Protel DXP 2004 SP2印制電路板設(shè)計教程 課件 項目3 原理圖元器件設(shè)計

制作團(tuán)隊：郭勇、陳開洪、吳榮海項目3原理圖元器件設(shè)計主要內(nèi)容任務(wù)3.1認(rèn)知原理圖元器件庫編輯器任務(wù)3.2規(guī)則的集成電路元器件設(shè)計—DM74LS138任務(wù)3.3不規(guī)則分立元器件PNP晶體管設(shè)計任務(wù)3.4多功能單元元器件DM74LS00設(shè)計任務(wù)3.5利用已有的庫元器件設(shè)計新元器件任務(wù)3.6產(chǎn)生元器件報表技能實訓(xùn)5原理圖庫元器件設(shè)計項目3原理圖元器件設(shè)計

執(zhí)行菜單“文件”→“創(chuàng)建”→“庫”→“原理圖庫”命令，系統(tǒng)打開原理圖元器件庫編輯器，并自動產(chǎn)生一個原理圖庫文件“Schlib1.SchLib”，如圖3-1所示。任務(wù)3.1認(rèn)知原理圖元器件庫編輯器3.1.1啟用元器件庫編輯器

單擊下圖中的標(biāo)簽“SCHLibrary”，在工作區(qū)中打開原理圖元器件庫編輯管理器，系統(tǒng)自動新建元器件“Component_1”，如圖3-2所示，其中編輯器主要包含四個區(qū)域，即“元件”、“別名”、“Pins”、“模型”。

1.繪圖工具欄

⑴啟動繪圖工具欄

執(zhí)行菜單“查看”→“工具欄”→“實用工具欄”命令打開實用工具欄，該工具欄中包含IEEE工具欄、繪圖工具欄及柵格設(shè)置工具欄等。

⑵繪圖工具欄的功能繪圖工具欄如圖3-4所示。3.1.2使用元器件繪圖工具圖3-4繪圖工具欄⑵繪圖工具欄的功能2.IEEE符號工具

IEEE工具欄用于為元件符號加上常用的IEEE符號，主要用于邏輯電路。放置IEEE符號可以執(zhí)行菜單“放置”→“IEEE符號”命令進(jìn)行，如圖3-5所示。圖中為了顯示方便，將菜單裁成二截，并平行放置。圖3-5IEEE符號3.“工具”菜單

用鼠標(biāo)單擊主菜單欄的菜單“工具”，系統(tǒng)彈出“工具”子菜單，如圖3-6所示，該菜單可以對元器件庫進(jìn)行管理。圖3-6“工具”菜單3.“工具”菜單

設(shè)計中常用命令的功能如下：新元件(C)：在編輯的元器件庫中建立新元器件。刪除元件(R)：刪除在元器件庫管理器中選中的元器件。刪除重復(fù)(S)...：刪除元器件庫中的同名元器件。重新命名元件(E)...：修改選中元器件的名稱。復(fù)制元件(Y)...：將元器件復(fù)制到當(dāng)前庫中。移動元件(M)...：將選中的元器件移動到目標(biāo)元器件庫中。創(chuàng)建元件(W)：給當(dāng)前選中的元器件增加一個新的功能單元（部件）。刪除元件(T)：刪除當(dāng)前元器件的某個功能單元（部件）。模式：用于增減新的元器件模式。元件屬性(I)...：設(shè)置元器件的屬性。設(shè)計元器件的一般步驟如下。1）新建一個元器件庫。2）新建元器件并修改元器件名稱。3）設(shè)置庫編輯器參數(shù)。4）在第4象限的原點附近繪制元器件外形。5）放置元器件引腳并設(shè)置引腳屬性。6）設(shè)置元器件屬性7）設(shè)置元器件封裝。8）保存元器件。任務(wù)3.2規(guī)則的集成電路元器件設(shè)計—DM74LS1383.2.1認(rèn)知元器件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸1.將光標(biāo)定位到坐標(biāo)原點

執(zhí)行菜單“編輯”→“跳轉(zhuǎn)到”→“原點”命令，光標(biāo)將跳回坐標(biāo)原點。2.設(shè)置柵格尺寸

執(zhí)行菜單“工具”→“文檔選項”命令，打開“庫編輯器工作區(qū)”對話框。在“網(wǎng)格”區(qū)中設(shè)置“捕獲”和“可視”的尺寸，一般均設(shè)置為10。3.2.2

設(shè)置原理圖庫編輯器參數(shù)

3.關(guān)閉自動滾屏

執(zhí)行菜單“工具”→“原理圖優(yōu)先設(shè)置”命令，屏幕彈出“優(yōu)先設(shè)定”對話框，選擇“Schematic”下的“GraphicalEditing”選項，在“自動搖景選項”的“風(fēng)格”下拉列表框中選中“AutoPanOff”取消自動滾屏。

4.設(shè)置柵格顏色

執(zhí)行菜單“工具”→“文檔選項”命令，打開“庫編輯器工作區(qū)”對話框。在“顏色”區(qū)中單擊“工作區(qū)”后面的色塊，在彈出的“顏色選擇”窗口中選擇灰色完成設(shè)置工作。1.新建元器件庫

執(zhí)行菜單“文件”→“創(chuàng)建”→“庫”→“原理圖庫”命令，新建原理圖元器件庫，并將該庫另存為MySchlib1.SCHLIB。2.新建元器件

新建元器件庫后，系統(tǒng)自動在該庫中新建一個“Component_1”的元器件。若要再增加元器件，可執(zhí)行菜單“工具”→“新元件”，屏幕彈出“設(shè)置新元件名”對話框，輸入元器件名后單擊“確認(rèn)”。3.元件更名

在元器件庫編輯管理器中選中元器件，執(zhí)行菜單“工具”→“重新命名元件”命令，屏幕彈出“元件重新命名”對話框，輸入新元器件名后單擊“確認(rèn)”按鈕更改元器件名。3.2.3新建元器件庫和元器件

1.繪制元器件圖形

執(zhí)行菜單“放置”→“矩形”命令，在坐標(biāo)原點單擊定義矩形塊起點，移動光標(biāo)在第四象限拉出60×110的矩形塊，再次單擊定義矩形塊的終點完成矩形塊放置，右擊退出放置狀態(tài)。2.放置引腳

執(zhí)行菜單“放置”→“引腳”命令，光標(biāo)上黏附著一個引腳，單擊<Space>鍵可以旋轉(zhuǎn)引腳的方向，移動光標(biāo)到要放置引腳的位置，單擊放置引腳。本例中在圖上相應(yīng)位置放置引腳1～16。由于引腳只有一端具有電氣特性，在放置時應(yīng)將帶有引腳編號的一端與元件圖形相連。3.2.4繪制元器件圖形與放置引腳3.設(shè)置引腳屬性

雙擊某個引腳（如引腳1），屏幕彈出圖3-9所示的“引腳屬性”對話框，其中“顯示名稱”設(shè)置為“A”，表示引腳顯示為A；“標(biāo)識符”設(shè)置為“1”，表示引腳號為“1”；“電氣類型”設(shè)置為“Input”，表示輸入引腳；“長度”設(shè)置為“20”。3.設(shè)置引腳屬性

參考圖3-8設(shè)置其他引腳屬性，其中B、C、OE1、

、

的“電氣類型”為“Input”（輸入引腳）；

～

的“電氣類型”為“Output”（輸出引腳）；GND、Vcc的“電氣類型”為“Power”（電源）；設(shè)置引腳4、5的“顯示名稱”為O\E\2A（表示低電平有效）、O\E\2B，設(shè)置引腳7、9～15的“顯示名稱”為Y\7、Y\6～Y\0，其他引腳的顯示名稱參考圖3-8；設(shè)置全部引腳的“長度”為20。

單擊編輯器左側(cè)的標(biāo)簽“SCHLibrary”，在工作區(qū)中打開原理圖元器件庫編輯管理器，選中元器件DM74LS138，單擊“元件”區(qū)的“編輯”按鈕，屏幕彈出圖3-10所示的“元器件參數(shù)設(shè)置”對話框，在其中設(shè)置元器件屬性。3.2.5設(shè)置元器件屬性圖3-10元器件參數(shù)設(shè)置元器件屬性設(shè)置區(qū)元器件封裝設(shè)置區(qū)

1.元件屬性設(shè)置

圖中“屬性”區(qū)的“DefaultDesignator”欄用于設(shè)置元器件默認(rèn)的標(biāo)號，圖中設(shè)置為“U？”；“注釋”欄用于設(shè)置元器件的型號或標(biāo)稱值；“描述”欄用于設(shè)置元器件信息說明。2.元器件封裝設(shè)置DM74LS138是一個16腳的集成電路，有兩種封裝形式，即通孔式封裝DIP16和貼片式封裝SOP16。單擊圖3-10中“Models”區(qū)的“追加”按鈕，屏幕彈出“追加新的模型”對話框，選中“Footprint”，單擊“確認(rèn)”按鈕，屏幕彈出圖3-11所示的“PCB模型”對話框，可在其中設(shè)置元器件的封裝。2.元器件封裝設(shè)置

2.元器件封裝設(shè)置

（1）通過查找方式添加封裝

在設(shè)計中如果不知道封裝在哪個元器件庫中，可以通過瀏覽并查找元器件封裝的方式進(jìn)行設(shè)置。

單擊圖3-11中的“瀏覽(B)”按鈕，屏幕彈出圖3-12所示的“庫瀏覽”對話框，單擊“查找”按鈕，屏幕彈出圖3-13所示的“元件庫查找”對話框，在查找區(qū)輸入“DIP16”，選中“路徑中的庫”前的復(fù)選框，單擊“查找”按鈕進(jìn)行封裝查找。本例中要查找的元器件封裝庫的路徑設(shè)置為系統(tǒng)安裝后默認(rèn)的庫路徑，即“\ProgramFiles(x86)\Altium2004SP2\Library”。

2.元器件封裝設(shè)置

圖3-12庫瀏覽對話框圖3-13元件庫查找對話框2.元器件封裝設(shè)置

開始查找封裝后，系統(tǒng)返回圖3-12所示的“庫瀏覽”對話框，并在其中顯示找到的封裝名和封裝圖形，如圖3-14所示，在其中可以查看封裝圖形是否符合要求。

圖3-14元件封裝查找結(jié)果2.元器件封裝設(shè)置

（2）直接設(shè)置元器件封裝

如果用戶熟悉元器件的具體封裝尺寸和封裝名稱，可以直接進(jìn)行封裝設(shè)置。下面以設(shè)置SOP16封裝為例說明設(shè)置方法。

單擊圖3-10中“追加”按鈕，屏幕彈出“追加新的模型”對話框，選中“Footprint”，單擊“確認(rèn)”按鈕，屏幕彈出圖3-11所示的“PCB模型”對話框，在“名稱”欄輸入封裝名“SOP16”，單擊“確認(rèn)”按鈕完成設(shè)置，系統(tǒng)返回圖3-10所示的“元器件參數(shù)設(shè)置”對話框，此時可在“Models”區(qū)的“名稱”下方看到已經(jīng)設(shè)置好的封裝名。

1）新建元器件。在前述新建的MySchlib1.SCHLIB庫中執(zhí)行菜單“工具”→“新元件”命令，屏幕彈出“設(shè)置新元件名”對話框，輸入元器件名“PNP”，單擊“確認(rèn)”按鈕完成新建元器件。

2）設(shè)置柵格。執(zhí)行菜單“工具”→“文檔選項”命令，打開“庫編輯器工作區(qū)”對話框，在“網(wǎng)格”區(qū)中設(shè)置捕獲柵格為1。

3）光標(biāo)回原點。執(zhí)行菜單“編輯”→“跳轉(zhuǎn)到”→“原點”命令，將光標(biāo)跳回原點。任務(wù)3.3不規(guī)則分立元器件PNP晶體管設(shè)計

4）放置直線。執(zhí)行菜單“放置”→“直線”命令，繪制三極管的外型，在走線過程中單擊鍵盤的<Space>鍵，切換直線的轉(zhuǎn)彎方式，設(shè)計過程如圖3-15所示。放置線時應(yīng)將連接引腳的直線端子放置在可視柵格上，以便后期連接引腳。a)b)c)d)e)圖3-15三極管設(shè)計過程圖a)畫直線b)畫多邊形c0修改顏色d)放置引腳e)完成設(shè)置的三極管

5）放置多邊形。執(zhí)行菜單“放置”→“多邊形”命令，系統(tǒng)進(jìn)入放置多邊形狀態(tài)，按鍵盤上的<Tab>鍵，屏幕彈出“多邊形”屬性對話框，將“邊緣寬”設(shè)置為“Smallest”，如圖3-16所示，移動光標(biāo)并依次單擊在圖中繪制箭頭符號，繪制完畢右擊退出。

雙擊箭頭符號，屏幕彈出圖3-16“多邊形”屬性對話框，在“填充色”中，雙擊色塊將顏色設(shè)置為與邊緣色相同的顏色。。

6）放置引腳。將捕獲柵格設(shè)置為10，執(zhí)行菜單“放置”→“引腳”命令，光標(biāo)上黏附著一個引腳，單擊鍵盤的<Space>鍵可以旋轉(zhuǎn)引腳的方向，移動光標(biāo)到要放置引腳的位置，單擊鼠標(biāo)左鍵放置引腳。由于引腳只有一端具有電氣特性，在放置時應(yīng)將不具有電氣特性（即無光標(biāo)符號端）的一端與元件圖形相連，如圖3-17所示。采用相同方法放置元器件的其它兩個引腳。

6）放置引腳。

雙擊三極管基極的引腳，屏幕彈出“引腳屬性”對話框，如圖3-18所示，將“顯示名稱”（即引腳名稱，可以不設(shè)置）設(shè)置為“B”，將“標(biāo)識符”（即引腳號，必須填寫）設(shè)置為“2”，將“長度”設(shè)置為“20”，去除“顯示名稱”和“標(biāo)識符”的可視狀態(tài)，將其隱藏，最后單擊“確認(rèn)”按鈕完成設(shè)置。

7）設(shè)置元器件屬性。

圖3-19元器件參數(shù)設(shè)置

8）設(shè)置元器件的封裝。

1）在MySchlib1.SCHLIB庫中新建元件DM74LS00。2）設(shè)置柵格尺寸，可視柵格為10，捕獲柵格為5。3）將光標(biāo)定位到坐標(biāo)原點。4）執(zhí)行菜單“放置”→“直線”命令，繪制元器件矩形外框，尺寸30×40。5）執(zhí)行菜單“放置”→“文本字符串”命令，放置字符串“&”。6）執(zhí)行菜單“放置”→“引腳”命令，在圖上對應(yīng)位置放置引腳1～3。任務(wù)3.4多功能單元元器件DM74LS00設(shè)計7）雙擊元件引腳，屏幕彈出“引腳屬性”對話框，設(shè)置引腳1、2的“顯示名稱”分別為“A”、“B”，“電氣類型”為“Input”；設(shè)置引腳3的“顯示名稱”為“Y”，“電氣類型”為“Output”，“外部邊沿”為“Dot”“引腳長度”為20。8）由于DM74LS00中含有4個相同的功能單元，可以采用復(fù)制的方式繪制其他功能單元。

用鼠標(biāo)拉框選中第一個與非門的所有圖元，執(zhí)行菜單“編輯”→“復(fù)制”命令，所有圖元均被復(fù)制入剪切板。8）執(zhí)行菜單“工具”→“創(chuàng)建元件”命令，屏幕出現(xiàn)一張新的工作窗口，在元器件庫管理器中，注意到現(xiàn)在的位置是“PartB”（即第2個功能單元），如圖3-21所示。執(zhí)行菜單“編輯”→“粘貼”命令，將光標(biāo)定位到坐標(biāo)（0，0）處單擊左鍵，將剪切板中的圖件粘貼到新窗口中。圖3-21第2套功能單元設(shè)計

執(zhí)行菜單“工具”→“創(chuàng)建元件”命令，屏幕出現(xiàn)新的工作窗口，現(xiàn)在的位置是“PartB”（即第2個功能單元）。執(zhí)行菜單“編輯”→“粘貼”命令，將光標(biāo)定位到坐標(biāo)（0，0）處單擊左鍵，將剪切板中的圖件粘貼到新窗口中。雙擊元件引腳，將引腳1的“標(biāo)識符”由“1”改為“4”，將引腳2的“標(biāo)識符”由“2”改為“5”，將引腳3的“標(biāo)識符”由“3”改為“6”，完成第2個功能單元的繪制。9）同理，繪制其它兩個功能單元。其中PartC中引腳9、10為輸入端，引腳8為輸出端；PartD中引腳12、13為輸入端，引腳11為輸出端10）在PartD中放置隱藏的電源引腳14腳VDD和7腳GND。圖3-22設(shè)置隱藏的電源端VDD圖3-23設(shè)置隱藏的電源端GND11）設(shè)置元器件屬性。12）設(shè)置DM74LS00的封裝為DIP-14和SOP14。13）保存設(shè)計好的元器件。圖3-25設(shè)置元器件屬性1）執(zhí)行菜單“文件”→“打開”命令，系統(tǒng)彈出“選擇打開文件”對話框，在其中選擇文件夾“Altium2004\Library\STMicroelectronics”，選中集成元器件庫“STMemoryEEPROMParallel”，單擊“打開”按鈕，屏幕彈出“抽取源碼或安裝庫”對話框，單擊“抽取源”按鈕，調(diào)用該庫。2）單擊編輯區(qū)左側(cè)的標(biāo)簽“Projects”，在彈出工作區(qū)面板中雙擊STMemoryEEPROMParallel庫打開該庫。任務(wù)3.5利用已有的庫元器件設(shè)計新元器件3）單擊標(biāo)簽“SCHLibrary”，在“元件”區(qū)中單擊選中“M28256-90MS1”，執(zhí)行菜單“工具”→“復(fù)制元件”命令，屏幕彈出“選擇目標(biāo)庫”對話框，如圖3-28所示選中“MySchlib1.SCHLIB”后單擊“確認(rèn)”按鈕，將M28256-90MS1復(fù)制到MySchlib1.SCHLIB中。

4）在工作區(qū)中，根據(jù)圖3-27修改M28256-90MS1的引腳號（標(biāo)識符），并添加4個引腳腳，“顯示名稱”和“標(biāo)識符”分別設(shè)置為“DU”、“1”；“DU”、“17”；“NC”、“12”；“NC”、“26”。5）設(shè)置元器件封裝為PLCC32。6）選中元器件M28256-90MS1，執(zhí)行菜單“工具”→“重新命名元件”命令，將元器件名修改為M28256（PLCC32）。7）保存設(shè)計好的元器件。圖3-2628腳的M28256圖3-2732腳的M282561）執(zhí)行菜單“文件”→“打開”命令，打開自己創(chuàng)建的元器件庫“MySchlib1.SCHLIB”。2）單擊“Projects”標(biāo)簽，在彈出的“Projects”選項卡中選中該元器件庫。3）單擊“SCHLibrary”標(biāo)簽，切換到“SCHLibrary”選項卡，在“元件”區(qū)中單擊選中要輸出報表的元器件“DM74LS138”。4）執(zhí)行菜單“報告”→“元件”命令，系統(tǒng)自動產(chǎn)生DM74LS138的元器件報表文件“MySchlib1.cmp”，如圖3-29所示，從該表中可以獲得元器件的信息。任務(wù)3.6產(chǎn)生元器件報表3.6.1產(chǎn)生元器件報表1）執(zhí)行菜單“文件”→“打開”，打開自己創(chuàng)建的元器件庫“MySchlib1.SCHLIB”。2）單擊“Projects”標(biāo)簽，在彈出的“Projects”選項卡中選中該元器件庫。3）執(zhí)行菜單“報告”→“元件庫”命令，系統(tǒng)自動產(chǎn)生元器件庫報表文件“MySchlib1.rep”，從該報表中可以獲得該元器件庫的信息。3.6.2產(chǎn)生元器件庫報表圖3-30元器件庫信息1.實訓(xùn)目的1）掌握元器件庫編輯器的功能和基本操作。2）掌握規(guī)則和不規(guī)則元器件設(shè)計方法。3）掌握庫元器件的復(fù)制方法。4）掌握多功能單元元件設(shè)計。技能實訓(xùn)5原理圖庫元器件設(shè)計2.實訓(xùn)內(nèi)容1）新建元器件庫，將庫文件另存為Newlib。2）設(shè)計規(guī)則元器件NE555。圖3-31元件NE555①新建元器件NE555。②設(shè)置可視柵格為10，捕獲柵格為10。③根據(jù)圖3-31繪制元器件NE555。④設(shè)置元器件屬性。⑤設(shè)置元器件的封裝形式。⑥保存元器件。圖3-3