安徽电子信息职业技术学院。
电子设计自动化》
课程设计报告书。
题目: 姓名。
专业。班级。
学号。设计成绩。
指导教师。设计完成日期年月日。
课题要求:一、 根据样图,绘制原理图,要求:图纸大小适中,元件选择正确合理,连线清晰无误,标识正确。
二、 对原理图进行电气规则检查和封装遗漏检查。
三、 生成元件列表及网络报表。
四、 根据该原理图绘制一张双层印制电路板图,要求:电路板尺寸为55mm*60mm;电源和接地线宽为1mm,其余线宽为0.5mm。电路板应有机械边框和尺寸标注。
五、 设计报告应含有原理图、电气规则检查表、封装遗漏检查表、网络报表、印制电路板图及3d效果图。需要纸质及电子档各一份。
目录。一、引言1
二、 protel 99se的特点1
三、设计过程2
一)原理图设计2
二)电气规则检查3
三)生成网络表3
四)封装遗漏检查4
五)印制电路板设计4
六)pcb的3d效果显示6
结束语7参考文献8
电子设计自动化》课程设计。
[正文]一、 引言。
电子设计技术的核心是eda(electronic design automation)技术,eda是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成的电子cad通用软件包,主要能辅助进行三方面的设计工作,即ic设计、电子电路设计和pcb设计。eda技术已有30年的发展历程,大致可分为三个阶段:70年代为计算机辅助设计(cad)阶段,人们开始用计算机辅助进行ic版图编辑、pcb布局布线,取代了手工操作;80年代为计算机辅助工程(cae)阶段。
与cad相比,cae除了有纯粹的图形绘制功能外,又增加了电路功能设计和结构设计,并且通过电器连接网络表将两者结合到一起,实现了工程设计。cae的主要功能是:原理图输入、逻辑**、电路分析、自动布局布线、pcb后分析。
90年代为电子系统设计自动化(eda)阶段。
随着计算机工业的蓬勃发展,eda的工作环境已从早期昂贵的工作站进入到一般的人电脑,eda的设计思想也因此普及到中小型企业及各级相关大专院校之中。protel设计系统就是一套建立在ibm兼容pc环境下的eda电路集成设计系统。protel设计系统是世界上第一套将eda环境引入windows环境的eda开发工具,是具有强大功能的电子设计cad软件,一向以其高度的集成性和扩展性著称于世。
protel公司2024年正式推出了具有pdm功能的强大的eda综合设计环境protel 99se,它具有原理图设计、pcb电路板设计、层次原理图设计、报表制作、电路**等功能,是电子工程师进行电子设计的有用软件之一。
二、 protel 99se的特点。
protel 99se主要功能模块包括电路原理图设计、pcb板设计和电路**器件设计,各模块具有丰富的功能,可以实现电路设计与分析的目标。
1)电路设计部分主要包括下面几个部分:
*用于原理图设计的schematic模块。该模块主要包括设计原理图的原理图编辑器,用于修改、生成零件库编辑器以及各种报表的生成器。
*用于电路板设计的pcb设计模块。该模块主要包括用于设计电路板的电路板编辑器,用于生成零件封装的零件封装编辑器以及电路板组件管理器。
*用于pcb自动布线的route模块。
2)电路**与pld设计部分主要包括下面几部分:
用于可编程逻辑器件设计的pld模。该模块主要包括具有语法意识的文本编辑器、用于编译和**设计结果的pld以及用来观察**波形。
*用于电路**的simulate的模块。该模块主要包括一个能力强大的数/模混合信号电路**器,能提供连续的模拟信号和离散的数字信号**。
三、设计过程。
一)原理图设计。
原理图设计步骤:
1、 设置电路图图纸(定义工作平面)
打开原理图编辑器,按要求设计图纸:(1)图纸大小:a4;(2)图纸方向:水平放置;(3)标题栏样式:标准型标题栏。
2、 添加常用元器件库
在打开原理图编辑器的状态下,单击该浏览器顶部的browse sch标签,可打开元件库管理浏览器窗口,单击add/remove按钮,打开change library file list对话窗口,单击选择所需的库文件,如 和protel dos schematic 等,然后单击add按钮,即可装载元器件。
3、选择放置多个电子元件
选择所需的元器件,并将它们放在图纸上。
4、编辑个元器件
如果各元件需要修改属性,则可执行编辑命令,对各元件进行编辑。
5、精确调整元件位置
如果元件的位置很零乱,则可以对元件的位置进行调整,精确调整位置后,就可以进行线路连接操作,连线与节点放置是同时进行的。
6、连接线路。
执行连线命令后,就可以进行各节点的连线的布置。完成电路图,如图a。
图a二)电气规则检查。
电气规则检查步骤:
1、 接着上面绘制的原理图,执行tools/rec命令,出现 setup electrical rule check对话框,设置有关电气测试的规则,然后单击 ok按钮。
2、 程序自动进入文本编辑器并生成相应的测试错误报表,没有错误则在原理图上不显示错误标志。。
3、 系统会在发生错误的位置放置红色的符号,提示错误的位置。
4、 利用检查所生成的错误位置标记来定位错误的位置,并对其进行修改。
而在本次课程设计中我在电气规则检查中原理图中没有出现错误顺利的完成了电气规则检查。如图b。
图b(三)生成网络表。
在advanced schematic所产生的各种报告中,以网络表(netlist)最为重要。绘制电路图的最主要的目的就是将设计电路转换成一个有效的网络表,以供其他后续处理程序(例如pcb程序或**程序)使用。由于protel系统高度的集成性,可以在不离开绘图页编辑程序的情况下,直接执行命令产生当前原理图或整个项目的网络表。
如图c图c四)封装遗漏检查。
对于制作印制电路板来说,每个元件的封装都是必不可少。因此电路原理图中的每个元件都要有其特定的封装,在生成网络表时,元件的封装信息也要一并装入,而且在画电路图时确定的封装必须在protel 99se自带的元件库中能够找到,元件的引脚名也要能对的上。实际操作时可以使用元件清单报告或图件清单报告来列出元件的封装,为简便起见,可只列出元件的标号和封装。
需要说明的是,使用图件清单报告不仅可以检查缺少的元件封装,还可以方便地修改元件的封装。
封装遗漏检查步骤:
1、 执行edit/export to spread 菜单命令,弹出原理图到处向导;按“next”按钮,选中“part”项;按“next”按钮,选中“designator”和“footprint”两项;按“finish”按钮,生成图件清单报告。
2、 用“+”字形光标单击需要修改的“footprint”栏,然后再在**上方的编辑栏中输入新的封装,如“dip16”。如图d
图d3、 修改完毕后保存,执行“spread”**编辑其中的菜单file/update,程序就会自动更新电路图中相应元件的封装。
(五)印制电路板设计。
印制电路板设计的一般步骤如下:
(1)绘制电路图。这是电路板设计的先期工作,主要是完成电路原理图的绘制,包括生成网络表。
(2)规划电路板。在绘制印制电路板之前,用户要对电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(单面板还是双面板),各元器件采用何种封装形式及其安装位置等。这是一项极其重要的工作,是确定电路板设计的框架。
(3)设置参数。参数的设置是电路板设计的非常重要的步骤。设置参数主要是设置元器件的布置参数、层参数、布线参数等等。
一般说来,有些参数用其默认值即可,有些参数在使用过protel99se以后,即第一次设置后,几乎无需修改。
(4)装入网络表及元器件封装。网络表是电路板自动布线的灵魂,也是电路原理图设计系统与印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。元器件的封装就是元器件的外形,对于每个装入的元器件必须有相应的外形封装,才能保证电路板布线的顺利进行。
(5)元器件的布局。元器件的布局可以让protel99se自动布局。规划好电路板并装入网络表后,用户可以让程序自动装入元器件,并自动将元器件布置在电路板边框内。
protel99se也可以让用户手工布局。元器件的布局合理,才能进行下一步的布线工作。
(6)自动布线。protel99se采用世界最先进的无网格、基于形状的对角线自动布线技术。只要将有关的参数设置得当,元器件的布局合理,自动布线的成功率几乎是100%。
(7)手工调整。自动布线结束后,往往存在令人不满意的地方,需要手工调整。
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