辽宁石油化工大学课程设计本

辽宁石油化工大学课程设计本

（第

专业班级： 生产过程自动化技术1031班

姓名： 邹 林 翰 学号： 1020893118

实习、设计名称：

实习、设计地点： 计 算 机 网 络 中 心

实习、设计时间：2012年 3月12日 至2012年 3月25日

指导教师： 牟 淑 杰 闫 兵

成绩：

评阅人：

职业技术学院

册）

前 言

随着计算机技术的发展与应用，电脑软件越来越多的应用到电路设计中，诸如：Protel等，这些软件的应用使得电路设计更加的方便，它们的仿真功能更是使得电路设计更好的与实际结合。Protel是当今电子行业中常见的EDA工具，能够完成电路图的设计、PCB板的制作与仿真。本课程设计将从光耦输入板的原理图设计及其印刷板电路板（PCB）的制作加强对Protel 99SE的学习与应用。

Protel 99 SE是由早期Protel版本发展而来的基于 Windows95/98/200环境下的新一代电路原理图辅助设计与绘制软件，其功能模块主要包括电路原理图设计、印制电路板设计、可编程逻辑设计等。它采用数据库的管理方式，是一款非常好用而且实用的电路设计软件。本次课程设计就是由它来完成。

Protel 99 SE是Protel公司于2000年推出的基于Windows平台的第六代产品，它具 有强大的自动设计能力、高速有效的编辑功能、简捷方便的设计过程管理PDM，可完

整的实现电子产品从电学概念设计到生成物理生产数据的全过程以及这中间的所有分析、仿真和验证。其主要功能模块，包括电路原理图设计、印刷电路板设计、无网络布线器、可编程逻辑器件设计、电路图模拟、仿真等。它集成了电路设计与开发环境。

Protel 99 SE 凭借其强大的功能，极大地提高了产品的可靠性，缩短了设计周期，降

低了设计成本。今后必然成为广大电子线路设计工作者首选的计算机辅助电子线路设计软件。

1.课设中软件的应用

1.1 Protel 99 SE 概述

Protel 99 SE 是Protel公司于2000年推出的基于Windows平台的第六代产品，它具有

强大的自动设计能力、高速有效的编辑功能、简捷方便的设计过程管理PDM，可完整地实现电子产品从电学概念设计到生成物理生产数据的全过程以及这中间的所有分析、仿真和验证。

Protel 99 SE凭借其强大的功能，极大地提高了产品的可靠性，缩短了设计周期，降低

了设计成本。

1.2 Protel 99 SE 的系统组成

Protel 99 SE主要由两大部分组成，分别是电路设计部分，电路仿真和PLD设计部分。

1. 电路设计部分

Protel 99 SE中，电路设计部分主要包括原理图设计组件、PCB设计组件和自动布线组件

等3个组件。

（1）Advanced Schematic99：是原理图设计组件，主要用来编辑原理图，编辑、生成、修改零件封装和生成各种报表。

（2）Advanced PCB99：是PCB设计组件，主要用于设计生成电路板，修改、生成零件封装以及电路板组件管理。

（3）Advanced Route99：自动布线组件，主要用于自动布线。

2. 电路仿真和PLD设计部分

电路仿真也包括3个组件，主要有：

（1）Advanced PLD99：主要用于可编程逻辑器件的设计，包括具有语法意识的文本编辑器，用于编译和仿真设计结果PLD以及用于观察仿真波形；

（2）Advanced SIM99：主要用于电路仿真，包括功能强大的数/模混合信号电路仿真器，可以方便地进行模拟信号和数字信号的仿真；

（3）Advanced Integrity99：主要用于高级信号完整性分析，包括一个高级信号完整性仿真器，能分析PCB设计和检查设计参数，测试过冲、下冲、阻抗以及信号斜率。

1.3 Protel 99 SE 的基本特性

Protel 99 SE的特点是支持模块化设计，具有丰富的编辑功能、强大的电气检查和向导功能、完善的库元件管理和编辑功能以及方便的同步设计功能等，另外，作为运行于Windows操作系统的完全32位EDA设计系统，Protel 99 SE还具有 SmartTool、SmartDoc、SmartTeam这三大特性，使产品的开发有机地结合到了一起。

下面对Protel 99 SE的三大特性进行介绍：

1.SmartTool

它将所有的设计工具集成在一个设计环境下，让用户感到更加独立、直观。通过设计管

理器可以访问所有的Protel工具，而且允许用户在设计管理器中编辑非Protel文件。

2.SmartDoc

所有文件都存储在一个综合设计数据库中，方便了对各种文件的有效管理。 通过这个技术，不仅能够包含Protel编辑器生成的文件，还能容纳任何Windows应用程序 建立的设计文件。

3.SmartTeam

利用该技术，多个设计者可以通过互联网进行同一个电路板的设计。在Design Explorer

中内置有组管理功能，为了方便管理设计组成员，可以定义组成员的权限，以定义每个成员对于文件的访问，必要时，可以锁定文件。

另外，Protel还具有信号完整性分析、混合信号仿真等特性，极大地方便了用户的设计。

1.4启动Protel 99 SE

安装完Protel 99 SE软件包后，即可运行Protel 99 SE。Protel 99 SE的启动过程如下。

单击“开始”按钮，从弹出的菜单中选择Protel 99 SE命令，或者首先选择“所有程序”

命令，然后从级联菜单中选择Protel 99 SE，屏幕上将出现相应的启动画面。

经过几秒钟，屏幕上会出现Design Explorer集成环境。

在此集成环境中，用户可以设计自己的电路板，但是要想快速地进行设计，应该熟悉

Design Explorer集成环境的各项功能。

1.5软件操作与设置

Design Explorer集成环境主要由标题栏、菜单栏、工具栏、文档管理器、工作区和状态

栏组成。

2. 原理图与PCB板

2.1 原理图设计

2.1.1 设计流程

一、新建一个设计库

1、启动Protel 99。

2、选取菜单File/New来新建一个设计库，出现新建对话框。Database File Name处可输入设计库存盘文件名，点击Browse...改变存盘目录。想用口令保护所设计的文件，可点Password选项卡，再选Yes。

3、选取File/New...打开New Document对话框，选取Schematic Document建立一个新的原理图文档。

4、双击新建的原理图文件图标，既进入原理图编辑模式设计导航，如果当前设计管理器导航现在处于打开状态，执行菜 单View/Design Manager命令可以关闭设计导航，反之为打 开。设计管理器以树状列表形式显示，用户可以通过设计 导航进行很方便地进行设计管理操作，通过设计管理导航，我们可以很清楚地查看当前设计 平台上设计数据库的情况，也可以导入其他数据库到当前 设计平台中。打开设计管理导航也可以使用鼠标单击工具 条上的 按钮来实现。

二、常用工具栏的打开

常用工具栏的打开方式为：执行菜单View/Toolbars命 令，在展出的几个菜单上单击鼠标左键即可。

图样的放大与缩小：在 绘图的过程中，我们经常要多方位的观察图纸，因此放大和缩小显示状态就成了我们最常用的功能。常用的 操作方法如下：

（1）放大：按PageUP键

（2）缩小：按PageDown键

（3）归中 按Home 键，将原来光标的图样位置，移到工作区域中心位置显示。

（4）移动当前位置

按Up 键可以上移当前查看图样的 位置，按Down 键可以下移当前查看图样的位置，Left 和 Right 依此类推。

三、设计图纸大小

1、选择标准图纸，执行菜单 中的Design/Options命令，系统将弹出 Document Options对话框，并在其中选择Sheet Options 选项卡进行设置。

2、如需要自定义图纸大小，必须设置Custom Style栏中选中Use Custom 复选框，以激活自定义图纸功能。

四、建立原理图元件库

1、在实际操作中，因为Protel 99附带的元件库过于庞大，而我们应 用的元器件比较少，所以一般建议建立自己的标准库。

2、打开原理图的时候，一般系统默认带了一个Miscellaneous在Browse 中切换到libraries。

3、点击左下角的Edit，进入元件库编辑状态，复制库中的Miscellaneous Devices.lib到自己的文件夹，作为私有库。

4、根据自己的需要自己修改，添加元器件。

五、添加元件库

在放置元件之前，必须先将该元件所在的元件库载入内存才行。如果一次载入过多的元件库，将会占用较多的系统资源，同时也会降低应用程序的执行效率。所以，通常只载入必要而常用的元件库，其它特殊的元件库当需要时再载入。添加元件库的步骤如下：

1、双击设计管理器中的Sheet1.Sch原理图文档图标，打开原理图编辑器。

2、点击设计管理器中的Browse Sch选项卡，然后点击 Add/Remove按钮，屏幕将出现“元件库添加、删除”对话框。

3、在自己的设计文件夹下选取元件库文件，然后双击鼠 标或点击Add按钮，此元件库就会出现在Selected Files框中。

4、然后点击OK按钮，完成该元件库的添加。

六、添加元件

现在要将所有可能使用到的元件都放到空白的绘图页上。通常用下面两种方法来选取

元件。

1. 通过输入元件编号来选取元件

做法是通过菜单命令Place/Part或直接点击电路绘制工具栏上的按钮，打开“Place/

Part”对话框，然后在该对话框中输入元件的名称及属性。

2. 从元件列表中选取

添加元件的另外一种方法是直接从元件列表中选取，该操作必须通过设计库管理

器窗口左边的元件库面板来进行。下面说明如何从元件库管理面板中取一个LED元件。 首先在面板上的Library栏中选取 Protel dos schematic TTL.lib，然后在Components In Library栏中利用滚动条找到LED并选定它。接下来单击Place按钮，此时屏幕上会

出现一个 随鼠标移动的 LED 符号，按空格键可旋转元件，按下X或Y可在X方向或Y方

向镜像，按Tab键可打开编辑元件对话框。将符号移动到适当的位置后单击鼠标左键 使

其定位即可。

3、放置自编元件

有很件在元多专用元器件库中是找不到的，如电路中的AT89C51。对于这些元器件，我

们可以利用Protel提供的元件库编辑器进行编辑。操作过程如下：

（1）首先在当前设计管理器环境下，执行菜单命令File/new ，系统将显示“新建文件”对话框。

（2）然后从对话框中选择原理图文件编辑器图标。

（3）接着双击图标或单击OK按钮，系统便在当前设计器中创建了一个新元件库文档，此时，用户可以修改文档名。

（4）双击设计管理器中的电路原理元件库文挡图标，就可以进入原理图元件库编辑工作界面。

（5）创建一个元件。

（6）把自编元件放到原理图中元件创建完成后，用鼠标点击设计管理器中Place按钮，设计窗口切换到原理图编辑状态，同时出现一个随光标浮动的元件符号。

4、放置电源与接地元件

常用工具拦的打开方法，执行菜单命令 View / Toolbars,展出折叠菜单便出现

Wiring Tools 连线工具栏，VCC电源元件与GND接地元件有别于一般的电气元件。它们

必须通过菜单Place/Power Port或电路图绘制工具栏上的按钮来调用，这编辑窗口中

会有一个随鼠标指针移动的电源符号，按tab键，弹出power port对话框，在对话框中 可以编辑电源属性，在Net栏中修改电源符号的网络名称，在Style栏中修改电源类型，

Orientation修改电源符号放置的角度。电源与接地符号在Style下拉列表中有多种类

型可供选择。

七、编辑元件

Schematic中所有的元件对象都各自拥有一套相关的属性。某些属性只能在元件库编辑中进行定义，而另一些属性则只能在绘图编辑时定义。在将元件放置到绘图页之 前，此时元件符号可随鼠标移动，如果按下〖TAB〗就可打开Part对话框。 “Attributes”选项卡中的内容较为常用，它包括以下选项。

1、Lib 、Ref 在元件库中定义的元件名称，不会显示在绘图页中。

2、Footprint 封装形式。应输入该元件在PCB库里的名称。

3、Designator 流水序号。

4、Part Type 显示在绘图页中的元件名称，默认值与元件库中名称Lib Ref一致。

5、Sheet Path成为绘图页元件时，定义下层绘图页的路径。

6、Part定义子元件序号，如与门电路的第一个逻辑门为1，第二个为2，等等。

7、Selection 切换选取状态。

8、Hidden Pins 是否显示元件的隐藏引脚。

9、Hidden Fields 是否显示“Part Fields 1-8”、“PartFields 9-16”选项卡中的元件数据栏。

10、Field Name 是否显示元件数据栏名称

改变元件的属性，也可以通过菜单命 Edit/Change。该命令可将编辑状态切换到对象属性编 辑模式，此时只需将鼠标指针指向该元件，然后单击 鼠标左键，就可打开Part对话框。

在元件的某一属 性上双击鼠标左键，则会打开一个针对该属性的对话框。如在显示文字U？是双击，由于这是Designator流水序号属性，所以出现对应的Part Designator对话框。 注意事项：

在元件属性对话框中有Footprint即元件的封装一 栏，我们按如下设置：电阻的封装 为AXIAL0.4、发光二 极管的封装为LED、TLP521为DIP-16等。

在设定元件属性时，对 Part选项应特别注意。它是针对某些复合式封装的元件而设定的， 如逻辑门、运算放大 器等。例如本实验电路中的74ls14由4组反向器组成，指定不同的元件，其引脚也随之发生变化。Part选项选择 1 时，电路图上该元件的序号为U1A，其输入引脚为 1 ，输出引脚为 2， Part选项选择 2 时，电路图上的元件序号为 U1B，其输入引脚为 3，输出 引脚为 4， Part选项选择 3 时，电路图上的元件序号为 U1 ，其输入引脚为 5，输出引脚为 6，

依次类推。

八、连接电路

所有元件放置完毕后，就可以进行电路图中各对象间的连线（Wiring）。连线的主要目的是按照电路设计的要求建立网络的实际连通性。

要进行操作，可单击电路绘制工具栏上的 按钮或执行菜单Place/Wire将编辑状态切换到连线模式，此时鼠标指针由空心箭头变为大下字。只需将鼠标指针指向欲拉连线的元件端点，单击鼠标左键，就会出现一条随鼠标指针移动的预拉线，当鼠标指针移动到连线的转弯点时，单击鼠标左键就可定位一次转弯。当拖动虚线到元件的引脚上并单击鼠标左键，可在任何时候双击鼠标左键，就会终止该次连线。若想将编辑状态切回到待命模式，可单击鼠标右键可按下Esc键。

九、 ERC 电气规则检查

Protel 99 se 在产生网络表之前，可以利用软件来测试用户设计的电路原理图，执行电气法则的测试工作，以便能够找出人为的疏忽。执行完测试后，能生成错误报告并且在原理图中有错误的地方做好标记，以便用户分析和修改错误。

电气规则检查可检查电路图中是否有电气特性不一致 的情况。例如，某个输出管脚连到另一个输出管脚就会造成信号冲突，未连接完整的网络标签会造成信号断线，重复的流水序号会使Advanced Schematic 无法分出 不同的元件等。以上这些都是不合理的电气冲突现象， ERC 会按照用户设置以及问题的严重性分别以错误（Error)或警告（Warning)信息来提请用户注意。

2.1.2 创建网络表

我们绘制电路原理图的主要目的就是为了将设计电路转换出一个有效的网络表，以供其他后续处理程序（例如PCB程序或仿真程序）使用。

在由绘图页产生网络表时，使用的是逻辑的连通性原则，而非物理的连通性。也就是说，只要是通过网络标签所连接的网络就被视为有效的连接，而并非需要真正的有连线将网络个端点实际地连接在一起。

网络表的内容主要为各元件的数据（流水序号、元 件类型与包装信息）以及元件间网络连接的数据。

产生网络表的步骤：

1、执行菜单命令Ddsign/Create Netlist；

2、执行完菜单命令后，会出现如图1-51所示对话框。里面有些相关设置，我们暂且不管，用系统默认值即可；

单对话框中的OK按钮，系统产生并以文件的形式列出网络表，3、文件名默认与原理图一样，

.net。 只是它的扩展名如

2.2 PCB板图设计

一 新建PCB文件

1、选取File/New...打开New Document对话框，选取 PCB Document建立一个新的PCB 文档

2、双击新建的 PCB 文件图标，即可进入 PCB 印制电路

3、画面的放大、缩小及相关操作

(1)当前窗口画面的放大和缩小

1）菜单命令:放大——“View/Zoom In”，缩小——“View/Zoom Out”；

2）键盘上的快捷键：放大——[PageUp]，缩 小——[PageDown]；

(2)在当前窗口中显示整张图纸

菜单命令：“View/Fit Document”；

(3)选择画面的一个矩形区域放大

菜单命令：“View/Area”；

(4)仅显示图纸中的印制电路板

菜单命令：“View/Fit Board”；

(5)恢复上一次显示的画面

菜单命令：“View/Zoom Last”；

若反复执行改命令，画面将在最近两个比例画面之间 反复切换。

(6)以当前的光标为中心显示画面

1）菜单命令：“View/Pan”；

2）键盘上的快捷键：[Home]。

(7)画面的刷新

菜单命令：“View/Refresh”。

二 规划电路板

在绘制电路板之前，用户要对线路板有一个初步的规划，比如说电路板采用多大的物理尺寸，采用几层电路板，是单层板还是双层板，各元件采用何种封装形式及安装位置等。这是一项极其重要的工作，是确定线路板设计的框架。

1、设置板层

Protel99的PCB工作窗口提供了多达32层的绘图 平面，通常可以完成16层印制电路板自动布线，用手工布线时甚至可达到20层以上，可以在任何层面上绘图。Protel99把32层的绘图平面加上8个其它辅助层， 分成几个不同类型的专用工作层面。

执行菜单命令 Dedign/Options ，系统将弹出Document Options 对话框，我们可以在对话框中选择所需要的工作层

各层面介绍

（1）Signal Layers(信号层)

Protel99提供了16个信号层：Top(顶层)、Bottom(底 层)和Mid1-Mid14(14个中间层）。信号层就是用来完成印制电路板铜箔走线的布线层。在设计双面板时，一般只使用Top(顶层)和Bottom(底层)两层，当印制电路板层数超过4层时，就需要使用Mid(中间布 线层)。

（2）Internal Planes(内部电源/接地层)

Protel99提供了Plane1-Plane4(4个内部电源/接地层)。 内部电源/接地层主要用于4层以上印制电路板作为电源和接 地专用布线层，双面板不需要使用。

（3）Mechanical Layers(机械层)

机械层一般用来绘制印制电路板的边框(边界)，通常只需使用一个机械层。有Mech1-Mech4(4个机械层)

（4）Drkll Layers(钻孔位置层)

共有2层：“Drill Drawing”和“Drill Guide”。用于绘制钻孔孔径和孔的定位。

（5）Solder Mask(阻焊层)

共有2层：Top(顶层)和Bottom(底层)。阻焊层上绘制的时印制电路板上的焊盘和过孔周围的保护区域。

（6）Paste Mask(锡膏防护层)

共有2层：Top(顶层)和Bottom(底层)。锡膏防护层主要用于有表面贴元器件的印制电路板，这时表帖元器件的安装

工艺所需要的，无表帖元器件时不需要使用该层。

（7）Silkscreen(丝印层)

共有2层：Top(顶层)和Bottom(底层)。丝印层主要用于绘制文字说明和图形说明，如元器件的外形轮廓、标号和参数等。

（8）Other(其它层)

共有8层：“Keep Out(禁止布线层)”、“Multi Layer(设置多层面)”、“Connect(连接层)”“DRC Error(错误层)”、2个“Visible Grid(可视网格层)”、“Pad Holes(焊盘孔层)”和“Via Holes(过孔孔层)”。其中有些层是系统自己使用的，如Visible Grid(可视网格层)就是为了设计者在绘图时便于定位。而Keep Put(禁止布线层)是在自动布线时使用，手工布线不需要使用。

目前人们常用的是单面板和双面板。

2、设置参数

单击Options 选项卡，可进行格点设置、 电气栅格设置、计量单位设置等。

3、设置板框

电路板的板框就是它的物理尺寸，同时也是它的电气边界，即PCB板的布局将在这个电气轮廓中进行。电路板规划并定义电气边界的方法有两个，一个是利用系统提供的板框向导来做，一个是人工手动设置，我们以第二种方法为例来讲解。

（1）用户用鼠标单击编辑区下方的标签Keepout/Track，即可将当前的工作层 设置为禁止布线层。

（2）执行菜单命令 Place/Track,或用鼠标单击Placement Tools 工具栏中的 按钮。

（3）执行完该命令后，光标会变成十字。将光标移动到适 当位置单击鼠标左键，即可确定第一条板边的起点。然后 拖动鼠标，将光标移动到适当位置，单击鼠标单击鼠标左 键，即可确定第一条板边的终点。用户在命令状态下，按 Tab 键，可进入Tack 属性对话框，此时可以设置板边的宽度和层面。

（4）用同样的方法绘制其他三条板边，并对各边进行精确编辑，使之首位相连。我们本次课程设计绘制一个4120mm*4120mm的电路板。

（5）单击鼠标右键，退出该命令状态。

三 装入元件库

根据设计的需要，装入设计印制电路板所需要使用的几个元件库。其基本步骤如下。

（1）执行菜单命令Design/Add/Remove Library

（2）执行该命令后，系统会弹出“添加删除元件库”对话 框，如图1-67所示。在该对话框中，找出原理图中的所有元件所对应的元件封装库。选中这些库，用鼠标单击按钮Add ,即可添加这些元件库。在制作PCB时比较常用的元件封装库有Advpcb.ddb、General IC.pcb等，用户还可选择一些自己设计所需的元件库。（3）添加完所有需要的元件封装库，然后单击OK按钮完成操作，程序即可进入将所选定的元件库装入。

四 网络表与元件的装入

网络表是电路板自动步线的灵魂，也是电路原理图设计系统与引制电路板设计系统的接口。因此，这一步也是非常重要的环节。只有将网络表装入之后，才可能完成对电路板的自动布线。

网络表与元件的装入过程实际上是将原理图设计的数据装入印制电路板PCB的过程。

下面我自己新建一个封装形式，如图2-2-1所示，操作步骤如下：

（1） 执行菜单命令File/New ，系统弹出新建文件。

（2） 选择 PCB Library Document 图标，单击 OK按钮，即可建立元件封装编辑文档，此时用户可以修改文档名。

（3）此时双击设计管理器中的元件封装文档图标，就可以进入元件封装编辑界面。

（4）单击 PCB Lib Placement Tools工具栏中按钮，放置焊点用鼠标单击层棉切换选项卡中的 ToopOver，然后选择工具栏中 按钮，绘制如图所示符号。

（5）执行菜单命令 Tools/Rename Coment 命令，

OK 按钮即可实现元件重新命名。 元件名对话框，输入TLP521 单击

（6） 执行菜单命令 File/Save 或单击工具栏中的 图标，保存文件

网络表与元件的装入步骤如下：

1、首先执行菜单命令Design/Load Nets。

2、执行完该命令后，系统会弹出“装入网络表与元件”对话框。

3、在Netlist File 输入选项框中输入文件名，如果不知道网络表所在位置，可以单击对话框中的 Browse 按钮，则系统弹出 “网络表文件选择”对话框，在该对话框中，用户可以选取网络表目标文件。

Protel 提供了两种布局方式，分别是自动布局和手动布局，我们可以根据自己的爱好和线路的复杂程度灵活 选择，大学的时候我们常用的方式是先执行自动布局操作，然后再对不满意的地方或特殊元件进行手动调整；但老师说工作后会发现自动布局根本没有用的机会，而且自动布局的效果不堪入目，在实际应用中都需要根据外壳和功能之类的进行布局，以达到设计美观、使用方便、抗干扰性强等目的。所以要认真对待手动布线。

五 布线

自动布线

在印制电路板布局结束后，便进入电路板的布线过程，一般用户先是对电路板布线提出某些要求，然后按照这些要求来预制布线设计规则。预制布线设计规则是否合理将直接影响布线的质量和成功率。设置完布线规则后，程序将依据这些规则进行自动布线。所以，自动布线之前，首先要进行参数设置。

1、自动布线参数设置

（1）首先执行菜单命令 Design/Rules ，系统将会弹出布线参数对话框，在此对话框中可以设置布线参数。

（2）使用鼠标左键单击Routing 选项卡，即可进入布线参数的设定。

（3）布线规则一般都集中在规则类选项卡（Rule Classes)中。在该选项卡中可以设置：走线间距约束、布线拐 角模式、布线工作层面、布线优先级、布线的拓扑结构、过孔的类型、走线宽度等。大部分参数设置我们都可以使用系统默认值，用户应该根据自己线路情况进行设置。

（1）设置工作层面（Routing Layers) 对于双面板而言，一般将顶层布线设置为沿垂直

方向，将底层布线设置为沿水平方向。使用鼠标双击Routing Layers 选项，系统将会弹 出 “布线工作层面”对话框。 该对话框主要设置两部分内容：

定义范围（Rule /scope) 该操作项用于规定本规则的 使用范围，在此可以设置为 Whole Board 。

定义属性（Rule attributes) 在 Toplayer 层右边的下拉框中选择 Vertical (垂直）。

（2）设置走线宽度 （Width Constraint) 根据电路抗干扰性和实际电路电流的大小，应

将电源和地线或某些特殊线加宽。

2、自动布线

布线参数设置好后，就可以利用 Protel 99 se 提供 的具有世界一流技术的无网格布线器，进行自动布线了。 执行自动布线的方法主要有全局布线、对选定网络进行布线、对

两连接点进行布线、指定某个元件布线、指定区域进行布线等。

（1）执行菜单命令 Auto Route /All，系统弹出自动布线设置对话框。

（2）单击 Route all 按钮，程序就开始对电路板进行自动布线，完成布线。 手动布线

Protel 99se 的自动布线功能虽然非常强大，但是自动布线时多少也会存在一些另人不满意的地方。而一个设计美观的印制电路板往往都在自动布线的基础上进行多次修改，才能将其设计的尽善尽美，下面讲如何进行手工调整。

在Tool/Un-Route 菜单下提供了几个常用手工调整布线的命令，这些命令可以进行不同方式的布线调整。

ALL 拆除所有布线，进行手工调整。

拆除所选布线网络，进行手动调整。 Net

Component 拆除与所选的元件相连的线，进行手动调整。

Connection 拆除所选的一条布线，进行手工调整。

3. 实 训 设 计

3.1 60s倒计时

60s倒计时，将倒计时过程显示在LED数码管上，倒计时循环进行。此装置是实际倒计时牌的设计基础。

显示器采用共阳数码管，静态显示。每1s显示刷新一次。

电路原理图的设计大致可以分为以下步骤，如图3-1-1所示是设计流程框图。

图3-1-1 电路原理图设计流程框图

通过软件Ｐrotel 99 SE我们设计出60秒倒计时的原理图如图3-1-2所示。

图3-1-2 60s倒计示设计原理图

根据原理图，对图中的每个元件进行正确的封装，通过操作软件，生成网络表，网络表如图3-1-3所示：

图3-1-3 生成的网络表

PCB设计工作的主要步骤用图3-1-4所示的制作流程图表示。

图3-1-4 PCB制作流程图

在PCB编辑器中装入所需的PCB元件库后，便可以开始装网络表和元件了。图3-1-5为生成的网络宏信息。

图3-1-5 生成的网络宏信息

执行菜单命令Auto Route/All,将弹出自动布线规则设置对话框，如图3-1-6所示。

图3-1-6 自动布线规则设置对话框

装载完元件后，将对元件进行布局，一般自动元件布局结果就是把元件散开分布，所以此处直接采用手动元件布局。完成对元件的布局后，将进行电路图的自动布线。完成自动布线，为了保证电路板按照预定方式工作运行，并增加系统的可靠性，对自动布线的电路进行手工调整布线，结果如图3-1-7所示。

图3-1-7 60s倒计时布线后的PCB板图

3.2 A/D接口转换

操作步骤：

（1）准备网络表文本。打开素材文件中的原理图如图3-2-1所示。

图3-2-1 A/D接口电路原理图

A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。

模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前，输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。

A/D转换后，输出的数字信号可以有8位、10位、12位和16位等。 A/D转换器的工作原理

主要介绍以下三种方法：

逐次逼近法

双积分法

电压频率转换法 A/D转换四步骤：采样、保持、量化、编码。

8051单片机与AD574的接口电路，除了芯片8051和AD574外，还使用了三态锁存器74LS373和74LS00与非门电路，逻辑控制信号有8051的数据口p0发出，并有三态锁存器74LS373锁存到输出端Q0、Q1和Q2上，用于控制

AD574的工作过程。A/D转换器的数据输出也通过P0数据总线连至8051。

（2）此处采取默认设置，单击OK按钮，则生成网络表文件。

（3）准备好网络表后，新建一个空的PCB文件。执行菜单命令File/New Documents对话框。

（4）选择PCB Documents图标，新建PCB文件，默认文件名称为PCB1.pcb。

（5）打开新建的PCB文件，接下来将定义一个新的PCB板。设置PCB工作层面:执行菜单命令Design/Options，弹出Document Options设置对话框，选择需要的工作层，单击OK按钮即完成PCB工作层的设置。

（6）设置电气边界：单击KeepOutLayaer标签，切换到KeepOutLayaer层，绘制电路板的电气边界。

（7）设定完电路电板的边界后，将进行元件库和网络表的导入。导入元件库：在导航树去域，单击Add/Remove按钮，添加说需要的库。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/c1vi.html