電子工藝實習(xí)之電子CAD實習(xí)報告

一、實習(xí)目的意義

Protel99SE是當(dāng)今影響較大、用戶最多的電子線路CAD(ComputerAidedDesign計算機輔助設(shè)計)軟件之一。它能方便地實現(xiàn)與其它EDA(ElectronicDesignAutomation電子設(shè)計自動化)軟件的無縫鏈接，代表了當(dāng)今EDA軟件的發(fā)展方向。Protel99將電路原理圖編輯、電路仿真測試、PLD設(shè)計和印制電路板設(shè)計等功能融合在一起，由于其強大的功能和方便的操作，使得Protel99成為風(fēng)靡全球的大型電子設(shè)計自動化暢銷軟件，得到廣泛應(yīng)用。

二、實習(xí)內(nèi)容及結(jié)果原理圖：

實驗內(nèi)容：1.使用Protel99SE繪制電路圖

2.對電路進行電氣測試（ERC）3.建立元件列表4.建立網(wǎng)絡(luò)表

實驗步驟：

（1）、從Windows操作系統(tǒng)的開始菜單或桌面快捷圖標(biāo)啟動Protel99。（2）、使用菜單命令File/New或File/NewDesign，建立新的設(shè)計數(shù)據(jù)庫文件。

（3）、再次使用菜單命令File/New，在打開的窗口內(nèi)選擇SchematicDocument圖標(biāo)，創(chuàng)建原理圖設(shè)計文件。

（4）將原理圖設(shè)計文件打開，進入原理圖設(shè)計環(huán)境。

（5）進入元件庫管理器，單擊Add/Remove按鈕（或執(zhí)行Design菜單下Add/RemoveLibrary命令）

（6）在“搜尋(I)”項內(nèi)選擇\\DesignExplorer99\\Library\\Sch路徑

（7）在元件庫列表欄內(nèi)選擇元件庫“MiscellaneousDevices.ddb”、“NSCDatabooks.ddb”、“Sim.ddb”，點擊“Add”按鈕，再單擊“OK”，即完成元件庫的安裝。

(8)在元件庫MiscellaneousDevices.ddb中找到RES2和SW-PB點擊place，用空格鍵調(diào)整好方向，再按Tab鍵編號，然后單擊鼠標(biāo)在圖上各排列10個。在元件庫Sim.Ddb中找到SN74LS147和SN74LS30點擊place放置于適當(dāng)位置，在MiscellaneousDevices.ddb中找到CON6點擊place放置于適當(dāng)位置。（9）使用WiringTools將元件連線（10）使用Tools/ERC進行電氣測試

（11）使用Edit/ExporttoSpread菜單命令建立元件列表（12）使用Design/CreateNetlist菜單命令建立網(wǎng)絡(luò)表封裝形式：

RES2封裝：AXIAL-0.3到AXIAL-1.0SN74LS147封裝：DIP-14CON6封裝：SIP6

實習(xí)過程中遇到的問題及解決措施：

1.放置元件時由于沒有編號，導(dǎo)致后來電氣測試出現(xiàn)錯誤，解決方法是選取元件后按Tab鍵對第一個元件編號，以后每放置一個編號就會自動向后遞推。

2.連接元件時使用的工具應(yīng)該是WiringTools而不是DrawingTools，否則系統(tǒng)不會認為元件間存在電氣連接，導(dǎo)致電氣測試出現(xiàn)錯誤。三、實習(xí)收獲及心得體會

經(jīng)過此次實習(xí)，我學(xué)會了如何佯用Protel99繪出電路原理圖、進行ERC測試、建立網(wǎng)絡(luò)和元件列表，掌握了一厚的使用技巧，能在使用發(fā)現(xiàn)問題并找到相應(yīng)解決方。并且了解了P2otel99的以下特點：

(1)Pro4el99將攵路原理圖編輯(SchematicEdit)、印制電板設(shè)計(PCB)、可編程邏輯器件(LD)設(shè)計、自動布線(Rou$e)、電路模擬仿真(Sim)等功能有機地結(jié)合在一起，是真正意義上的EA軟件，智能化、自動化程度高

(2)支持由上到下或由下到上的層次電路設(shè)計，使Protel99能夏完成大、復(fù)雜的電路設(shè)計。

(3)當(dāng)原理圖中的元件來自仿庫時，可以直接對原理圖中的電路進行仿真測試。(4)提供了ERC(電氣法則檢查)和DRC(設(shè)計規(guī)則)，最大限度地減少設(shè)計差錯。總之，經(jīng)輦此次實習(xí)，我受益良多，將對我以后的學(xué)習(xí)生活產(chǎn)生深遠的影響。

Protel99se簡介

Protel99SE集電路原理圖設(shè)計、印制電路板設(shè)計、信號完整性分析、電路仿真和編程邏輯器設(shè)計于一體的一個制作軟件，是電子工程技術(shù)人員必須掌握的一種先具。Protel99SE是Protel公司于201*年推出的一款EDA軟件，是Protel家族中性能較為穩(wěn)定的一個版本。它不僅是以前版本的升級，更是一個全面、集成、全32位的基于Windows平臺的電路設(shè)計系統(tǒng)。Protel99SE的功能十分強大，在電子電路設(shè)計領(lǐng)域占有極其重要的地位。

Protel99se基本上可以分為5個組件：1多功能高效率的原理圖設(shè)計組件Schematix992,功能強大的PCB設(shè)計系統(tǒng)PCB993,自動布線組件Route99

4，通用的可編程邏輯器件設(shè)計PLD995，高級數(shù)�；旌想娐沸盘柗抡娼M件SIM99實訓(xùn)心得

這一周（十五周）是電子CAD實訓(xùn)，為期一周的實訓(xùn)結(jié)束了。實訓(xùn)的目的就是鍛煉我們的實際動手能力。因為我們是大專生，要求的是不僅擁有本科生的理論知識，還要擁有我們�？粕�獨特的實踐能力，因此這次實訓(xùn)是為了讓我們更了解和數(shù)量的使用protel99se這個軟件。老師說過；我們學(xué)電子CAD不是為了做原理圖而是為了做印刷電路板（PCB）。這次實訓(xùn)，老師給我們每人發(fā)了5張電路原理圖紙，5張A4大小的紙上印刷滿了。我們的任務(wù)就是把這5個電路原理圖做出來。還要給元件封裝，然后生成每個原理圖的材料清單。盡管老師沒有要求我們生成PCB圖，但我為了檢查自己的能力，我還是生成了PCB圖，布好了線。做電路原理圖的最大難題就是找元件，打開軟件后，先把MiscellaneouDevices.lib和sim.ddb這兩個庫給添加了進來。這些沒有包含所有的元件，為了不用自己去做那些集成芯片元件，我還把motolar、inter、AMD和MDOS等幾個公司的元件庫給全部加了進來。然后再按P-P鍵進行查找和放置元件，找一些比如CA3140、8051、8031等芯片，這樣就快一些了，還使用E-D鍵來刪除放錯和畫錯的連線，用V-F來顯示整個原理圖，用pageup和pagedown來放大和縮小，用P-W來防止線的，使用這些會計鍵可加快原理圖的制造速度。創(chuàng)建好原理圖穩(wěn)定，設(shè)置圖樣的屬性，然后放好元件和布局，再連好線后，就開始設(shè)置每個元件的封裝形式了，當(dāng)然有些元件在放置時就可先設(shè)置好封裝形式，比如電阻用AXIAL~、無級性電容用RAD～、級性電容用RB～等，發(fā)光二級管一般用SIP２封裝形式，但是加載到ＰＣＢ中時有錯誤，因為ＳＩＰ２封裝的引腳是１和２，而發(fā)光二極管的引腳是Ａ和Ｋ，所以好修改發(fā)光二極管的引腳參數(shù)。這些問題是常見的，只有不斷的在實際應(yīng)用中多摸索多發(fā)現(xiàn)，就會很容易的解決好的，做好電路原理圖，寫好標(biāo)題欄，后再生成元件材料表（BillofMaterial），最后將所有的文件保存，就可以去打印出來了。

這次的實訓(xùn)真的是讓我受益匪淺，用了一個星期的時間來繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高使用Protel99se這個軟件，這也對我們以后考取電子CAD證和在工作崗位上的應(yīng)用會用很大的幫助的。

這次實訓(xùn)我們自己動手設(shè)計，制作了PCB板。在設(shè)計的過程中我們遇到了一些問題，像SCH庫中并不是每一個電子元器件都有的，所以在畫原理圖時，我們首先要用編輯元器件，然后再畫原理圖，有些地方我們使用了總線畫圖，但沒有把對應(yīng)連接引腳間用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號標(biāo)注，所以在ERC檢查時怎么也過不去，每每都是一推錯誤和警告。再設(shè)計PCB時，PCB元器件封裝庫中有許多封裝都沒有，我們一邊看書一邊動手操作，還使用了游標(biāo)卡尺等測量元件的引腳間距。

在這次實訓(xùn)中還遇到的問題是元器件原理圖的引腳標(biāo)號與封裝引腳標(biāo)號不一致，在加載網(wǎng)絡(luò)表時出錯，我們用更改其中一個與另一個相同的方法來解決。這其中較為典型的就是二極管了，在原理圖中它的兩個引腳標(biāo)號是1和2，而在封裝庫中標(biāo)號是S和K。

做電路原理圖的最大難題就是找元件，打開軟件后，先把MiscellaneouDevices.lib和sim.ddb這兩個庫給添加了進來。這些沒有包含所有的元件，為了不用自己去做那些集成芯片元件，我還把motolar、inter、AMD和MDOS等幾個公司的元件庫給全部加了進來。然后再按P-P鍵進行查找和放置元件，找一些比如CA3140、8051、8031等芯片，這樣就快一些了，還使用E-D鍵來刪除放錯和畫錯的連線，用V-F來顯示整個原理圖，用pageup和pagedown來放大和縮小，用P-W來防止線的，使用這些會計鍵可加快原理圖的制造速度。創(chuàng)建好原理圖穩(wěn)定，設(shè)置圖樣的屬性，然后放好元件和布局，再連好線后，就開始設(shè)置每個元件的封裝形式了，當(dāng)然有些元件在放置時就可先設(shè)置好封裝形式，比如電阻用AXIAL~、無級性電容用RAD～、級性電容用RB～等，發(fā)光二級管一般用SIP２封裝形式，但是加載到ＰＣＢ中時有錯誤，因為ＳＩＰ２封裝的引腳是１和２，而發(fā)光二極管的引腳是Ａ和Ｋ，所以好修改發(fā)光二極管的引腳參數(shù)。這些問題是常見的，只有不斷的在實際應(yīng)用中多摸索多發(fā)現(xiàn)，就會很容易的解決好的，做好電路原理圖，寫好標(biāo)題欄，后再生成元件材料表（BillofMaterial），最后將所有的文件保存，就可以去打印出來了。

這次的實訓(xùn)真的是讓我受益匪淺，用了一個星期的時間來繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高使用Protel99se這個軟件，這也對我們以后考取電子CAD證和在工作崗位上的應(yīng)用會用很大的幫助的。

繪制模塊電路圖，MCU(微處理機控制單元）及解碼電路模塊先是添加元件，那么對應(yīng)的電路中的AT89C51、K8F2080、MAX3232和CS4330在原有的元件庫找不到，只能去創(chuàng)建元件。在原理圖繪制好了，本以為將所有的元件用線連起，但考慮到太復(fù)雜了，在王老師的提示下采用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號連接。此時，因自己的粗心大意點畫圖工具里面的文字添加，那么結(jié)果就不言而喻，兩引腳之間沒有導(dǎo)通，這不僅費時又費力，還有一個問題，就在模塊電路導(dǎo)出電子表格后修改里面的參數(shù)再后進行更新，就是怎么也更新不了。當(dāng)然這也只能從原理圖一個一個的去修改元件的封裝和規(guī)格。原理圖雖然是繪制好，同樣花了不少時間。

原理圖繪好接下來便是做PCB板，在此次設(shè)計中我想采用與別人不同的雙層貼片式封裝形式，盡量保持與現(xiàn)實中的MP3播放器實際大小，也算是做一次工廠里面的實習(xí)吧！雖然想法是好的，但實際做起來，對于我來說又是從零開始，沒有實踐經(jīng)驗及一些設(shè)計規(guī)格，最大的障礙就是Protel99軟件內(nèi)的英語單詞不認識在開始做PCB板時，最大的障礙就是Protel99軟件內(nèi)的英語單詞不認識，只能利用Protel99中做PCB板向?qū)�，做好PCB板規(guī)格，那么就是載入元件的封裝，在此過程可能會出現(xiàn)“封裝找不到”和“引腳不對應(yīng)”這需要去解決問題，同樣這也是制PCB板的難點。接下來是布局，依我的經(jīng)驗不采用自動布局，自動布局不合理，過于緊湊，故用手工布局。在布線的規(guī)則及覆銅等具體的操作是比較簡單。最后利用PCB3D視圖觀察制作的效果。

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電子CAD設(shè)計

實習(xí)報告

專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：2學(xué)號：18姓名：宋志立指導(dǎo)教師：周維芳

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目錄

目錄……………………………………………………………………2【實習(xí)目的】…………………………………………………………4【實習(xí)內(nèi)容】…………………………………………………………4【實習(xí)步驟】…………………………………………………………4

一：繪制第一張圖

1、繪制原理圖…………………………………………………………..42、創(chuàng)建新的元件庫……………………………………………………...53、創(chuàng)建新的元件封裝……………………………………………………64、對電路圖進行編譯……………………………………………………6圖1原理圖………………………………………………………………7二：印制電路板（PCB設(shè)計）……………………………………………81、2、3、4、5、

創(chuàng)建PCB圖………………………………………………………8導(dǎo)入原理圖設(shè)計……………………………………………….…..8元件布局與調(diào)整…………………………………………………...8自動布線………………………………………………………….8標(biāo)注PCB板尺寸，顯示三維PCB板示意圖及元件清單………………………………………………………………...8圖1PCB走線示意圖………………………………………………..9圖13DPCB板………………………………………………………...10圖2原理圖…………………………………………………………….11圖2PCB走線示意圖……………………………………………………..12圖23DPCB板………………………………………………………….12

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圖3原理圖……………………………………………………………...13圖3PCB走線示意圖…………………………………………………….13圖33DPCB板…………………………………………………………14

【問題及解決方法】…………………………………………………15【實習(xí)心得】…………………………………………………………15

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【實習(xí)目的】

掌握ProtelDxp201*的基礎(chǔ)知識，了解其功能特性。通過課程設(shè)計使學(xué)生能更好地理解和掌握課程要求的電子CAD基本知識和基本操作技能,綜合運用所學(xué)知識利用計算機進行原理圖與印刷電路板的繪制和設(shè)計;進一步培養(yǎng)和提高學(xué)生實際動手能力和解決實際問題的能力。

【實習(xí)內(nèi)容】

（1）繪制3張原理圖，并且制作印制電路板還要。

（2）熟練繪圖過程，熟悉元件庫，能夠快速找出需要的原件。（3）能夠制作元件庫沒有的元件，學(xué)會建立元件庫。了解制作元

件封裝。

【實習(xí)步驟】一：繪制第一張圖

1、繪制原理圖（1）創(chuàng)建項目

開始→啟動DXP201*→創(chuàng)建項目文件→創(chuàng)建原理圖（2）裝入所需要元件庫

觀察電路圖布局，了解電路圖中所用的元件。從原件庫查找所要的元件。

具體操作：點擊元件庫，單擊search，再出現(xiàn)的對話框上部輸入所找的元件代號，在下面設(shè)置路徑。然后點擊查找，直到找出自己需

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要的元件�；蛘咧苯釉趲熘胁檎摇�

注意：一般元件都在miscellaneousDevice.ddb庫中，有些元件庫中沒有，需要使用查找功能。若找出的元件不在已有的庫中，可雙擊該元件，將該元件所在庫添加到元件庫中，以便以后印制電路板的需要。（3）放置元件

將所要的元件，按照電路圖的布局，放在原理圖上的大致位置。編輯元件屬性，使其有合適的封裝

注意：各元件必須有其正確的封裝，才能保證其在PCB途中進行相應(yīng)的輸出。（4）電路圖布線

利用DXP201*所提供的各種工具，命令進行畫圖工作。將事先放好的元器件用具有電氣意義的導(dǎo)線，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號等連接起來，使各元件間具有用戶設(shè)計的電氣連接關(guān)系。

注意：繪制導(dǎo)線時，需要用具有電氣意義的導(dǎo)線，不能利用繪圖工具欄的畫線功能畫線，否則在印制電路板時，導(dǎo)線不能生成。

2、創(chuàng)建新的元件庫

若庫中沒有所需要的元件，需要制作元件，步驟為：新建元件庫→繪制元件外形→重命名并保存→放置引腳→設(shè)置封裝形式→結(jié)束具體操作如下：（1）繪制元件體：

利用各種繪圖工具，在工作區(qū)繪制元件主體圖（2）放置元件管腳

在元件體上合適的地方放置管腳，可編輯管腳標(biāo)號可見性及圖形

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（3）調(diào)整元件大小及管腳位置（4）繪制完畢，進行封裝

在模型對話框內(nèi)單擊追加，選擇Footprint，按OK。再出現(xiàn)的對話框內(nèi)，選擇封裝庫，在庫內(nèi)選擇合適的封裝形式。若沒有合適的，可導(dǎo)入其他封裝庫，或創(chuàng)建新的元件封裝。單擊“…”再出現(xiàn)的對話框選安裝，然后選需要的庫，點擊打開，進行導(dǎo)入。

3、創(chuàng)建新的元件封裝

（1）新建一個PCB庫文件切換到元件封裝庫編輯器，生成相應(yīng)的庫文件。

（2）設(shè)置元件的參數(shù)及尺寸，將工作層切換到頂層印絲層，繪制元件外形輪廓。

（3）創(chuàng)建后，重新命名新的封裝。新封裝可導(dǎo)入所需要的元件中。

4、對電路圖進行編譯

當(dāng)一切做好后，對文件進行編譯。在項目下，分別選擇第一個和第二個標(biāo)題，然后再Message中查看是否有錯誤，和必要的Warning。確定無誤后，進行下一步。制作印制電路板。

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圖1原理圖

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二：印制電路板（PCB設(shè)計）1、創(chuàng)建PCB圖2、導(dǎo)入原理圖設(shè)計

在設(shè)計下選擇第二個選項，在彈出的對話框內(nèi)選擇使變化生效，檢查成效的項目中是否有打紅叉的（有誤的一項），排除錯誤，然后單擊使變化生效。3、元件布局與調(diào)整

布局:布局分為自動布局和手動布局。

自動布局：在莫各層，先利用繪圖工具畫一個封閉的區(qū)域，然后在工具下，選擇放置元件，點擊自動布局，等布局完畢。

手動布局：將生成的圖內(nèi)的元件拖入編輯區(qū)內(nèi)，放置在合適的位置即可。將原件集中擺放后重定義PCB板形狀4、自動布線

選擇自動布線下的第一個選項，然后點擊，在出現(xiàn)的對話框內(nèi)可以對各種線進行設(shè)置。

以下為PCB板頂部走線及底部走線示意圖及三維圖，以上為制圖方法，及相應(yīng)的操作，其他圖制作方法類似，在此不再贅述。5、標(biāo)注PCB板尺寸，顯示三維PCB板示意圖及元件清單

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圖1PCB走線示意圖

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圖13DPCB板

PCB3D視圖1（頂層）

（頂層向左翻轉(zhuǎn)后）PCB3D視圖1（底層）

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圖2原理圖

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圖2PCB走線示意圖

圖23DPCB板

PCB3D視圖2（頂層）

（頂層向左翻轉(zhuǎn)后）PCB3D視圖2（底層）

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圖3原理圖

圖3PCB板走線示意圖

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圖33DPCB板

PCB3D圖3（頂層）

（頂層向左翻轉(zhuǎn)后）PCB3D視圖3（底層）

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【問題及解決辦法】

1、原理圖常見錯誤

（1）管腳的連線出現(xiàn)重疊，會導(dǎo)致信號無法正確輸入（2）元件跑到圖紙界外：沒有在元件庫圖紙中心創(chuàng)建元件2、PCB中常見錯誤

（1）原理圖中元件使用了PCB庫中沒有的封裝（2）原理圖中元件使用了PCB庫中名稱不一致的封裝

以上錯誤可能會導(dǎo)致三維圖中出現(xiàn)大面積陰影，此時需要更換封裝。

【實習(xí)心得】

這一周是電子CAD實習(xí)，為期一周的實訓(xùn)結(jié)束了。

實習(xí)的目的就是鍛煉我們的實際動手能力。這次實訓(xùn)是為了讓我們更了解的使用ProtelDXP201*這個軟件。

ProtelDXP201*已不是單純的PCB（印制電路板）設(shè)計工具，而是由多個模塊組成的系統(tǒng)工具，分別是SCH（原理圖）設(shè)計、SCH（原理圖）仿真、PCB（印制電路板）設(shè)計、AutoRouter（自動布線器）和FPGA設(shè)計等，覆蓋了以PCB為核心的整個物理設(shè)計。該軟件將項目管理方式、原理圖和PCB圖的雙向同步技術(shù)、多通道設(shè)計、拓樸自動布線以及電路仿真等技術(shù)結(jié)合在一起，為電路設(shè)計提供了強大的支持。

在此次實習(xí)之前我從來沒有接觸過這類的軟件，第一天剛開始實

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習(xí)的時候，完全是一竅不通，但通過這幾天的學(xué)習(xí)，我已經(jīng)可以基本畫出所需要的電路原理圖，PCB圖以及3D圖。

這是一個很有成就感的過程。從第一天，認識軟件，了解如何創(chuàng)建項目，如何放置元件，畫線路，創(chuàng)建元件庫，畫自定義的元件到制作PCB板，自動布局，手動布局，自動布線再到最后的顯示三維模型。說實話，當(dāng)我第一次看到自己畫的圖成功的變成3D圖形的時候，那種成就感和欣喜是無法表達的。所以我漸漸的喜歡上了這個軟件，喜歡一張一張的找圖去畫，和同學(xué)研究各個功能，提高了自己畫圖的速度和質(zhì)量。

這是一款很強大的軟件，直到實習(xí)的最后一天，我也還有好多沒有弄懂的功能，突然感覺實習(xí)的時間太短了，還想再多學(xué)一些。真希望以后還能有機會多接觸這類的實習(xí)，讓我們在學(xué)習(xí)理論知識的同時，也能更多的學(xué)一些實際一些的東西，與理論相結(jié)合，豐富我們的實際操作和動手能力

總之，經(jīng)過此次實習(xí)，我受益良多，將對我以后的學(xué)習(xí)生活產(chǎn)生深遠的影響，同時也十分感謝老師的耐心教導(dǎo)和幫助。

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