Altium Designer 6 電路設(shè)計(jì)_多路搶答器設(shè)計(jì)

1、Altium Designer 6 電路設(shè)計(jì)大型作業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)課題：多路搶答器設(shè)計(jì)班級(jí) ：應(yīng)用電子090132姓名：指導(dǎo)教師：2010年12月17日摘 要隨著電子技術(shù)的迅速開(kāi)展，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的應(yīng)用使印制電路板PCB)的布線更加精密和復(fù)雜，因此很多廠商都推出了自己的電子線路CADComputer Aided Design計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，其中Protel以其界面友好、功能完善、操作簡(jiǎn)單、易學(xué)易用等優(yōu)點(diǎn)，在EDAElectronic Design Automation電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域得到廣泛使用，深受廣闊電子愛(ài)好者歡迎并作為首選的軟件。Altium Designer 6是原Pro

2、tel軟件開(kāi)發(fā)商Altium(澳大利亞公司于2006年推出的一體化的電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，主要運(yùn)行在Windows XP、Win7操作系統(tǒng)上。1988年，Protel Technology公司設(shè)計(jì)的DOS版電路設(shè)計(jì)軟件以其“易學(xué)、實(shí)用的特點(diǎn)受到廣闊電路設(shè)計(jì)人員的歡迎。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，Protel Technology公司及時(shí)推出了基于Windows的Protel軟件版 。1994年和1997年分別推出了版和版 。1998年P(guān)rotel公司推出了Protel 98，特別是出色的自動(dòng)布線功能得到了用戶的支持 。1999年和2000年分別推出了Protel 99 和Protel 99SE。 前 言

3、電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic Design Automtion, EDA)技術(shù),是將電路設(shè)計(jì)中各種工作交由計(jì)算機(jī)來(lái)協(xié)助完成,是在電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design,CAD)技術(shù)根底上開(kāi)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)。它集計(jì)算機(jī)、電子、信息和計(jì)算機(jī)輔助制造Computer Aided Manufacturing，CAM、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試Computer Aided Test，CAT等技術(shù)于一體，不僅具有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)能力，而且具有測(cè)試、分析及管理的功能。它改變了以往采用定量計(jì)算和電路實(shí)驗(yàn)為根底的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，使電路的分析與設(shè)計(jì)方法發(fā)生了重大的變革、Protel系列軟件已擁有

4、大量的用戶群，已經(jīng)成為電路設(shè)計(jì)者必備的根底工具之一。Altium Designer 6.x是Altium公司最新一代的板級(jí)電路設(shè)計(jì)程序，除了全面繼承包括Protel 99SE、Protel DXP在內(nèi)的先前一系列版本的功能和優(yōu)點(diǎn)外，還增加了許多改進(jìn)和很多高端功能。它將原理圖繪制、電路仿真、集成化印制電路板Printed Circuit Board，PCB設(shè)計(jì)、涉及規(guī)那么檢出、文檔報(bào)表輸出、可編程序器件及邏輯器件設(shè)計(jì)等完美融合，為用戶提供了全面的設(shè)計(jì)解決方案，是電子線路設(shè)計(jì)者首選的EDA設(shè)計(jì)軟件。Altium Designer 6.0，它是完全一體化電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的下一個(gè)版本。Altium D

5、esigner 是業(yè)界首例將設(shè)計(jì)流程、集成化PCB 設(shè)計(jì)、可編程器件如FPGA設(shè)計(jì)和基于處理器設(shè)計(jì)的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)功能整合在一起的產(chǎn)品。 Altium Designer 6.0以強(qiáng)大的設(shè)計(jì)輸入功能為特點(diǎn)，在FPGA和板級(jí)設(shè)計(jì)中，同時(shí)支持原理圖輸入和HDL硬件描述輸入模式；同時(shí)支持基于VHDL的設(shè)計(jì)仿真，混合信號(hào)電路仿真、布局前/后信號(hào)完整性分析.Altium Designer 6.0的布局布線采用完全規(guī)那么驅(qū)動(dòng)模式，并且在PCB布線中采用了無(wú)網(wǎng)格的SitusTM拓?fù)溥壿嬜詣?dòng)布線功能；同時(shí)，將完整的CAM輸出功能的編輯結(jié)合在一起。 多路搶答器電路是就是在Altium Designer 6軟件下經(jīng)

6、過(guò)原理圖繪制、電路仿真、集成化印制電路板Printed Circuit Board，PCB設(shè)計(jì)和集成化印制電路板Printed Circuit Board，PCB3D效果圖設(shè)計(jì)等完成電路的設(shè)計(jì)。利用電路仿真來(lái)檢測(cè)電路是與否能正常使用。目 錄第1章 原理圖設(shè)計(jì)51.1 工程文件建立51.2 原理圖圖樣設(shè)計(jì)6原理圖元件庫(kù)裝載71.4 元件放置與調(diào)整91.5原理圖布局與連線1010第2章 元件封裝繪制11 112.2啟動(dòng)PCB Lbrary 122.3繪制元件封裝12第3章 PCB 電路設(shè)計(jì)133.1新建PCB文件133.2 元件封裝修改153.3 元件封裝網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)入15 手工布局163.5 自動(dòng)布線

7、173.6 補(bǔ)淚滴193.7 敷銅193.8 放置安裝孔203.9 3D顯示20總 結(jié) 22參考文獻(xiàn)22第1章 原理圖設(shè)計(jì)新建工程工程文件啟動(dòng)Altium Designer6,執(zhí)行主菜單File/New/ Project /PCB Project后，Projects面板出現(xiàn)一個(gè)，新的工程文件。如圖1. 圖 1.1 PCB工程文件創(chuàng)立對(duì)話框保存工程文件，執(zhí)行主菜單File/Save Project As找到“電子CAD大型作業(yè)設(shè)計(jì)文件夾，并將文件命名為“,如圖1.2，所示，單擊“確定完成保存。 圖1.3 原理圖編輯窗口 圖1. 2 保存文檔對(duì)話框新建原理圖 執(zhí)行主菜單File/New/Schem

8、atic,啟動(dòng)原理圖編輯器，進(jìn)入原理圖編輯窗口，如圖1.3所示。系統(tǒng)默認(rèn)的文件名為“。執(zhí)行菜單命令File/Save，在彈出對(duì)話框中找到“電子CAD大型作業(yè)設(shè)計(jì)文件夾，并將原理圖命名為“多路搶答器電路圖，單擊“保存按鈕完成保存。這時(shí)在Projects面板中會(huì)看到一個(gè)名為“原理圖文件已參加到“當(dāng)中了，如圖1.4所示。圖1.4 保存后的“多路搶答器電路原理圖原理圖圖樣設(shè)計(jì) 圖 1.5 “Document Options對(duì)話框執(zhí)行菜單欄“DesignDocument Options命令，或雙擊原理圖的邊框,翻開(kāi)“Document Options對(duì)話框，如圖1.5所示。在該對(duì)話框中單擊“Standar

9、d styles右側(cè)下拉按鈕選擇A4，“Snap(捕獲柵格)設(shè)置為5，Visible(可視柵格)設(shè)置為10，“Gird Range電氣柵格置為4，“Sheet Color工作區(qū)顏色，此處默認(rèn)為白色，“Border Color(邊框顏色)。原理圖元件庫(kù)裝載多路搶答器電路中所包含元器件類型有：電阻、電容、發(fā)光二極管、三極管、開(kāi)關(guān)常用元件在集成庫(kù) Miscellanous Devices.LntLib 中均可找到。默認(rèn)情況下，創(chuàng)立原理圖文件時(shí)，該庫(kù)會(huì)自動(dòng)加載，有的元件庫(kù)需要加載。在原理圖下方，依次單擊“SystemLibraries或可以執(zhí)行菜單命令DesignBrowse Library，系統(tǒng)將彈

10、出如圖7所示的元件庫(kù)管理器。調(diào)處Libraries工作面板，在Libraries工作面板上單擊Libraries，彈出如圖1.6所示。在圖1.6所示的Libraries工作面板中單擊【Libraries】按鈕，也可以直接執(zhí)行菜單命令DesignAddRemove Library。系統(tǒng)將彈出如圖1.7所示的“Available Libraries對(duì)話框；調(diào)處 圖1.7 “Available Libraries對(duì)話框 圖1.6 調(diào)出Libraries工作面板 在不需要的原理庫(kù)后去掉“單擊【Install】按鈕，找到所需元件庫(kù)Query Result，選中后單擊【翻開(kāi)】按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。如圖1.8所

11、示。 圖1. 8 “Query Result元件庫(kù)的添加元器件的放置與調(diào)整所示。單擊放置電阻R1。光標(biāo)變?yōu)槭?，此時(shí)按下Tab鍵，設(shè)置元件屬性，彈出如圖1.10所示的“Component Properties對(duì)話框。 圖1.8 圖1. 9在圖1.9中設(shè)置標(biāo)號(hào)Designator：R1、標(biāo)示值Value：1K。Comment(標(biāo)注)：不可視。單擊“OK按鈕。按同樣的方法放置其它按鈕。 電源、接地符號(hào)和信號(hào)源單擊連線工具欄的快捷按鈕，旁按鈕，找到。光標(biāo)變?yōu)槭譅?。如圖1.10。此時(shí)按下Tab鍵彈出“Power Port 其屬性對(duì)話框，如圖11所示。編輯后單擊OK確定退出。用類似方法放置接地符號(hào)。

12、圖1.10 圖1.11 “Power Port 屬性對(duì)話框. 調(diào)整元件位置，布局如圖1.12所示。圖1. 12元件布局原理圖布局與連線單擊菜單Place/Wire，或者在圖紙內(nèi)單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Place/Wire原理圖編輯器處于連線狀態(tài)。鼠標(biāo)變?yōu)槭中巍Ｒ苿?dòng)鼠標(biāo)指針至連線起點(diǎn)，單擊鼠標(biāo)左鍵，確定導(dǎo)線起點(diǎn)依次連接各個(gè)元器件。放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)單擊“Wiring工具欄內(nèi)的放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)按鈕，光標(biāo)變?yōu)槭譅畎聪耇ab鍵彈出“Power Port 其屬性對(duì)話框如圖1.15所示。在Net設(shè)置為：+9V,同樣方法放置GND。 圖1.15“Power Port 屬性對(duì)話框放置文本框輸入“多路搶答器電路圖保存。最終

13、繪制原理圖如圖1.16所示圖1.16多路搶答器電路圖第二章 元件封裝繪制啟動(dòng)單擊菜單File/New/ Library /PCB Library，如圖2.1.，進(jìn)入元件庫(kù)編輯器。圖2.1啟動(dòng)原理圖封裝庫(kù)編輯器命名“多路搶答器封裝庫(kù)，保存.2在編輯器中單擊右鍵，依次單擊“OptionsLibrary Options進(jìn)入Board Options對(duì)話框，設(shè)置在元件封裝編輯區(qū)中，可見(jiàn)柵格1(Grid 1)設(shè)置為50mil，可見(jiàn)柵格2(Grid 2)設(shè)置為100mil。 如圖2.2所示。圖2.2 Board Options對(duì)話框2.2啟動(dòng)PCB Library2.編輯器右下角單擊“PCB/PCB Li

14、brary調(diào)出PCB Library面板。.2在PCB/PCB Library面板中，右單擊“PCBCOMPONE/New Blank Componet,系統(tǒng)自動(dòng)彈出“PCB Library Componet 如圖2.2所示。Name 輸入元件封裝名“R?，單擊OK. 圖 2.3啟動(dòng)PCB Library對(duì)話框2.3繪制元件封裝單擊中 繪制電阻封裝。2.3.1 放置第一個(gè)焊盤(pán)執(zhí)行菜單命令PlacePad，或者單擊放置工具欄的中按鈕，啟動(dòng)命令后，光標(biāo)變成十字形狀，按Tab系統(tǒng)彈出焊盤(pán)屬性對(duì)話如圖2.4所示。焊盤(pán)布置在(0，0)位置，形狀為方形，設(shè)置如下內(nèi)容。Degnoter:1,X-Size50

15、mil, Y-Size50mil。Round。Laywer:Miulti-Layer。.Net:No Net。單擊“OK。相同的方法放置其它焊盤(pán)。繪制電阻如圖2.5所示圖2.4 焊盤(pán)屬性設(shè)置圖2.5 電阻封裝圖按照相同方法繪制其它元件封裝圖，并保存。第三章PCB電路設(shè)計(jì)新建PCB文件在Files面板中，在New from template欄中選擇PCB Board Wizard 選項(xiàng)，翻開(kāi)PCB創(chuàng)立向?qū)?，利用向?qū)?chuàng)立一個(gè)尺寸為4500mil×2200mil禁止布線邊界為50mil的電路板，重命名為“穩(wěn)壓電源PCB并保存文件，如圖3.1.所示。 圖3 .1“Files面板 3.1.2依

16、次單擊按鈕，其中在顯示自定義電路板對(duì)話框，如圖3.2所示。設(shè)置PCB為2000×1500的矩形電路板。 圖3.2 電路板層數(shù)設(shè)置對(duì)話框圖 3.3 自定義電路板選項(xiàng)單擊按鈕，顯示電路板層數(shù)設(shè)置對(duì)話框，如圖3.3所示。設(shè)置信號(hào)層(Signal Layers)數(shù):2和電源層(Power Planes)數(shù):2。其他設(shè)置選擇默認(rèn)，依次單擊，最后單擊.。元件封裝修改。3.2.1修改原件封裝，在原理圖中雙擊電阻R1,系統(tǒng)自動(dòng)彈出對(duì)話框，在該對(duì)話框中雙擊"Footprint彈出如圖3.4所示框?！癓ibrary Path選擇“應(yīng)用電子090132關(guān)志超/電子CAD大型作業(yè)設(shè)計(jì)/多路搶答器封

17、裝庫(kù)PcbLib.。在Name:鍵入：R? 按相同的方法修改其他元件封裝，保存。圖3.4 電阻封裝加載 導(dǎo)入元件封裝與網(wǎng)絡(luò)在PCB環(huán)境中執(zhí)行菜單命令DesignImport Changes From多路搶答器電路圖.Prjpcb，這時(shí)將彈出“Engineering Chang Order工程改變順序?qū)υ捒?，如下列圖圖 “Engineering Chang Order工程改變順序?qū)υ捒?2在彈出的“Engineering Change Order對(duì)話框中，依次單擊【Validate】、【Execute Changes】按鈕，導(dǎo)入元件封裝與網(wǎng)絡(luò)，如下列圖 圖 導(dǎo)入元件封裝與網(wǎng)絡(luò)后的效果3.4手工布

18、局，。選中被排列的元件，執(zhí)行菜單EditAlign或執(zhí)行工具欄按鈕，進(jìn)行手工布局下各子菜單命令，以整齊美觀為標(biāo)準(zhǔn)選擇實(shí)際需要的排列方式即可完成。調(diào)整后的效果如圖3.7所示。 圖3.7手工調(diào)整后布局效果自動(dòng)布線3執(zhí)行菜單命令DesignRules，翻開(kāi)如下列圖的“PCB Rules and constraints Editor PCB規(guī)那么和約束編輯對(duì)話框。在Routing項(xiàng)中Width子項(xiàng)設(shè)置布線寬度規(guī)那么，鼠標(biāo)右鍵選擇New Rule.創(chuàng)立新的規(guī)那么，重命名Name為GND，選擇Net為GND，設(shè)置線寬為20mil，。用同樣方法創(chuàng)立并設(shè)置+9V網(wǎng)絡(luò)的布線寬度規(guī)那么，并單擊【Apply】按鈕應(yīng)

19、用規(guī)那么。如下列圖 圖 PCB Rules and constraints Editor 圖 +9V網(wǎng)絡(luò)布線規(guī)那么設(shè)置3在“PCB Rules and constraints Editor單擊：“Elearance選項(xiàng)+翻開(kāi)Elearance子菜單 為20mil,。如圖3執(zhí)行菜單命令A(yù)uto RouteAll，翻開(kāi)如圖13所示的“Situs Routing Strategies自動(dòng)布線設(shè)置對(duì)話框。單擊【Routing All】按鈕，程序就開(kāi)始對(duì)電路板進(jìn)行自動(dòng)布線，同時(shí)翻開(kāi)Message窗口顯示自動(dòng)布線信息。如下列圖 圖平安間距設(shè)置圖 自動(dòng)動(dòng)布線設(shè)置對(duì)話框 圖 自動(dòng)布線信息窗口圖布線完成后的電路

20、圖 補(bǔ)淚滴.1執(zhí)行菜單命令Tools/Teardrops.翻開(kāi)“Teardrop Options對(duì)話框，如下列圖。對(duì)在該對(duì)話框中對(duì)補(bǔ)淚滴選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置。焊盤(pán)D2-1經(jīng)過(guò)補(bǔ)淚滴操作，放大后效果如下列圖。 圖 “Teardrop Options對(duì)話框 圖 焊盤(pán)D2-1放大效果 放置多邊形覆銅執(zhí)行菜單命令Place/Polygon Pour.，鼠標(biāo)變成十字光標(biāo)，在需要覆銅區(qū)圈出封閉圖形。如圖3.14圖 覆銅后PCB板 放置安裝孔在電路板四個(gè)角放置焊盤(pán)設(shè)置屬性為X-Size為100mil，Y-Size為100mil，Hole Size為80mil，圓形，Multi-Layer，所屬網(wǎng)絡(luò)分別為無(wú)網(wǎng)絡(luò)。保存 3D顯示執(zhí)行菜單命令View/Legacy 3D，可生成PCB的3D顯示文件如圖。圖 多路搶答器3D視圖 總 結(jié)通過(guò)這次作業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)Altiu