电子线路CAD课程设计

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电气信息学院

电气制图与电子线路CAD报告

专业班级 学号 学生 指导教师 评分

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2016年12月27日至2017年1月4日

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课程设计任务书

一、课程设计的目的

通过本课程的实习，使学生掌握设计电路原理图、制作电路原理图元器件库、电气法那么测试、管理设计文件、制作各种印制电路板、制作印制板封装库的方法和实际应用技巧；使学生掌握电路原理图的设计方法，掌握电路板的绘制方法和技巧；培养学生的动手操作能力，提高学生的专业技能水平；为学生胜任实际PCB板设计打下坚实的根底。主要包括以下容：

1、电气原理图〔SCH〕设计系统。 2、电气原理图元件库编辑。 3、印制电路板〔PCB〕设计系统。 4、印制电路板元件库编辑。

二、课程设计的容

（一）原理图〔SCH〕设计系统

〔1〕原理图的设计步骤； 〔2〕绘制电路原理图； 〔3〕文件管理； 〔4〕生成网络表文件；

根本要求：掌握原理图的设计步骤，会绘制电路原理图，利用原理图生产网络表，以到达检查原理图的正确性的目的；熟悉文件管理的方法。 （二）原理图元件库编辑

〔1〕原理图元件库编辑器； 〔2〕原理图元件库绘图工具和命令； 〔3〕制作自己的元件库。

根本要求：熟悉原理图元件库的编辑环境，熟练使用元件库的常用工具和命令，会制自己的元件库。

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（三）印制电路板〔PCB〕设计系统

〔1〕印制电路板〔PCB〕的布线流程； 〔2〕设置电路板工作层面和工作参数；

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〔3〕元件布局； 〔4〕手动布线；

〔5〕电路板信息报表生成。

根本要求：熟悉PCB布线的流程，熟练设置电路板的工作层面和参数，根据实际情况，规的对元件进展布局。掌握自动布线和手动布线的方法，并会对布线后生成的信息报表进展检查，以到达修改完善PCB的目的。 〔四〕印制电路板元件库编辑

〔1〕PCB元件库编辑器； 〔2〕PCB元件库绘图工具和命令； 〔3〕制作自己的PCB元件库

根本要求：熟悉印制电路元件库的编辑环境，熟练使用元件库的常用工具和命令，会制作自己的元件库。

三、课程设计的具体要求

按照学号尾号顺序根据给定的电气原理图样本图绘制原理图和PCB图。 共10个题目〔见附件〕，如学号尾号为0的选择0号题目，尾号为1的选择1号题目，以此类推。

四、课程设计报告格式

1、课题名称 2、课程设计任务书 3、电气元器件图库设计 4、电气原理图设计 5、网络表的生产和导入 6、元器件封装库设计 7、PCB图设计

8、列出系统所需要的的元器件清单

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9、设计过程中遇到的困难及解决方法 10、设计体会 11、参考文献

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目录

1、电气元器件图库设计1 2、电气原理图设计4 3、网络表的生产和导入7 4、元器件封装库设计8 5、 PCB图设计11 6、元器件清单13

7、设计过程中遇到的困难及解决方法14 8、设计体会15 参考文献17

附录1 系统原理图18 附录2 PCB图19

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1、电气元器件图库设计

1、首先在电脑上翻开Altium Designer软件，点击【文件】→【新建】→【Project】，新建一个工程，保存到目标文件夹里。

2、点击【文件】→【新建】→【库】→【原理图库】，如图1.1所示。新建一个电气元器件库，保存到目标文件夹，在这里面可以设计你想要的元器件。

图1.1 新建原理图库

3、单击菜单栏目里的【放置】，可以放置引脚和矩形框，双击引脚可修改引脚属性标号，按要求新建元件，如图1.2所示。

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图1.2 新建元件

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2、电气原理图设计

元件新建好后，我们开场设计原理图，就是将元件放入原理图中按要求连接线路。单击菜单栏目的【文件】→【新建】→【原理图】，就新建了一空白的原理图纸，点击【放置】→【器件】→【选择】，也可以在你设计的元件库中点击左边的放置，如图2.1所示，将你设计的元件库里面的元件放入，将各个引脚标上网络标号，最后保存到目标文件夹。原理图如图2.2所示.

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图2.1 添加元件到原理图

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图2.2 原理图

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3、网络表的生产和导入

点击菜单栏目的【设计】→【工程的网络表】→【Protel】，即可启动生成网络表命令，系统自动在当前工程文件下添加一个与工程文件同名的网络表文件〔*.NET〕.如图3.1所示。

图3.1 生成网络表

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4、元器件封装库设计

我们通常会创立一个新的元件库为自己制作封装的专用库，把平时自己创立的新元件放置到这个专用库中。首先单击【文件】→【新建】→【库】→【PCB元件库】，保存到目标文件夹中。如图4.1所示。

利用向导创立PCB元件引脚封装。点击【工具】→【元器件向导】，通过查阅资料了解元件封装的外形尺寸、焊盘类型、引脚排列、安装信息等，新建元件封装，保存到目标文件夹中。如图4.2所示。

图4.1 新建元件封装库

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图4.2 PCB器件向导

将原理图中的元件添加封装设计，双击元器件，出现如图4.3所示属性面板，点击Add，添加新模型种类Footprint,浏览封装库，选择自己设计的封装模型，将每个元件都加上封装，保存。

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图4.3 元件添加封装

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5、PCB图设计

点击【文件】→【新建】→【PCB】，会在工程目录下新建一个PCB板，保存到目标文件夹，注意：没保存是不能用的！然后在原理图菜单栏目点击【设计】→【Update PCB Document PCB.PcbDoc】,会出现工程更改顺序界面，点击【生效更改】，有错误会打叉，然后去修改自己的原理图，直到没错误为止，点击执行更改，在PCB板中会出现封装连线好的元件，将元件在PCB板在排列好，手动布线。

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图5.1 PCB设计

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6、元器件清单

点击菜单栏目【报告】→【Bill of Materials】,如图6.1所示。可选择输出不同格式的清单列表。

图6.1 输出元件清单列表

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7、设计过程中遇到的困难及解决方法

在这次课程设计中，我遇到了很多困难，主要是对这门课程设计的陌生和软件的不了解，使得我刚开场根本无从下手，只是按照教程将软件下载、安装和破解，设计的第一步也不知道该怎么办。无奈之下只能翻阅各种教材学习设计方法，按照教材一步一个脚印设计，过程中我遇到了以下一些困难。

1、原理图连好以后不知道该怎么把每个元件进展封装。通过看教材知道有两种封装方法，一种是利用向导创立PCB元件引脚封装，另一种是手工制作元件封装。但是又不知道该封装成什么样的模型，和同学讨论了解到要去网上查找你要封装元件的规格参数，确定封装的外形尺寸、焊盘类型、引脚排列、安装信息等。

2、原理图中每个元件引脚的网络标号标好后显示不能连接。把每个网络标号检查并重标，封装的引脚也标好标号。

3、原理图中每个元件都封装好后不能导入到PCB板中。通过同学检查发现是未建立工程文件，建立工程文件后将原理图库、封装库、原理图、PCB放在工程文件目录下才可以。

4、导入到PCB板时系统检查出原理图连接有错误。仔细检查原理图的连线和网络标号，修改发现的错误。

5、原理图中有一个元件的引脚A15没有对应的连接。仔细检查教师布置的任务里面也没有连接，所以就按照教师的要求来画。

6、导入到PCB板后连线太多不知道该如何布线。在同学的指导下一根一根连接好。

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8、设计体会

这次电气制图与电子线路CAD课程设计用了一个星期的时间，我们按照教师的根本要求做出了电气原理图、电气原理图元件库、印制电路板、印制电路板库，虽然有很多缺乏之处，但是让我们体验了一次当设计师的感觉。

当教师分配好设计任务以后，我在图书馆和网上查阅了大量关于电气制图与电子线路CAD的资料。回来首先在自己电脑上按照教程将此次课程设计所需要的软件Altium Designer下载安装破解好，由于对软件的陌生，刚开场两天一直在学习软件的使用步骤，每天看的眼睛都花了，但学习一点新知识让我感到兴奋。

简单熟悉后我就开场在自己的电脑上设计原理图。整个课程设计中元件封装特别困难，刚开场都不知道从哪里开场，在同学的帮助下，一步一步，先去网上查找你要封装元件的规格参数，确定封装的外形尺寸、焊盘类型、引脚排列、安装信息等，再利用向导创立PCB元件引脚封装。封装好后要导入到PCB板中，系统检查出了错误，显示我的原理图引脚元件之间并没有连接上，但是我仔细查看发现都是连好的，不知道错误出现在哪里，然后只能又重新标记网络标号，但还是失败了，一下午也发现不了问题所在，心情特别烦躁。但是第二天重新导入的时候有没有错误，导入到PCB板成功了。刚开场连接PCB板时，显得特别不工整，在熟悉了软件功能后开场追求电路图的美观和排版，最后搭出了自己满意的PCB板，你突然觉得这几天所有的烦恼都被抛开了，自豪和喜悦溢于言表，心有自己成为了一名设计师的成就感。

课程设计需要很大的耐心，尤其是遇到困难的时候，这也是对我们的考验，在设计过程中，我们遇到问题不应该感到焦躁，而是耐心的寻求解决方法，与教师、同学进展交流讨论。我觉得这一周的课程设计时非常充实的，最重要的是学

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习了新知识，锻炼了我们学以致用的能力，提高了动手能力和分析问题与解决问题的能力，积累了我们的实践经历。

最后，我要感课程设计指导教师的悉心指导，感我的同学在我设计过程中提供的帮助。

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参考文献

[1] 王国玉,管莉. 电子线路CAD与实训[M]. : 电子工业, 2011. [2] 邵群涛. 电气制图与电子线路CAD[M]. : 机械工业, 2005.

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附录1 系统原理图

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附录2 PCB图

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