3项目三设计原理图符号及PCB封装.ppt

项目三项目三设计原理图符号及设计原理图符号及PCB封装封装项目描述项目描述 虽然虽然Altium Designer提供了丰富的元器件库提供了丰富的元器件库资源，但是，在实际的电路设计中，由于电子元资源，但是，在实际的电路设计中，由于电子元器件的不断更新，有些特殊的元器件需要自己创器件的不断更新，有些特殊的元器件需要自己创建。本项目中将学习原理图元件的创建、建。本项目中将学习原理图元件的创建、PCB封封装的设计以及集成库的创建方法，这也是装的设计以及集成库的创建方法，这也是PCB设设计过程中必备的基本技能。计过程中必备的基本技能。项目分析项目分析 在在Altium Designer中，原理图元器件符号是中，原理图元器件符号是在原理图库编辑环境中创建的在原理图库编辑环境中创建的(.SchLib文件文件)。之后原理图库中的元器件会分别使用封装库中的之后原理图库中的元器件会分别使用封装库中的封装和模型库中的模型。设计者可从各元器件库封装和模型库中的模型。设计者可从各元器件库放置元件，也可以将这些元器件符号库、封装库放置元件，也可以将这些元器件符号库、封装库和模型文件编译成集成库和模型文件编译成集成库(.IntLib文件文件)。集成库是通过分离的原理图库、集成库是通过分离的原理图库、PCB封装库封装库等编译生成的。等编译生成的。设计者创建元件之前，需要创建一个新的原理设计者创建元件之前，需要创建一个新的原理图库来保存设计内容。图库来保存设计内容。项目实施项目实施一、创建新的库文件包和原理图库一、创建新的库文件包和原理图库新建一个集成库文件包和空白原理图库步骤如下：新建一个集成库文件包和空白原理图库步骤如下：执行菜单命令执行菜单命令File New Project Integrated Library命令，命令，Projects面板将显示新建的库文件包，默认名面板将显示新建的库文件包，默认名为为ntegrated_Libraryl.LibPkg。在在Projects面板上右击库文件包名，在弹出菜单上单击面板上右击库文件包名，在弹出菜单上单击Save Project As命令，在弹出的对话框中使用浏览功能选命令，在弹出的对话框中使用浏览功能选定适当的路径，然后输人名称定适当的路径，然后输人名称New Integrated_ Library1.LibPkg，单击，单击Save按钮。按钮。添加空白原理图库文件。执行添加空白原理图库文件。执行File New Library Schematic Library命令，命令，Projects面板将显示新建的原理面板将显示新建的原理图库文件，默认名为图库文件，默认名为Schlibl.SchLib。自动进入电路图新元。自动进入电路图新元件的编辑界面，件的编辑界面，如所如所示。示。图图3-1单击单击FileSave As命令，将库文件保存为命令，将库文件保存为New Schlibl.SchLib。单击单击SCH Library标签打开标签打开SCH Library面板如图面板如图5-1所示。所示。如果如果SCH Library标签未出现，单击主设计窗口右下角的标签未出现，单击主设计窗口右下角的SCH按钮并从弹出的菜单中选择按钮并从弹出的菜单中选择SCH Library即即可可。原理图库元器件编辑器管理面板如原理图库元器件编辑器管理面板如图图3-2所示，其各组成部所示，其各组成部分介绍如下分介绍如下：1.Components区域区域Components区域用于对当前元器件库中区域用于对当前元器件库中的的元件元件进行管理进行管理。2.Aliases区域区域该区域显示在该区域显示在Components区域中所选择区域中所选择的的元件元件的别名的别名。3.Pins信息框信息框Pins信息框显示在信息框显示在Component区域中所区域中所选择选择元件元件的引脚的引脚信息信息。4.Model信息框信息框设计者可以在设计者可以在Model信息框中为信息框中为Components区域区域中所选择元件添加中所选择元件添加PCB封装封装等。等。二、二、创建创建新的原理图新的原理图元件元件这这里里以以AT89C2051单片机为例介绍新元件的创建单片机为例介绍新元件的创建步骤步骤：在在SCH Library面板上的面板上的Components列表中选中列表中选中Component_1选项，执行选项，执行Tools Rename Component命命令，令，如所如所示示。执行执行EditJumpOrigin命令（快捷键命令（快捷键J，O），将设计），将设计图纸的原点定位到设计窗口的中心位置图纸的原点定位到设计窗口的中心位置。在在“Library Editor Workspace”对话框对话框设置单位、捕获网格设置单位、捕获网格(Snap)和和可视网格可视网格(Visible)等等参数参数。图图3-3定义定义元件主体元件主体。设置元件引脚的电气属性设置元件引脚的电气属性。放置完所有引脚的元件放置完所有引脚的元件如所如所示。示。图图3-6三、三、设置设置原理图元件原理图元件属性属性元件参数设置步骤元件参数设置步骤如下如下：在在SCH Library面板的面板的Components列表中选择元件，列表中选择元件，单击单击Edit按钮或双击元件名，按钮或双击元件名，打开打开Library Component Properties对话框，对话框，如图如图3-8所所示示。图图3-8 在在Default Designator处设置为处设置为“U？”。在在Comment处为元件输人注释内容，如处为元件输人注释内容，如AT89C2051。在在Description区输人描述字符串区输人描述字符串。根据需要设置其他参数根据需要设置其他参数。四、四、库库元件的复制与元件的复制与修改修改1.从其它库中复制从其它库中复制元件元件具体方步骤是：具体方步骤是：单击单击File Open命令，弹出选择打开文档对话框如命令，弹出选择打开文档对话框如图图3-9所示，找到所示，找到Altium Designer的库安装的文件夹，选择的库安装的文件夹，选择数码数码管所在集成库文件：管所在集成库文件：Miscellaneous Devices.IntLib，单击，单击“打开打开”按钮。按钮。弹弹出所出所示示Extract Sources or Install（提取源库文件或安（提取源库文件或安装）的对话框，选择装）的对话框，选择Extract Sources按钮，释放的库文件按钮，释放的库文件图图3-10图图3-9在在SCH Library面板面板Components列表中选择想复制的元列表中选择想复制的元件，该元件将显示在设计窗口件，该元件将显示在设计窗口中中。执行执行Tools Copy Components命令将弹出命令将弹出Destination Library目标库目标库对话框。对话框。选择想复制元件到目标选择想复制元件到目标库的库文件，单击库的库文件，单击OK按钮，元件将被复制到目标库文档按钮，元件将被复制到目标库文档中中。2.修改修改元件元件以以数码管数码管为例。为例。选择黄色的矩形框，把他改成左上角坐标（选择黄色的矩形框，把他改成左上角坐标（0，0），右下），右下角坐标（角坐标（90，-70）的矩形框。）的矩形框。移动引脚移动引脚a-g、dp到顶部，选中引脚时，按到顶部，选中引脚时，按TAB键，可编键，可编辑引脚的属性，按辑引脚的属性，按Space键可按以键可按以90角间隔逐级增加来旋角间隔逐级增加来旋转引脚，把引脚移到所示的位置。转引脚，把引脚移到所示的位置。改动中间的改动中间的8字。字。Altium Designer状态状态显显示示条（底端左边位置）会显示当前网格信息条（底端左边位置）会显示当前网格信息，按按G键可以在定义好的键可以在定义好的3种网格（种网格（1、5、10）设设置置中轮流中轮流切换，本例中设置网格值（切换，本例中设置网格值（Grid）为）为1。选中要移动的线段，按鼠标右键弹出下拉菜单选选中要移动的线段，按鼠标右键弹出下拉菜单选择剪切择剪切(Cut)，把它粘贴到需要的地方即可。，把它粘贴到需要的地方即可。图图3-13若重新画若重新画8字，执行字，执行PlaceLine命令，按命令，按TAB键，键，可编辑线段的属性，选可编辑线段的属性，选Line Width为为Medium，Line Style为为Solid，Color选需要的颜色，设置好后，按选需要的颜色，设置好后，按OK键，即可键，即可画出需要的画出需要的8字。字。画小数点画小数点。五、五、创建多部件的原理图库元件创建多部件的原理图库元件 以以2输入四与门芯片输入四与门芯片74LS08为例进行介绍，如所示为为例进行介绍，如所示为其引脚图及实物图。其引脚图及实物图。图图3-161.绘制元器件图形绘制元器件图形创建新元件，并命名为创建新元件，并命名为74LS08执行菜单命令执行菜单命令,“Edit”“Jump Origin（跳到原点）（跳到原点）”按按P+L组合键画线，如组合键画线，如7所示。所示。执行菜单命令执行菜单命令“Place”“Arc”绘制圆弧绘制圆弧,如图如图3-18所所示。示。图图3-17图图3-182.第一部件放置引脚并设置属性第一部件放置引脚并设置属性 如所示，引脚如所示，引脚1和引脚和引脚2在在Electrical Type上上设置为输入引脚（设置为输入引脚（Input），引脚），引脚3设置为输出引脚设置为输出引脚（Output），所有引脚长度均为），所有引脚长度均为20mil。3.建立元件其余部件建立元件其余部件执行执行“Edit”“Select”“All”命令或键盘命令或键盘上的上的CtrlA键选择目标元件。键选择目标元件。执行执行“Edit”“Copy”命令将前面所建立的第一部件复命令将前面所建立的第一部件复制到剪贴板。制到剪贴板。图图3-19执行执行“Tools”“New Part”命令显示空白元件页面，此命令显示空白元件页面，此时若在时若在SCH Library面板面板Components列表中单击元件名左列表中单击元件名左侧侧“”标识，将看到标识，将看到SCH Library面板元件部件计数被更面板元件部件计数被更新，包括新，包括Part A和和 Part B两个部件，如所示。两个部件，如所示。选择部件选择部件Part B，执行，执行“Edit”“Paste”命令，光标命令，光标处将处将显示元件部件轮廓，以原点（黑色十字准线为原点）为参考显示元件部件轮廓，以原点（黑色十字准线为原点）为参考点，将其作为部件点，将其作为部件B放置在页面的对应位置。放置在页面的对应位置。图图3-20对部件对部件B的引脚编号逐个进行修改，双击引脚在弹出的的引脚编号逐个进行修改，双击引脚在弹出的Pin Properties对话框中修改引脚编号和名称，修改后的部对话框中修改引脚编号和名称，修改后的部件件B如图如图3-21所示。所示。重复步骤重复步骤生成余下的两个部件：部件生成余下的两个部件：部件C和部件和部件D，并，并保存库文件。保存库文件。4.添加电源引脚添加电源引脚添加电源和地后完整的元件部件如所示。添加电源和地后完整的元件部件如所示。图图3-21图图3-235.设置元件属性设置元件属性 在在SCH Library面板面板Components列表中选中目标元件后列表中选中目标元件后，单击，单击Edit按钮进入按钮进入Library Component Properties对话框对话框，设置，设置Default Designator为为“U？”，Description为为2输输入四与门，并在入四与门，并在Models列表中添加名为列表中添加名为DIP14的封装。的封装。执行执行“File”“Save”命令保存该元件。命令保存该元件。六、六、建立建立PCB元器件元器件封装封装1.创建新的创建新的PCB库库建立新的建立新的PCB库包括以下步骤：库包括以下步骤：执行执行File New Library PCB Library命令，建立一命令，建立一个名为个名为PcbLibl.PcbLib的的PCB库文档，同时显示名为库文档，同时显示名为PCBComponent_l的空白元件页，并显示的空白元件页，并显示PCB Library库面库面板板。执行执行File Save As命令，重新命名该命令，重新命名该PCB库文档为库文档为PCB FootPrints.PcbLib。单击单击PCB Library标签进入标签进入PCB Library面板。面板。单击一次单击一次PCB Library Editor工作区的灰色区域并按工作区的灰色区域并按Page UP键进行放大直到能够看清键进行放大直到能够看清网格示网格示。2.PCB Library编辑器的编辑器的功能功能PCB Library Editor的的PCB Library面板面板如所如所示示，它提供操作，它提供操作PCB元器件的各种功能，元器件的各种功能，包括：包括：在在Components区域中单击右键将显示区域中单击右键将显示菜单菜单选项选项，设计者可以新建器件、编辑器件属性，设计者可以新建器件、编辑器件属性、复制复制或粘贴选定器件，或更新开放或粘贴选定器件，或更新开放PCB的的器件器件封装。封装。Components Primitives区域列出了属于区域列出了属于当当前前选中元器件的图元。选中元器件的图元。图图3-26在在Component Primitives 区域下是元器件封装模型显示区域下是元器件封装模型显示区，该区有一个选择框，选择框选择那一部分，设计窗口就区，该区有一个选择框，选择框选择那一部分，设计窗口就显示那部分，可以调节选择框的大小显示那部分，可以调节选择框的大小。3.使用使用PCB Component Wizard创建创建封装封装使用使用Component Wizard建立建立DIP20封装步骤如下。封装步骤如下。执行执行ToolsComponent Wizard命令，或者直接在命令，或者直接在“PCB Library”工作面板的工作面板的“Component”列表中单击右键，在弹列表中单击右键，在弹出的菜单中选择出的菜单中选择“Component Wizard”命令，弹出命令，弹出Component Wizard对话框，单击对话框，单击Next按钮，进入向导。按钮，进入向导。对所用到的选项进行设置，建立对所用到的选项进行设置，建立DIP20封装需要如下设置：封装需要如下设置：在模型样式栏内选择在模型样式栏内选择Dual In-line Package（DIP）选项（封）选项（封装的模型是双列直插），单位选择装的模型是双列直插），单位选择Imperial（mil）选项（英）选项（英制）制）如所如所示，按示，按Next按钮按钮。进入焊盘大小选择对话框如进入焊盘大小选择对话框如图图3-28所所示示，圆形焊盘选择外径，圆形焊盘选择外径60mil、内径内径30mil，按，按Next按钮，进入焊盘间距按钮，进入焊盘间距选选择对话框如图择对话框如图3-29所所示，为水平方向示，为水平方向设设为为300mil、垂直方向、垂直方向100mil，按，按Next按钮按钮，进入元器件轮廓线宽的选择，进入元器件轮廓线宽的选择对话对话图图3-28框，选默认设置（框，选默认设置（10mil），按），按Next按钮，进入焊盘数选择按钮，进入焊盘数选择对话框，设置焊盘（引脚）数目为对话框，设置焊盘（引脚）数目为20，按，按Next按钮，进入元按钮，进入元器件名选择对话框，默认的元器件名为器件名选择对话框，默认的元器件名为DIP20，如果不修改，如果不修改它，按它，按Next按钮。按钮。进入最后一个对话框，单击进入最后一个对话框，单击Finish按按钮钮结束向导，在结束向导，在PCB Library面面板板Components列表中会显示新建列表中会显示新建的的DIP20封装名，同时设计窗口会显示封装名，同时设计窗口会显示新新建建的封装，如有需要可以对封装进行的封装，如有需要可以对封装进行修修改改，如图，如图5-30所示。所示。图图3-29执行执行File Save命令（快捷键为命令（快捷键为CtrlS）保存库）保存库文文件。件。4.手工创建手工创建封装封装对于形状特殊的元器件，用对于形状特殊的元器件，用PCB Component Wizard不不能能完成该器件的封装建立，这个时候就要手工方法完成该器件的封装建立，这个时候就要手工方法创建创建该该器件的封装器件的封装。执行执行Tools Library Options命令打开命令打开Board Options对话框，设置对话框，设置Units为为 Imperial(英制英制)，X，Y方向的方向的Snap Grid为为10mil，需要设置，需要设置Grid以匹配封装焊盘之间的间距，以匹配封装焊盘之间的间距，设置设置Visible Grid 1为为10mil，Visible Grid 2为为100mil，如，如图图3-31所示。所示。图图3-30新建一个封装并命名为新建一个封装并命名为LED-10。给新封装添加焊盘给新封装添加焊盘。为新封装绘制轮廓为新封装绘制轮廓。七、七、创建元器件的集成库创建元器件的集成库图图3-311.集成库的集成库的概念概念集成库具有以下一些优点：集成库便于移植和共享，元件和集成库具有以下一些优点：集成库便于移植和共享，元件和模块之间的连接具有安全性模块之间的连接具有安全性。2.集成库的创建步骤集成库的创建步骤集成库的创建主要有以下几个步骤：集成库的创建主要有以下几个步骤：创建集成库包创建集成库包增加原理图符号元件增加原理图符号元件为元件符号建立模块联接为元件符号建立模块联接编译集成库编译集成库3实例实例执行菜单命令执行菜单命令FileNewProjectIntegrated Library（集成库），（集成库），如所如所示，新建一个集成库工程，默认名示，新建一个集成库工程，默认名称为称为Integrated_Library1.LibPkg。执行菜单命令执行菜单命令FileSave Project将将工程工程保存为保存为MyLib.LibPkg。执行菜单命令执行菜单命令FileNewLibrarySchematic Library创建原理图库创建原理图库，并并命名为命名为MyLib.SchLib。然后按照。然后按照前前面的面的方法绘制原理图符号。方法绘制原理图符号。图图3-35执行菜单命令执行菜单命令FileNewLibraryPCB Library创建原创建原理图库，并命名为理图库，并命名为MyLib.PcbLib，如所如所示示。执行菜单命令执行菜单命令ProjectCompile Integrated Library MyLib.LibPkg对生成的集成库对生成的集成库MyLib.LibPkg进行编译，进行编译，如如所所示。示。图图3-36图图3-37