ALTIUM 电路设计与制作 教学指南.docx
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1、职业教育电工电子类基本课程系列教材Altium Designer 9.0电路设计与制作教程蔡清水 谌键 主编田荣华 杨 健 编著陈学平 谢利 主编Publishing House of Electronics Industry北京 BEIJING前 言为了配合Altium Designer 9.0电路设计与制作教程课程的教学,体现教材的编写特色,更好地为读者服务,编写了此教学资料。教学资料内容有二个部分:第一部分是教学指南,包括了课程性质与任务、课程内容和要求、教学建议、教学时间分配。第二部分是电子教案,采用PowerPoint课件形式。教师可以根据不同的教学要求按需选取和重新组合。限于编著者
2、水平,教学资料中有错误或不妥之处,请读者给予批评指正。编 者2013年7月Altium Designer 9.0电路设计与制作教程教学指南 一、课程的性质与任务Altium Designer 9.0电路设计与制作教程是计算机专业、通信技术及电子设备应用技术专业的专业技能必修课,理论、技能相结合是本课程特色。主要任务是培养学生熟练绘制电子产品元件、能够绘制电路原理图、绘制PCB电路板的能力,能够通过学习,完成一个电子产品从元件绘制到电路绘制的全过程。基本要求:了解Altium Designer 9.0的环境参数、掌握原理图元件、印制板元件封装的绘制方法,掌握原理图和PCB板图的制作方法。二、教学
3、提要、课程内容、教学要求 项目1 Altium Designer summer 09的安装与卸载本章教学提要教学重点:一是印制板设计过程初步了解;二是初识Altium Designer summer 09三是Altium Designer summer 09的安装与汉化;四是卸载Altium Designer summer 09;五是正常启动Altium Designer summer 09。教学难点:了解电路设计软件的安装、汉化与激活方法。1.1 任务1 认识印制电路板设计流程任务分析 本任务我们是对印制电路板的设计流程进行介绍,在本任务中,我们给出了一般印制板的设计流程,同时,对于印制板的
4、相关术语进行了简单介绍,要求读者能够领会。相关知识1.1.1什么是印制电路板-PCB印制电路板是电路设计的最终结果。在PCB上通常有一系列的芯片、电阻、电容等元件,它们通过PCB上的导线连接,构成电路,电路通过连接器或者插槽进行信号的输入或输出,从而实现一定的功能。图1-1 PCB的外观1.1.2 PCB印制电路板的层次组成PCB为各种元件提供电气连接,并为电路提供输输出端口,这些功能决定了PCB的组成和分层。1.1.3 常用的EDA软件常用的电子设计软件包括Protel(Altium)、PowerPCB、Orcad和Cadence等。其中的Altium提供了上述的所有功能,是国内最常用的PC
5、B设计软件。Altium学习方便、概念清楚、操作简单、功能完善,深受广大电子设计者的喜爱,是电子设计常用的入门软件。本书将讲述Altium Designer 9.0的电路设计技巧。1.1.4 PCB设计流程通用的PCB设计流程包含以下四步:(1)PCB设计准备工作。(2)绘制原理图。(3)通过网络报表将原理图导入到PCB中。(4)绘制PCB并导出PCB文件,准备制作PCB板。任务实施 描述印制电路板的设计流程 我们在前面的相关知识中介绍了印制电路板的设计流程,在任务实施中,我们读者朋友,需要对上面介绍的相关知识进行总结,归纳出印制板的设计流程。(1)PCB设计之前,先要收集查找PCB的相关参数
6、。特别是PCB设计是否可行,元件封装能否找得到。(2)建立一个工程项目(3)绘制原理图文件。(4)绘制原理图文件需要的元件库(5)绘制PCB文件(6)绘制PCB封装元件库(7)绘制PCB并导出PCB文件,准备制作PCB板。以上的每个步骤都可以详细描述。我们在后面的项目和任务中也会详细介绍。1.2 任务2 初识Altium Designer 9.0任务分析该任务是让读者操作已经安装好的正常的Altium Designer 9.0,读者学习本任务需要打开已经安装完成的软件进行操作,体会一下这个软件功能。相关知识1.2.1 Altium Designer 9.0概述目前人们可以在计算机上利用电子 C
7、AD 软件来完成产品的原理图设计和印制板设计, Protel是目前EDA行业中使用最方便,操作最快捷,人性化界面最好的辅助工具。Altium Designer Summer 09 为适应日新月异的电子设计技术,Altium于2009年7月在全球范围内推出最新版本Altium Designer Summer 09。Summer 09的诞生延续了连续不断的新特性和新技术的应用过程。1.2.2 Altium Designer 9.0 新特性1.电路板设计 2.前端设计 1.2.3软设计 1.2.4系统级设计 任务实施 初识Altium Designer 9.0操作如下:(1)启动软件。(2)会进入到
8、软件的初始界面(3)激活软件1.3 任务3 Altium Designer 9.0安装、激活、汉化任务分析 通过本任务的学习,使读者能够在电脑中安装上这个软件,同时,要掌握该软件在Windows 各版本下的激活方法。相关知识1.3.1 Altium Designer 9.0的安装 1.3.2 Altium designer Summer 09软件英文转为中文(1)启动软件(2)软件汉化1.3.3 Altium designer Summer 09 软件的激活(1)运行激活补丁“AD9KeyGen.exe”进行激活。(2)查找到9.0.alf文件打开即可。任务实施 Altium Designer
9、 9.0的安装汉化与激活我们在本任务中介绍了Altium Designer 9.0的安装、汉化、激活方法,读者下面进行实际操作。1.任务实施环境需求:(1)一台WINDOWS 操作系统计算机,配置为主流的电脑配置(2)Altium Designer 9.0的安装软件2.任务实施的步骤1)读者按照前面介绍的安装方法进行操作2)读者按前面介绍的汉化方法进行汉化3)激活操作关于激活操作要注意的是:Altium Designer 9.0可以在Windows XP/2003/win7/win8下面安装,但是有些网友在网上说Altium Designer 9.0在Windows 8 64位下面不能激活,关
10、于这个问题, 我们可以将其他的Windows XP/2003/win7/win8 32位的安装目录下面的DXP.EXE文件和已经产生的.alf 激活文件复制到Windows 8 64位下面按书中介绍的方法进行激活。1.4任务4 启动Altium Designer 9.0任务分析 我们在任务3中介绍了Altium Designer 9.0的安装,本任务将介绍软件安装后,启动软件,进行面板管理和窗口管理的基本知识。相关知识1.4.1 启动Altium Designer Summer 091.4.2 工作面板管理1.标签栏单击屏幕右下角的面板标签可进行切换。单击面板中的标签可以选择每个标签中相应的工
11、作面板窗口。2.工作面板的窗口面板的显示方式有3种.(1)自动隐藏方式。 (2)锁定显示方式。 (3)浮动显示方式。1.4.3窗口的管理对窗口的管理可以通过“窗口”菜单进行。对菜单中每项的操作如下:(1)水平排列所有的窗口。(2)垂直平铺窗口。(3)关闭所有窗口。任务实施 Altium Designer 9.0中的窗口切换和面板管理我们在相关知识中介绍了Altium Designer 9.0中的窗口切换和面板管理,在任务实施中, 我们要进行上机操作完成以下内容。标签的打开或关闭。切换Files和projects面板和库面板进行切换。实现窗口的水平和垂直排列相关操作见相关知识部分,本处不再多述。
12、项目2 PCB工程及相关文件的创建本项目教学提要教学重点(1)掌握Altium Designer 9.0的文件结构(2)掌握Altium Designer 9.0的“Proiects”面板中的文件类别(3)理解如何复制工程文件(4)了解Altium Designer 9.0电路软件包含的功能(5)掌握建立工程文件的两种方法(6)掌握工程文件的各种文件后缀名(7)掌握建立原理图文件、原理图库文件、PCB文件、PCB库文件的方法教学难点(5)掌握建立工程文件的两种方法(6)掌握工程文件的各种文件后缀名(7)掌握建立原理图文件、原理图库文件、PCB文件、PCB库文件的方法2.1 任务1 认识Alti
13、um Designer 9.0文件结构和文件管理系统任务分析 本任务将介绍Altium Designer 9.0的文件结构,通过学习掌握Altium Designer 9.0的文件结构并能够建立和区分工程文件和自由文档(即临时文件)。相关知识2.1.1 Altium Designer 9.0的文件组织结构 Altium Designer 9.0同样引入工程(*.PrjPCB为扩展名)的概念,其中包含一系列的单个文件如:原理图文件(.SchDoc)、元器件库文件(. SchLib)、网络报表文件(. NET)、 PCB设计文件(. PcbDoc)、PCB封装库文件(. PcbLib)、报表文件(
14、. REP)、CAM报表文件(.Cam)等,工程文件的作用是建立与单个文件之间的链接关系,方便电路设计的组织和管理。2.1.2 Altium Designer 9.0的文件管理系统 1.工程文件 Altium Designer 9.0支持工程级别的文件管理。工程文件可以看做一个“文件夹”,里面包含有设计中需要的各种文件,在该“文件夹”中可以执行一切对文件的操作。 图2-2工程文件2.自由文档 不从工程中新建,而直接从“文件”“新建”菜单中建立的文件称为自由文档,如图2-3所示。图2-3中我们标示出的自由文档,也是临时文件。 图 2-3 自由文档3. 文件保存 任务实施 我们前面介绍了文件结构和
15、文件系统,下面我们进行实际的文件操作。2.1.3 任务实施1 建立和保存工程文件2.1.4 任务实施2 自由文档和工程文件的变换2.2 任务2 认识 Altium Designer 9.0的原理图和PCB设计系统任务分析 本任务重点介绍原理图和PCB设计系统。本任务从新建一个工程文件开始,然后在工程文件中新建理图文件、新建原理图库文件、新建PCB文件、新建PCB库文件来进行讲述。相关知识Altium Designer 9.0作为一套电路设计软件,主要包含四个组成部分:原理图设计系统、PCB设计系统、电路仿真系统、可编程程序设计系统。任务实施2.2.1任务实施1 新建一个工程文件新建工程文件的方
16、法有以下两种:(1)在Altium Designer 9.0默认的“Files”面板中选择“新的”|“Blank Project(PCB)”(PCB工程)。(2)从“文件”菜单选项选择“新建”,再从“新建”子菜单选项中选择“工程”| “PCB工程”,如任务1中的图2-4所示。2.2.2任务实施2 在工程项目中新建原理图文件 新建原理图文件的操作步骤如下:(1)在工程文件PCB_ProjectlPrjPCB上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择“给工程添加新的” “Schematic”(原理图)选项。(2)执行前面的菜单命令后将在PCB_ProjectlPrjPCB工程中新建一个原理图文件,该文
17、件将显示在PCB_ProjectlPrjPCB工程文件中,被命名为SheetlSchDoc,并自动打开原理图设计界面,该原理图文件进入编辑状态。 2.2.3 任务实施3 在工程文件中新建原理图元件库文件 原理图设计时使用的是元件符号库。所谓原理图库文件是指元件符号库文件。 新建原理图元件库文件的步骤如下:(1)在工程文件PCB_ProjectlPrjPCB上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择“给工程添加新的” |“Schematic Library”(原理图库)选项。(2)执行前面的菜单命令后将在PCB_ProjectlPrjPCB工程中新建一个原理图库文件,该文件将显示在PCB_Proje
18、ctlPrjPCB工程文件中,被命名为SchLib lSchLib,并自动打开原理图库设计界面,该原理图库文件进入编辑状态。2.2.4 任务实施4 在工程文件中新建PCB文件 建立工程文件后,可以在工程文件中新建PCB文件,进入PCB设计界面。 操作步骤如下: (1)在工程文件PCB_ProjectlPrjPCB上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择“给工程添加新的” |“PCB”(印制板)选项。(2)执行前面的菜单命令后将在PCB_ProjectlPrjPCB工程中新建一个PCB印制板文件,该文件将显示在PCB_ProjectlPrjPCB工程文件中,被命名为PCBlPCBDoc,并自动打开
19、PCB印制板设计界面,该PCB文件进入编辑状态。2.2.5 任务实施5 在工程文件中新建PCB封装库文件 PCB设计时使用的是元件封装库。没有元件封装库元件将不会出现,如果从原理图转换为PCB时只会出现元件名称而没有元件的外形封装。 操作步骤如下:(1)在工程文件PCB_ProjectlPrjPCB上单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择“给工程添加新的” |“PCB Library”(印制板库)选项。(2)执行前面的菜单命令后将在PCB_ProjectlPrjPCB工程中新建一个PCB库文件,该文件将显示在PCB_ProjectlPrjPCB工程文件中,被命名为PCBLiblPCBLib,并自
20、动打开PCB库文件设计界面,该PCB库文件进入编辑状态。 项目3原理图编辑器的操作本项目教学提要教学重点1.了解原理图的组成2.了解原理图的总体设计流程3.熟悉原理图设计界面4.掌握原理图图纸设置的要点5.掌握原理图中的视图和编辑操作教学难点4.掌握原理图图纸设置的要点5.掌握原理图中的视图和编辑操作 3.1任务1 认识原理图的设计过程和原理图的组成任务分析 我们在学习Altium Designer 9.0绘制原理图时,首先要明确原理图的设计步骤,一张原理图中到底包含哪些符号。我们本任务将给读者进行介绍。相关知识3.1.1 原理图的设计过程本任务将简要介绍原理图的总体设计过程。 原理图的设计
21、(1)设计图纸大小。(2)设置Altium Designer 9.0 Schematic(原理图)的设计环境,设置好格点大小、光标类型等参数。 (3)放置元件。 (4)原理图布线。 (5)调整线路。 (6)报表输出。 (7)文件保存并打印。3.1.2 原理图的组成 原理图是印制电路板在原理上的表现,在原理图上用符号表示了所有的PCB板的组成部分。 (1)元件。 (2)铜箔。 (3)丝印层。 (4)端口。 (5)网络标号。 (6)电源符号。任务实施 总结原理图的设计流程 我们在前面介绍了原理图的设计流程,同时介绍了原理图的组成。下面请读者完成两个操作。1.读者用流程框图的形式在WORD中画出原理
22、图的设计流程2.总结出该图中的原理图符号。3.2 任务2 认识Altium Designer 9.0原理图文件及原理图工作环境任务分析我们在项目2中曾经介绍了原理图文件的创建方法,本任务不再多述,我们主要介绍原理图的设计环境。相关知识3.2.1 创建原理图文件 3.2.2 原理图的主菜单 原理图设计的界面包括四个部分,分别是主菜单,主工具栏,左边的工作面板和右边的工作窗口,其中的主菜单如图3-8所示。图3-8原理图设计界面中的主菜单 3.2.3 原理图中的主工具栏 (1)“原理图标准”工具栏。 (2) “画线”工具栏。(3) “画图”工具栏。3.2.4 原理图的工作面板 在原理图设计中经常要用
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