PROTEL99SE基础.docx

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PROTEL99SE基础

黄河科技学院系列教材（讲义）

PROTEL99SE电路设计

实验指导书

主编:

栗红霞

黄河科技学院电子技术实验实训中心

二〇〇七年十二月

目　　录

实验一　PROTEL99SE基础3

试验二　绘制简单原理图6

实验三　用设计管理器管理文档和元件库管理8

实验四　单片机最小化系统原理图绘制11

实验五　原理图的电气检测和修改错误14

试验六　完整的原理图绘制及输出18

实验七　制作元件与创建元件库21

实验八　简单层次电路图设计24

实验九　生成原理图各种报表27

试验十　手工绘制电路板31

试验十一　PCB编辑器的操作及各板层的设置33

实验十二　单面板的制作36

试验十三　简单双面电路板的设计39

试验十四　较复杂印制板的制作41

试验十五　制作元器件封装43

实验一　PROTEL99SE基础

一、实验目的

1．熟悉scH99的基本界面和基本的界面操作工具。

2．学会文件环境参数设置。

二、实验内容

1.启动Protel99SE，建立名为MYPRO的文件夹，并在文件夹中建立名为MYFIRST的设计数据库文件。

提示：

单击桌面上的Protel99SE快捷图标，进入Protel99SE设计环境。

若环境中已经有设计数据库文件，就执行菜单File/CloseDesign将其关闭。

若环境中没有设计数据库文件，就执行菜单File/New，在弹出的窗口中，单击Browse按钮，在弹出的文件名输入窗口中建立MYPRO的文件夹，并在文件夹中建立MYFIRST的设计文件。

2.在练习1的基础上，建立名为FIRSCH的原理图文件，并进入原理图设计窗口。

提示：

执行File/New菜单，在弹出的窗口中选择SchematicDocument图标

3.设置原理图的图纸尺寸为A0，去掉可视栅格，去掉标题栏。

提示：

在原理图设计环境中，执行菜单Design/Options，在弹出的窗口中选择SheetOptions页面，在页面右上角的StandardStyles下拉框中选择A0。

自己设计一个标题栏，内容有原理图名称、设计人、校核人和设计日期等。

4.把光标设置成大十字，并把光标移动到图纸边沿时的移动速度设置为AutoPanRecenter。

提示：

设置光标：

在原理图设计环境中，执行菜单Tools/Preferences，在弹出的窗口中选择GraphicalEditing页面，然后在该页面Cursor/GridOptions区域的CursorType下拉列表框中选择LargeCursor90。

设置光标移动：

在原理图设计环境中，执行菜单Tools/Preferences，在弹出的窗口中选择GraphicalEditing页面，然后在该页面AutopanOptions区域的Style下拉列表框中选择AutoPanReCenter。

5.将基本元件库MiscellaneousDevices.ddb、德克萨斯仪器公司元件库TIDatabook增加到元件库管理器中。

提示：

在原理图设计环境中的设计管理器中选择BrowseSCH页面，在Browse区域中的下拉框中选择Library，然后单击Add/Remove按钮，在弹出的窗口中寻找Protel99SE子目录，在该子目录中选择Library/Sch路径，在元件库列表中选择MiscellaneousDevices.ddb后单击Add按钮，然后再选择TIDatabook库后单击Add按钮。

6.设置显示栅格为10个像素点，锁定栅格5像素点，使鼠标一次移动半个栅格。

提示：

在原理图设计环境中，执行菜单DESIGN/OPTIONS，在弹出的窗口中的GRIDE区域中设置相应的参数。

7.练习将Protel99SE中窗口、对话框中的文字改为规则、8号的TimesNewRoman字体。

提示：

在Protel99SE设计环境中用鼠标单击左上角的箭头，在弹出的菜单中选择Preference，这时在屏幕弹出窗口中单击ChangeSystemFont按钮，然后将字体更换成规则、8号的TimesNewRoman字体。

三、思考题

1.如何设置设计数据库文件的存放位置？

2.设计数据库文件与原理图文件的关系？

试验二　绘制简单原理图

一、实验目的

1．掌握原理图编辑器的基本操作。

2．掌握元件属性的设置方法。

3．学会绘制简单的电路原理图。

二、实验内容

1.设置图纸参数，图纸型号为B，标题栏采用标准型。

2.向原理图中放置阻值为3.2k的电阻、容量为1微法的电容、型号为1N4007的二极管、型号为2N2222三极管、单刀单掷开关和4脚连接器。

注意修改属性。

提示：

电阻（RES2）、电容（CAP）、三极管（NPN）都在MiscellaneousDevices.Lib元件库中。

3．将放置在原理图中的元件进行属性设置，即流水序号、元件名称和元件封装等的设置。

提示：

电阻的封装使用AXIAL0.4、电容的封装采用RB.2/.4、三极管的封装采用TO一5。

4.调整元件位置和方向等。

提示：

空格键可以旋转元件方向。

5.利用导线和端口工具绘制图所示的两极放大电路，

6.将绘制好的图形保存。

三、思考题

1．在进行线路连接时应注意哪些问题?

2．如果不知道元器件在哪个库中，应如何放置?

实验三　用设计管理器管理文档和元件库管理

一、实验目的

1．掌握scH99的基本操作。

2.掌握绘制简单原理图的方法。

3．学会使用设计管理器和文件菜单管理文档。

二、实验内容

1.启动Protel99SE，建立名为自己名称的文件夹，并在文件夹中建立名为myfirst和mysecond的设计数据库文件。

2.在myfirst的设计数据库文件建立名为first.SCH的原理图文件，并进入原理图设计窗口。

将基本元件库MiscellaneousDevices.ddb、德克萨斯仪器公司元件库TIDatabook增加到元件库管理器中。

3.在mysecond设计数据库文件建立名为second.SCH的原理图文件，并进入原理图设计窗口。

将基本元件库MiscellaneousDevices.ddb、AMD公司元件库AMDanalog.ddb增加到元件库管理器中。

4.将myfirst的设计数据库文件中名为first.SCH的原理图文件改名为电源.SCH，将mysecond设计数据库文件名为second.SCH的原理图文件改名为放大器.SCH。

5.在名称为电源.SCH的原理图文件中绘制下面的电路原理图。

提示：

该图用到的元件都在MiscellaneousDevices.ddb元件库中，

元件的封装可以不设定。

6.在放大器.SCH原理图文件中绘制下面的电路原理图。

提示：

该图用到的元件都在MiscellaneousDevices.ddb元件库中，

元件的封装可以不设定。

7.将myfirst的设计数据库文件中名电源.SCH复制到mysecond设计数据库的DOCUMENTS文件夹，将mysecond设计数据库文件中名放大器.SCH的原理图文件导出到桌面。

三、思考题

1.文件改名应如何操作？

2.文件的导入和导出如何操作？

实验四　单片机最小化系统原理图绘制

一、实验目的

1、熟悉电路原理图的操作工具；

2、提高学生绘制电路原理图的能力；

3、熟悉元件属性的设置

二、实验内容

1、打开一个原理图的空白文档，选择B型图纸，标题栏为标准型；

2、添加常见的元件库如下：

DALLASMICROPROSESSOR.DDB

INTELDATABOOKS.DDB

PROTELDOSSCHEMATICLIBRARY.DDB

MISCELLANEOUSDEVICES.DDB

3、添加原理图中所需要的元件，各元件在库中的名称如下：

单片机：

DS80C320MCG（40）封装：

DIP-40

电阻：

RES2封装：

AXIAL0.3

锁存器：

74LS373封装：

DIP-20

27C256：

27C256封装：

DIP-30

电容：

CAP封装：

RAD0.3

电解电容：

CAPACITOR封装：

RAD0.3

开关：

SW-PB封装：

RAD0.3

4、设置元件的属性，如元件的封装、流水序号等；

5、用导线、网络标号、总线和总线的输入输出端口等工具连接线路，

6、正确放置电源和地符号；

7、对绘制好的原理图进行保存。

绘制的电路图如图1：

图1

局部电路图如下：

图2

图3

图4

三、思考题

1网络标号的作用是什么？

2、总线和总线输入输出端口有电气意义吗？

实验五　原理图的电气检测和修改错误

一、实验目的

1．熟悉元器件参数的设置，ERC、网络表的生成。

2．学会将原理图复制到Word中的方法。

二、实验内容

1.向电路图中输入文字"这是我的第一个原理图"，注意将字体改为粗体，字号为三号。

提示：

在画图工具箱中选择放置文字按钮，然后使用键盘上的Tab键，在弹出的窗口输入需要输入的文字，然后单击Change按钮更改字号和字型。

2.试关闭和使能电气捕捉栅格及可视栅格，并观察电气栅格在连线时具有的作用。

提示：

使用View/ElectricalGrid关闭和使能电气捕捉栅格。

试在去掉电气栅格和使能电气栅格的两种情况下，在图中的连接点之间连线，以观察电气栅格的作用（注意去掉捕捉栅格）。

在Design/Options菜单中可以使能或去掉捕捉栅格和电气捕捉栅格。

3.按照图画一个电路，电路中的元件都取自MiscellaneousDevices.lib库。

（1）要求图纸尺寸为A4、去掉标题栏、关闭显示栅格、使能捕捉栅格和电气栅格、使能自动连接点放置。

（2）画完电路后，要按照图中元件参数逐个设置元件属性，但是元件要自动编号，执行Tools/ERC菜单对电路进行电气规则检查。

进行电气规则检查，针对生成的电气检测报告中出现的错误，在原理图中做出相应的修改，直至电气检测无误为止。

（3）通过Tools/ERC修改电气检测规则，来消除原理图出现的错误。

了解电气检测规则的设定方法及原理图出现错误的原因。

提示：

（1）执行Design/Options菜单设置图纸尺寸、标题栏、显示栅格、捕捉栅格和电气捕捉栅格。

（2）执行Tools/Preference菜单设置自动连接点放置。

（3）执行Tools/Annotate菜单对元件自动编号。

（4）执行Tools/ERC菜单对电路进行电气规则检查。

（5）执行Design/CreateNetlist菜单形成网络表。

4.将练习3所示的电路复制并粘贴到文字处理软件Word软件中，注意在粘贴前，应该使用文字功能，在要粘贴的图形四周分别放置一个字号为八号的小点"."，在选择粘贴的图形时，注意选择小黑点。

同时还要注意在粘贴时去掉模板，否则粘贴的是一张图而不是被选择的图形。

提示：

（1）执行Tools/Preferences菜单，去掉模板选项（AddTemplatetoClipboard）。

（2）首先使用画图工具箱上的文字放置按钮，在电路图四周放置最小字号小数点。

（3）用鼠标选择电路和小数点。

（4）执行菜单Edit/Copy，用变成十字光标的鼠标单击被选择的原理图。

（5）启动Word软件，建立Word文件。

（6）使用Word软件中粘贴（Edit/Paste）菜单将原理图粘贴到Word文件中。

（7）在Word软件中的图片工具条中设置图片的环绕方式。

（8）在Word软件中的图片工具条中将彩色图片改为灰度图片

三、思考题

1．如何实现将原理图复制到WORD文档？

2．如何实现元器件参数的全局修改和局部修改?

试验六　完整的原理图绘制及输出

一、实验目的

1．掌握绘制电路原理图的基本操作及设定元件的封装。

2．会对原理图电气检测并修改错误。

3、掌握文件的打印输出方法。

二、实验内容

1.新建文档，将文档名修改为DGFD。

2．设置电路图大小为A4、横向放置、标题栏选用标准标题栏，栅格大小均选为10mil。

3．执行相关命令，装入元器件库。

PROTELDOSSCHEMATICLIBRARY.DDB

MISCELLANEOUSDEVICES.DDB

4．从元器件库中放置相应的元器件到电路图中，并对做移动、旋转等操作，同时进行属性设置，

与非门的库名是74LS00，封装是DIP-14

其中电容的封装采用RAD0.1，电解电容的封装采用RB.2/.4，电阻的封装采用AXIAL0.3。

5、给元件的流水序号进行自动编号，TOOLS/ANNOTATE。

6．利用scH99的全局修改功能，将图中各元器件的流水序号和标称值的字体改为五号黑体，所有导线的颜色改为3号颜色黑色。

7.进入SCH99，调用原理图文件，输出原理图图纸，要求图纸输出比例为100%

8.关闭原理图文档的标题栏和边框，设置图纸输出比例为50％，再次打印电路图。

三、试验总结

四、思考题

1．为什么要给元器件定义封装形式?

是否所有原理图中的元器件都要定义封装形式?

2．在进行线路连接时应注意哪些问题?

3．如果不知道元器件在哪个库中，应如何放置?

实验七　制作元件与创建元件库

一、实验目的

1．掌握元器件库编辑器的功能和基本操作。

2．掌握用元器件库编辑器来制作电路元器件。

二、实验内容

1．元器件库编辑器的基本操作。

新建元器件库，系统自动产生元器件库Schlibl，将库文件更名为Newlib；设置文档参数（“Options"一“DocumentOptions”），可视栅格为1Omil，捕获栅格均为5mil，图纸大小为A4；熟悉画图工具栏的使用。

2．在新建的元件库中建立一个新的元件并改名为数码管。

绘制下图所示数码管。

提示：

建立元件库：

在建立了设计数据库的情况下，执行File/new菜单，然后在弹出的窗口选择SchematicLibraryDocument图标。

在元件编辑窗口使用画图工具画元件图。

经常要用到如下菜单：

执行菜单Tools/NewComponent建立新元件。

执行菜单Tools/RenameComponent更改元件名。

3.利用绘制矩形工具绘制数码管的外形，然后利用引脚工具绘制引脚，并注意设置引脚的名称和序号。

4、利用绘制直线的工具绘制“日”子，并放到芯片合适的位置。

5、对绘制好的元件进行属性描述如流水序号和封装等，同时放置到原理图中。

6、在元件库中再增加一个新的元件并命名为555。

绘制如下图所示的555元件。

7、利用绘制矩形工具绘制元件外形，放置元件的引脚，同时注意元件的属性设置，如元件的名称和低电平有效信号等。

8、对绘制好的元件库进行保存。

三、实验总结

四、思考题

1．如何旋转元器件的管脚?

2．如何更新元器件?

3.如何进行元器件的管理和使用？

实验八　简单层次电路图设计

一、实验目的

1．熟练掌握SCH99的操作。

2．掌握层次式电路图的绘制方法，能够绘制较复杂的层次式电路。

3．进一步熟悉ERC校验和网络表的生成。

二、实验内容

层次式电路图的结构如图1所示，主图和各子图分别如图2～图4所示。

图1层次电路结构图2主图“串联调整型稳压电源．prj"

1．新建电路图，图纸大小设置为A4，参照图2所示，完成层次式电路图主图的绘制。

执行“Design”----“Options"----“Organization"填写图纸信息，在Sheet栏中设置图纸编号（No）为1；图纸总数（Total）为3。

2．执行“Design"----""CreateSheetFromSymbol”，将光标移到子图符号VO上，单击鼠标左键，在产生的新电路图上按照图3绘制第一张

图3稳压电路

子图，设置图纸编号为2，并保存该电路。

3．采用同样的方法，将光标移到子图符号L上，单击鼠标左键，在

图4整流滤波电路

产生的新电路图上按照图4绘制第二张子图，设置图纸编号为3，并保存

该电路。

5．对整个层次式电路图进行ERC校验，若有错误则加以修改。

6．生成此层次式电路的网络表，检查网络表各项内容，是否与电路图相符合。

三、思考题

1．简述设计层次式电路图的步骤。

2．设计层次式电路图时应注意哪些问题?

实验九　生成原理图各种报表

一、实验目的

1．熟悉网络表、ERC报表和元件列表等的生成。

2．熟悉网络表的结构，并能读懂网络表。

3.学会对照原理图与读网络表。

二、实验内容

1.试画出如图所示的数码管显示电路。

要求进行ERC检查、生成元件表和网络表，观察网表与原理图之间的对应关系。

提示：

（1）放置元件，就是到元件库中找元件，然后用元件管理器的Place按扭将元件放到原理图上。

究竟哪个元件在哪个库中，需要多画图积累经验，添加常见的四个元件库，然后放置元件。

空格键：

每单击一次空格键使元件逆时针旋转90度。

TAB键：

当元件浮动时（跟着鼠标移动）单击Tab键可以显示属性编辑窗口。

当放置第一个元件时，给定元件序号，则放置第一个以后的元件时，序号会自动增加。

X键：

元件水平镜像

Y键：

元件垂直镜象

排列元件时，要用到Edit/Align菜单。

方法是首先选择要排列的元件，

（2）连接导线

使用画线工具连接导线。

连接好导线的工具见图连线时一定要等鼠标被电气栅格捕捉到时，再单击鼠标放线。

当元件被电气栅格捕捉时，会出现一个黑点。

（3）放置电源、地线和网络标号

放置电源和地线标记前要显示电源地线工具箱（菜单View/toolbar/PowerObject）见图。

放置网络标号时，一定要等标号左下角的黑点出现在连线上再单击鼠标将网络标号放下。

电源地线和网络标号放置好的原理图如图所示。

（4）自动元件编号

使用菜单Tool/Annotate对元件自动编号。

编好元件编号的原理图如图所示.

（5）编辑元件属性

双击各个元件，在弹出的属性窗口输入元件的属性，注意一定要输入元件封装。

6）电气规则检查

使用Tool/ERC菜单，对画好的原理图进行电气规则检查，检查完毕后，屏幕显示的检查报告表。

若没有错误（NoError），就可以进行下一步。

（7）原理图元件列表

使用Edit/ExporttoSpread菜单，按照向导步骤就可以得元件列表。

该表是与Excel相同的电子表格。

8）建立网络表

使用菜单Design/Netlist，建立网络表。

2.画图所示的原理图，然后建立网表，观察网表与原理图之间的对应关系。

网络表的内容如下。

从网络表可以看出，在网络表中首先是用“[”和“]”括起来的元件说明，每一个元件的说明包含编号、封装和型号都一一列出，随后是网络连接关系，表达方法是用“（”和“）”括起来的网络名和相连的各个元件的引脚号。

三、思考题

1.如何生成网络表？

2.网络表有几大部分组成，分别是表示什么？

试验十　手工绘制电路板

一、实验目的

1、熟悉PCB编辑器的界面环境

2．掌握pcb99的基本操作。

3．初步掌握电路板图的基本概念。

二、实验内容

1、进入PCB99编辑器，新建一个PCB文件。

2、层面设置参数为：

板层选择TopLayer、Keep—outLayer、TopSilkscreen、MultiLayer和MechanicalLayerl；可视栅格1和可视栅格2均选取为20mil，捕获栅格设置为10mil。

3、装入元器件库Advpcb．ddb。

4、显示绝对参考坐标，点击TOOLS/PREFERENCE,在对话框中选择DISPLAY对话框，选择ORIGINMARK复选框。

在EDIT/ORIGIN下/SET命令,设置参考坐标.

5、在KeepOutLayer层上，以参考坐标为基准绘制电路板的边框，大小为2000mil×2000mil。

边框线的宽度选择为10mil。

6、放置元器件RAD0.2四个，电阻元件AXIAL0.4九个，三极管元器件TO-126两个，设置每个元器件的标号和流水序号。

7、在TopLayer层面上用导线连接线路，注意焊盘的序号要和原理图上的一致。

参考原理图如下图。

8、保存设计好的PCB电路板图。

三、思考题

为何焊盘的序号要和原理图上的一致？

试验十一　PCB编辑器的操作及各板层的设置

一、实验目的

1．掌握pcb99的基本操作。

2.电路板层面的设置。

3．初步掌握电路板图的手工布线。

二、实验内容

1.进入PCB99，新建一个PCB文件，在DESIGN/LAYERSTACKMANAGER，添加电路板的中间布线层2个和内部电源接地层2个。

2、在DESIGN/MECHANICALLAYERS添加机械层3个。

3、在DESIGN/OPTIONS中设置电路板的参数为：

板层选择TopLayer、BottomLayer、Keep—outLayer、TopSilkscreen、MultiLayer和MechanicalLayerl；可视栅格1和可视栅格2均选取为20mil，捕获栅格设置为10mil。

4．装入元器件库Advpcb．ddb。

5.在KeepOutLayer层上，绘制电路板的边框，大小为1280mil×1640mil。

边框线的宽度选择为10mil。

6．放置元器件RAD0.2两个，元器件DIPl4一个，元器AXIAL0.4两个，元器件SIP8一个，设置每个元器件的标号，元器件标号设置在顶丝印层，高度为60mil，线宽为10mil，字体为Default。

7.按照上图所示选择TopLayer层面进行布线。

8．按照下图所示放置尺寸标示，并在电路板图放置三个焊盘，位置如图所示，焊盘的直径为60mil，钻孔直径为30mil，并且给4个过孔标上。

9.加宽一部分铜膜线。

10．最后完成的电路板图如图所示，将完成的文件存盘。

三、思考题

如果做成双面电路板该如何设置板层参数？

实验十二　单面板的制作

一、实验目的

1．熟练掌握PCB99的基本操作。

2．初步掌握PCB元器件的编辑方法。

3．掌握单面板的制作。

二、实验内容

1．

进入SCH99，绘制下图所示的电话占线器电路原理图，设置元器件的封装形式为：

电阻AxIAL0.4，电容RAD0.2，三极管TO一5，二极管和发光二极管DIODE0.4。

2.执行DESIGN下的CREATNETLIST命令，生成此电路图的网络表文件。

3．进入PcB99，新建一个PcB文件，并改名为LJF

3.设置元器件库为Advpcb．ddb，设置单位制为公制，设置常用参数。

4．在禁止布线层上绘制电路板图的边框，大小为45mm×38mm。

5．调入电路的网络表文件，若网络表中存在错误，如修改二极管的编号，修改好后，再次生成网络表。

完全正确后，按下Execute按钮。

6．通过自动布局以及人工调整的方法，合理布局元器件，布局调整时应尽量减少网络飞线的交叉。

7．设置设计规则，铜膜线宽1.5mm，设计间距0.5mm，单面布线。

8.执行自动布线，布线后的结果如图3所示。

9．采用手工布线