1、1课程实践目的：通过上机操作，掌握利用 protel 进行电路原理图设计的方法；掌握利用 protel 进行印刷电路板图设计的方法；掌握利用原理图元件库编辑器创建新元件的方法；掌握利用PCB 元件库编辑器创建新的 PCB 元件的方法。通过实践，能熟练运用 protel 进行电路原理图和印制板图综合设计，提高综合应用能力及独立解决实际问题的能力。2. 实践题目的主要操作过程和步骤:第一题：1、新建一个原理图文件，设置图纸为 A4 竖放，标题栏为 Standard，栅格设置 Snap On，设置为 10，Visible 设置为 10。绘制如图 1.1 所示带有总线的电路原理图（即书上第 168 页
2、图 10.1） ，并根据已绘制好的原理图文件，产生网络表，查看网络表文件，生成 PCB，最终效果见书上第 214 页图 10.89。图 1.1 电路原理图(带有总线的电路图）(01). 执行菜单命令 File|New，更改保存路径后单击“OK”创建新设计数据库文件。在文件管理器中单击 Documents 文件夹，在工作窗口空白处单击鼠标右键选择“New” ，选择“Schematic Document”新建“Sheet1.Sch”文件。(02). 执行菜单命令 Design|Options,根据图 1.2 进行设置，即可得到题目所要求的图纸格式。(03). 按两下 P 键，系统弹出放置元件对话框
3、，在对话框中依次输入第一题元件的各属性值，见图 1.3图 1.2 图 1.3(04). 元件全部放置完毕后（图 1.4） ，使用导线（Place|Wire） ，光标变成十字形。单击鼠标左键确定导线的起点，在导线的终点处单击鼠标左键确定终点，绘制总线（Place|Bus）与总线分支线（Place|Bus Entry） ，操作方法同导线。最后放置网络标号（Place|Net Label） ，按 Tab 键弹出 Net Label 属性对话框，在 Net 栏中更改名称为题目所要求的 NO1NO8 即可。(05). 接下来放置电源和接地符号，可单击 Power Objects 工具栏中的电源/接地符号
4、，此时光标变成十字形，电源/接地符号处于浮动状态，与光标一起移动，然后按鼠标左键放置电源/接地符号。最后运行 ERC 检查，检查无错误后改名为“Standard.Sch”并保存，这样原理图就完成了。(06). 原理图完成后，就可以进行网络表的生成，在菜单命令下执行 Design|Create Netlist，系统弹出“Netlist Creation 网络表设置”对话框，进行如图 1.4 的设置后单击 OK 按钮，系统自动产生网络文件。图 1.4 图 1.5(07). 在文件管理器中单击 Documents 文件夹，在工作窗口空白处单击鼠标右键选择“New”，选择“PCB Document”新
5、建“PCB1.PCB”文件。在“Standard.Sch”中执行Design|Update PCB。选择“PCB1.PCB” ，单击“Execute”就能生成 PCB 文件了。(08).单击房间（Room）后按“Delete”去掉。适当排列元件，绘制工作层，设置方法是执行菜单命令 Design|Mechanical layer，按图 1.5 设定。再执行 Design|Options 单击OK 生成 Mechanical 4 层。单击 Mechanical 4，用直线（Place|Line）画框，在 Keep out layer 中画一个大于前面的框，再执行自动布线（Auto Route|Al
6、l） ，单击 Route All 即可，效果如图 1.6(09). 自动布线完成后，设置焊盘，在焊盘属性对话框的 Advanced 中的 Net 下拉框中按要求与对应网络相连。设置见图 1.7。然后在自动布线规则（Design|Rules）中的Width Constraint 把 VCC 与 GND 的线加宽。执行自动布线。完成后可进行手动调整 (可以使用拆除导线（Tool|Un-Route）与添加导线（Place|Interactive Routing）命令进行调整)。接下来为新添加的焊盘添上文字标注（Place|String） 。最后在 Mechanical 4 的四角添上焊盘，在焊盘属性
7、对话框中把 X-Size、Y-Size、Hole-Size 的数据相同即可。图 1.6 图 1.7第二题：2、新建一个原理图文件，设置图纸为 A4 横放，标题栏为 ANSI，栅格设置Snap On，设置为 5，Visible 设置为 10。绘制图 2 所示电路图（参考书上 P42 页 3.3.4 节复合式原件的放置） ，根据已绘制好的原理图文件，产生网络表，查看网络表文件，生成PCB。图 2.1 电路原理图表 2.1 电路原理图 2 的元件明细表Lib Ref Designator Part Type Footprint1458 U1 MC4558 DIP8RES2 R1 AXIAL0.3RE
8、S2 R2 AXIAL0.3RES2 R3 AXIAL0.3RES2 R4 AXIAL0.3RES2 R5 AXIAL0.3Cap C1 RAD0.31458 在 Protel DOS Schematic Libraries.ddb 中的 Protel DOS Schematic OperationalAmplifiers.lib 中，其余元件在 Miscellaneous Devices.ddb 题二的基本做法同题一。第三题：3、NPN 型三极管的 SCH 元件，如图 3 所示，其对应元件封装选择 TO-5，如图4 所示。在实际焊接时，TO-5 的焊盘 1 对应发射极，焊盘 2 对应基极，焊
9、盘 3 对应集电极，焊盘的 X-Size 和 Y-Size 都为 60mil，Hole Size 为 30mil。图 3.1 SCH 元件 图 3.2 PCB 元件(01). 使用 Files|Open 命令打开 Design Explorer 99 SE 中的 Advpcb.ddb，再打开PCB Footprints.lib 进入原件封装库编辑器。(02). 建立新元件画面，单击 PCB 原件管理器中的 Add 按钮，系统弹出 Component Wizard 对话框，单击 Cancel 按钮，则建立了一个新元件，默认名为 PCBCOMPONENT_1。(03). 使用 PCBLibPlac
10、ementTools 中的工具按要求进行作图，中心的焊盘双击后按题意修改管脚名，完成后见图 3.3。(04). 重新命名所画的元件，保存（这里保存为 TO-5A）,退出原件封装库编辑器。图 3.3 图 3.4(05). 打开一个新的 Sch 文件，双击 P 按图 3.4 设置，放置一个 NPN 管，并在 NPN 管上放置说明文字（Place|Annotation）,完成后见图 3.5，双击后打开该元件，在Footprint 中打入 TO-5A（图 3.6） ，按 OK 即可。(06). 最后使用 Design|Update PCB 菜单命令就能生成所需要的 PCB 图了。图 3.5 图 3.6
11、第四题：4给出发光二极管的 SCH 元件，如图 5 所示。请绘制出其对应的元件封装，如图 6 所示。两个焊盘的 X-Size 和 Y-Size 都为 60mil，Hole Size 为 30mil，阳极的焊盘为方形，编号为 A，阴极的焊盘为圆形，编号为 K，外形轮廓为圆形，半径为 120mil，并绘出发光指示。图 5 发光二极管的 SCH 元件 图 6 发光二极管的 PCB 元件第四题做法基本同题三。3.实验结果：第一题：原理图PCB 图第二题：原理图PCB 图第三题：原理图 PCB 图第四题：原理图 PCB 图4.总结通过了这几天的学习，我对于 Protel 99 SE 这款软件有了一个很初
12、步的认识。以前并不怎么了解平时生活中见到的电路板是如何设计出来的，通过学习，我了解到原来这些电路板是可以通过这款软件设计出来的。在学习的过程中，我也遇到过于多的困难，从最初的不知道这款软件从哪里开始入手使用，到后面的诸多难题。特别是自动布线与手动布线，一开始并不知道从原理图到生成 PCB 图后还需要进行自动与手动布线，而且对于如何进行布线也不甚了解。不过通过和同学讨论、老师的提示以及自己看书，一点一滴的积累下来后，我开始慢慢掌握了布线的方法和一些注意事项：比如自动布线之前必须要进行绘制电气层、非电气层的操作，直线的连线只能在非电气层上进行绘制，不可以连接到网络上等等。这次的电子制作课程实践我觉得是十分有意义的，课程实践不同与以往的上课，以往上课是一老师讲课为主，课后在自己进行没弄懂的知识的自学和复习。而这次的实践课程是以自学和互相讨论为主，老师在这里起到了一个辅助的作用。这种学习方法是我们平时在上课中学习不到的。通过讨论和自学，我们从对 Protel 99 SE 这款软件的完全陌生到现在能初步设计出要求的电路，实践课程不仅让我们学习到了 Protel 99 SE 的使用方法，更是培养了我们的这种自学精神。我认为这门课程是很有意义也是很重要的。
