《rotel实训教程》PPT课件.ppt

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1、Protel 99 SE电路设计电路设计1实习安排实习安排1：认识：认识PCB电路板及电子元件封装的相关知识；电路板及电子元件封装的相关知识；2：熟悉熟悉Protel软件界面及其操作，学会软件界面及其操作，学会绘制电绘制电路原理图路原理图，学会生成各种报表文件（重点是，学会生成各种报表文件（重点是“网络表网络表”），知道其格式；），知道其格式；3:学会学会电路原理图库元件的创建电路原理图库元件的创建（自己做一个（自己做一个电路原理图用到的元器件），并将自己创建电路原理图用到的元器件），并将自己创建的元件在原理图中使用；的元件在原理图中使用；24：学会学会由原理图文件绘制由原理图文件绘制PCB图

2、（印刷电路图（印刷电路板图）板图）的方法及注意事项（加载网络表、网的方法及注意事项（加载网络表、网络表中内容与络表中内容与PCB图中连接的关系、图中连接的关系、PCB文文件的各个件的各个层层的含义、的含义、手动布线手动布线、自动布线等）、自动布线等）。5：学会自己绘制一个学会自己绘制一个PCB库文件（其中包含库文件（其中包含了多个自己制作的元器件的了多个自己制作的元器件的PCB封装），并封装），并会使用自己制作的库文件。会使用自己制作的库文件。重点：每一部分的重点：每一部分的综合练习。综合练习。实习安排实习安排3Protel 的学习方法的学习方法要学好要学好Protel，需要做到以下几点：，需

3、要做到以下几点：入门。入门。（经过这几周的时间，绝大多数同学都（经过这几周的时间，绝大多数同学都能轻松入门！能轻松入门！很简单，很简单，要有信心要有信心）在入门的基础上，在入门的基础上，多练习多练习，对一些基本的问题，对一些基本的问题进行深入学习，遇到问题进行深入学习，遇到问题要多问要多问，增加经验增加经验！练习时要练习时要多思考多思考，看看每一个步骤到底是为什，看看每一个步骤到底是为什么，加深对么，加深对Protel软件结构软件结构的理解！的理解！有机会，自己设计电路板并去制板公司做板。有机会，自己设计电路板并去制板公司做板。41、认识、认识PCB板及元件板及元件51、认识、认识PCB板及元

4、件板及元件电路组成：电路组成：面包板面包板元器件元器件导线导线61、认识、认识PCB板及元件板及元件如果把导线和面包板做成一体的：如果把导线和面包板做成一体的：7电路板实物样图电路板实物样图8电路板电路板实物样图实物样图9电路板实物样图电路板实物样图10焊好器件的电路板焊好器件的电路板11有电路板形成电子产品有电路板形成电子产品12“飞思卡尔杯飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛全国大学生智能车竞赛光电组光电组红外车红外车比赛的赛道比赛的赛道“山商迅雷山商迅雷”队的队的“牛车牛车”“山商迅雷山商迅雷”队的队的“眼睛眼睛”RPR22013“飞思卡尔杯飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛全国大学生智能车竞

5、赛山商迅雷第二代山商迅雷第二代摇头激光车摇头激光车激光车传感器激光车传感器14“飞思卡尔杯飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛全国大学生智能车竞赛光电组的高级车光电组的高级车激光车激光车激光车传感器激光车传感器15“飞思卡尔杯飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛全国大学生智能车竞赛摄像头车摄像头车摄像头车传感器摄像头车传感器测速码盘测速码盘测速用的编码器测速用的编码器16“飞思卡尔杯飞思卡尔杯”全国大学生智能车竞赛全国大学生智能车竞赛电磁车电磁车电磁车传感器电磁车传感器高精度高精度电容和电感电容和电感赛道中心黑色线下铺设有直径 0.1-0.8mm 漆包线，其中通有 20KHz，100mA的交变电流。频

6、率范围 20K1K，电流范围(10020mA)。17Protel 简介简介 Protel 软件由澳大利亚的软件由澳大利亚的Protel Technology 公司公司（2001年更名为年更名为Altium公司）开发，最早是基于公司）开发，最早是基于DOS版本的。版本的。1991年年推出了推出了Protel的的Windows版本：版本：Protel、Protel98、Protel99、Protel99SE。2002年年，推出，推出Protel DXP 软件。软件。2004年年，推出，推出Protel DXP 2004（Protel 2004）。）。2005年年，Altium公司发布公司发布Pro

7、tel的最新版本：的最新版本：Altium。18Protel 版本区别版本区别Protel99SE是在是在Protel99的基础上进行完善的的基础上进行完善的版本。是作为入门最好的版本。版本。是作为入门最好的版本。Protel 99 SE 主要由以下模块组成：主要由以下模块组成：电路原理图（电路原理图（Schematic）设计模块）设计模块印刷电路板（印刷电路板（PCB）设计模块）设计模块可编程逻辑器件（可编程逻辑器件（PLD）设计模块）设计模块电路仿真（电路仿真（Simulate）模块）模块19Protel 版本区别版本区别Protel DXP与与Protel99SE相比，在仿真与布线方面有

8、较大的提相比，在仿真与布线方面有较大的提高，但元件库、语言功能与高，但元件库、语言功能与99SE不兼容不兼容。Protel 2004解决了兼容问题。解决了兼容问题。Protel的最新版本：的最新版本：Altium。将设计流程、集成化。将设计流程、集成化PCB设计、设计、可编程器件（比如可编程器件（比如FPGA）设计和基于处理器设计的嵌入式软）设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起。可同时进行件开发功能整合在一起。可同时进行PCB和和FPGA设计以及设计以及嵌入式设计的解决方案。全面继承了之前版本的功能和优点，嵌入式设计的解决方案。全面继承了之前版本的功能和优点，增加了许多高端功能，

9、支持原理图输入和增加了许多高端功能，支持原理图输入和VHDL硬件描述输入硬件描述输入模式。模式。Altium界面与界面与99SE稍有不同，但主要的使用方法和操作基本一稍有不同，但主要的使用方法和操作基本一样。希望大家使用样。希望大家使用99SE入门后，继续学习入门后，继续学习Altium的使用。的使用。20工业和信息化部工业和信息化部电子设计电子设计CAD（Protel）认证考试）认证考试课程内容原理图文件中的库操作、库文件中的库操作绘制、编辑原理图原理图检查、网络表生成PCB文件中的库操作、PCB库文件中的库操作元件位置的调整、元件编辑及元件属性修改、放置安装孔。布线设计、板的整理及设计规则

10、检查适用人群各院校机电和电子工程专业学生硬件设计工程师电子、自动化、计算机相关专业人员具备一定电路板设计基础知识的学员21工业和信息化部工业和信息化部电子设计电子设计CAD（Protel）认证考试）认证考试我校于2009年申请并获批认证考试考试站点，已经组织认证考试5次，认证通过人数已达260余人。今年认证考试报名已经开始，报名地点：六教12楼信电办公室，联系人：王宁老师。报名截止时间：报名截止时间：5月月20日日考试时间：考试时间：6月月3日日考试通过并获得证书可获得2个创新学分。22第一天：第一天：熟悉熟悉Protel软件，学会绘制软件，学会绘制电路原理图电路原理图23第一天：第一天：熟悉

11、熟悉Protel软件，学会绘制软件，学会绘制电路原理图电路原理图24第一天：第一天：熟悉熟悉Protel软件，学会绘制软件，学会绘制电路原理图电路原理图25第一天：第一天：熟悉熟悉Protel软件，学会绘制软件，学会绘制电路原理图电路原理图26第一天：第一天：熟悉熟悉Protel软件，学会绘制软件，学会绘制电路原理图电路原理图一、熟悉一、熟悉Protel软件软件练习一：练习一：新建一个设计数据库，名称为自己新建一个设计数据库，名称为自己的名字，保存路径为的名字，保存路径为D盘下新建的一个文件盘下新建的一个文件夹。然后关闭此设计数据库。夹。然后关闭此设计数据库。练习二：练习二：找到刚才新建的设计

12、数据库所在的找到刚才新建的设计数据库所在的目录，观察其图标。在目录，观察其图标。在Protel软件中打开刚软件中打开刚才新建的设计数据库。才新建的设计数据库。Protel介面分为：介面分为：文件管理器、菜单栏、工文件管理器、菜单栏、工具栏、文件标签、工作窗口、状态栏。具栏、文件标签、工作窗口、状态栏。27练习三：练习三：在设计数据库下新建一个文件夹，在设计数据库下新建一个文件夹，并在该文件夹下分别创建原理图文件并在该文件夹下分别创建原理图文件（.Sch）和）和PCB文件（文件（.PCB），所有名称均），所有名称均采用采用系统默认名系统默认名。练习四：练习四：文件和文件夹改名。文件和文件夹改名。

13、练习五：练习五：打开、关闭、删除、保存文件或文打开、关闭、删除、保存文件或文件夹，比较件夹，比较不同的保存操作不同的保存操作的不同之处，比的不同之处，比较较不同的删除操作不同的删除操作的不同之处。的不同之处。练习六：练习六：将文件导出、导入设计数据库。将文件导出、导入设计数据库。第一天：第一天：熟悉熟悉Protel软件，学会绘制软件，学会绘制电路原理图电路原理图28 Protel99/Sch基基础原理原理图设计过程程 开开 始始 设置置图纸大小大小 环 境境 设 置置 放置、排列零件放置、排列零件 原理原理图布布线 调 整整 线 路路 输出相关出相关报表表 存存 盘 打打 印印 结束束电路路图

14、设计 29二、电路原理图设计二、电路原理图设计练习一：练习一：新建或打开一个新建或打开一个设计数据库设计数据库(.DDB)，然后，然后新建或打开一个新建或打开一个原理图文件原理图文件(.Sch)。记住。记住Protel的的一些快捷键（一些快捷键（Page Up和和Page Down）。）。练习二：练习二：图纸设置（执行图纸设置（执行Design|Option）。设置）。设置图纸尺寸、图纸栅格、字体大小、文件信息选项卡图纸尺寸、图纸栅格、字体大小、文件信息选项卡等。等。Protel中可以使用两种单位：中可以使用两种单位：英制英制mil和和公制公制mm。1mil英寸。（主要在英寸。（主要在PCB文

15、件中考虑尺文件中考虑尺寸问题）寸问题）第一天：第一天：熟悉熟悉Protel软件，学会绘制软件，学会绘制电路原理图电路原理图30练习三：练习三：加载原理图元件库、浏览元件库。加载原理图元件库、浏览元件库。练习四：练习四：绘制第一张电路原理图。绘制第一张电路原理图。步骤一：步骤一：放置元器件，快捷键（放置元器件，快捷键（空格、空格、X、Y）,修改元件属性；修改元件属性；步骤二：步骤二：绘制导线，如果需要，放置网络绘制导线，如果需要，放置网络标号；标号；步骤三：步骤三：放置电源、接地符号；放置电源、接地符号；第一天：第一天：熟悉熟悉Protel软件，学会绘制软件，学会绘制电路原理图电路原理图31双击

16、某个元件后，弹出的属性对话框双击某个元件后，弹出的属性对话框元件名称元件名称元件封装形式元件封装形式元件标号元件标号元件的标注元件的标注32练习五：练习五：使用使用总线总线的原理图的绘制（绘制总线、的原理图的绘制（绘制总线、总线分支线、网络标号）。总线分支线、网络标号）。练习六：练习六：进行电路的进行电路的ERC电气法则检查。（只电气法则检查。（只能发现电气错误，无法发现原理错误，执行能发现电气错误，无法发现原理错误，执行Tool|ERC）第一天：第一天：熟悉熟悉Protel软件，学会绘制软件，学会绘制电路原理图电路原理图33第二天：第二天：电路原理图设计电路原理图设计34练习七：练习七：报表

17、文件的生成和原理图打印。报表文件的生成和原理图打印。1、网络表（、网络表（Netlist）：）：电路原理图和电路原理图和PCB图的接口；图的接口；每次修改原理图后，一定要重新每次修改原理图后，一定要重新产生网络表产生网络表。Design|Create Netlist 2、生成元件清单：、生成元件清单：看一下整个项目或电路看一下整个项目或电路中的所有元件。中的所有元件。Reports|Bill of Material，可生成可生成3种不同格式的清单文件。种不同格式的清单文件。3、原理图的打印。、原理图的打印。设置上、下、左、右的设置上、下、左、右的空白宽度和自动充满页面。空白宽度和自动充满页面。

18、第二天：第二天：电路原理图设计电路原理图设计35实训第二天：第二天：电路原理图设计电路原理图设计36第二天：第二天：熟悉熟悉Protel软件，学会绘制软件，学会绘制电路原理图电路原理图37第一天：第一天：熟悉熟悉Protel软件，学会绘制软件，学会绘制电路原理图电路原理图38第一天：第一天：熟悉熟悉Protel软件，学会绘制软件，学会绘制电路原理图电路原理图39第一天：第一天：熟悉熟悉Protel软件，学会绘制软件，学会绘制电路原理图电路原理图40练习一：练习一：编辑系统原有的元件库中的元件。编辑系统原有的元件库中的元件。以数码管为例。以数码管为例。第二天：第二天：自己制作电路原理图元件自己制

19、作电路原理图元件库和元件库和元件注意：注意：原理图元件的制原理图元件的制作中，只有引脚有电作中，只有引脚有电气特性。气特性。4142练习二：练习二：新建原理图元件库文件，并打开。新建原理图元件库文件，并打开。练习三：练习三：在原理图元件库中，绘制新的元件。在原理图元件库中，绘制新的元件。比如：数码管、比如：数码管、8051等。等。EA的输入方法：的输入方法：EA。（主要是绘制引脚，记住一些简便方。（主要是绘制引脚，记住一些简便方法，在法，在Options|Document Options中可以中可以设置光栅尺寸。）设置光栅尺寸。）练习四：练习四：原理图绘制综合练习。原理图绘制综合练习。“LX原

20、理图原理图元件库元件库.Sch”第二天：第二天：自己制作电路原理图元件自己制作电路原理图元件库和元件库和元件43一、基本概念：一、基本概念：印刷电路板印刷电路板（Printed Circuit Board）是以一）是以一定尺寸的绝缘板为基材，以铜箔为导线，经过特定定尺寸的绝缘板为基材，以铜箔为导线，经过特定工艺加工，用一层或若干层导电图形（铜箔的连接工艺加工，用一层或若干层导电图形（铜箔的连接关系）以及设计好的孔（元件孔【焊盘】、过孔、关系）以及设计好的孔（元件孔【焊盘】、过孔、盲孔等）来实现元件间的电气连接关系。盲孔等）来实现元件间的电气连接关系。做好一个做好一个PCB板后，我们就可以在板上

21、安插元板后，我们就可以在板上安插元器件，经过焊接，实现完整的电路图。器件，经过焊接，实现完整的电路图。第三天：第三天：绘制绘制PCB图图443D显示显示焊接好元件后的电路板焊接好元件后的电路板45按一块按一块PCB板上导电的层数，可分为：板上导电的层数，可分为：单面板（单层板）：单面板（单层板）：只有板的一个表面上具有导电图只有板的一个表面上具有导电图形（导电的铜线）。形（导电的铜线）。双面板（双层板）：双面板（双层板）：板的两个表面上都具有导电图形，板的两个表面上都具有导电图形，两个表面上的铜线可以通过两个表面上的铜线可以通过过孔或元件孔过孔或元件孔相连。相连。多层板：多层板：除了两个表面外

22、，内部还有一层或多层相互除了两个表面外，内部还有一层或多层相互绝缘的导电层，各层之间使用绝缘的导电层，各层之间使用盲孔盲孔实现电气连接。实现电气连接。比如，电脑主板和内存条采用比如，电脑主板和内存条采用46层电路板设计。层电路板设计。第三天：第三天：绘制绘制PCB图图46元件封装（元件封装（Footprint）：）：电路原理图电路原理图中使用的是元器件的中使用的是元器件的电气符号电气符号；PCB设设计中计中用到的是实际用到的是实际元件的封装元件的封装。元件封装元件封装由元件的由元件的投影轮廓投影轮廓、管脚对应的管脚对应的焊盘焊盘、元元件标号件标号和和标注字符标注字符等组成。等组成。在原理图中在

23、原理图中，同类不同型号同类不同型号的元器件的的元器件的电气符号电气符号是是相同的；但在相同的；但在PCB图图中，它们的中，它们的封装形式和封装封装形式和封装名名是不同的。比如电解电容。是不同的。比如电解电容。第三天：第三天：绘制绘制PCB图图47第三天：第三天：绘制绘制PCB图图电路原理图中的电路原理图中的电解电容电解电容PCB中的不同型号的电解电容，封装名分别是：中的不同型号的电解电容，封装名分别是：、。、。48常用的元器件的封装：常用的元器件的封装：名称名称封装名封装名电阻电阻AXIAL0.3、AXIAL0.4、AXIAL1.0普通电容普通电容RAD0.1、RAD0.2、RAD0.3、RA

24、D0.4电解电容电解电容RB.2/.4、RB.3/.6、RB.4/.8、RB.5/1.0双列直插元件双列直插元件DIP？（？为（？为464之间的之间的双数双数，但并不是其间，但并不是其间的所有双数的所有双数）单列直插元件单列直插元件SIP？（？为（？为220间的数，间的数，单数双数都行单数双数都行，但，但并不是其间所有的数并不是其间所有的数）二极管二极管DIODE0.4、DIODE0.7三极管三极管TO-？（？为数字）（？为数字）封装名：封装名：PCB库文件中，某个元器件的元件名。使用封装名即库文件中，某个元器件的元件名。使用封装名即可调用这个封装，因此，同一个电路中可调用这个封装，因此，同一

25、个电路中封装名不能重名封装名不能重名。49焊盘与过孔：焊盘与过孔：见见“最小系统最小系统.ddb中的中的MCU.PCB”。焊盘焊盘是元器件的插孔和焊接处，是元器件的插孔和焊接处，过孔过孔不插元件，只是不插元件，只是用来连接上下两个表面的导线。但两者外形相同。用来连接上下两个表面的导线。但两者外形相同。第三天：第三天：绘制绘制PCB图图内孔，用来插内孔，用来插入元器件的入元器件的引脚引脚电镀金属，用来电镀金属，用来焊接和导电焊接和导电50练习一：新建练习一：新建PCB文件，并打开。文件，并打开。注意电路板的工作层，主要是：注意电路板的工作层，主要是：机械层【机械层【Mechanical laye

26、r】：】：限定板的尺寸限定板的尺寸禁止布线层【禁止布线层【Keep Out layer】：】：限制布线的范围限制布线的范围顶层【顶层【Top layer】：】：顶层的导线顶层的导线底层【底层【Bottom layer】：】：底层的导线底层的导线丝印层【丝印层【Silkscreen layer】：】：说明性的标注说明性的标注多层【多层【Multi layer】：】：焊盘和过孔要经过多个层焊盘和过孔要经过多个层设置工作层：设置工作层：Design|Options、Tool|Preferences、Design|Mechanical layer第三天：第三天：绘制绘制PCB图图51练习二：系统设置。

27、练习二：系统设置。设置内外层可视栅格、光标和元件移动最小间隔：设置内外层可视栅格、光标和元件移动最小间隔：Design|Options设置各层及其颜色：设置各层及其颜色：Design|Options、Tool|Preferences、Design|Mechanical layer第三天：第三天：绘制绘制PCB图图52练习三：练习三：确定要做的板的尺寸确定要做的板的尺寸(比如比如10cm10cm),重新设置显示单位和内外层可视栅格，在重新设置显示单位和内外层可视栅格，在机械层机械层限限定定PCB板的尺寸；在板的尺寸；在禁止布线层禁止布线层限定布线的范围限定布线的范围（一定是在（一定是在PCB板的

28、范围内）。板的范围内）。单位切换：单位切换：View|Toggle Units,相对原点相对原点的确的确定：定：Edit|Origin|set。如果不在机械层绘制物理边界，那么禁止布线如果不在机械层绘制物理边界，那么禁止布线层设置的电气边界将同时作为物理边界。层设置的电气边界将同时作为物理边界。第三天：第三天：绘制绘制PCB图图53第三天：第三天：绘制绘制PCB图图练习四：手动布线。练习四：手动布线。（不用绘制原理图，（不用绘制原理图，直接绘制直接绘制PCB，加入元件封装，直接连线。），加入元件封装，直接连线。）双面板的双面板的导线导线只能在只能在顶层顶层或或底层底层。54自动布线：自动布线：

29、练习五：产生和加载网络表。练习五：产生和加载网络表。（加载网络表（加载网络表时时发现错误发现错误要改正错误，重新产生网络表并要改正错误，重新产生网络表并加载，直到无错为止）。加载，直到无错为止）。产生网络表：产生网络表：进入原理图，执行进入原理图，执行Design|Create Netlist加载网络表：加载网络表：进入进入PCB图，执行图，执行Design|Load Nets，选择刚生成的选择刚生成的.net（网络表）文件，没有提示错误（网络表）文件，没有提示错误即可完成加载。（有错一定要改正）即可完成加载。（有错一定要改正）以为例。以为例。第三天：第三天：绘制绘制PCB图图55练习六：手动

30、布局。练习六：手动布局。比较大的器件可以先锁定比较大的器件可以先锁定到具体位置。到具体位置。也可以自动布局（也可以自动布局（Tools|Auto Placement|Auto Placer），），但效果不好，一般使用手动布局。但效果不好，一般使用手动布局。练习七：自动布线。练习七：自动布线。飞线：飞线：（表征最近的电气连接关系，并不是实际（表征最近的电气连接关系，并不是实际的电线）的电线）自动布线规则自动布线规则。Design|Rules。加宽电源线加宽电源线的宽的宽度的方法。度的方法。第三天：第三天：绘制绘制PCB图图56第三天：第三天：绘制绘制PCB图图练习八：以练习八：以创建元件画原理图

31、创建元件画原理图.pdf为例，为例，介绍介绍PCB封装的焊盘和原理图元件引脚的封装的焊盘和原理图元件引脚的对应关系。放置螺丝孔。对应关系。放置螺丝孔。PCB中封装的中封装的尺寸尺寸一定要与实际的元器件一定要与实际的元器件的尺寸对应起来！顺序要一致！的尺寸对应起来！顺序要一致！57第四天：第四天：绘制绘制PCB元件封装元件封装练习一：练习一：观察观察DIP？封装图，看看管脚间的？封装图，看看管脚间的距离。调用元件封装，实际上就是调用此距离。调用元件封装，实际上就是调用此封装的名字。封装的名字。练习二：练习二：新建新建PCB元件封装库，并在新建元件封装库，并在新建的封装库中创建新的元件封装。的封装

32、库中创建新的元件封装。方法一：手工创建。方法一：手工创建。方法二：使用向导。方法二：使用向导。以以LED数码管为例，注意管脚号一定要对。数码管为例，注意管脚号一定要对。58第四天：第四天：绘制绘制PCB元件封装元件封装练习三：使用新创建的元件封装。练习三：使用新创建的元件封装。59第五讲：第五讲：自己绘制完整的自己绘制完整的Protel图图以以“最小系统最小系统1.pdf”、“最小系统最小系统2.pdf”为为例，自己要修改一定的元器件，为例，自己要修改一定的元器件，为8051扩扩展一片展一片EPROM2764、RAM6264、8155、74LS373、ADC0809、DAC0832、4个个LED数码管、数码管、44的矩阵键盘的矩阵键盘。大家根据自己学习的知识，自己设计这些大家根据自己学习的知识，自己设计这些器件与器件与8051之间的连线，学会之间的连线，学会完全自己设完全自己设计计电路。电路。60