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《电气制图CAD》实验指导书(第1次修订)赵葵银编湖南工程学院2004年12月前言本课程是一门面向应用的、培养学生运用CAD进行电路设计的基本技能的课程。通过实验，要求学生熟练运用CAD软件（Protel）进行电气图设计和印刷电路板设计，学完本课程，要求具有独立设计电子产品的能力，为电子工程设计打下良好的基础。《电气制图CAD》是一门工程技术类课程，是自动化专业的专业基础限修课。本课程讲授电气制图一般方法与制图国家标准、电气图设计系统（SCH）、印制电路板设计系统（PCB）三大部分。1、实验开设对象：自动化专业方向学生。2、实验的方式与基本要求：（1）．软件的基本操作。包括电气图设计系统SCH、印制板设计系统PCB、电气图元件库编辑系统（SCHLIB）、印制电路板设计系统元件封装库编辑系统（PCBLIB）的基本操作方式和文件管理等。（2）．电气图设计（SCH）与电气图元件库元件编辑。通过典型电气图设计，掌握用PROTEL软件设计电气图的一般方法和基本操作技巧、编辑的方法、文件输出等基本技能（3）．印制电路板PCB设计与PCB元件库编辑。掌握单面板、双面板设计的一般方法和技巧，为电子产品设计制作打下良好基础。同时掌握PCB元件库的编辑方法。3、实验总时数为20～22。共9个实验，其中带*部分的实验为多课时所做实验。4、若有条件，可安排一到两次实践性教学。5、因Protel软件发展很快，软件版本可能随时出现更新，其中有些操作步骤可能要发生变化。因编写时间仓促，书中纰漏与错误难免，望读者批评指正。编者2004年12月1实验一电路图设计（SCH）基本练习一、实验目的1、学习SCH程序的基本操作（设计库文件的建立、文档的建立、工作环境参数的基本操作、元件库的调入、放置电路元件）。2、熟悉SCH软件的基本界面（菜单、主工具栏、其他工具栏、状态栏、文件管理器）。3、熟练使用常用快捷键。4、绘制一个简单的电路图。5、文件保存。二、实验原理简述Protel软件是一个应用非常普及的电子CAD软件，具有强大的设计功能，它有电路图设计（SCH）、印制电路板设计（PCB）、电路图元件库编辑（SchLib）、印制电路板元件编辑（PcbLib）、电路仿真（SIM）、可编程逻辑设计（PLD）等几部分程序组成。通过一个简单的电路图设计（如图1所示），掌握SCH程序的基本操作和界面认识，熟练使用一些常用快捷键。三、实验内容与主要步骤1、启动程序，并新建文件库（*.ddb库文件）与图纸文件(*.sch文件)。2、设置图纸为A4图纸，其它参数采用默认参数。3、元件库的调入（先调入MiscellaneousDevice.ddb，本次实验只需用到该库）。4、放置元件。5、连线。6、编辑与修改。7、保存或打印。四、实验报告要求1、实验报告的书写按“实验报告本”中的实验报告要求和格式书写。2、在实验原始数据记录栏中，填写本次实验所用到的元件库、主要元件参数、保存的文件的名称。3、实验内容必须保存，每次同实验报告一起上交。4、写出总结心得。21110U9E74LS041312U9F74LS04C90.1uF7515030060012004800960019200RAWBAUDCLK10RST11Q19Q27Q36Q45Q53Q62Q74Q813Q912Q1014Q1115Q121U12404012345678910111213141516SW1DIPSW8BAUDCLK98U9D74LS04R4470RR3470RXTAL24.915MHz图1电路设计基本练习图元器件列表ComponetDesignatorPartFootprintLibarayCRYSTALQ14.915MHzMiscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)RES1R3、R4470RMiscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)CAPC10.1uFMiscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)SW-DIP8SW1DIPSW8Miscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)4040U124040ProtelDosSchematicLibraries.ddb(…4000CMOS.lib)74LS04U9F~U9E74LS04ProtelDosSchematicLibraries.ddb(…TTL.lib)3实验二电路图设计（SCH）二一、实验目的1、熟练掌握分立元件库的使用。2、快速绘制电路图形。3、元件的属性修改和整体编辑。4、熟练掌握电路图工具栏（WiringTools）常用工具的使用。二、实验原理简述通过绘制电路图（如图2所示），熟练使用库和元件放置操作，尤其是分立元件库的操作。使用工具栏上的常用工具作图，提高作图速度。熟悉元件的属性编辑界面。三、实验内容与主要步骤1、新建SCH文件。2、元件库的调入（调入MiscellaneousDevice.ddb，本次实验只需用到该库）。3、放置元件与连线，完成图2的绘制。4、元件的属性编辑。5、保存。四、实验报告要求1、实验报告的书写按“实验报告本”中的实验报告要求和格式书写。2、在实验原始数据记录栏中，填写本次实验所用到的元件库、主要元件参数、保存的文件的名称。3、实验内容必须保存，每次同实验报告一起上交。4、本次实验中使用过的工具栏的主要工具说明5、写出总结心得。4Q1JFETNQ2JFETNR1100KR210KR310KR410KR510KR610KR710KC10.1C20.01C30.1C40.1C510uVR150KVR1234JP14HEADER图2电路图设计2元器件列表ComponetDesignatorPartFootprintLibarayCAPC10.1uFMiscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)CAPC20.01uFMiscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)CAPC30.1uFMiscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)CAPC40.1uFMiscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)CAPC510uMiscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)RES1R1~R7Miscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)RES3VR150KVRMiscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)JEFTNQ1~Q2Miscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)4HEADERJP1Miscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)5实验三电路图设计（SCH）三一、实验目的1、练习常用集成电路元件的放置方法。2、掌握总线与总线分支的放置方法。3、掌握网络标号的放置方法。4、生成该电路的网络表。5、材料清单报告表的生成方法。6、ERC电气规则检查。二、实验原理简述调入多个元件库，完成图3的设计；掌握总线与总线分支的概念及放置方法；掌握网络标号的概念，作用与放置方法；掌握网络表的概念与生成网络表的方法。三、实验内容与主要步骤1、新建SCH文件2、调入库（本次实验用到MiscellaneousDevice.ddb和ProtelDOSSchematicLibraries.ddb）。3、放置元件、连线（包括Wire、Bus、BusEntry三种）、网络标号Netlabel。4、属性编辑与修改（包括整体编辑与修改的方法与技巧）。5、生成该电路的网络表(菜单命令：Design/CreateNetlist…)。6、生成材料清单报告(菜单命令：Report/BillofMaterial…)。四、实验报告要求1、实验报告的书写按“实验报告本”中的实验报告要求和格式书写。2、在实验原始数据记录栏中，填写本次实验所用到的元件库、主要元件参数、保存的文件的名称、网络表、材料清单。3、实验内容必须保存，每次同实验报告一起上交。4、本次实验中使用过的工具栏的主要工具说明。5、写出总结心得。五、实验图与元器件列表元器件列表实验元器件列表ComponetDesignatorPartFootprintLibaray4HEADERJP1Miscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)SWPBS1Miscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)CAPC1~C3Miscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)CRYSTALQ1Miscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)RES1R1Miscellaneous.ddb(Miscellaneous.lib)8051U18051ProtelDosSchematicLibraries.ddb(…Intel.lib)674LS373U274LS373ProtelDosSchematicLibraries.ddb(…TTL.lib)2716U32716ProtelDosSchematicLibraries.ddb(…Memory.lib)7EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10U18051D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U274LS373A08A17A26A35A44A53A62A71A823A922A1019E/P18OE20VPP21D09D110D211D313D414D515D616D717U32716C130pC230pC310uR110KQ1CRYSTALS1SW-PBVCC1234JP14HEADERAD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7AD8AD9AD10AD8AD9AD10AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7VCC图3电路设计38实验四电路图设计（SCH）四*一、实验目的1、练习层次电路的设计过程与设计方法。2、区别电路图纸端口（SheetEntry）和电路端口(Port)的区别。3、生成项目方案库（ProjectLibrary）的方法。4、掌握生成设计层次报告表的方法。二、实验原理简述通过建立一个层次电路（要求一个根电路两个子电路），掌握层次电路的建立过程与方法；理解层次之间依靠什么来建立联系；区别图纸端口与电路端口；掌握项目方案库与层次报告表的生成方法，透彻理解电路之间的各种连接关系的建立与区别。根电路与子电路均要求自行设计。三、实验内容与主要步骤1、新建一个SCH文件。2、采用自顶向下的设计方法（当然，你也可以采用自底向上的设计方法）。先建立根电路，并对根电路的图纸符号和准备建立的子电路文件进行命名。3、从根电路的图纸符号生成图纸1（即子电路sub1），再完成该子电路1的设计。4、按步骤3同样的方法，完成子电路图2（即子电路sub2）的设计。5、生成项目方案库。6、生成设计层次报告表。7、文件保存或打印。四、实验报告要求1、实验报告的书写按“实验报告本”中的实验报告要求和格式书写。2、在实验原始数据记录栏中，填写本次实验所用到的元件库、主要元件参数、保存的文件的名称、网络表、设计层次报告表、项目方案库、层次电路之间的层次关系说明。3、说明电路图纸端口（SheetEntry）和电路端口(Port)的区别.4、实验内容必须保存，每次同实验报告一起上交。5、写出总结心得。五、实验电路1.项目电路图（*.prj）