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| 《Altium Designer 16电路设计》第十一章 保险柜防盗电路设计实例 |
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第十一章 保险柜防盗电路设计实例教学内容原理图绘制元器件封装绘制PCB电路板布局及布线11.1 从Schematic到PCB的设计流程11
.1.1 创建工程文件 选择菜单栏中的【文件】→【New（新建）】→【Project（工程）】命令，弹出“New
Project（新建工程）”对话框，建立一个新的PCB项目。11.1 从Schematic到PCB的设计流程11.1.1 创建
原理图文件 选择菜单栏中的【文件】→【New（新建）】→【原理图】命令，新建一个原理图文件。11.1 从Schemat
ic到PCB的设计流程11.1.2 加载元器件（1）加载元件库 打开右侧的“库”面板，单击 “Liararies”
按钮，弹出“可用库”对话框，选择“工程”选项卡，单击“添加库”按钮，加载所选的库 11.1 从Schematic到PCB的
设计流程（2）查找元件 由于芯片CD4013无法确定元件库，因此单击“search”按钮，弹出“搜索库”对话框，输入关键字并
查找11.1.2 加载元器件11.1 从Schematic到PCB的设计流程11.1.2 加载元器件（3）放置芯片
选中“CD4013BCSJ”,单击“Place CD4013BCSJ”按钮，弹出“Confirm（确认）”对话框，确认加载元件
所在元件库。11.1 从Schematic到PCB的设计流程 11.1.2 加载元器件 （4）修改芯片标识符及编辑引脚
在原理图中显示浮动的芯片，按Tab键，弹出元件属性对话框，在“Designator(标识符)”文本框中输入“IC5”，
在“Comment（内容）”文本框中输入“CD4013”11.1 从Schematic到PCB的设计流程 11.1.2 加载元
器件（4）修改芯片标识符及编辑引脚11.1 从Schematic到PCB的设计流程 11.1.2 加载元器件（4）修改芯片标识
符及编辑引脚放置芯片CD4013编辑引脚后的芯片CD4013 注意：拖动元件管脚时可按下空格键可旋转管脚，但十字光标一定
要朝外，否则电气连接不上，读者要切记！编辑元件管脚后，勾选（锁定引脚）复选框，重新将引脚锁定。11.1 从Schematic到PC
B的设计流程 11.1.3 输入原理图（1）放置电阻 ①选择“Miscellaneous Devices.IntL
ib”为当前库，在“库”面板中，在过滤器中输入“RES2”，选择元件列表中的“RES2”，单击“Place RES2”按钮后转到元
件摆放状态，光标呈十字状，光标上“悬浮”着一个电阻轮廓。按Tab键，设置属性。 ②在“Desingator（标识符）”文
本框中输入“R1”作为第一个电阻元件序号。确认封装正确。在“Comment（内容）”下拉列表框右侧，取消选中Visib复选框，并使
其不可视。 ③单击 (参数）选项中的“Value（值）”栏的Value值，直接输入“100”，如图所示。单击按钮，回到放
置模式，按空格键可以选中器件，将R1移动到合适的位置后单击左键放下器件。 ④用同样方法摆放其余电阻，注意修改电阻阻值。1
1.1 从Schematic到PCB的设计流程 11.1.3 输入原理图（1）放置电阻放置电容、晶体二极管、晶体三极管、晶振、
发光二极管、热敏电阻、继电器、整流桥堆、开关、扬声器、IC2 LM7809芯片、电源等元件和放置电阻方法相同，其中Header 2
在常用接插件杂项库Miscellaneous Connectors.IntLib可以找到，具体操作过程这里不做赘述，结果如图11-
15所示。 （2）编辑库文件 1)、选择【文件】→【New（新建）】→【库】→【原理图库】命令，新建库文件11.1 从
Schematic到PCB的设计流程 11.1.3 输入原理图 2）选择【文件】→【保存为】命令，保存新建库文
件到目录下文件夹下，命名为“电位器.SchLib” 11.1.3 输入原理图11.1 从Schematic到PCB的设计流程
3）在左侧“SCH Library（SCH库）”画板的“器件”栏单击“添加”按钮，打开“New Component Name
（新元件命名）”对话框，在该对话框中将元件重命名为RP,如图11-18所示。然后单击“确定”按钮退出对话框，在图11-19所示的“
SCH Library（SCH库）”画板中显示新添加的元件。11.1 从Schematic到PCB的设计流程 11.1.3 输
入原理图11-19 SCH Library工作面板 图11-18 新元件命名图11.1 从Schematic到PCB的设计流程
11.1.3 输入原理图4)绘制原理图符号 ①选择【放置】→【矩形】命令，这时光标变成十字形状，在图纸上绘制一个矩形
，如图11-20所示。 ②双击所绘制的弧线，打开“长方形”对话框在该对话框中，设置所画矩形的参数，包括矩形的右上角点坐标（1
0,4）、左下角（-10，-4）、板的宽度Small、填充色和板的颜色，如图11-22所示。矩形修改结果如图11-23所示。图11
-20 绘制矩形图11-22 “长方形”对话框图11-23 修改后的矩形11.1 从Schematic到PCB的设计流程
11.1.3 输入原理图 4)绘制原理图符号 ③选择【放置】→【线】命令，这时光标变成十字形状，按下Ta
b键，弹出“PolyLine（多线段）”对话框，如图11-24所示。在图纸上绘制一个如图11-25所示的带箭头竖直线。图11-25
绘制直线图11-24 设置线属性11.1 从Schematic到PCB的设计流程 11.1.3 输入原理图
5）绘制引脚 选择【放置】→【引脚】命令，按下Tab键，出现“管脚属性”对话框，如图11-26所示，编辑管脚属性
，绘制引脚如图11-27所示。图11-27 绘制直线和引脚图11-26 设置引脚属性11.1 从Schematic到PCB的设
计流程 11.1.3 输入原理图 6）添加封装 单击绘图区下方
选项中的“添加”按钮，系统将弹出如图11-28所示的“添加新模型”对话框，单击“确定”按钮，弹出
“PCB模型”对话框，如图11-29所示。单击“浏览”按钮，在弹出的“浏览库”对话框中选择封装VR5，如图11-30所示，单击“确
定”按钮，添加完成后的“PCB模型”对话框如图11-31所示。图11-28 “添加新模型”对话框图11-29 “PCB模型”对
话框 图11-30 “浏览库”对话框 图11-31 添加完成后的“PCB模型” 对话框11.1 从
Schematic到PCB的设计流程 11.1.3 输入原理图 7)保存。选择【文件】→【保存】命令
，电位器元件就创建完成了。 单击【放置】工具栏中的 （放置线）按钮，放置导线，完成连线操作；单击【放置】工具
栏中的 （Vcc电源符号）按钮，放置电源。完成后的电路原理图如图11-34所示。11.2 编译工程及查错 （1）
编译参数设置 ①选择【工程】→【工程参数】命令，弹出工程属性对话框，如图11-35所示。在“Error Repor
ting（错误报告）”选项卡的“Violation Type Description（障碍类型描述）”类表框中罗列了网络构成、原理
图层次、设计错误类型等报告错误。②选择“Connection Martix（电气连接矩阵）”选项卡，如图11-36所示。矩阵的上部
和右边所对应的元件引脚或端口等交叉点为元素，元素所对应的颜色表示连接错误类型。绿色表示无报告、黄色表示警告、橙色表示错误、红色表示
致命错误。当光标移动到这些颜色元素中，光标将变成小手形状，连续单击该元素，可以设置错误报告类型。11.2 编译工程及查错11
.2 编译工程及查错 ③选择“Comparator（差别比较器）”选项卡，如图11-37所示。在“差别类型描述”列
表框中设置元件连接、网络连接和参数连接的差别比较类型。差别比较类型有Ignore Differences（忽略差别）和Find D
ifferences（发现差别）两种。本例选用默认参数。（2）完成编译标签 选择【工程】→【设计工作区】→【编译所有的
工程】命令，在弹出的菜单中选择“Navigator（导航）”，如图11-38所示。11.2 编译工程及查错
在上半部分的Documents for保险柜防盗电路.PrjPcb中选择一个文件，然后单击右键，在弹出的菜单中选择“全部编译”命令
，可以对工程进行编译，并弹出如图11-39所示的“Message（信息）”提示面板。然后在具体的错误提示上单击，将会在下方显示详细
错误提示信息。11.3 设计电路板 11.3.1 创建PCB文件 （1）在“Files（文件）”面板中的“
从模板新建文件”栏中，单击“PCB Board Wizard（印制电路板向导）”按钮，弹出“PCB向导”对话框，单击“下一步”按钮
，进入到单位选取步骤，选择“英制的”单位模式，如图11-40所示。然后单击“下一步”按钮，进入到电路板类型选择步骤，选择自定义电路
板，即Custom类型，如图11-41所示。①②③④图11-40 选择单位图11-41 选择自定义电路板类型11.3 设
计电路板 （2）单击“下一步”按钮，对电路板的一些详细参数作设定，如图11-42所示。接下来的几步均采用系统默认设置，最后单击
“完成”按钮，得到如图11-43所示的PCB模型。图11-42 设置电路板参数图11-43 得到的PCB模型11.3 设
计电路板 11.3.2 编辑元件封装（1）选择【文件】→【新建】→【库】→【PCB元件库】命令，如图11-44所示。建立一个
新的封装文件，命名为“CD4075.PcbLib”。 （2）选择【工具】→【元器件向导】命令，系统将弹出如图11-45所示的
“Component Wizard（元器件向导）”对话框。 （3）单击“下一步”按钮，在弹出的选择封装类型界面中选择用户需要
的封装类型，如BGA或Capacitors封装。本例采用DIP封装，如图11-46所示。然后单击“”下一步按钮。接下来的几步均采用
系统默认设置。 （4）在系统弹出如图11-47所示的对话框中，设置引脚总数为14。图11-47 设置引脚数图11-48
命名封装界面 （5）在命名封装界面中为元件命名，如图11-48所示。图11-49 设计完成的元件封装 （6）返回
PCB编辑环境，选择【设计】→【添加/移除库】命令，在弹出的“添加库”对话框中单击按钮，将设计的库文件添加到工程库中，如图11-5
0所示。11.3 设计电路板 11.3.3 资料转移（1）单击编辑区下方板的“KeepOutLayer（禁止布线层）”
选项，将电路图数据转移到这个电路编辑区域中。（2）选择【设计】→【Import Changes Form 保险柜防盗电路.PrjP
cb】命令，弹出如图11-51所示的“工程更改顺序”对话框。（3）单击“生效更改”按钮，验证一下更新方案是否有错误，程序将验证结果
显示在对话框中，如图11-52所示。（4）单击“执行更改”按钮，执行更改操作，如图11-52所示。（5）单击“关闭“按钮，加载元件
到电路板后的原理图如图11-54所示。11.3 设计电路板 11.3.4 元件布局及布线（1）元件封装和网络表导入后，
下一步的工作就是PCB的元件布局和布线了。一般这两步工作我们都可以采用自动和手工相结合的方式来进行。首先采用系统自动布局，然后再手
工调整元件布局。手动布局的原则是将中心处理元件放在中间；外围电路元件就近放置；接插器件放置在电路板边框附近；发热量高的元件远离半导体元器件；晶振电路尽可能靠近单片机电路；继电器等容易产生干扰信号元件应远离单片机电路；同类型的元器件尽量摆放在一起等。本例采用自动布局和手动布局相结合，布局完成后的PCB文件如图11-55所示。（2）在布线之前，应设置布线规则，具体操作请参考前面章节设置PCB自动布线规则。①布线规则设置完成后，选择【自动布线】→【全部】命令，系统将弹出如图11-56所示的“Situs布线策略（布线位置策略）”对话框。②单击“” Route All按钮，进行全局性的自动布线。只需要很短的时间就可以完成布线，关闭“Messages（信息）”面板，得到布线完成后的PCB文件如图11-57所示。最后保存并退出。 |
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