電子繪圖上機(jī)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書

開縣巨龍職校電子繪圖上機(jī)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書一、實(shí)訓(xùn)目的

通過本次實(shí)訓(xùn)，能用ORCAD繪制電路原理圖，并進(jìn)行PCB布板設(shè)計(jì)。

二、實(shí)訓(xùn)要求

1.了解ORCAD軟件的用途和建立繪制原理圖文件的方法。

2.掌握用ORCAD繪制電路原理圖所需要的各種工具的使用方法。

3.能夠?qū)RCAD中繪制好的電路圖進(jìn)行PCB布板4.實(shí)際進(jìn)行電路原理圖的繪制，并打印出來。

三、實(shí)訓(xùn)步驟

1.學(xué)習(xí)安裝繪圖軟件。

2.學(xué)習(xí)建立繪圖文件

3.學(xué)習(xí)繪圖所用的各種工具的使用方法。4.將ORCAD中產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入到PCB中進(jìn)行布板

5.實(shí)際進(jìn)行一個(gè)中等難度電路圖的繪制。

6.檢查電路圖是否繪制正確，并打印出來。

四、關(guān)于ORCAD的介紹

電子電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）是現(xiàn)代電子工業(yè)普遍采用的技術(shù)。隨著集成電路的發(fā)展步入超大規(guī)模時(shí)代，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用日益普及，電子電路的設(shè)計(jì)、制板和仿真都已離不開計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)，電子工業(yè)已完全擯棄了手工操作的方式。掌握EDA技術(shù)是欲從事電子電路設(shè)計(jì)工作人員的必備技能。

二十世紀(jì)九十年代，計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域以Windows操作系統(tǒng)對(duì)個(gè)人電腦世界的統(tǒng)治成為軟件業(yè)發(fā)展的里程碑。軟件廠商紛紛推出了電子CAD軟件的Windows版本，其中以ProtelTechnology公司推出的第一個(gè)基于Windows操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)印刷電路板的軟件最為著名。

在幾經(jīng)改版的基礎(chǔ)上，1999年該公司推出了在世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣、功能最全、操作最簡(jiǎn)便的ORCAD軟件。世界邁入了二十一世紀(jì)，該公司又推出了ORCAD（第二版），它具有極為全面的工具、文檔管理和設(shè)計(jì)項(xiàng)目的組織功能，使客戶可比以往任何時(shí)候都更輕松地駕馭電子電路設(shè)計(jì)的全過程，成為眾多EDA用戶的首選軟件。

1、ORCAD的特點(diǎn)

ORCAD是32位代碼優(yōu)化的電子線路圖設(shè)計(jì)軟件，其集成了超過60000種元器件于電路原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，與其他版本相比，它還有如下特點(diǎn)：

1、支持網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。

這在進(jìn)行大規(guī)模電路設(shè)計(jì)時(shí)特別有用。在智能工作組軟件的管理下，可以把一個(gè)大的電路設(shè)計(jì)任務(wù)分成若干個(gè)子電路，讓多個(gè)設(shè)計(jì)者通過網(wǎng)絡(luò)安全的進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后再統(tǒng)一起來，適應(yīng)了大工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

添加了自動(dòng)布局和信號(hào)完整性規(guī)則設(shè)計(jì)。雖然電路元件的布局往往是依賴于電路設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，但ORCAD的此項(xiàng)功能已達(dá)到了專家級(jí)水平。

從電路原理圖到印刷電路板圖的更新功能，使兩個(gè)設(shè)計(jì)軟件之間的聯(lián)系得以加強(qiáng)。

改進(jìn)了電路的仿真功能，在電路原理圖中可直接進(jìn)行電路仿真。電路仿真技術(shù)使電路的設(shè)計(jì)周期大為縮短，極大的降低了研制成本，提高了工廠的效益，受到廠家的一致歡迎。

智能化自動(dòng)布線技術(shù)。在自動(dòng)化布線規(guī)則的引導(dǎo)下，ORCAD自動(dòng)布線的成功率幾乎達(dá)到100%，即便是不能完成正確布線，軟件也會(huì)指出錯(cuò)誤的地方，供操作人員進(jìn)行改正。

2、ORCAD存在的問題

盡管ORCAD表現(xiàn)出眾，但仍然存在一些問題，尤其對(duì)中文使用者來說，至今在印刷電路板的設(shè)計(jì)中（PCB）無(wú)法放置漢字，給生產(chǎn)帶來了諸多不便?，F(xiàn)在這個(gè)問題國(guó)內(nèi)已有人在進(jìn)行研究并取得了一些成果（可以訪問：http：//）。

此外，ORCAD對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源消耗過大，對(duì)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)配置要求較高，否則自動(dòng)布線的運(yùn)行速度就會(huì)很慢。

運(yùn)行ORCAD的計(jì)算機(jī)的硬件配置建議如下：

CPU：PentiumII。

內(nèi)存：64MB以上。

硬盤：安裝完ORCAD后，至少還應(yīng)有300M以上的空間。

顯示：在16位真彩色下分辨率要能達(dá)到1024×768。

顯示器：最好是17英寸。

繪制電路原理圖的方法

用ORCAD在計(jì)算機(jī)上畫出一個(gè)實(shí)際的電路圖，通過具體的操作，初步學(xué)習(xí)ORCAD/SCH軟件的使用，是這一節(jié)的實(shí)訓(xùn)任務(wù)。

電路原理圖的繪制過程：

在計(jì)算機(jī)上畫電路圖的過程和人們?cè)诩埳线M(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)類似，但也有不同的地方。

對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)步驟簡(jiǎn)述如下（詳細(xì)講解在畫具體電路原理圖時(shí)進(jìn)行）：

1.進(jìn)入ORCAD，執(zhí)行File/New命令，建立一個(gè)存放各種設(shè)計(jì)文件的文件夾。再執(zhí)行當(dāng)前菜單中的File/New命令，點(diǎn)擊電路原理圖設(shè)計(jì)圖標(biāo)，然后單擊“OK”按鈕，即可建立一個(gè)設(shè)計(jì)電路原理圖的文件。

2.在設(shè)計(jì)圖中設(shè)置圖紙的尺寸。和手工畫電路圖一樣，根據(jù)電路的復(fù)雜程度先確定安放元件的圖紙的大小。

在圖紙中放置和排列元器件。在這個(gè)操作過程中，首先要從元件庫(kù)中取出元件，安放到圖紙上合適的位置，并對(duì)放置元件的序號(hào)進(jìn)行定義。排放元件時(shí)要考慮到布線的方便和元件布局的整齊與美觀。

3.對(duì)電路原理圖進(jìn)行布線。按照電路設(shè)計(jì)的要求，用ORCAD/SCH提供的各種工具將圖紙上的元件用具有電氣意義的導(dǎo)線連接起來，構(gòu)成一個(gè)完整的電路原理圖。

4.對(duì)電路原理圖進(jìn)行文字圖形標(biāo)注。一個(gè)電路原理圖應(yīng)當(dāng)有電路名稱、設(shè)計(jì)單位及人員名字，需要在圖紙的適當(dāng)?shù)胤竭M(jìn)行填寫和編輯。

5.存盤打印。對(duì)電路原理圖的設(shè)計(jì)結(jié)果要及時(shí)存盤，以備繼續(xù)工作。對(duì)已完成設(shè)計(jì)的電路原理圖要存檔并根據(jù)需要打印成文稿。

6.退出ORCAD。

進(jìn)行電路原理圖設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

在確認(rèn)計(jì)算機(jī)已安裝了ORCAD軟件后，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊桌面上的“開始”→“程序”→“ORCAD圖標(biāo)”，即可進(jìn)入ORCAD。隨后屏幕上將出現(xiàn)ORCAD的設(shè)計(jì)環(huán)境。

在ORCAD中，首先要建一個(gè)以.ddb為后綴的設(shè)計(jì)文件夾，以便把設(shè)計(jì)的電路原理圖、印刷電路板圖和元件清單等所有文件裝進(jìn)去。以后每次工作的時(shí)候，只要進(jìn)入這個(gè)文件夾就可以進(jìn)行設(shè)計(jì)了，當(dāng)然你如果在建立文件夾的時(shí)候設(shè)置了密碼，就只能憑密碼才能訪問該文件夾。

在當(dāng)前菜單下，執(zhí)行File/New命令，屏幕將會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框，要求你填入文件名，建立屬于你自己的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件夾。完成文件名的輸入后，單擊“OK”按鈕后重新進(jìn)入Protel

建立設(shè)計(jì)電路原理圖文件

在圖1-2的ORCAD設(shè)計(jì)環(huán)境中，打開新建立的以.ddb為后綴的數(shù)據(jù)庫(kù)文件夾，接著執(zhí)行當(dāng)前菜單中的Fiel/New命令，系統(tǒng)會(huì)彈出“NewDocument”對(duì)話框。在“Document”選項(xiàng)里共有十個(gè)圖標(biāo)，代表了十種類型的文件，主要有：

電路原理圖設(shè)計(jì)文件：SchematicsDocument

印刷電路板圖設(shè)計(jì)文件：PCBDocument

電路原理圖元件編輯器：SchematicsLibraries

文字處理編輯器：TextDocuments等。

選中“SchematicDocument”圖標(biāo)，單擊“OK”按鈕，則在新建立的以.ddb為后綴的數(shù)據(jù)庫(kù)文件夾中，出現(xiàn)了一個(gè)名字為“Sheet1.sch”（系統(tǒng)默認(rèn)）的文件圖標(biāo)，單擊該文件，系統(tǒng)就進(jìn)入電路原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境，可以進(jìn)行電路原理圖的設(shè)計(jì)和繪制了。

1.設(shè)置圖紙

ORCAD默認(rèn)的圖紙尺寸是B型圖紙，用起來不方便，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際電路的大小來設(shè)置圖紙尺寸的類型。這里以設(shè)置成常用的A4圖紙為例，介紹設(shè)置圖紙的步驟。

進(jìn)入ORCAD/sch系統(tǒng)后，打開你建立的個(gè)人文件夾，再打開設(shè)計(jì)電路原理圖文件，就進(jìn)入了電路原理圖設(shè)置環(huán)境（如王成安.ddb/王成安.sch）；

在圖紙區(qū)域點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)菜單，選中“Documentoptions”,屏幕上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，在“StandardStyle”（標(biāo)準(zhǔn)樣本）欄中打開下拉式菜單，選擇其中的“A4”，點(diǎn)擊“OK”按鈕，則圖紙尺寸設(shè)置完畢。

2.添加零件庫(kù)

這個(gè)電路的所有元件都來自于“Sim.ddb”和“Miscellaneousdevices.ddb”這兩個(gè)零件庫(kù)，所以應(yīng)把這兩個(gè)零件庫(kù)裝入設(shè)計(jì)文件中，才能從中取用并放置元件。

裝入零件庫(kù)的操作步驟如下：

1.回到最開始的ORCAD的設(shè)計(jì)環(huán)境，點(diǎn)擊零件管理器（Browsesch）選項(xiàng)中的“Add/Remove”按鈕.

2.在“查找范圍”下拉式菜單中，按“DesignExplorer99\Library\sch”路徑選中元件庫(kù)文件“MiscellaneousDevices.ddb”，點(diǎn)擊“add”按鈕，該元件庫(kù)文件便出現(xiàn)在“SelectedFiles:”（選中的文件）框中；再按照上述方法尋找并選中“sim.ddb”元件庫(kù)文件，點(diǎn)擊“add”，完成對(duì)元件庫(kù)的添加。

在一般情況下，電路原理圖設(shè)計(jì)管理器只要裝載了“MiscellaneousDevices.ddb”元件庫(kù)即可，在這個(gè)元件庫(kù)中包括了大量的標(biāo)準(zhǔn)元器件，可滿足一般用戶畫電路原理圖的要求。

兩個(gè)元件庫(kù)都裝載完后，點(diǎn)擊“OK”按鈕，系統(tǒng)回到電路原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境，可以發(fā)現(xiàn)在零件管理器中，已經(jīng)有了零件庫(kù)，選中任一零件庫(kù)，就在下方的“Filter”欄目中出現(xiàn)了對(duì)應(yīng)庫(kù)中的若干元件名。

3.取出并放置元件

繪制電路原理圖首先要將元件從零件庫(kù)中取出，放置到圖紙上的合適位置上。

常用元器件的取放

對(duì)于在電路中常用的一些元器件，系統(tǒng)提供了一個(gè)“常用元器件”工具欄，里面包含了常用規(guī)格的電阻、電容、與非門、觸發(fā)器、寄存器等。可以執(zhí)行菜單命令：“View/Toolbars/MainTools/Digital.objects”，打開的“常用元器件”工具欄。

只要選中了某元器件，該元件就粘在鼠標(biāo)的指針上，按“空格”鍵可以使元件逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)90度，按X鍵可使元件水平翻轉(zhuǎn)，按Y鍵可使元件垂直翻轉(zhuǎn)，將其移動(dòng)到圖紙上的合適位置，單擊鼠標(biāo)左鍵，元件就固定在圖紙上。這對(duì)于在圖紙上放置元件是很重要的操作。對(duì)于電源符號(hào)、接地符號(hào)也可按此法在“Peowreobjects”（電源及接地工具欄）中選取并放置，用起來非常方便。

非常用元器件的取放

對(duì)于電路中的非常用元器件，在知道元件圖形樣本名的情況下，可以通過輸入元件樣本名來選取元件。執(zhí)行菜單命令：View/Toolbars/WiringTools，屏幕上會(huì)出現(xiàn)繪圖連線工具欄（WiringTools），點(diǎn)擊“取用零件”圖標(biāo)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“取用零件”對(duì)話框

在對(duì)話框中添入元件樣本名（如555），點(diǎn)擊“OK”按鈕，屏幕上又出現(xiàn)一個(gè)要求輸入元件序號(hào)的對(duì)話框。

填入按表1-1上所編好的元件序號(hào)（如U1），也可以直接使用系統(tǒng)的默認(rèn)值“U？”，因?yàn)橄到y(tǒng)提供了一個(gè)自動(dòng)編序號(hào)的程序，在畫完電路原理圖后，只要執(zhí)行命令TOOLS/ANNOTATE，就可以輕易的將電路圖中所有元件的序號(hào)按元件類別重新編號(hào)，既省時(shí)省力又不出錯(cuò)。設(shè)置完畢后，單擊“OK”按鈕，屏幕上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)隨鼠標(biāo)指針（此時(shí)鼠標(biāo)指針已變成十字）移動(dòng)的元件符號(hào)，將其移到圖紙上的適當(dāng)位置，單擊鼠標(biāo)左鍵可使其定位。

4、使用元件庫(kù)瀏覽器放置元件

在電路原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境中，打開“BROWSESCH”選項(xiàng)。首先在面板上的“Libraries”欄中選取“TIMER.Lib”庫(kù)，然后在下方的“Filte”欄中利用滾動(dòng)條找到“555”并選定它。單擊欄目下的“Place”(放置)按鈕，“555”的符號(hào)就出現(xiàn)在屏幕上，并跟隨鼠標(biāo)指針移動(dòng)。在圖紙上適當(dāng)?shù)奈恢脝螕羰髽?biāo)左鍵即可將其定位。

完成了一個(gè)元件的定位后，屏幕上又會(huì)重現(xiàn)對(duì)話框，讓你繼續(xù)選擇需要安放的元件，直到你不再選取元件時(shí)為止。

5、在圖紙上進(jìn)行元件位置的調(diào)整和編輯

元件在圖紙上位置的調(diào)整

元件位置的調(diào)整就是利用各種命令或工具將元件移動(dòng)到圖紙上最合適的位置，并將元件轉(zhuǎn)成繪圖所需要的方向，若某種類型的元件數(shù)量不夠，還可以用復(fù)制、粘貼的方法對(duì)元件進(jìn)行復(fù)制，這是在對(duì)電路原理圖進(jìn)行布線前所必須要做的工作。

在調(diào)整元件位置時(shí)最簡(jiǎn)單而實(shí)用的方法就是單擊該元件并按住鼠標(biāo)左鍵不放，拖動(dòng)該元件到圖紙上合適的位置后松開鼠標(biāo)左鍵即可。

編輯元件

放置到圖紙上的元件，必須對(duì)它們的屬性進(jìn)行編輯，以確定該元件在電路原理圖中的類別、數(shù)值和封裝型式等。雙擊要編輯的元件符號(hào)（如選中一個(gè)電阻），屏幕上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)該元件屬性的對(duì)話框。

在“ATTRIBUTES”（屬性）選項(xiàng)中，要填寫如下各項(xiàng)：

LIBREF：這項(xiàng)是填寫元件在元件庫(kù)中的名稱。該名稱不會(huì)顯示在圖紙中。

FOOTPRITE：元件封裝型式。這一項(xiàng)在制作印刷電路板時(shí)特別有用，它保證了元件的引腳和其在印刷電路板上焊點(diǎn)的位置是一致的。在設(shè)計(jì)電路原理圖時(shí)可暫不考慮。

DESIGNATOR：元件在電路圖中的序號(hào)，可填上“U1”，亦可默認(rèn)系統(tǒng)提供的缺省值。

PARTTYPE：在電路圖中的元件類型或數(shù)值。可填上“555”，其它各項(xiàng)可暫不填寫。

對(duì)電源符號(hào)和接地符號(hào)也要進(jìn)行屬性編輯。

6.元件間的連線和放置節(jié)點(diǎn)

元件間的連線操作

連線的目的是按照電路設(shè)計(jì)的要求建立元件間的電氣連接。單擊電路設(shè)計(jì)編輯器工具欄上的電路繪圖連線工具欄（WiringTools）上的按鈕，鼠標(biāo)指針會(huì)變成大十字。將鼠標(biāo)指針指向欲拉連線的元件一端，單擊左鍵，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)可隨鼠標(biāo)移動(dòng)的預(yù)拉線，當(dāng)鼠標(biāo)指針移動(dòng)到連線的轉(zhuǎn)彎點(diǎn)時(shí)，每單擊鼠標(biāo)左鍵一次就可以定位一次轉(zhuǎn)彎。當(dāng)拖動(dòng)虛線到另一個(gè)元件的引腳上并單擊鼠標(biāo)左鍵，就會(huì)結(jié)束本次連線。按此操作可完成所有元件間的連線操作。單擊鼠標(biāo)右鍵可結(jié)束連線工作。

當(dāng)預(yù)拉線的指針移動(dòng)到一個(gè)可建立電氣連接的點(diǎn)時(shí)，十字指針的中心將自動(dòng)出現(xiàn)一個(gè)黑點(diǎn)，單擊左鍵就會(huì)在該位置上形成一個(gè)有效的電氣連接點(diǎn)。

7.在圖紙上畫圖案和放置文字

為了對(duì)電路原理圖做一些標(biāo)示說明，應(yīng)當(dāng)在圖紙上畫一些圖案和放置說明文字。ORCAD提供了方便的畫圖工具。在電路畫圖工具欄“DrawingTools”內(nèi)，有各種圖形的圖標(biāo)，只要點(diǎn)擊一下，就會(huì)出現(xiàn)掛在鼠標(biāo)指針上的圖形。比如要畫一個(gè)矩形框，就點(diǎn)擊“矩形”圖標(biāo)，移動(dòng)光標(biāo)到圖紙上的合適位置單擊左鍵，就可將矩形的左上腳固定，斜拉光標(biāo)可改變矩形的寬和高，調(diào)整到合適尺寸時(shí)，再單擊左鍵就可完成所畫的矩形。

如果需要在矩形框內(nèi)放置文字，可單擊畫圖工具欄“DrawingTools”內(nèi)的“T”圖標(biāo)，這時(shí)按下“Tab”鍵，屏幕上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)文字編輯對(duì)話框?？稍凇癟ext”欄中填入文字：振蕩器。通過“FONT”欄中的“CHANGE….”對(duì)話框，可以改變文字的字體樣式和大小。將鼠標(biāo)指針移到合適的位置單擊左鍵，固定文字位置，再單擊右鍵就退出放置文字狀態(tài)。8、DRC檢查并創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表9、打開POWERPCB軟件并導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表10、網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入后即可看到自己的電路板封裝元件11、自動(dòng)布局并自動(dòng)布線12、PCB設(shè)計(jì)驗(yàn)證13、CAM輸出開縣巨龍職校學(xué)生項(xiàng)目測(cè)試報(bào)告紙項(xiàng)目編號(hào):《》測(cè)試報(bào)告班級(jí)：項(xiàng)目測(cè)試人：同組測(cè)試人：指導(dǎo)老師：時(shí)間：年月日項(xiàng)目名稱：編號(hào)：模塊名稱：編號(hào)：項(xiàng)目測(cè)試成績(jī)：專業(yè)知識(shí)：實(shí)踐操作能力：測(cè)試目標(biāo)：測(cè)試儀器及材料：理論知識(shí)：實(shí)習(xí)過程（包括電路圖、表格）：