protel99课程设计电子线路仿真设计.docx

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protel99课程设计电子线路仿真设计

电子线路计算机辅助设计

1、目的

《电子线路计算机辅助设计》是自动化类本科专业的一门必修非实验课。

作为独立的教学环节，是自动化及相关专业集中实践性环节系列之一。

在完成《电路分析》、《电子技术》、《机械制图》、《计算机应用基础》课程学习后，学生通过查阅资料、原理图设计、仿真、PCB设计等环节，使学生了解电子产品计算机辅助设计的基本知识，掌握运用计算机进行产品设计的方法、步骤，为日后工作中进一步应用计算机进行电子产品设计打下一定基础。

2、要求

1.掌握使用EDA软件（Protel99SE等）绘制电子产品原理图的方法；

2.初步掌握运用计算机仿真技术解决原理图设计问题；

3.掌握使用EDA软件（Protel99SE等）绘制电子产品PCB图的方法。

结合学生培养计划安排，设计围绕最小单片机系统进行原理图、PCB板的设计，掌握运用Protel进行硬件设计的方法。

具体有：

1.电子产品原理图绘制：

掌握的命令或操作有：

原理图建立、图纸大小设置、元件库设置、元件相关操作（放置、删除、移动、属性编辑）、块操作及元件间的电气连线（Wire，NetLabel，Bus）、层次化设计等。

2.初步掌握原理图计算机仿真方法：

运用EWB5.0、Protel99se等软件对数字或数模混合电路进行仿真测试

3.电子产品PCB图绘制：

掌握的命令或操作有：

印制电路板图建立、板面大小设置、元件库设置、元件布局/布线、设计规则的运用等。

通过以上设计环节，强化学生应用电路的设计与分析能力、提高学生在计算机辅助产品设计方面的实践技能和科学作风、培育学生综合运用理论知识解决问题的能力，力求实现理论结合实际，学以致用的原则。

二、实习原理：

1、简要介绍Protel软件。

Protel99SE是澳大利亚ProtelTechnology公司推出的电子线路设计和布线软件，专门用于Windows9X/2000/NT操作系统下进行印制电路板设计，其中集成了一系列的电路设计工具，如高级设计技巧、智能布局和自动布线、全新的文件管理方式和网络设计机制，可以实现电路的并行高效设计。

其所设计的电子电路产品范围，涵盖了从小型的电子产品，一直到复杂的电子计算机，是目前国内电子行业使用最广泛的电子电路设计软件。

利用此程序设计完成单片机最小系统（80C52）。

关键字：

protel软件，单片机最小系统，80C52。

2、Protel99SE软件的组成：

Protel99SE由五大系统构成。

（1）．原理图设计系统---原理图设计系统是用于原理图设计的AdvancedSchematic系统。

这部分包括（用于设计原理图的原理图编辑器Sch以及用于修改、生成零件的零件库编辑器SCHLib。

（2）．刷电路板设计系统---印刷电路板设计系统是用于电路板设计的AdvancedPCB。

这部分包括用于设计电路板的电路板编辑器PCB以及用于修改、生成零件封装的零件封装编辑器PCBLib。

（3）．信号模拟仿真系统---信号模拟仿真系统是用于原理图上进行信号模拟仿真的SPICE3f5系统。

（4）．可编程逻辑设计系统---可编程逻辑设计系统是基于CUPL的集成于原理图设计系统的PLD设计系统。

（5）．Protel99SE内置编辑器---这部分包括用于显示、编辑文本的文本编辑器Text和用于显示、编辑电子表格的电子表格编辑器Spread。

3、Protel99SE的主要特色：

（1）．Protel99SE系统针对WindowsNT4/9X作了纯32位代码优化，使得Protel99SE设计系统运行稳定而且高效。

（2）.SmartTool（智能工具）技术将所有的设计工具集成在单一的设计环境中；SmartDoc（智能文档）技术将所有的设计数据文件储存在单一的设计数据库中，用设计管理器来统一管理；SmartTeam（智能工作组）技术能让多个设计者通过网络安全地对同一设计进行单独设计，再通过工作组管理功能将各个部分集成到设计管理器中。

（3）．对印刷电路板设计时的自动布局采用两种不同的布局方式，即组群式和基于统计方式；新增加了自动布局规则设计功能；增强的交互式布局和布线模式。

（4）．电路板信号完整性规则设计和检查功能可以检测出潜在的阻抗匹配、信号传播延时和信号过载等问题；广泛的集成向导功能引导设计人员完成复杂的工作。

（5）．原理图到印刷电路板的更新功能加强了Sch和PCB之间的联系；可以用标准或者用户自定义模板来生成新的原理图文件；集成的原理图设计系统收集了超过60000个元器件。

（6）．通过完整的SPICE3f5仿真系统可以在原理图中直接进行信号仿真；可以选择超过60种工业标准计算机电路板布线模板或者用户可以自己生成一个电路板模板。

3实验内容：

中英文工具介绍：

五、实习步骤

1、在电脑的操作的界面双击Protel99的窗口，便出现Protel99se设计的界面。

点击右上角的“File文件”，在下拉菜单中点击“NewDeign..”则弹出以下窗口，在次步可以点“Browse"改变文件的保存路径，或者直接点击“OK"，文件保存在默认的文件夹中“D\DesignExplorerProtel99SE\Exemples"。

弹出这样的窗口然后点“File”中的“Design”,在双点，然后再双击一次，这样原理图编辑框就搞好了。

2、在如下窗口中编辑原理图，单击“BrowseSch"标签，再不断单击主工具栏内的（放大）（缩小）或者键盘按钮中的"pageup"（放大）"pagedown"（缩少），直到原理图编辑区内出现大小适中的可视“栅格线”，以便操作。

3、在日常设计中，一般将原理图纸设为A4图纸，便于打印。

点击工作界面的“Design.."出现下拉框点其中“Options....”,在弹出的窗口中选择来更改图纸样式。

接下来在原理图编辑区放元器件，先添加元件库。

点击左边“add\move"具体添加所对应的元件库，这样就轻易的将元件库添加进去了。

当然还有元件库里没有的元件，这需要自己去做，自己可以去创建自己的元件库，也可以在原有的元件库里添加修改了！

最好是自己去创建的。

4、电路图连好了，在做操作框点“Edit...”出现的下拉框，再点其中“Exporttospread...”（导出电子表格），在表格内修改电路中的各元件“Designator"、“FootPrint”、“PartType”的参数修改。

其中，两个无极性电容元件库中名称为CAP，其封装信息为RAD0.4，两个电解电容元件库中名称为ELECTR，其封装信息为RB.2/.4和RB.4/.8，确保在电路板中有一个大圆一个小圆，四个二极管元件库中名称为DIODE，其封装信息为DIODE0.4，两个单排多针插座元件库中名称为CON2，其封装信息为SIP2，电源稳压块元件库中名称为7805，其封装信息为TO-126。

然后，在当前操作页面点“File”中的“Updata...”（更新）。

重新回到原理图操作页面，点“Design”中“Creatnetist....”（创建网络表）

5、单击“View”、“FitAllObject”先看看SCH都有什么零件;再单击“Design”选项卡、单击“UpdatePCB…”;（注意看一下中文注释），导入了SCH文件；单击“View”选项卡、单击“FitBoard”选项卡，这是显示出了所有零件；（常用技巧：

如要旋转元件的话,只要用鼠标按住元件然后按压键盘“空格键”即可）画一个PCB的外型框，选择禁止布线层，KeepOutLayer选它画出的线决定PCB的外形尺寸；做一个自己要的外型框，然后把PCB零件封装移动到里面去；布线开始，先看看尺寸是不是合适。

单击“View”选项卡，选择ToggleUnits；单击“Repots”选项卡，选择MeasureDistance进行精准的距离测量；对元件进行一下布局,用鼠标拖动元件,键盘的“空格键”负责翻转元件。

自动布线之前要校验一下，看看是不是有错误。

单击“AutoRoute”选项卡，选择“All”选项，开始自动布线。

在弹出的AutorouterSetup选项卡，单击RouteAll，若弹出“是”或“否”选项，选“是”。

这样，自动布线完成。

Sch

Lib

4实验内容

六、实习中的问题及解决方法

虽然Protel99SE功能强大，人机界面友好，但在设计过程中往往遇到一些问题。

1．生成的印刷电路板图与电路原理图不相符，有一些元件没有连上。

这种情况时有发生，问题出在原理图上，原理图看上去是连上了，但画图不符合规范，导致未连接上。

不规范的连线有：

①连线超过元器件的断点；

②连线的两部分有重复。

解决方法是在画原理图连线时，应尽量做到：

①在元件端点处连线；

②元器件连线尽量一线连通。

2．在印刷电路板设计中装入网络表时元器件不能完全调入。

原因有：

①印刷电路板封装的名称不存在，致使在封装库中找不到；

②封装可以找到，但元件的管脚名称与印刷电路板库中封装的管脚名称不一致。

③原理图中未定义元件的封装形式；

解决方法：

①到网络表文档中查找未定义封装的元件，补上元件封装；

②确认印刷电路板元件封装库是否已调入，同时检查原理图中元件封装名称是否与印刷电路板元件封装库中的名称是否一致；

③将印刷电路板元件封装库中的元件修改成与原理图中定义的一致。

如二极管的管脚名称在原理图中定义为1，2，而在印刷电路板封装库中焊盘序号定义为A，Ｋ，必须修改印刷电路板封装库中的二极管管脚名称，使他与原理图中定义的二极管管脚名称一致。

七、心得体会

通过这次实习，我初步的掌握了PROTEL99的操作流程，以及其中的注意事项。

对于制作电路板也略有涉及。

我明白了掌握一门必学的技术，对于我们今后的就业是十分重要的，而学好PROTEL也是我们当前克不容缓的事，而对着日新月异的各种新技术，我们必须走在时代工的前面，才有可能不会被市场所淘汰，而PROTEL软件功能的强大，更是我们必修的一门课程，学样安排了为期两周的实习时间，说明对于这门学科的重视程度不同一般。

虽然我们的PROTEL还是刚入门，就已经被它强大的功能所吸引，它的分析功能，仿真元器件和划开库，电路仿真宏模型各种信号源等等，是那么的完善而强大，对于我们以后从事专业对口的工作是大有好处的，而我也相信，作为我们自动化专业的一名学生来说，能够懂得PROTEL是一件必须的事，它能让我们在以后的竞争中站稳脚跟。

在学习的过程中，参加有过许多错误的操作，但在老师的指导下以及自己查阅参考书，我克服了种种困难，现在基本能够熟练运用，我会在以后的学习中逐步掌握更多的protel知识。