【教学课件】第2章电路原理图编辑.ppt
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1、第2章电路原理图编辑2.1 电路原理图的概念及绘制规则电路原理图的概念及绘制规则2.2 Protel99 SE原理图编辑器原理图编辑器(SCH)的启动及界面认识的启动及界面认识2.3 电路原理图绘制电路原理图绘制 2.4 利用画图工具添加说明性图形和文字利用画图工具添加说明性图形和文字 2.5 原理图编辑技巧原理图编辑技巧2.6 元件自动编号元件自动编号2.7 原理图的电气检查原理图的电气检查 n2.8 存盘及文件管理存盘及文件管理 n2.9 原理图的打印原理图的打印 n2.10 报表建立与输出报表建立与输出 n2.11 电路编辑举例电路编辑举例 n2.12 元件电气图形符号编辑与创建元件电气
2、图形符号编辑与创建 n2.13 创建自己的图纸文件创建自己的图纸文件 n2.14 原理图操作技巧原理图操作技巧n习习 题题2.1电路原理图的概念及绘制规则n1电路原理图的概念n所谓电路原理图,就是使用电子元器件的电气图形符号以及绘制电原理图所需的导线、总线等示意性绘图工具来描述电路系统中各元器件之间的电气连接关系的一种符号化、图形化的语言。n图2-1是大家非常熟悉的单管放大电路的电路原理图,它由四个电阻、三个电容和一个NPN型三极管组成,图中使用了导线、电气节点、接地符号、电源符号+VCC四种绘图工具将电阻、电容、三极管等元器件的电气图形符号连接在一起。图图2-1 电路原理图电路原理图n既然电
3、路原理图是一种图形化、符号化的语言,那么在电路原理图中使用的电气图形符号必须是当时某一地区或全世界范围内电气、电子工程技术人员所接受的、通用的图形符号,以便进行技术协作和交流,这就涉及到元器件电气图形符号的标准和电路原理图绘制规则问题。附录中摘录了1985年国家标准局制定的电气图用图形符号(即GB472885)中常见的元器件电气图形符号及绘制规则。n在Protel99 SE中,所有元器件的电气图形符号存放在DesignExplorer99SELibrarySch子目录下不同的设计数据库文件(.ddb)内。DDB(即DesignDataBook的简称)文件实际上是元件库文件包,在DDB元件库文件
4、内可能包含一个或多个.Lib库文件,例如在仿真测试用元件电气图形符号Sim.ddb元件库文件包内就包含了28个.Lib电气图形符号库文件;而分立元件,如电阻、电容、电感、二极管、三 极 管、电 位 器 等 元 器 件 的 电 气 图 形 符 号 存 放 在MiscellaneousDevices.ddb元件库文件中;集成电路芯片按制造商分类分别存放在各自公司相应的数据库文件(.ddb)包内。例如,AMD公司生产的集成电路芯片的电气图形符号就分类存放在如下数据库文件包内:nAMDAnalog.ddbnAMD公司模拟元件的电气图形符号库nAMDAsic.ddbnAMD公司特殊功能元件的电气图形符号
5、库nAMDConverter.ddbnAMD公司转换器件的电气图形符号库nAMDInterface.ddbnAMD公司接口器件的电气图形符号库nAMDLogic.ddbnAMD公司数字逻辑电路芯片的电气图形符号库nAMDMemory.ddbnAMD公司存储器芯片的电气图形符号库nAMDMicrocontroller.ddbnAMD公司微处理器芯片的电气图形符号库nAMDMiscellaneous.ddbnAMD公司混合器件的电气图形符号库nAMDPeripheral.ddbnAMD公司计算机外设器件的电气图形符号库nAMDTelecommunication.ddbnAMD公司通信器件的电气图形
6、符号库n但需要说明的是,Protel99SE元件库中的电气图形符号并不严格遵守某一特定标准,甚至同一元件具有两种或两种以上的电气图形符号,原因可能是各大公司使用的电气图形符号并不统一。必要时,可用Protel99SE提供的元件图形符号编辑器(SchLib)编辑、修改,有关SchLib编辑器的使用方法可参阅“启动元件图形符号编辑器”。n此外,在Protel99SE中,原理图绘制规则也与GB472885有所区别。n2电原理图编辑器电原理图编辑器(SCH)的操作步骤的操作步骤n(1)设置SCH编辑器的工作参数(不是必须,可以采用系统缺省的参数工作,尤其是初学者,可以先不急于修改系统工作参数)。n(2
7、)选择图纸幅面、标题栏式样、图纸放置方向等(对于初学者来说,也可以先采用缺省设置)。n(3)放大绘图区,直到绘图区内呈现大小适中的栅格线为止。n(4)在工作区内放置元器件:先放置核心元件的电气图形符号,再放置电路中剩余元件的电气图形符号。n(5)调整元件位置。n(6)修改、调整元件的标号、型号及其字体大小、位置等。n(7)连线,放置电气节点、网络标号以及I/O端口。n(8)放置电源及地线符号。n(9)运行电气设计规则检查(ERC),找出原理图中可能存在的缺陷。n(10)加注释信息。n(11)生成网络表文件(或直接执行PCB更新命令,自动产生一个同名的PCB文件)。n(12)打印。2.2Prot
8、el99SE原理图编辑器(SCH)的启动及界面认识n2.2.1原理图编辑器窗口组成n在图1-6中,选择“SchematicDocument”(电原理图),并单击“OK”按钮确认(或直接双击“SchematicDocument”图标)后,在Documents文档下自动创建一个以“Sheetn.Sch”作为文件名的原理图文件(但文件名并未确定,处于重命名状态,用户可以直接修改文件名,然后按回车键或单击鼠标左键确认),如图2-2所示。图2-2系统创建的原理图文件名n如果不输入文件名就直接按回车键或单击鼠标左键,则将使用Sheet1.Sch、Sheet2.Sch等作为原理图文件名。n在图2-2中,直接
9、双击“设计文件管理器”窗口内“Documents”文件夹下相应的原理图文件名,即可进入电原理图编辑状态,如图2-3所示。图2-3原理图编辑窗口nProtel99SE原理图编辑窗口由菜单栏、工具栏、原理图编辑窗口等部分组成,在原理图编辑窗口上还有各种设计文件标签,以方便编辑器、文件之间的切换,其中菜单栏内包含了“File”(文件操作)、“Edit”(编辑)、“View”(浏览)、“Place”(放置)、“Design”(设计)、“Tools”(工具)、“Simulate”(模 拟 仿 真)、“PLD”(可 编 程 器 件)、“Reports”(报告)、“Window”(窗口)等菜单项,这些菜单命
10、令的用途将在后续操作中逐一介绍。n需要指出的是,建立在同一文件夹下的原理图文件,如Sheet1.Sch、Sheet2.Sch彼此之间并不关联,除非按层次电路设计规则来组织同一文件夹内的原理图文件。n单击“File”菜单下的“Open”命令,将打开另一设计项目。设计项目打开后,设计项目内的所有文件及文件夹均显示在“设计文件管理器”窗口内,单击设计项目内的文件夹即可观察到其中的文件,单击其中的文件即可切换到该文件的编辑状态。n进入原理图编辑状态后,“设计文件管理器”窗口内的Explorer标签右侧还将出现原理图编辑器标签,如图2-3中的“BrowseSch”。n单击“BrowseSch”标签,再不
11、断单击主工具栏内的(“放大”)、(“缩小”)按钮(或直接单击键盘上的PageUp、PageDown键放大、缩小原理图编辑区),直到原理图编辑区内出现大小适中的可视“栅格线”,以便操作,如图2-4所示。图2-4放大了的原理图编辑区n和Windows应用程序(如“Word”)类似,在电原理图编辑过程中,除了可以使用菜单命令操作外,Protel99SE也将一系列常用的菜单命令以工具按钮形式罗列在“工具栏”内,用鼠标单击“工具栏”上的某一“工具”按钮,即可执行相应的操作。因此,在编辑电原理图操作过程中,使用工具栏内的“工具”操作比使用菜单命令操作更方便、快捷。SCH编辑器提供了多种“工具栏”或“工具窗
12、”,缺省时仅打开主工具栏(MainTools)、画线工具栏(WiringTools)、画图工具栏(DrawingTools),需要时可通过“View”菜单下的“Toolbars”命令打开或关闭其他的工具栏,如“PowerObject”(电源工具)、“DigitalObjects”(数字信号电路工具)等。n各工具栏的位置均可移动,例如将鼠标移到工具栏内空白处,按下鼠标左键不放,移动鼠标器,即可移动工具栏。当工具栏移到工作区内时就会变成“工具窗”,如图2-4中的“绘图工具”和“画线工具”;反之,将工作区内的“工具窗”移到工作区边框时又自动变成工具栏。n2.2.2图纸类型、尺寸、底色、标题栏等的选择
13、n在编辑原理图前,可先根据原理图的复杂程度以及打印机或绘图机的最大打印幅面,选择图纸类型、尺寸以及标题栏样式等,操作过程如下:n单击“Design”菜单下的“Options”(选择)命令,在弹出的对话框内,单击“SheetOptions”(纸张选项)标签,在如图2-5所示的“DocumentOptions”的文档设置窗内选择图纸类型、尺寸、底色等有关选项。图2-5DocumentOptions(文档选择)设置窗口n1选择图纸大小选择图纸大小n在“Standard Style”(标 准 图 纸 规 格)设 置 框 内 的“Standard”下拉列表窗内显示了当前正在使用的图纸规格,缺省时使用英制
14、图纸尺寸中的“B”号图。单击“Standard”列表窗右侧的下拉按钮,在标准图纸类型列表窗口内,找出并单击所需的图纸类型,如A4等,即可完成图纸规格的选取。nProtel99SE电原理图编辑器提供了下列标准尺寸图纸:n公制尺寸规格:A0、A1、A2、A3、A4(最小)。n英制尺寸规格:A、B、C、D、E(其中A号图幅面最小,E号图幅面最大)。nOrCAD图纸规格:OrCADA、OrCADB、OrCADC、OrCADD、OrCADE。n其他规格图纸:Letter、Legal、Tabloid。n如果标准图纸尺寸不能满足要求,用户可采用自定义图纸尺寸。单击“UseCustom”选项的复选框,使其处于
15、选中状态,图纸规格便由“CustomStyle”选项框内的有关参数确定,其中:nCustomWidth:自定义宽度。nCustomHeight:自定义高度。nXRefRegion:水平边框等分为x段。nYRefRegion:垂直边框等分为y段。nMarginWidth:图纸边框宽度。n设定图纸尺寸时,所选择的图纸尺寸最好不要超出打印机所能打印的图纸尺寸,否则打印时原理图将被分成若干部分打印输出,需手工拼接后才能看到图纸的全貌(当然缩小数倍后可完整地打印在同一打印纸内,但不便于阅读)。如果电路系统包含的元件数目较多,特定尺寸的图纸不能容纳时,可采用层次电路设计方法,将整个电路系统按功能划分成多个
16、子电路系统,然后分别输入、编辑。有关层次电路的编辑方法,可参阅第3章的有关内容。n在原理图编辑过程中更改图纸尺寸时,最好先全部选中编辑区内的图件。这样更换图纸规格后,当发现原理图一部分在图纸边框外时,可通过移动操作将原理图移到图纸的边框内。n2选择图纸方向、标题栏格式选择图纸方向、标题栏格式n图2-5中的“Options”设置框用于选择图纸方向、标题栏式样、关闭或打开图纸边框等选项,其中:nOrientation:用于选择图纸方向。可选择Landscape(风景画方式,即水平)方式或Portrain(肖像方式,即垂直)方式。由于显示屏水平方向尺寸大于垂直方向尺寸,因此图纸放置方向取水平方式更直
17、观(打印时,将打印方向设为纵向后,即可获得良好的打印效果)。nTitleBlock:用于选择图纸标题栏式样,SCH编辑器提供了standard(标准)和ANSI(美国国家标准协会制定的标题栏格式)两种形式的图纸标题栏,图纸各部分的名称如图2-6所示。当“TitleBlock”选项前的复选框处于选中状态(框内含有“”)时,显示“标题栏”;反之,不显示“标题栏”。图2-6图纸各部分名称nShowReferenceZone:用于显示/关闭图纸的参考边框。nShowBorder:用于显示/关闭图纸的边框。nShowTemplateGraphics:“图纸模板图形”的显示开关。当不选择该复选项时,不显示
18、图纸模板点位图(有些图纸模板含有点位图信息)。nBorder:用于选择图纸边框的颜色,缺省时为黑色(对应的颜色值为3)。改变边框颜色的操作过程如下:将鼠标移到Border颜色框内,单击鼠标左键,即可弹出如图2-7所示的颜色选择框;在“Basiccolors”(基本色)或“Customcolors”(用户自定义颜色)列表内单击所需的颜色,然后单击“OK”按钮,即可改变图纸边框的颜色。n当“Basiccolors”(基本色)列表窗内提供的256种颜色和“Customcolors”用户自定义颜色列表窗提供的16种颜色不能满足要求时,用户还可单击图2-7中的“DefineCustomColors”按钮
19、调出Windows的调色板,利用混色原理,在Windows的“颜色”设置框内调出自己喜欢的颜色,然后单击“添加到自定义颜色(A)”按钮,将调出的颜色放到用户自定义颜色框内,再单击“确定”按钮,返回图2-7所示颜色选择窗,然后就可以在“Customcolors”列表窗内选择用上述方法调出的颜色。图2-7颜色选择框nSheet:用于选择图纸底色,缺省时为淡黄色(对应的颜色值为214)。在编辑过程中,不必重新设定图纸的底色,但在打印前往往需要将图纸底色改为“白色”,否则图纸底色同样会被打印出来。n在编辑原理图的过程中,更换图纸尺寸、方向时,如果发现原理中部分元件超出图纸边框,则不宜存盘退出,否则再也
20、无法打开该文件。这时可按如下步骤处理:n(1)执行“Design”菜单下的“Options”命令,选择原来或更大的图纸尺寸。n(2)如果电路图尺寸并不大,只是位置太偏,才超出新选定图纸的边框时,则选定后调整电路图位置,然后再重新设置图纸尺寸,反复几次总可以使电路图不会超出新图纸的边框。如果电路图太大,无论如何调整,在新选定的图纸上还是无法容纳时,就只好放弃使用更小尺寸的图纸。n2.2.3设置SCH的工作环境n1光标形状、大小的选择光标形状、大小的选择n单击“Tools”菜单下的“Preferences”(优化)命令,在弹出的对话框内单击“GraphicalEditing”标签,即可显示出如图2
21、-8所示的设置窗口。在“Cursor/GridOptions”设置框内,单击“Cursor”即可重新选择光标的形状和大小:nSmallCursor90:小90,即小“十字”光标(缺省设置)。在放置总线分支时,选用90光标可避免斜45光标与总线分支重叠,以便准确定位。nLargeCursor90:大90,即大“十字”光标。采用大90光标时,光标的水平与垂直线长(充满整个编辑区)。在元件移动、对齐操作过程中,常采用大90光标,以便准确定位。nSmallCursor45:小45倾斜光标。在连线、放置元件等操作过程中,选择45光标更容易看清当前光标位置,以便准确定位。n2可视栅格形状、颜色及大小的选择
22、可视栅格形状、颜色及大小的选择n可视栅格设置仅影响屏幕视觉效果,打印时,不打印栅格线。n(1)栅格形状的设置:在图2-8中,单击“Cursor/GridOptions”(光标/栅格选择)设置框内的“Visible”项,即可选择可视栅格的形状:nDotGrid(点划线)。nLineGrid(直线条)。n(2)栅格颜色的设置:在图2-8中,单击“ColorOptions”(颜色)选项框内的“Grid”(栅格)项,即可重新选择栅格的颜色(缺省时为灰色,对应的颜色值为213)。n(3)选 中 对 象 颜 色 的 设 置:在 图 2-8中,单 击“Selection”即可重新选择“选中对象”在屏幕上的颜
23、色(缺省时为黄色,对应的颜色值为230)。n(4)栅格大小的设置:在图2-5中(单击“Design”菜单下的“Options”命令,再单击“SheetOptions”标签),单击“Grids”选项框内的“Visible”项即可重新设置栅格的大小,缺省值为10(没有单位),取值大小仅影响显示屏上的视觉效果,一般不用修改。图2-8设置SCH编辑器工作环境n取消“Visible”复选框内的“”,意味着不显示可视栅格(不显示可视栅格时,不利用于元器件放置、移动、连线等操作过程中的定位,因此一般要显示栅格)。n单击“View”菜单下的“VisibleGrid”命令,也可以允许或禁止显示可视栅格。n(5)
24、选择光标移动方式:在图2-5中,“Grids”选项框内的“Snap”项用于锁定栅格。如果选择“锁定栅格”方式,则光标移动时只能按设定的距离移动。例如,当可视栅格大小为10,而“Snap”也是10时,则光标移动最小距离将是10个单位。选择“锁定栅格”方式能快速、精确定位,连线时容易对准元件的引脚,避免出现连线与连线之间、引脚与连线之间因定位不准确而造成的不相连的情形。n单击“View”菜单下的“SnapGrid”命令,也可以允许或禁止锁定栅格。n(6)设置电气格点自动搜索功能和范围:“ElectricalGrid”用于设置“电气格点自动搜索”功能和范围。当图2-5中“Electrical Gri
25、d”(电气格点自动搜索)选择框内的“Snap”项处于选中状态时,在连线、放置网络标号状态下,当光标移到电气节点附近(以电气格点为中心,以“ElectricalGrid”选择框内的“Grid”设定值为半径的范围内)时,光标会自动跳到电气格点上(此时光标下将出现一个直径约为2mm的黑圆斑),从而保证了连线的准确性。n单击“View”菜单下的“ElectricalGrid”命令,也可以打开或关闭“电气格点自动搜索”功能。n不过,“Visible”、“Snap”、“ElectricalGrid”三者的取值大小要合理,否则连线时反而会造成定位困难或连线弯曲。一般来说,可视栅格大小与锁定栅格大小相同(锁定
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