电子电路CAD设计实验报告一、二、三_cad电子设计实验报告
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实验项目一：Altium Designer 10.0软件的安装以及熟悉软
件开发环境
一、实验目的：
1.体会Altium Designer 10.0的基本操作，熟悉各元器件的应用技巧。2.学会绘制电路原理图的基本步骤以及方法与技巧。3.掌握原理图元件的属性设置
二、实验仪器：
计算机、Altium Designer软件
三、实验学时：4学时
四、实验的主要步骤：
一、创建原理图设计文件
1）创建项目文件。执行选单命令“FileNewPCB Project”。
2）通过“另存为”命令将创建的项目文件重命名。执行选单命令“FileNew Save Project”或“FileNewSave Project As”。
3）创建原理图编辑文件。执行选单命令FileNewSchematic。4）执行选单命令FileSave。
二、设置图样参数
在原理图设计窗口单击右键，屏幕上出现快捷选单，单击“Document Options…”，出现“文件选项”对话框。在“Standard ”栏选择右边的选项，将默认的图样幅面“B”改为“A4”
三、载入元件库
四、放置元件
单击“Wiring” 工具栏内的放置元件
按钮，会出现“Place Part”对话框。也可在选单栏单击“PlacePart…”；还可以在原理图设计画面上单击鼠标右键，在出现的快捷选单中选择“Place Part…”
五、编辑元件属性
双击要编辑的元件符号，会弹出元件属性“Component Properties”对话框。
六、放置电源和接地符号
执行选单命令Place Power Port命令，光标变为十字状，并拖有一个电源或地符号，按下Tab键，弹出的“Power Port”对话框进行编辑设置。
七、放置连线和节点
执行选单命令Place wire和PlaceJunction，也可按工具栏中的按钮操作。
八、放置网络标号
单击“Wiring”工具栏内的放置网络标号
按钮，光标变为十字状，并拖着一个网络标号字符串，按下键盘上的Tab按钮，在弹出的“Net Label”对话框中进行修改，然后单击“OK”按钮，再将光标移到要放置网络标号的的导线上，单击鼠标左键即可定位，从而完成电路一个网络标号的放置。
九、画图案和放置文字可单击实用工具栏下拉“Drawing”命令中单击
按钮，光标变成十字状，并在其右上角有一个虚框，这时再按下Tab键，在对话框“Text”栏中填入文字“ZDQ.SCHDOC”，通过编辑文字对话框“Font”栏中“Change…”可以改变编辑文字的字体和大小。将光标移到合适的位置单击左键，完成文字放置，然后单击右键退出放置图形状态。
五、实验结果：
六、实验心得：
实验过程中，有一些电路元器件不知道在哪里找，这是因为对Altium Designer软件不熟练所致，只有熟练掌握软件操作才能流畅地完成实验。另外注意保存的文件名称。
实验项目二：绘制原理图及原理图元件
一、实验目的：
1．了解自顶向下的设计方法。2．掌握绘制层次原理图的方法和流程
二、实验仪器：
计算机、Altium Designer软件
三、实验学时：6学时
四、实验的主要步骤：
1.根据新建工程文件的方法，新建工程文件，并在指定目录下保存为“本人名字-实验.PrjPCB”；在该工程文件中新建原理图文件，.SchDoc”。
2.从菜单选择Design → Document Options，在此唯一需要修改的是将图纸大小（sheet size）设置为标准A4格式。
3.下面将介绍从默认的安装库中首先放置两个三极管Q1和Q2。
（1）从菜单选择View → Fit Document（热键V、D）确认设计者的原理图纸显示在整个窗口中。
（2）单击Libraries标签以显示Libraries面板。
（3）Q1和Q2是型号为NPN的三极管，该三极管放在Miscellaneous Devices.IntLib集成库内，所以从Libraries面板“安装的库名”栏内，从库下拉列表中选择Miscellaneous Devices.IntLib来激活这个库。
（4）使用过滤器快速定位设计者需要的元件。默认通配符（*）可以列出所有能在库中找到的元件。在库名下的过滤器栏内键入c*设置过滤器，将会列出所有包含“c”的元件。
4.在列表中单击NPN以选择它，然后单击Place按钮。另外，还可以双击元件名。光标将变成十字状，并且在光标上“悬浮”着一个三极管的轮廓。现在设计者处于元件放置状态，如果设计者移动光标，三极管轮廓也会随之移动。
5.在原理图上放置元件之前，首先要编辑其属性。在三极管悬浮在光标上时，按下TAB键，这将打开Component Properties（元件属性）对话框，现在要设置对话框
选项如图2-9所示。
6.在对话框Properties单元，在Designator栏中键入Q1以将其值作为第一个元件序号。
7.设计者创建元件之前，需要创建一个新的原理图库来保存设计内容。这个新创建的原理图库可以是分立的库，与之关联的模型文件也是分立的。另一种方法是创建一个可被用来结合相关的库文件编译生成集成库的原理图库。使用该方法需要先建立一个库文件包，库文件包（.LibPkg文件）是集成库文件的基础，它将生成集成库所需的那些分立的原理图库、封装库和模型文件有机地结合在一起。
8.执行 File → New → Project → Integrated 新建的库文件包，默认名为Integrated_Libraryl.LibPkg。
9．在Projects面板上右击库文件包名，在弹出菜单上单击Save Project As命令，在弹出的对话框中使用浏览功能选定适当的路径，然后输人名称New Integrated_ Library1.LibPkg，单击Save按钮。注意如果不输人后缀名的话，系统会自动添加默认名。
10．添加空白原理图库文件。执行File → New → Library → Schematic Library命令，Projects面板将显示新建的原理图库文件，默认名为Schlibl.SchLib。自动进入电路图新元件的编辑界面，如图：
11.设计者可在一个已打开的库中执行Tools→New Component命令新建一个原理图元件。由于新建的库文件中通常已包含一个空的元件，因此一般只需要将Component_1重命名就可开始对第一个元件进行设计，这里以AT89C2051单片机（如图4-7所示）为例介绍新元件的创建步骤。在原理图新元件的编辑界面内：
（1）在SCH Library面板上的Components列表中选中Component_1选项，执行Tools→ Rename Component命令，弹出重命名元件对话框输入一个新的、可唯一标识该元件的名称，如AT89C2051，并单击“确定”按钮。同时显示一张中心位置有一个巨大十字准线的空元件图纸以供编辑。
（2）如有必要，执行Edit→Jump→Origin命令（快捷键J，O），将设计图纸的原点定位到设计窗口的中心位置。检查窗口左下角的状态栏，确认光标已移动到原点位置。新的元件将在原点周围上生成，此时可看到在图纸中心有一个十字准线。设计者应该在原点附近创建新的元件，因为在以后放置该元件时，系统会根据原点附近的电气热点定位该元件。
（3）可在“Library Editor Workspace”对话框设置单位、捕获网格(Snap)和可视网格(Visible)等参数，执行Tools→Document Options命令（快捷键T，D），弹出Library Editor Workspace对话框如图4-3所示。针对当前使用的例子，此处需要图4-3所示对话框中各项参数。选择Always Show Comment/Designator复选框，以便在当前文档中显示元器件的注释和标识符。单击Units标签，选中Use Imperial Unit System复选框，其它使用默认值，单击OK按钮关闭对话框。注意缩小和放大均围绕光标所在位置进行，所以在缩
放时需保持光标在原点位置。
（4）首先需定义元件主体。在第4象限画矩形框：1000*1400mil；执行Place→Rectangle命令或单击“ ”图标，此时鼠标箭头变为十字光标，并带有一个矩形的形状。在图纸中移动十字光标到坐标原点（0，0），单击鼠标左键确定矩形的一个顶点，然后继续移动十字光标到另一位置(100,-140)，单击鼠标左键，确定矩形的另一个顶点，这时矩形放置完毕。十字光标仍然带有矩形的形状，可以继续绘制其他矩形。
（5）元件引脚代表了元件的电气属性，为元件添加引脚的步骤如下。单击Place→Pin命令（快捷键P，P）或单击工具栏按钮“
”，光标处浮现引脚，带电气属性。放置之前，按Tab键打开Pin ProPerties对话框，如图所示。如果设计者在放置引脚之前先设置好各项参数，则放置引脚时，这些参数成为默认参数，连续放置引脚时，引脚的编号和引脚名称中的数字会自动增加。
五、实验结果：
六、实验心得：
在绘制原理图的过程中要注意元件库的加载以及元件的查找方法，在缺少所绘原理图元件时，我们要手动绘制该元件。
实验项目三： 印制电路板PCB设计
一、实验目的：
1.熟悉生成印刷电路板的基本步骤和方法 2.了解PCB设计流程、PCB工具栏使用。3.掌握自动布局与自动布线等知识。
二、实验仪器：
计算机、Altium Designer软件
三、实验学时：6学时
四、实验的主要步骤：
1.打开绘制完成的振荡器电路原理图。
2.新建一个PCB文档，打开PCB编辑器，单击PCB编辑窗口西方的“Keep-Out Layer”面板标签，在该层中执行Place/keepout/Track命令或者单击工具栏中的快捷按钮，绘制电路板的电气边框。
3.加载元器件库，在PCB编辑窗口内，单击“Libraries”面板标签打开元 器件库，在该面板中单击左上方的“Libraries”按钮，添加Miscellaneous Devices PCB元器件库，然后单击按钮Close按钮即完成PCB元器件库的加载。
4.在PCB编辑中执行Design/Import Changes From[PCB Project1.PrjPCB]命令并在出现的工程网络变化对话框中单击“Validate Changes”按钮，若状态栏一列中出现○√说明装入的元器件正确，再单击“Execute Changes”按钮将原理图加载到PCB编辑器中。
5.执行Tools/Auto Placement/Auto Placer命令，得到自动布线的结果。
6.手动元器件布局调整。执行Edit/Move/move命令，选中要移动的元器件，单击空格键进行旋转，直至找到自己想要的角度，再单击鼠标左键来放置元器件，手动调整元器件布局的结果。
7.执行Auto Route命令后，在随后弹出的对话框中选择默认值，单击“Route All”按钮，进行自动布线。布线完毕后，在PCN编辑器中，将显示如图5-5所示的自动布线电路版图。
8.执行View/Board in 3D命令，系统将自动生成一个3D 的效果图 9.布线规则检查，完成后保存。
10.新建“.Schlib”的原理图，绘制原理图元件库。产生一个新的封装库文件。方法如下：选择主菜单中的“File”→“New”→“library”→“PCBlibrary”命令，在“.PrjPcb”项目中新建一个名称为“PCB1.Pcblib”的封装库文件。在新建的封装库文件上单击鼠标右键，在弹出的下拉菜单中选择“Save”命令，打开“Save[PCB1.Pcblib]As”对话框。在“Save[PCB1.Pcblib]As”对话框的“文件名”编辑框中输入“名称”，单击“保存”按钮，将新建的PCB文档保存为“.Pcblib”文件。
11.在主菜单中选择“place”→命令，放置元件外形以及焊盘。
五、实验结果：
六、实验心得：
实验过程中，有一些电路元器件不知道在哪里找，这是因为对Altium Designer软件不熟练所致，只有熟练掌握软件操作才能流畅地完成实验。
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