯、修改無誤之后，才能進(jìn)行過編譯、修改無誤之后，才能進(jìn)行PCB電路板的設(shè)計。電路板的設(shè)計。 原理圖設(shè)計的任務(wù)是將電路設(shè)計人員的設(shè)計思路用原理圖設(shè)計的任務(wù)是將電路設(shè)計人員的設(shè)計思路用規(guī)范的電路語言描述出來，為電路板的設(shè)計提供元器件規(guī)范的電路語言描述出來，為電路板的設(shè)計提供元器件封裝和網(wǎng)絡(luò)表連接。設(shè)

2、計一張正確的原理圖是完成具備封裝和網(wǎng)絡(luò)表連接。設(shè)計一張正確的原理圖是完成具備指定功能的指定功能的PCB電路板設(shè)計的前提條件，原理圖正確與電路板設(shè)計的前提條件，原理圖正確與否直接關(guān)系到后面制作的電路板能否正常工作。此外，否直接關(guān)系到后面制作的電路板能否正常工作。此外，原理圖設(shè)計還應(yīng)當(dāng)本著整齊、美觀的原則，能清晰、準(zhǔn)原理圖設(shè)計還應(yīng)當(dāng)本著整齊、美觀的原則，能清晰、準(zhǔn)確地反映學(xué)生意圖，方便日常交流。本章將通過指示燈確地反映學(xué)生意圖，方便日常交流。本章將通過指示燈顯示電路和單片機(jī)最小系統(tǒng)這個兩個實(shí)例，講述原理圖顯示電路和單片機(jī)最小系統(tǒng)這個兩個實(shí)例，講述原理圖設(shè)計的方法和步驟。指示燈顯示電路原理圖如圖設(shè)計

3、的方法和步驟。指示燈顯示電路原理圖如圖2-1所示所示。單片機(jī)最小系統(tǒng)的原理圖如圖。單片機(jī)最小系統(tǒng)的原理圖如圖2-2所示。所示。 2指示燈顯示電路 3單片機(jī)最小系統(tǒng)4設(shè)置工作參數(shù)載入原理圖庫放置元器件元器件位置調(diào)整注解、修飾布線檢查、修改新建原理圖5一、新建原理圖設(shè)計文件 為了方便電路板設(shè)計文件的管理，在新建原理圖設(shè)計之前，為了方便電路板設(shè)計文件的管理，在新建原理圖設(shè)計之前，應(yīng)當(dāng)先創(chuàng)建一個設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件，然后再在該設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件應(yīng)當(dāng)先創(chuàng)建一個設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件，然后再在該設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件下新建原理圖設(shè)計文件。下新建原理圖設(shè)計文件。二、設(shè)置圖紙區(qū)域工作參數(shù) 圖紙區(qū)域工作參數(shù)的設(shè)置指的是圖紙大小、電氣柵格

4、、可圖紙區(qū)域工作參數(shù)的設(shè)置指的是圖紙大小、電氣柵格、可視柵格和捕捉柵格等參數(shù)的設(shè)置，它們構(gòu)成了學(xué)生進(jìn)行原理視柵格和捕捉柵格等參數(shù)的設(shè)置，它們構(gòu)成了學(xué)生進(jìn)行原理圖設(shè)計的工作環(huán)境。只有這些參數(shù)設(shè)置合理，才能有助于提圖設(shè)計的工作環(huán)境。只有這些參數(shù)設(shè)置合理，才能有助于提高原理圖設(shè)計的質(zhì)量和效率。高原理圖設(shè)計的質(zhì)量和效率。6三、載入原理圖庫 在原理圖設(shè)計過程中，放置的元器件全部來源于載入在原理圖設(shè)計過程中，放置的元器件全部來源于載入到原理圖編輯器中的原理圖庫。如果原理圖庫沒有載入原到原理圖編輯器中的原理圖庫。如果原理圖庫沒有載入原理圖編輯器，那么在繪制原理圖時就找不到所需的元器件理圖編輯器，那么在繪制原

5、理圖時就找不到所需的元器件。因此，在繪制原理圖之前，學(xué)生應(yīng)當(dāng)先將需要的原理圖。因此，在繪制原理圖之前，學(xué)生應(yīng)當(dāng)先將需要的原理圖庫載入原理圖編輯器中。庫載入原理圖編輯器中。 需要注意的是，系統(tǒng)提供的原理圖庫涵蓋了眾多廠商需要注意的是，系統(tǒng)提供的原理圖庫涵蓋了眾多廠商、種類齊全的元器件，并非每一個原理圖庫在原理圖的設(shè)、種類齊全的元器件，并非每一個原理圖庫在原理圖的設(shè)計過程中都會用到。因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)原理圖設(shè)計的需要只計過程中都會用到。因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)原理圖設(shè)計的需要只將所需的原理圖庫載入到原理圖編輯器即可。將所需的原理圖庫載入到原理圖編輯器即可。7 放置元器件指的是從原理圖庫中選擇所需的各種元器件放置

6、元器件指的是從原理圖庫中選擇所需的各種元器件，并將其逐一放置到原理圖設(shè)計中，然后根據(jù)電氣連接的設(shè)計，并將其逐一放置到原理圖設(shè)計中，然后根據(jù)電氣連接的設(shè)計要求和整齊美觀的原則，調(diào)整元器件的位置。一般地，在放置要求和整齊美觀的原則，調(diào)整元器件的位置。一般地，在放置元器件的過程中，需要同時完成對元器件的編號、添加封裝形元器件的過程中，需要同時完成對元器件的編號、添加封裝形式和定義元器件的顯示狀態(tài)等操作，以便為后面的電路板設(shè)計式和定義元器件的顯示狀態(tài)等操作，以便為后面的電路板設(shè)計工作打好基礎(chǔ)。工作打好基礎(chǔ)。四、放置元器件 五、原理圖布線 原理圖布線，指的是在放置完元器件后，用具有電氣意原理圖布線，指的

7、是在放置完元器件后，用具有電氣意義的導(dǎo)線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、電源和接地符號，以及端口等圖件將元義的導(dǎo)線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、電源和接地符號，以及端口等圖件將元器件連接起來，使各元器件之間具有特定的電氣連接關(guān)系，能器件連接起來，使各元器件之間具有特定的電氣連接關(guān)系，能夠?qū)崿F(xiàn)一某項電氣功能的過程夠?qū)崿F(xiàn)一某項電氣功能的過程 。8 在原理圖設(shè)計基本完成之后，可以在原理圖上作一些相應(yīng)在原理圖設(shè)計基本完成之后，可以在原理圖上作一些相應(yīng)的說明、標(biāo)注和修飾，以增強(qiáng)原理圖的可讀性和整齊美觀性。的說明、標(biāo)注和修飾，以增強(qiáng)原理圖的可讀性和整齊美觀性。六、補(bǔ)充完善七、校驗、調(diào)整和修改 完成原理圖設(shè)計和調(diào)整后，學(xué)生可以利用完成原理圖設(shè)計

8、和調(diào)整后，學(xué)生可以利用Protel 99SE提提供的各種校驗工具，根據(jù)設(shè)定規(guī)則對原理圖設(shè)計進(jìn)行檢驗，然供的各種校驗工具，根據(jù)設(shè)定規(guī)則對原理圖設(shè)計進(jìn)行檢驗，然后再做進(jìn)一步的調(diào)整和修改，以保證原理圖的正確無誤后再做進(jìn)一步的調(diào)整和修改，以保證原理圖的正確無誤 。9定義圖紙外觀定義圖紙外觀 柵格參數(shù)設(shè)置柵格參數(shù)設(shè)置 自定義圖紙外形自定義圖紙外形 在新建好原理圖設(shè)計文件后，下一步就可以設(shè)置圖紙區(qū)域工作參數(shù)了。圖紙區(qū)域工作參數(shù)的設(shè)置包括圖紙選項和一些參數(shù)的設(shè)置。其中，與原理圖設(shè)計關(guān)系最密切的參數(shù)包括圖紙大小和方向的設(shè)定、電氣柵格、可視柵格和捕捉柵格等。本節(jié)中將對這些參數(shù)的設(shè)置作詳細(xì)地介紹102.2.1 定

9、義圖紙外觀定義圖紙外觀第一步：執(zhí)行菜單命令【Design】/【Options】，打開【Document Options】（文檔參數(shù)）設(shè)置對話框，如下圖所示 。112.2.1 定義圖紙外觀定義圖紙外觀第二步：設(shè)置圖紙尺寸。將光標(biāo)移至【Standard Style】（標(biāo)準(zhǔn)圖紙格式）選項，單擊【Standard styles】文本框后的 按鈕，在下拉菜單列表中選擇“A4”即可將圖紙尺寸設(shè)定為A4大小，如下圖所示。122.2.1 定義圖紙外觀定義圖紙外觀第三步：設(shè)定圖紙方向。對圖紙方向的設(shè)定是在【Options】（選項）欄中完成的，該區(qū)域中包括圖紙方向的設(shè)定、標(biāo)題欄的設(shè)定及邊框底色的設(shè)定等幾部分。單擊

10、【Orientation】（方向）選項的 按鈕，在下拉列表框中選擇【Landscape】（水平）選項即可將圖紙的方向設(shè)定為水平方向，如下圖所示。 。132.2.1 定義圖紙外觀定義圖紙外觀第四步：設(shè)置【Title Block】（圖紙標(biāo)題欄）。單擊【Title Block】選項后的按鈕，在下拉列表中選擇【Standard】（標(biāo)準(zhǔn)型）選項，即可將圖紙的標(biāo)題欄設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)型，如下圖所示。142.2.1 定義圖紙外觀定義圖紙外觀第五步：設(shè)置【Title Block】（顯示圖紙標(biāo)題欄）。選中【Title Block】選項前的復(fù)選框，復(fù)選框中為“”表示選中該項，選中此項可以顯示圖紙標(biāo)題欄 。第六步：設(shè)置【S

11、how Reference Zones】（顯示參考邊框）。選中此項可以顯示參考圖紙邊框 。 第七步：設(shè)置【Show Border】（顯示圖紙邊框）。選中此項可以顯示圖紙邊框 。第八步：設(shè)置【Show Template Graphics】（顯示圖紙模板圖形）。選中此項可以顯示圖紙模板圖形 。152.2.1 定義圖紙外觀定義圖紙外觀第九步：設(shè)置【Border】（圖紙邊框的顏色）。單擊【Border】選項后的顏色框，即可彈出如下圖所示的【Choose Color】（選擇圖紙邊框顏色）對話框 。第十步：設(shè)置【Sheet】（圖紙的顏色） 。162.2.2 柵格參數(shù)設(shè)置柵格參數(shù)設(shè)置 柵格參數(shù)設(shè)置包括圖紙柵

12、格設(shè)置和電氣柵格設(shè)置兩部分。柵格參數(shù)設(shè)置的好壞與否直接影響原理圖設(shè)計的效率和質(zhì)量，比如電氣柵格比捕捉柵格相差太大，則在原理圖設(shè)計過程中就不易捕捉到電氣節(jié)點(diǎn)，這樣將會極大的影響繪圖效率。圖紙柵格的設(shè)定第一步：設(shè)置【Grids】（圖紙柵格） 。第二步：設(shè)置【Electrical Grid】（電氣柵格） 。電氣柵格設(shè)置 172.2.3 自定義圖紙外形自定義圖紙外形 如果在繪制原理圖的過程中，系統(tǒng)提供的圖紙類型不能滿足原理圖設(shè)計的需要，則可以自定義圖紙的外形。自定義圖紙格式的方法是：選中文檔參數(shù)設(shè)置對話框中【Custom Style】（自定義樣式）欄中【Use Custom】（自定義圖紙大?。┣暗膹?fù)選

13、框，然后在各選項后的文本框中輸入相應(yīng)的值即可，如下圖所示 。18 在原理圖設(shè)計中，元器件通常叫做原理圖符號。原理圖符號代表著實(shí)際元器件的引腳電氣分布關(guān)系。為了方便原理圖符號的管理，Protel將所有的元器件按制造廠商和元器件的功能進(jìn)行分類整理，將具有相同特性的原理圖符號存放在一個文件中。原理圖庫文件就是存儲原理圖符號的文件。 Protel 99SE作為專業(yè)的計算機(jī)輔助電路板設(shè)計軟件，常用元器件的原理圖符號，都可以在Protel 99SE的原理圖庫中找到。學(xué)生在放置元器件時只需在原理圖庫中調(diào)用所需的原理圖符號即可，而不需要逐個去制作原理圖符號。因此，在正式繪制原理圖之前，應(yīng)當(dāng)先載入原理圖庫文件。

14、 還有一點(diǎn)需要提醒學(xué)生，對于某個原理圖設(shè)計，可能只需要幾個原理圖庫就可以完成原理圖設(shè)計，只需把這幾個原理圖庫載入到原理圖編輯器即可，而不必載入所有的原理圖庫。這樣做可以減輕系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)擔(dān)，加快運(yùn)行速度 。19l 【Miscellaneous Devices.ddb】：該庫文件包含常用的元器件，比如電阻、電容和二極管等元器件。l 【Protel DOS Schematic Libraries.ddb】：該庫文件包含一些通用的集成電路元器件，在該設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件中還包括了多個原理圖庫文件，如下圖所示。20第一步：在原理圖編輯器中，單擊 按鈕，將原理圖編輯器管理窗口切換到瀏覽原理圖管理窗口 。第二步：單

15、擊【Browse】欄右下方的下拉按鈕，在下拉列表中選擇【Libraries】（原理圖庫文件），切換至瀏覽原理圖庫的狀態(tài) 。第三步：在原理圖編輯管理窗口中，單擊 按鈕，打開【Change Library File List】（載入原理圖庫）對話框，如下圖所示 。21第四步：單擊【查找范圍】文本輸入框后的下拉按鈕，將硬盤空間指向原理圖庫所在的位置。系統(tǒng)提供的原理圖庫文件在安裝目錄下：“Design Explorer 99 SELibrarySch” 。第五步：在系統(tǒng)提供的原理圖庫列表中選擇原理圖庫文件“Miscellaneous Devices.ddb”和“Protel DOS Schematic

16、 Libraries.ddb”，分別單擊 按鈕將這兩個庫文件添加到【Selected Files】（選中的原理圖庫文件）欄中，結(jié)果如下圖所示 。22第六步：單擊 按鈕，結(jié)束添加庫文件操作，則添加原理圖庫后的原理圖管理窗口，如下圖所示 。23放置元器件的方法主要有以下幾種：放置元器件的方法主要有以下幾種： 利用菜單命令利用菜單命令【Place】/【Part】放置元器件；放置元器件； 利用快捷鍵利用快捷鍵P/P放置元器件；放置元器件； 利用放置工具欄中的按鈕利用放置工具欄中的按鈕 放置元器件；放置元器件； 利用原理圖符號列表欄放置元器件。利用原理圖符號列表欄放置元器件。242.4.1 利用菜單命令

17、利用菜單命令【Place】/【Part】放置元器件放置元器件25 2.4.2 利用快捷鍵利用快捷鍵P/P放置元器件放置元器件262.4.3 利用放置工具欄中的按鈕利用放置工具欄中的按鈕 放置元器件放置元器件利用放置工具欄中的利用放置工具欄中的 按鈕也可以放置元器件。單擊原按鈕也可以放置元器件。單擊原理圖編輯器放置工具欄中的按鈕理圖編輯器放置工具欄中的按鈕 ，即可打開放置元器件，即可打開放置元器件對話框，其后的操作與執(zhí)行菜單命令放置元器件和按快捷對話框，其后的操作與執(zhí)行菜單命令放置元器件和按快捷鍵放置元器件的操作完全相同鍵放置元器件的操作完全相同 。272.4.4 利用原理圖符號列表欄放置元器件

18、利用原理圖符號列表欄放置元器件282.4.5 刪除元器件刪除元器件 執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令【Edit】/【Delete】。此外，也可以使用。此外，也可以使用快捷鍵快捷鍵E/D。當(dāng)鼠標(biāo)變?yōu)槭中螤詈?，將光?biāo)移到要刪除的。當(dāng)鼠標(biāo)變?yōu)槭中螤詈螅瑢⒐鈽?biāo)移到要刪除的元器件上，單擊左鍵即可將該元器件刪除元器件上，單擊左鍵即可將該元器件刪除 。 刪除一個元器件也可以先選中待刪除的元器件，此時元刪除一個元器件也可以先選中待刪除的元器件，此時元器件的周圍會出現(xiàn)虛線框，然后按器件的周圍會出現(xiàn)虛線框，然后按DelDel鍵，也可以刪除選中的鍵，也可以刪除選中的元器件。在進(jìn)行各種操作時，鼠標(biāo)與鍵盤相配合會大大簡化元

19、器件。在進(jìn)行各種操作時，鼠標(biāo)與鍵盤相配合會大大簡化工作步驟，提高工作效率。學(xué)生在今后的實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)學(xué)會鼠工作步驟，提高工作效率。學(xué)生在今后的實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)學(xué)會鼠標(biāo)與鍵盤的配合使用標(biāo)與鍵盤的配合使用 。1.刪除一個元器件刪除一個元器件292.刪除多個元器件刪除多個元器件30調(diào)整元器件位置的方法：調(diào)整元器件位置的方法： 移動元器件；移動元器件； 旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)元器件；旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)元器件； 排列和對齊元器件。排列和對齊元器件。31調(diào)整元器件的位置32 2.5.1 移動元器件移動元器件移動單個元器件 移動多個元器件 332.5.2 元器件的旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)元器件的旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn) 為了方便布線，有時還要對元器件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。為了

20、方便布線，有時還要對元器件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。 旋轉(zhuǎn)元器件時主要利用以下快捷鍵對元器件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)元器件時主要利用以下快捷鍵對元器件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。 Space鍵（空格鍵）：使元器件旋轉(zhuǎn)。每按一次鍵（空格鍵）：使元器件旋轉(zhuǎn)。每按一次Space鍵，被選中的元器件逆時針旋轉(zhuǎn)鍵，被選中的元器件逆時針旋轉(zhuǎn)90。 X鍵：使元器件水平翻轉(zhuǎn)。每按一次鍵：使元器件水平翻轉(zhuǎn)。每按一次X鍵，被選中的元器鍵，被選中的元器件左右對調(diào)一次。件左右對調(diào)一次。 Y鍵：使元器件上下翻轉(zhuǎn)。每按一次鍵：使元器件上下翻轉(zhuǎn)。每按一次Y鍵，被選中的元器鍵，被選中的元器件上下對調(diào)一次。件上下對調(diào)一次。34元器件的旋轉(zhuǎn)元器件的旋轉(zhuǎn)元器件的翻轉(zhuǎn)元器件的翻

21、轉(zhuǎn) 352.5.3 圖件的排列和對齊圖件的排列和對齊 在大多數(shù)場合下，整齊總是能夠給人以美的感覺，原在大多數(shù)場合下，整齊總是能夠給人以美的感覺，原理圖也是如此。為了畫出精美的原理圖，我們應(yīng)該注意原理圖也是如此。為了畫出精美的原理圖，我們應(yīng)該注意原理圖上圖件的排列和對齊。理圖上圖件的排列和對齊。 如果僅依靠手動進(jìn)行排列對齊，則工作效率太低，而如果僅依靠手動進(jìn)行排列對齊，則工作效率太低，而且效果也不是十分令人滿意。且效果也不是十分令人滿意。Protel 99SE提供了一系列提供了一系列排列和對齊的工具使學(xué)生可以方便地進(jìn)行這項工作。排列和對齊的工具使學(xué)生可以方便地進(jìn)行這項工作。 在在Protel 9

22、9SE中，圖件排列和對齊的方式有左對齊（中，圖件排列和對齊的方式有左對齊（Align Left）、右對齊（）、右對齊（Align Right）、水平中心對齊（）、水平中心對齊（Center Horizontal）、頂端對齊（）、頂端對齊（Align Top）、底端對）、底端對齊（齊（Align Bottom）、垂直中心對齊（）、垂直中心對齊（Center Vertical）、水平勻布（、水平勻布（Distribute Horizontally）、垂直勻布（）、垂直勻布（Distribute Vertically）等）等8種方式。相應(yīng)的命令均在菜單種方式。相應(yīng)的命令均在菜單【Edit】/【Ali

23、gn】中，如圖所示。中，如圖所示。362.5.3 圖件的排列和對齊圖件的排列和對齊排列和對齊元器件的菜單命令372.5.3 圖件的排列和對齊圖件的排列和對齊38元器件的屬性主要包括元器件的序號、封裝形式以及元器件參數(shù)等。元器件的屬性主要包括元器件的序號、封裝形式以及元器件參數(shù)等。 編輯元器件屬性的方法：編輯元器件屬性的方法： 按按Tab鍵激活編輯元器件屬性對話框；鍵激活編輯元器件屬性對話框； 雙擊元器件打開元器件屬性對話框。雙擊元器件打開元器件屬性對話框。 3940 所謂布線，就是用具有電氣連接的導(dǎo)線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、輸入輸出端口所謂布線，就是用具有電氣連接的導(dǎo)線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、輸入輸出端口等將放置好的

24、各個相互獨(dú)立的元器件按照設(shè)計要求連接起來，從而建立等將放置好的各個相互獨(dú)立的元器件按照設(shè)計要求連接起來，從而建立電氣連接的過程。電氣連接的過程。原理圖布線的方法主要有原理圖布線的方法主要有3種：種： 利用放置工具欄（利用放置工具欄（Wiring Tools）進(jìn)行布線；）進(jìn)行布線； 利用菜單命令進(jìn)行布線；利用菜單命令進(jìn)行布線； 利用快捷鍵進(jìn)行布線。利用快捷鍵進(jìn)行布線。 在同一原理圖設(shè)計中，最簡單的兩種布線方法是：放置導(dǎo)線和放置在同一原理圖設(shè)計中，最簡單的兩種布線方法是：放置導(dǎo)線和放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號。412.7.1 原理圖放置工具欄原理圖放置工具欄原理圖放置工具欄如下圖所示，用鼠標(biāo)左鍵單擊原理

25、圖原理圖放置工具欄如下圖所示，用鼠標(biāo)左鍵單擊原理圖放置工具欄上的各個按鈕，即可選擇相應(yīng)的布線工具進(jìn)放置工具欄上的各個按鈕，即可選擇相應(yīng)的布線工具進(jìn)行布線。行布線。原理圖放置工具欄原理圖放置工具欄422.7.1 原理圖放置工具欄原理圖放置工具欄原理圖放置工具欄各個按鈕的功能如下表所示原理圖放置工具欄各個按鈕的功能如下表所示。按鈕功能按鈕功能放置導(dǎo)線制作方塊電路盤畫總線制作方塊電路盤輸入/輸出端口畫總線分支線制作電路輸入/輸出端口放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號放置電路接點(diǎn)放置電源及接地符號設(shè)置忽略電路法則測試放置元器件設(shè)置PCB布線規(guī)則43一、放置導(dǎo)線一、放置導(dǎo)線44二、放置電源及接地符號二、放置電源及接地符號 在

26、在Preotel 99SE中，系統(tǒng)專門為學(xué)生提供了放置電源及接中，系統(tǒng)專門為學(xué)生提供了放置電源及接地符號工具（地符號工具（Power Objects）欄，總共可以放置）欄，總共可以放置12種不同種不同形狀的電源和接地符號，如圖所示。形狀的電源和接地符號，如圖所示。電源及接地符號工具（Power Objects）欄 45二、放置電源及接地符號二、放置電源及接地符號 總的來說，放置電源及接地符號有以下幾種方法：總的來說，放置電源及接地符號有以下幾種方法：單擊放置工具欄中的按鈕，這種方法可連續(xù)放置電源及接地單擊放置工具欄中的按鈕，這種方法可連續(xù)放置電源及接地符號，但是在放置不同的電源和接地符號時應(yīng)當(dāng)

27、打開如圖所符號，但是在放置不同的電源和接地符號時應(yīng)當(dāng)打開如圖所示的示的【Power Port】（電源端口屬性）對話框進(jìn)行設(shè)置。（電源端口屬性）對話框進(jìn)行設(shè)置。修改電源端口屬性對話框 46二、放置電源及接地符號二、放置電源及接地符號 單擊電源及接地符號工具欄（單擊電源及接地符號工具欄（Power Object） 中的符號，這種方法單擊一次只能放置一個電中的符號，這種方法單擊一次只能放置一個電 源及接地符號。源及接地符號。使用快捷鍵使用快捷鍵P/O。執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令【Place】/【Power Port】。47二、放置電源及接地符號二、放置電源及接地符號48三、放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號三、放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號

28、 實(shí)現(xiàn)元器件之間的電氣連接除了放置導(dǎo)線外，還可以通實(shí)現(xiàn)元器件之間的電氣連接除了放置導(dǎo)線外，還可以通過放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號來實(shí)現(xiàn)元器件之間的電氣連接。在一些復(fù)雜過放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號來實(shí)現(xiàn)元器件之間的電氣連接。在一些復(fù)雜的原理圖設(shè)計中，由于元器件比較多、連線復(fù)雜，如果直接的原理圖設(shè)計中，由于元器件比較多、連線復(fù)雜，如果直接使用放置導(dǎo)線的方式，則會使圖紙顯得雜亂無章，從而大大使用放置導(dǎo)線的方式，則會使圖紙顯得雜亂無章，從而大大影響圖紙的美觀和可讀性。然而，合理使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號則可以影響圖紙的美觀和可讀性。然而，合理使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號則可以使整張圖紙變得清晰易讀。使整張圖紙變得清晰易讀。 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，指的是某個電氣連接的名稱。

29、連接在一起的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，指的是某個電氣連接的名稱。連接在一起的電源、接地符號、元器件引腳及導(dǎo)線等導(dǎo)電圖件具有相同的電源、接地符號、元器件引腳及導(dǎo)線等導(dǎo)電圖件具有相同的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號。需要注意的是，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號同元器件的引腳一樣，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號。需要注意的是，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號同元器件的引腳一樣，也具有一個電氣節(jié)點(diǎn)。因此，在放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號時，必須使網(wǎng)也具有一個電氣節(jié)點(diǎn)。因此，在放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號時，必須使網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的電氣節(jié)點(diǎn)與導(dǎo)線或元器件引腳的電氣節(jié)點(diǎn)重合，才絡(luò)標(biāo)號的電氣節(jié)點(diǎn)與導(dǎo)線或元器件引腳的電氣節(jié)點(diǎn)重合，才能真正實(shí)現(xiàn)元器件的電氣連接。能真正實(shí)現(xiàn)元器件的電氣連接。49三、放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號三、放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號50四、放置線路節(jié)點(diǎn)四、放置線路

30、節(jié)點(diǎn)常見的導(dǎo)線交叉可以分成如下三種情況，如圖所示。常見的導(dǎo)線交叉可以分成如下三種情況，如圖所示。三種交叉的導(dǎo)線 導(dǎo)線導(dǎo)線T型交叉，有電氣連接。型交叉，有電氣連接。導(dǎo)線十字交叉，有電氣連接。導(dǎo)線十字交叉，有電氣連接。導(dǎo)線十字交叉，無電氣連接導(dǎo)線十字交叉，無電氣連接 。51四、放置線路節(jié)點(diǎn)四、放置線路節(jié)點(diǎn)在在T型導(dǎo)線交叉處，系統(tǒng)將自動添加上一個線路節(jié)點(diǎn)。但是，型導(dǎo)線交叉處，系統(tǒng)將自動添加上一個線路節(jié)點(diǎn)。但是，當(dāng)兩條導(dǎo)線在原理圖中成十字交叉時，系統(tǒng)將不會自動生成當(dāng)兩條導(dǎo)線在原理圖中成十字交叉時，系統(tǒng)將不會自動生成線路節(jié)點(diǎn)。這兩條導(dǎo)線在電氣上是否相連，是由交叉點(diǎn)處有線路節(jié)點(diǎn)。這兩條導(dǎo)線在電氣上是否相連

31、，是由交叉點(diǎn)處有無線路節(jié)點(diǎn)來決定的。如果在交叉點(diǎn)有電路節(jié)點(diǎn)，則認(rèn)為兩無線路節(jié)點(diǎn)來決定的。如果在交叉點(diǎn)有電路節(jié)點(diǎn)，則認(rèn)為兩條導(dǎo)線在電氣上是相連的，否則認(rèn)為它們在電氣上是不相連條導(dǎo)線在電氣上是相連的，否則認(rèn)為它們在電氣上是不相連的。因此，如果導(dǎo)線確實(shí)相交的話，則應(yīng)當(dāng)在導(dǎo)線交叉處放的。因此，如果導(dǎo)線確實(shí)相交的話，則應(yīng)當(dāng)在導(dǎo)線交叉處放置線路節(jié)點(diǎn)使其具有電氣上的連接關(guān)系。置線路節(jié)點(diǎn)使其具有電氣上的連接關(guān)系。52四、放置線路節(jié)點(diǎn)四、放置線路節(jié)點(diǎn)53 在原理圖設(shè)計過程中，將具有相同電氣連接的元器件引腳在原理圖設(shè)計過程中，將具有相同電氣連接的元器件引腳連接到一起，從而建立起二者之間的電氣連接的操作就叫做布連接

32、到一起，從而建立起二者之間的電氣連接的操作就叫做布線。線。 在同一原理圖設(shè)計中，最簡單的兩種布線方法是：放置導(dǎo)在同一原理圖設(shè)計中，最簡單的兩種布線方法是：放置導(dǎo)線和放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號。線和放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號。 放置導(dǎo)線的布線方法適合于元器件之間的連線距離較短，放置導(dǎo)線的布線方法適合于元器件之間的連線距離較短，而且導(dǎo)線之間的交叉較少的情況。該方法直觀適用，方便原理而且導(dǎo)線之間的交叉較少的情況。該方法直觀適用，方便原理圖的瀏覽。但是，當(dāng)原理圖設(shè)計比較復(fù)雜，元器件較多，導(dǎo)線圖的瀏覽。但是，當(dāng)原理圖設(shè)計比較復(fù)雜，元器件較多，導(dǎo)線之間的交叉較多或者距離太遠(yuǎn)時，如果還用導(dǎo)線連接的話勢必之間的交叉較多或者距離太遠(yuǎn)時，如

33、果還用導(dǎo)線連接的話勢必降低整張原理圖的可讀性和圖紙的美觀。在這種情況下，往往降低整張原理圖的可讀性和圖紙的美觀。在這種情況下，往往采用放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的方法來替代導(dǎo)線連接。同時為了讀圖方便采用放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的方法來替代導(dǎo)線連接。同時為了讀圖方便，對于并行的多條導(dǎo)線還可以采用總線的方式來連接。，對于并行的多條導(dǎo)線還可以采用總線的方式來連接。 總之，具體采用哪種方法對原理圖進(jìn)行布線，應(yīng)當(dāng)以原理總之，具體采用哪種方法對原理圖進(jìn)行布線，應(yīng)當(dāng)以原理圖布局整齊、布線美觀為原則對原理圖設(shè)計進(jìn)行合理布線。圖布局整齊、布線美觀為原則對原理圖設(shè)計進(jìn)行合理布線。2.7.2 原理圖布線原理圖布線54第一步：首先創(chuàng)建一個設(shè)計

34、數(shù)據(jù)庫文件，命名為“指示燈顯示電路.Ddb”。然后在該設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件下的【Documents】文件夾下新建一個原理圖設(shè)計文件，命名為“指示燈顯示電路.Sch” 。第三步：載入原理圖庫。本例中需要載入的原理圖庫主要包括“Miscellaneous Devices.ddb”和“Protel DOS Schematic Libraries.ddb” 。第二步：設(shè)置原理圖編輯器工作窗口的圖紙參數(shù)和柵格參數(shù) 。第四步：放置元器件 。電阻：普通電阻的序號為“R1R6”，注釋文字為“Res2”，元器件封裝為“AXIAL0.4”。二極管指示燈：二極管的序號為“LED1LED6”，注釋文字為“LED”，元器件封

35、裝為“LEDQ”。集成電路74LS04：集成電路的序號為“U1”，注釋文字為“74LS04”，元器件封裝為“DIP-14。接插件：接插件的序號為“CN1”，注釋文件為“CN-6”，元器件封裝為“CN6”。55放置元器件的結(jié)果調(diào)整元器件布線56 為了讓學(xué)生對電路原理圖的設(shè)計流程有一個更為直觀的認(rèn)為了讓學(xué)生對電路原理圖的設(shè)計流程有一個更為直觀的認(rèn)識，下面介紹單片機(jī)最小系統(tǒng)的原理圖繪制的方法和步驟。識，下面介紹單片機(jī)最小系統(tǒng)的原理圖繪制的方法和步驟。 該電路是由單片機(jī)該電路是由單片機(jī)8031、地址鎖存器、地址鎖存器74LS373、存儲器、存儲器27128以及相應(yīng)的時鐘振蕩電路和上電復(fù)位電路等組成的單

36、片以及相應(yīng)的時鐘振蕩電路和上電復(fù)位電路等組成的單片機(jī)最小系統(tǒng)。繪制的單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖如下圖所示機(jī)最小系統(tǒng)。繪制的單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖如下圖所示 。57 2.9.1 建立新的數(shù)據(jù)庫文件和原理圖文件建立新的數(shù)據(jù)庫文件和原理圖文件58 2.9.2 設(shè)置圖紙參數(shù)設(shè)置圖紙參數(shù)定義圖紙外觀填寫圖紙設(shè)計信息59 2.9.3 載入元器件原理圖符號庫載入元器件原理圖符號庫 添加原理圖符號庫文件載入原理圖符號庫60 2.9.4 放置元器件放置元器件 當(dāng)用戶將相應(yīng)的元器件原理圖符號庫裝入設(shè)計系統(tǒng)后，就可當(dāng)用戶將相應(yīng)的元器件原理圖符號庫裝入設(shè)計系統(tǒng)后，就可以從裝入的庫中取用元器件并把它們放置到圖紙上了。放置元器以

37、從裝入的庫中取用元器件并把它們放置到圖紙上了。放置元器件前，用戶首先要知道要用到的元器件存放于哪一個元器件庫中件前，用戶首先要知道要用到的元器件存放于哪一個元器件庫中。就單片機(jī)最小系統(tǒng)的這個實(shí)例而言，其共有。就單片機(jī)最小系統(tǒng)的這個實(shí)例而言，其共有7種元器件。種元器件。 電阻電阻R1R2、電容、電容C1C3、晶振、晶振Y1和發(fā)光二極管和發(fā)光二極管D1屬于屬于“Miscellaneous Devices.ddb”庫文件中的庫文件中的“Miscellaneous Devices.lib”元器件庫。元器件庫。 單片機(jī)單片機(jī)8031屬于屬于“Protel DOS Schematic Libraries.

38、ddb”庫文件中的庫文件中的“Protel DOS Schematic Intel.lib”元器件庫。元器件庫。61 2.9.4 放置元器件放置元器件 存儲器存儲器27128屬于屬于“Protel DOS Schematic Libraries.ddb”庫文件中的庫文件中的“Protel DOS Schematic Memory Devices.lib”元器元器件庫。件庫。 地址鎖存器地址鎖存器74LS373屬于屬于“Protel DOS Schematic Libraries.ddb”庫文件中的庫文件中的“Protel DOS Schematic TTL.lib”元元器件庫。器件庫。 在原理

39、圖編輯器中，利用原理圖編輯器管理窗口、利用菜單在原理圖編輯器中，利用原理圖編輯器管理窗口、利用菜單命令、利用放置工具欄和快捷鍵放置元器件上述元器件，結(jié)果如命令、利用放置工具欄和快捷鍵放置元器件上述元器件，結(jié)果如下圖所示下圖所示 。62 2.9.4 放置元器件放置元器件 存儲器存儲器27128屬于屬于“Protel DOS Schematic Libraries.ddb”庫文件中的庫文件中的“Protel DOS Schematic Memory Devices.lib”元器元器件庫。件庫。 地址鎖存器地址鎖存器74LS373屬于屬于“Protel DOS Schematic Libraries

40、.ddb”庫文件中的庫文件中的“Protel DOS Schematic TTL.lib”元元器件庫。器件庫。 在原理圖編輯器中，利用原理圖編輯器管理窗口、利用菜單在原理圖編輯器中，利用原理圖編輯器管理窗口、利用菜單命令、利用放置工具欄和快捷鍵放置元器件上述元器件，結(jié)果如命令、利用放置工具欄和快捷鍵放置元器件上述元器件，結(jié)果如下圖所示下圖所示 。63 2.9.4 放置元器件放置元器件 64 2.9.5 元器件位置調(diào)整元器件位置調(diào)整 65 2.9.6 設(shè)置元器件屬性設(shè)置元器件屬性 通過直接用鼠標(biāo)雙擊元器件，在彈出的屬性對話框中設(shè)置通過直接用鼠標(biāo)雙擊元器件，在彈出的屬性對話框中設(shè)置該器件屬性、利用

41、菜單命令設(shè)置元器件屬性和當(dāng)元器件處于該器件屬性、利用菜單命令設(shè)置元器件屬性和當(dāng)元器件處于放置狀態(tài)時，按下放置狀態(tài)時，按下Tab鍵也可彈出器件屬性對話框方法對圖鍵也可彈出器件屬性對話框方法對圖2-79中的元器件屬性進(jìn)行設(shè)置。各個元器件的序號、型號和中的元器件屬性進(jìn)行設(shè)置。各個元器件的序號、型號和封裝形式設(shè)定如下。封裝形式設(shè)定如下。 普通電容普通電容1，2，3：C1、 C2 、C3， CAP，RAD-0.2。 晶振：晶振：Y1，CRYSTAL，XTAL-1。 發(fā)光二極管：發(fā)光二極管：D1，LED，DIODE-0.4 電阻電阻1，2：R1、 R2， RES2，AXIAL-0.4。 單片機(jī)單片機(jī)803

42、1：U1、8031、DIP-40。 地址鎖存器地址鎖存器74LS373：U2、74LS373、DIP-20。 存儲器存儲器27128：U3、27128、DIP-28。66 2.9.6 設(shè)置元器件屬性設(shè)置元器件屬性 67 2.9.7 原理圖布線原理圖布線 畫導(dǎo)線、放置電源及接地符號及網(wǎng)絡(luò)表的原理圖如下圖畫導(dǎo)線、放置電源及接地符號及網(wǎng)絡(luò)表的原理圖如下圖所示。所示。68 2.9.7 原理圖布線原理圖布線一、放置總線一、放置總線 總線是對多條具有相同性質(zhì)的信號線的稱呼，在實(shí)際的電總線是對多條具有相同性質(zhì)的信號線的稱呼，在實(shí)際的電子設(shè)備中，常見的數(shù)據(jù)線、地址線都是總線。在電路原理圖子設(shè)備中，常見的數(shù)據(jù)線

43、、地址線都是總線。在電路原理圖中，使用總線來繪圖，可以有效減少圖中導(dǎo)線的數(shù)量，使圖中，使用總線來繪圖，可以有效減少圖中導(dǎo)線的數(shù)量，使圖紙清晰易懂。紙清晰易懂。 但是，總線不能代替導(dǎo)線，因為兩者存在著本質(zhì)上的不同但是，總線不能代替導(dǎo)線，因為兩者存在著本質(zhì)上的不同。總線本身并不具備電氣連接意義，而需要由總線接出的各?？偩€本身并不具備電氣連接意義，而需要由總線接出的各單一導(dǎo)線上的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號來完成電氣意義上連接，這一點(diǎn)設(shè)計單一導(dǎo)線上的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號來完成電氣意義上連接，這一點(diǎn)設(shè)計者一定要注意。者一定要注意。 使用總線代替一組導(dǎo)線時，通常需要與總線分支線相配合。使用總線代替一組導(dǎo)線時，通常需要與總線分支線相配合

44、。 下面利用放置總線和總線分支線的方法，將中單片機(jī)下面利用放置總線和總線分支線的方法，將中單片機(jī)8031的的數(shù)據(jù)總線（數(shù)據(jù)總線（P00P07）與存儲器）與存儲器27128的數(shù)據(jù)總線（的數(shù)據(jù)總線（D0D7）連接起來。）連接起來。69 2.9.7 原理圖布線原理圖布線一、放置總線一、放置總線70 2.9.7 原理圖布線原理圖布線二、放置總線分支線二、放置總線分支線712.9.8 添加注釋文字添加注釋文字 72 為了方便學(xué)生們進(jìn)行原理圖繪制，為了方便學(xué)生們進(jìn)行原理圖繪制，Protel 99SE原理圖編原理圖編輯器提供了豐富的設(shè)計工具，從而使操作更加簡單、方便。輯器提供了豐富的設(shè)計工具，從而使操作更加

45、簡單、方便。但是，學(xué)生們在進(jìn)行某項設(shè)計時，并不會同時使用所有的設(shè)但是，學(xué)生們在進(jìn)行某項設(shè)計時，并不會同時使用所有的設(shè)計工具，為了使繪圖的工作區(qū)域更加簡潔、明快可以將不使計工具，為了使繪圖的工作區(qū)域更加簡潔、明快可以將不使用的工具欄關(guān)閉。此外，學(xué)生們還可以根據(jù)不同的習(xí)慣，重用的工具欄關(guān)閉。此外，學(xué)生們還可以根據(jù)不同的習(xí)慣，重新調(diào)整工具欄布局。新調(diào)整工具欄布局。 綜上所述，工具欄的管理包括工具欄的打開與關(guān)閉以及工綜上所述，工具欄的管理包括工具欄的打開與關(guān)閉以及工具欄的布局等內(nèi)容具欄的布局等內(nèi)容 。73 2.10.1 工具欄的打開與關(guān)閉工具欄的打開與關(guān)閉 在原理圖編輯器中，執(zhí)行菜單命令在原理圖編輯器

46、中，執(zhí)行菜單命令【View】/【Toolbars】，即可打開如下圖所示的菜單命令列表。選擇并執(zhí)行相，即可打開如下圖所示的菜單命令列表。選擇并執(zhí)行相應(yīng)的命令即可打開或關(guān)閉對應(yīng)的工具欄應(yīng)的命令即可打開或關(guān)閉對應(yīng)的工具欄 74 2.10.1 工具欄的打開與關(guān)閉工具欄的打開與關(guān)閉 75 2.10.2 工具欄的排列工具欄的排列 在設(shè)計原理圖時如果將原理圖編輯器中的各種工具欄都在設(shè)計原理圖時如果將原理圖編輯器中的各種工具欄都放在工作窗口的圖紙區(qū)域，則會妨礙學(xué)生們繪制原理圖。此放在工作窗口的圖紙區(qū)域，則會妨礙學(xué)生們繪制原理圖。此時，學(xué)生們可以根據(jù)繪制原理圖的需要和習(xí)慣，關(guān)閉一些暫時，學(xué)生們可以根據(jù)繪制原理圖

47、的需要和習(xí)慣，關(guān)閉一些暫時不用的工具欄，并將其余的工具欄放置在適當(dāng)?shù)奈恢?。時不用的工具欄，并將其余的工具欄放置在適當(dāng)?shù)奈恢谩?調(diào)整工具欄的布局，只需將鼠標(biāo)左鍵單擊工具欄上方藍(lán)調(diào)整工具欄的布局，只需將鼠標(biāo)左鍵單擊工具欄上方藍(lán)條并按住左鍵，此時鼠標(biāo)由箭號變成箭號條并按住左鍵，此時鼠標(biāo)由箭號變成箭號+紙狀即可拖動該工紙狀即可拖動該工具欄，然后將所移動的工具欄放置到合適的地方即可。具欄，然后將所移動的工具欄放置到合適的地方即可。76 2.10.2 工具欄的排列工具欄的排列 調(diào)整工具欄布局之后的原理圖編輯器 77 2.10.2 工具欄的排列工具欄的排列 將工具欄拖動到工作窗口圖紙區(qū)域 78 2.11.1

48、 查找元器件查找元器件 79 2.11.2 查找網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號查找網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號80 畫圖工具欄主要是用來修飾和說明原理圖的，如下圖所示畫圖工具欄主要是用來修飾和說明原理圖的，如下圖所示。當(dāng)用戶需要對原理圖進(jìn)行注釋或加注調(diào)試信息時，就要用。當(dāng)用戶需要對原理圖進(jìn)行注釋或加注調(diào)試信息時，就要用到畫圖工具欄來繪制所需的說明文字或圖形，而這些文字和到畫圖工具欄來繪制所需的說明文字或圖形，而這些文字和圖形并不影響原理圖的功能圖形并不影響原理圖的功能 。 用畫圖工具欄中的工具畫出的圖形和文字都不具備電氣意用畫圖工具欄中的工具畫出的圖形和文字都不具備電氣意義，這一點(diǎn)有別于放置工具欄中的工具義，這一點(diǎn)有別于放置工具欄中的工具 。81 電源問題在電子電路的設(shè)計中必然會涉及，一個電路板中電源問題在電子電路的設(shè)計中必然會涉及，一個電路板中可能會使用不同電壓的電源，還可能使用地線隔離的電源，可能會使用不同