電路設(shè)計(jì)與制版——Protel2004

第3章繪制原理圖繪制原理圖是設(shè)計(jì)電路板的第1階段。繪制原理圖主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：放置元器件和建立元器件之間的電氣連接。放置元器件是指將代表實(shí)際元器件電氣功能的原理圖符號(hào)放置到原理圖編輯器中，而建立元器件之間的電氣連接是指用具有電氣特性的導(dǎo)線將各個(gè)原理圖符號(hào)按照一定的規(guī)則連接起來(lái)，使整個(gè)原理圖設(shè)計(jì)能完成特定的電氣功能。

第3章繪制原理圖原理圖編輯器中的原理圖符號(hào)不僅對(duì)應(yīng)著實(shí)際的元器件，而且還對(duì)應(yīng)著PCB編輯器中的元器件封裝；元器件之間的電氣連接最終都以網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的形式來(lái)體現(xiàn)，它與PCB編輯器中的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，是聯(lián)系原理圖編輯器和PCB編輯器的橋梁。因此，如何正確放置原理圖符號(hào)及設(shè)定其對(duì)應(yīng)元器件封裝以及如何快速正確地建立元器件之間的電氣連接是原理圖繪制的關(guān)鍵。

3.1元器件的放置下面通過(guò)電子門(mén)鈴電路原理圖設(shè)計(jì)來(lái)介紹放置元器件的方法。電子門(mén)鈴電路如圖3-1所示。圖3-1電子門(mén)鈴電路

3.1.1添加元器件庫(kù)文件在放置元器件之前，用戶(hù)需要先添加元器件庫(kù)文件，只有添加了相應(yīng)的元器件庫(kù)文件，才能找到所需要的元器件

。接下頁(yè)

3.1.1添加元器件庫(kù)文件

3.1.1添加元器件庫(kù)文件搜索元器件所在的庫(kù)文件，并將其添加到庫(kù)文件面板的庫(kù)文件列表的方法。接下頁(yè)

3.1.1添加元器件庫(kù)文件

3.1.2利用庫(kù)文件面板放置元器件利用庫(kù)文件面板放置元器件適用于瀏覽元器件庫(kù)或者在庫(kù)文件面板中查找原理圖符號(hào)時(shí)放置元器件。在庫(kù)文件面板中，有幾個(gè)系統(tǒng)默認(rèn)加載的庫(kù)文件，其中包括“MiscellaneousConnectors.IntLib”和“MiscellaneousDevices.IntLib”集成元器件庫(kù)。這兩個(gè)庫(kù)文件中包含了大部分的常用元器件，如電阻、電容、電感、二極管和三極管等，使用這兩個(gè)庫(kù)文件中的元器件就可以設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的電路。但是，如果電路中包含一些不常用的高級(jí)元器件，就必須先向庫(kù)文件面板添加這些元器件對(duì)應(yīng)的庫(kù)文件，然后再在這些庫(kù)文件中查找需要的元器件

。

3.1.2利用庫(kù)文件面板放置元器件接下頁(yè)

3.1.2利用庫(kù)文件面板放置元器件

3.1.3利用菜單命令放置元器件

3.1.4刪除元器件刪除元器件有以下兩種方法。執(zhí)行菜單命令【Edit】/【Delete】或者利用快捷鍵E/D。使用快捷鍵Delete。

3.2建立電氣連接在Protel2004中建立各元器件之間電氣連接的方法一般有以下幾種。利用導(dǎo)線（Wire）直接在各元器件之間建立電氣連接。放置相同的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)（NetLabel）來(lái)表示連接在一起的元器件的引腳或連接在一起的導(dǎo)線，使它們之間建立起電氣連接關(guān)系。通過(guò)輸入、輸出端口建立起總圖和子圖之間的電氣連接關(guān)系。通過(guò)放置電源和接地符號(hào)將相同的電源或地線連接起來(lái)。元器件中隱藏的電源和接地符號(hào)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)建立連接。

3.2.1利用導(dǎo)線建立電氣連接Setup1：打開(kāi)放置好元器件并調(diào)整元器件位置的電子門(mén)鈴電路原理圖，如圖3-36所示。圖3-36電子門(mén)鈴電路原理圖文件

3.2.1利用導(dǎo)線建立電氣連接Setup2：執(zhí)行畫(huà)導(dǎo)線命令。單擊布線工具欄中的畫(huà)導(dǎo)線的按鈕即可進(jìn)入畫(huà)導(dǎo)線的狀態(tài)，之后光標(biāo)變?yōu)槭中螤?。Setup3：設(shè)置導(dǎo)線寬度。當(dāng)光標(biāo)變?yōu)槭中螤詈?，按下Tab鍵就可以進(jìn)入【W(wǎng)ire】（導(dǎo)線屬性設(shè)置）對(duì)話框，如圖3-37所所示。在【W(wǎng)ireWidth】后下拉框中選擇“Small”，將導(dǎo)線寬度設(shè)置“Small”，然后單擊按鈕返回原理圖編輯器。圖2-37導(dǎo)線屬性設(shè)置對(duì)話框

3.2.1利用導(dǎo)線建立電氣連接Setup4：連接元器件。將十字光標(biāo)移動(dòng)到SW-SPST的引腳上，這時(shí)光標(biāo)上出現(xiàn)一個(gè)紅色米字標(biāo)記，如圖3-38所示，這標(biāo)志著系統(tǒng)捕捉到了該引腳的電氣節(jié)點(diǎn)

。圖2-38確定導(dǎo)線起點(diǎn)

3.2.1利用導(dǎo)線建立電氣連接Setup5：?jiǎn)螕羰髽?biāo)左鍵，就可以將導(dǎo)線的起點(diǎn)連接到這個(gè)引腳上，然后拖動(dòng)鼠標(biāo)。導(dǎo)線的另一端就會(huì)隨著光標(biāo)移動(dòng)，在圖紙上單擊鼠標(biāo)左鍵即可在該位置將導(dǎo)線折彎，如圖3-39所示

。圖2-39導(dǎo)線折彎

3.2.1利用導(dǎo)線建立電氣連接Setup6：移動(dòng)光標(biāo)到電阻的引腳上，待出現(xiàn)紅色米字標(biāo)志，單擊鼠標(biāo)左鍵，就可以將導(dǎo)線的終點(diǎn)連接到這個(gè)引腳上，如圖3-40所示。這樣就在元器件SW-SPST與電阻的引腳之間用導(dǎo)線建立了電氣連接

。圖3-40確定導(dǎo)線終點(diǎn)

3.2.1利用導(dǎo)線建立電氣連接Setup7：用同樣的方法連接其它元器件的引腳，連接完成后的結(jié)果如圖3-41所示

。圖3-41連接好的電路圖Setup8：?jiǎn)螕粝到y(tǒng)工具欄上的按鈕保存原理圖文件，結(jié)果如圖3-41所示

。

3.2.2放置電源和接地符號(hào)放置電源和接地符號(hào)可以將同一類(lèi)電源或地線連接起來(lái)，從而建立各元器件之間的供電關(guān)系。放置電源及接地符號(hào)有以下幾種方式。單擊布線工具欄中的按鈕。這種方式可連續(xù)放置電源及接地符號(hào)，但是在放置不同的電源和接地符號(hào)時(shí)要修改符號(hào)屬性。單擊實(shí)用工具欄中的電源符號(hào)下拉按鈕，可以彈出一個(gè)電源符號(hào)菜單，如圖3-42所示。使用菜單命令【Place】/【PowerPort】或者利用快捷鍵P/O。

3.2.2放置電源和接地符號(hào)圖3-42電源符號(hào)菜單

3.2.2放置電源和接地符號(hào)接下頁(yè)

3.2.2放置電源和接地符號(hào)

3.2.3放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)在一些復(fù)雜的電路圖中，部分具有電氣連接的元器件之間的距離比較遠(yuǎn)，如果直接使用導(dǎo)線連接，可能導(dǎo)線較長(zhǎng)，并且交叉很多，這樣會(huì)使整個(gè)電路圖顯得雜亂無(wú)章。使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)就可以使整張電路圖變得清晰。在兩個(gè)不同的引腳上放置兩個(gè)相同的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)（NetLabel），這樣就在這兩個(gè)引腳之間建立了電氣連接，這種方式與用導(dǎo)線將這兩個(gè)引腳連接起來(lái)的效果是一樣的。執(zhí)行放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的命令一般有以下兩種方式。單擊布線工具欄中的按鈕。執(zhí)行菜單命令【Place】/【NetLabel】或者利用快捷鍵P/N。

3.2.3放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)

3.2.4放置輸入和輸出端口建立元器件之間的連接除了以上幾種方法之外，還可以使用放置輸入和輸出端口（Port）的方法。具有相同名稱(chēng)的輸入、輸出端口，在電氣意義上可以看作是連接的。并且輸入、輸出端口還是層次圖設(shè)計(jì)中不可缺少的組件。執(zhí)行放置輸入和輸出命令的方法有以下幾種。單擊布線工具欄中的按鈕。使用菜單命令【Place】/【Port】或者利用P/R

。

3.2.4放置輸入和輸出端口

3.2.5放置總線在設(shè)計(jì)電路圖時(shí)，在一些具有并行數(shù)據(jù)線的元器件之間可以放置總線（Bus）建立連接?？偩€可以使電路圖更加簡(jiǎn)潔明了。需要注意的是總線并沒(méi)有實(shí)質(zhì)的電氣意義，必須由總線接出的各個(gè)單一導(dǎo)線上的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)來(lái)完成電氣意義上的連接。執(zhí)行放置總線命令的方法有以下兩種。單擊布線工具欄中的按鈕。使用菜單命令【Place】/【Bus】或者利用P/B。

3.2.5放置總線

3.3修改元器件屬性元器件的序號(hào)、注釋文字和元器件封裝等在繪制原理圖的過(guò)程中經(jīng)常需要進(jìn)行修改。修改這些元器件屬性參數(shù)的操作是在【ComponentPropertie】（設(shè)置元器件屬性）對(duì)話框中進(jìn)行的，如圖3-67所示

。圖3-67設(shè)置元器件屬性對(duì)話框

3.3修改元器件屬性進(jìn)入設(shè)置元器件屬性對(duì)話框的方法有以下兩種。在放置過(guò)程中按Tab鍵，即可彈出設(shè)置元器件屬性對(duì)話框。在這個(gè)方式下設(shè)置的屬性會(huì)得到保留，即在放置下一個(gè)同類(lèi)元器件時(shí)會(huì)具有與前一個(gè)元器件相同的屬性，而且經(jīng)過(guò)適當(dāng)設(shè)置，其元器件序號(hào)會(huì)自動(dòng)增加。雙擊已經(jīng)放置到圖紙上的元器件，即可彈出設(shè)置元器件屬性對(duì)話框。在這種方式下設(shè)置的屬性不會(huì)影響到其它元器件以及后續(xù)放置元器件。

3.3修改元器件屬性

3.4元器件子件

3.5元器件編號(hào)元器件的序號(hào)可以在放置元器件時(shí)逐個(gè)修改，也可以利用Protel2004提供的元器件的自動(dòng)編號(hào)功能統(tǒng)一進(jìn)行修改。自動(dòng)編號(hào)的相關(guān)設(shè)置都可以在【Annotate】（元器件自動(dòng)編號(hào)參數(shù)設(shè)置）對(duì)話框里進(jìn)行，如圖3-76所示。圖3-76元器件自動(dòng)編號(hào)參數(shù)設(shè)置對(duì)話框

3.5元器件編號(hào)Seup1：打開(kāi)電子門(mén)鈴電路原理圖文件，如圖3-77所示。圖3-77電子門(mén)鈴電路原理圖文件

3.5元器件編號(hào)Seup2：執(zhí)行菜單【Tools】/【Annotate…】命令，打開(kāi)如圖3-76所示的元器件自動(dòng)編號(hào)參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，在該對(duì)話框的左上方，提供了4種自動(dòng)編號(hào)的模式。根據(jù)原理圖設(shè)計(jì)習(xí)慣，一般選擇第4種由上而下、從左至右的編號(hào)順序。Setup3:執(zhí)行元器件自動(dòng)編號(hào)命令。單擊按鈕，更新元器件編號(hào)，彈出如圖3-78所示的對(duì)話框，提示多少個(gè)元器件重新編號(hào)。圖3-78提示對(duì)話框

3.5元器件編號(hào)Seup4：?jiǎn)螕舭粹o，系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)剛才設(shè)定的自動(dòng)編號(hào)模式對(duì)該原理圖中的元器件進(jìn)行自動(dòng)編號(hào)，編號(hào)的結(jié)果將在【ProposedChangeList】/【Proposed】列下自動(dòng)更新，如圖3-79所示。圖3-79自動(dòng)編號(hào)的結(jié)果

3.5元器件編號(hào)Seup5：如果用戶(hù)滿意本次自動(dòng)編號(hào)的結(jié)果，則可以單擊按鈕接受本自動(dòng)編號(hào)結(jié)果，之后系統(tǒng)將會(huì)彈出如圖3-80所示的【EngineeringChangeOrder】（自動(dòng)編號(hào)變更報(bào)表）。用戶(hù)可以通過(guò)該報(bào)表查看各元器件序號(hào)的變更情況。圖3-80自動(dòng)編號(hào)變更報(bào)表

3.5元器件編號(hào)Seup6：驗(yàn)證并執(zhí)行本次自動(dòng)編號(hào)結(jié)果。在圖3-80所示的自動(dòng)編號(hào)變更報(bào)表中單擊按鈕即可。如果所有元器件的編號(hào)沒(méi)有問(wèn)題，在【Status】/【Check】列下可以看到一列確認(rèn)標(biāo)記，如圖3-81所示

。圖3-81驗(yàn)證本次自動(dòng)編號(hào)的結(jié)果

3.5元器件編號(hào)Seup7：驗(yàn)證后單擊按鈕即可執(zhí)行本次自動(dòng)編號(hào)的結(jié)果，如圖3-82所示。圖3-82執(zhí)行本次自動(dòng)編號(hào)的結(jié)果

3.5元器件編號(hào)Seup8：輸出編號(hào)變更報(bào)表。單擊按鈕可以打開(kāi)如圖3-83所示的【ReportReview】（變更報(bào)表）。單擊按鈕可以將該報(bào)表輸出為Excel文件。

圖3-83輸出變更報(bào)表

3.5元器件編號(hào)Seup9：?jiǎn)螕舭粹o，關(guān)閉輸出變更報(bào)表。再單擊【EngineeringChangeOrder】（自動(dòng)編號(hào)變更報(bào)表）對(duì)話框中的按鈕，返回原理圖編輯器環(huán)境，完成元器件編號(hào)修改，如圖3-84所示。單擊系統(tǒng)工具欄上的按鈕保存原理圖文件。圖3-84原理圖自動(dòng)編號(hào)的結(jié)果

3.5元器件編號(hào)如果用戶(hù)覺(jué)得這樣編號(hào)不合適，那么可以單擊按鈕即可將原理圖中所有元器件的現(xiàn)有編號(hào)復(fù)位，可以看到在【ProposedChangeList】/【Proposed】列中，所有元器件的編號(hào)都變成了“*？”，如圖3-85所示。圖3-85復(fù)位元器件編號(hào)

3.6鞏固練習(xí)本練習(xí)是通過(guò)導(dǎo)線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)、電源和接地符號(hào)及輸入輸出