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1、 电子线路CAD课程设计报告院、 系： 信息工程学院 专 业： 电子信息工程 学 号： 200611201 姓 名： 指导教师： 二00九 年 七 月 二 日目 录1、课程设计目的32、课程设计题目与要求33、课程设计报告内容44、设计心得与实验体会91.课程设计目的1) 以Protel原理图输入方法来设计描述电路，通过学习，深入理解电路设计的流程和方法以及简单PCB板的设计生产工艺，通过上机实验，能够独立进行电路图的绘制。2) 掌握Protel设计电路的流程；DesignExplorer 的设计环境、SCH模块的设计技巧与方法3) 通过实验，掌握基本的实验方法和技能，以及原理图库文件设计、网
2、络表的分析、PCB模块的设计技巧与方法、PCB的工艺流程、单面及双面板的制作。4) 培养从事科学实验的技能、技巧，提高分析和解决问题的能力，培养学生得出创新能力。2.课程设计题目描述和要求该课程设计，要求应用Protel 99 SE软件，建立DDB文档，绘制SCH原理图，建立SCH库文件，生成网络表并能够分析网络表，建立PCB文件并设置其工作环境，建立PCB库文件并能够封装，正确地导入网络表后，对PCB进行布局布线，最后导出导入文件。课程设计主要有以下的流程：1) 建立DDB文档，建立SCH文件，SCH工作环境设置2) 建立SCH库文件，新元件的编辑与保存3) 原理图绘制，原理图编辑4) 生成
3、网络表5) 建立PCB文件，PCB工作环境设置6) 建立PCB库文件，新封装的编辑与保存7) PCB布局：画出PCB边框，放置安装孔，调整元件位置，编辑元件8) 布线规则设置，布线及调整9) 文件的导出与导入实验的整体要求是能够独立地熟练地运用Protel 99 SE软件，完成老师提供的相关试题，在规定的时间里提交相关的作业任务。3.课程设计报告内容3.1电路原理图的绘制与编辑1. 建立DDB文档，建立SCH文件，SCH工作环境设置（1） 在D：盘上以考号为名称建立一个文件夹；（2） 打开Protel99se，在上面所建立的文件夹中以你的姓名为文件名建立一个ddb文件；（3） 打开上面所建立的
4、ddb文件，在document文件夹中建立一个名为“显示控制电路.sch”的原理图文件；（4） 设置图纸大为A4，水平放置，工作区颜色为18，边框颜色为16；（5） 设置捕获栅格为10，可视栅格为50；（6） 设置字体为“黑体”，斜体，10号字；（7） 用“特殊字符串”在图纸标题栏中填上：“AT89C2051七段显示电路”，制图者一栏上填上你的姓名。这两项字符的大小设置为10号，颜色选为棕色（各种棕色均可）2. 建立SCH库文件，新元件的编辑与保存a) 在上题所建立的原理图中打开“Protel DOS Schematic Libraries.ddb”库；b) 在ddb文件中再建立一个名称“IC
5、.lib”的SCH元件库；c) 在IC.lib元件库中建立一个新元件，名称为“AT89C2051”；d) 绘制新元件如下：e) 将上面绘制完成的新元件封存装设置为“DIP20”；f) 存盘保存。3. 原理图绘制，原理图编辑按下图所示绘制原理图，按图的要求设置好元件名称及参数，放置好相应的网络标志。图中每个元件的封装按如下要求设置：a) LED1、LED2设置为LEDb) 所有电阻设置为AXIAL0.4c) 所有的电解电容设置为RB.2/.4d) 电容设置为RAD0.1e) X1设置为RAD0.2f) D1、D2设置为DIODE0.4g) BG1、BG2设置为TO-92Ah) S1、S2设置为S
6、IP2i) J1、J2设置为JDQ1j) 集成电路的封装不变4. 生成网络表a) 对上题绘出的图进行电气检查无误后，生成网络表文件；b) 对生成的网络表文件进行检查，看是否有缺漏的元件名、参数及封装；c) 检查无误后，保存文件。电器规则检查截图：网络表： 12BG1TO-92A9014BG2TO-92A9014C1RAD0.115PC2RAD0.115PC3RB.2/.410UFD1DIODE0.4IN4001D2DIODE0.4IN4001IC1DIP20AT89C2051J1JDQ14.5VJ2JDQ14.5VLED1LEDLEDLED2LEDLEDR1AXIAL0.41.2KR2AXIA
7、L0.41KR3AXIAL0.41KS1SIP2CON2S2SIP2CON2X1RAD0.211.0592(GNDBG2-3C1-1C2-2IC1-10R1-1)(NetC3_2C3-2IC1-1R1-2)(NetD1_1BG1-2D1-1J1-4)(NetD2_1BG2-2D2-1J2-4)(NetIC1_12IC1-12R3-1)(NetIC1_13IC1-13R2-1)(NetIC1_18IC1-18LED2-A)(NetIC1_19IC1-19LED1-A)(NetJ1_1J1-1S1-1)(NetJ1_2J1-2S1-2)(NetJ2_1J2-1S2-1)(NetJ2_2J2-2S2
8、-2)(NetR2_2BG1-1R2-2)(NetR3_2BG2-1R3-2)(NetX1_1C2-1IC1-5X1-1)(NetX1_2C1-2IC1-4X1-2)(VCCC3-1D1-2D2-2IC1-20J1-3J2-3LED1-KLED2-K)材料清单截图： 3.2 PCB版图设计1. 建立PCB文件，PCB工作环境设置a) 在document文件夹中建立一个名为“显示控制电路.pcb”的印制板文件；b) 工作层设置：设置信号层，防焊层均只为底层；c) 选项设置：l 设置当用户进行PCB设计时，自动进行设计规则检查；l 设置当出现重叠图件时，自动删除重叠的图件；l 设置当出现回路时，系
9、统会自动删除此回路；d) 数值设置：l 设置单位为“米”制，可视栅格为2mm和10mm；l 设置水平、垂直移动栅格为0.2mm；e) 显示设置：l 设置栅格类型为线型，显示飞线和焊盘孔，不显示导孔；l 设置所有对象均为简单显示。2. 建立PCB库文件，新封装的编辑与保存a) 在document文件夹中建立一个名为“元件封装.lib”的印制板封装库文件；b) 打开该库文件，在库文件中新建元件名为“JDQ1”的元件，按下图的尺寸建立一个新封装；c) 将建好的元件封装库存盘。DJ1封装 JDQ1封装LED封装3. PCB布局：画出PCB边框，放置安装孔，调整元件位置，编辑元件。a) 建立一个如图所示
10、边框的电路板；b) 在所建的电路板的四角按如图所示位置放置三个安装孔，孔与边的距离相同；c) 从网络表中导出所有元件（在网络表导出无误情况下）；d) 按下图所示位置大致布局。8. 布线规则设置，布线及调整。a) 设置安全距离为0.3mm；b) 设置为单层板（底层）布线；c) 设置为45转角；d) 设置VCC及GND线宽为1mm，其余线宽为0.5mm；e) 检查元件的焊盘，如有直径小于1mm的，改为1.3mm。f) 使用自动布线进行布线；g) 使用手工布线进行位置调整和线条美化。最后的PCB版图：3.3设计过程中出现的问题及解决方法在设计的过程中，遇到的主要问题有以下几个。1) 原理图器件的寻找
11、对照原理图，有的器件在原理图中有它的名称，可以直接输入其名称就可以搜寻的到，可是有些器件就没有标注名称，就比较困难地调出。对这个问题采取的办法是，与同学进行交流，或者是上网进行查询，这就较好地解决了这个问题。2) PCB库文件的建立PCB库文件的建立的过程中，开始的阶段没有重视引脚的编号，直接导致了后面的操作步骤出现了很多的问题。对这个问题，同样与同学进行深入的交流，不断地尝试新的方法进行一一的排除问题，较好地处理了这个问题。3) 网络表的导入导入网络表这个操作是简单的，但是导入后弹出的错误提示却比较难以解决，尤其是出在库文件的封装问题上，比较棘手。对这个问题，同样是进行多交流，多尝试，也很好
12、地处理好了问题，有了较大的进步。4) PCB布线布线采取自动布线，简单易行，但是却出现了红线，这明显不符合题目所给的要求，问题出在哪？当时一直找不出来。对这个问题，与同学交流只是一个方面，寻求相关书籍的查找，才发现问题出在选取层的问题上，也很好地解决了问题，对理论知识有了更加深刻的理解。4.设计总结和心得体会这次的课程设计，与前几次的课程设计一样，从中收获了很多，学到了很多的知识，主要体现在一下几点。1. 完成课程设计的质量明显提高。由于这次的课程设计有充足的时间，再加上前几次的课程设计所积淀下来的经验，以及老师悉心的指导，有力地指导了这次课程设计的进行，提高了这次课程设计任务的质量和速度，进
13、一步地增强了自己完成任务的能力，巩固了所学的理论知识。2. 独立完成任务能力增强。几个人集体完成任务，必然存在弊端的，尤其体现在合作的分工不明确和对任务的消极怠工。这次课程设计独立地进行，从头至尾，完全独立地操作，增强了独立完成任务的能力，一定程度地摆脱了依赖和消极怠工。3. 夯实了基础知识。所有的专业课实验，以及这次的课程设计，无不有力地证明了基础知识的重要性，无不在提醒自己，要重视对基础知识的学习。通过这次的实验，理解了电子线路的设计方法和流程，夯实了电子线路的基础知识。4. 增强了搜索资料的能力。很显然，任何的实践活动，都不可能闭门造车，是必须去吸取前人的实践经验，这就要求在课程设计的过
14、程中，从网络上，从图书馆，借寻相关资料书籍等，有力地指导课程设计。5. 进一步认清了毕业走向。一直搞不明白毕业后去干什么，通过这次的课程设计，就直接指明了一条出路，那就是学习如何设计电子线路。这就要求在最后的大学时间里，要继续夯实相关的理论知识，继续多动手操作，提高具体的实践操作能力，为即将毕业的工作出路，做好充分的准备。6. 对这次课程设计的建议。整个的课程设计的过程中，老师的悉心指导对我们是大有裨益的，对老师表示感谢。但是有一点遗憾的是，学校提供的电脑太过落后，绝大部分的电脑都无法安装好课程设计所必须的软件，这是一个致命的问题，希望领导能够重视这个问题，更新所需的实验电脑。参考书目：1 潘永雄，电子线路CAD实用教程，西安电子科技大学出版社，2007年2 余勤科，protel电子设计实用指南基础实例技巧，西安电子科技大学出版社，2000年3 崔伟，protel 99 SE电子原理图与电路板设计教程，海洋出版社，2005年