电子CAD课程设计报告

《电子CAD课程设计报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子CAD课程设计报告（18页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、电子 CAD 课程设计报告电子 CAD 课程设计报告数字电子钟 PCB 制作一、课程设计的目的1、Protel99se 软件简介Protel99SE 是 PROTEL 公司在 80 年代末推出的 EDA 软件,应 用广泛功能强大,是个完整的板级全方位电子设计系统.它包含了 电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电 路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、 图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能。可见Pr otel99SE 不仅在绘制原理图、 PCB 版布局布线等方面功能更加完善，而且 为用户提供功能强大、使用方便的仿真器，它可以对当前所画的 电路原理图进行即时

2、仿真，因此在电路的整个设计周期都可以仿 真查看和分析其性能指标，以便及时发现设计中存在的问题并加 以改正，从而更好的完成电路设计。具体特点如下： 1、 强大 的分析功能用户可以根据 Protel99SE 电路仿真器所提供的功能，分析设 计电路的各方面性能，如电路的交直流特性、温度漂移、噪声、 失真、容差、最坏情况等特性。 2、丰富的信号源其中包括基本信号源：直流源、正弦源、脉冲源、指数源、 单频调频源、分段线性源，同时还提供了齐全的线性和非线性受 控源。 3、 充分的仿真模型库Protel99SE 提供了 20 多个模拟和数字仿真元件库，共包含 6000 多个常用元器件。这些组件库包括了常用二

3、极管、三极管、 单结晶体管、变压器，晶闸管、双向晶闸管等分立组件，还有大 量的数字器件和其它集成电路器件。同时Protel99SE提供了一个 开放的库维护环境，允许设计者改变原有器件模型，也可创建新 器件模型。 4、友好的操作界面(1)无需手工编写电路网表文件。系统将根据所画电路原理图 自动生成网表文件并进行仿真。(2)通过对话框完成电路分析各参 数设置。(3)方便地观察波形信号。可同时显示多个波形，也可单 独显示某个波形；可对波形进行多次局部放大，也可将两个波形 放置于同一单元格内进行显示并分析比较两者的差别。(4)强大的 波形信号后处理，可利用各种数学函数对波形进行各种分析运算 并创建一个

4、新的波形。方便地测量输出波形。Protel99SE提供 了两个测量光标，打开它们可测量波形数据。电子CAD课程设计报告2、实验目的本次课程设计通过了解熟悉 Protel 99 软件界面，进行数字 电子钟电路原理图的设计、创建原理图元件、电路板的设计规划 和网络表的载入、印刷电路板(PCB)的编辑、创建元件封装、 报表生成与电路板输出。了解Protel 99 SE软件的功能及其使用 说明，对软件基本操作能够熟练掌握，熟悉原理图的设计步骤， 掌握绘制原理图的方法，并对网络表及元件清单的生成，双面印 制电路板（PCB）的布线流程，创建原理图元件库及其PCB元件 库的。通过protel课程设计学习，了

5、解它是采用的客户、服务器 体系结构，起主要应用程序Client.exe提供了一个基本的框架窗 口和相应的 Protel 99 组件之间的用户接口。对于用户来讲，使 用它不需要了解是如何工作的。从实际角度出发，按照循序渐进、 理论联系实际的原则，根据电子电路设计的特点，结合典型实例 系统地介绍电路原理图的设计及印刷电路板的设计方法，并具备 完善灵活的设计管理方式。二、课程设计内容和要求1、设计原理图 电路原理图的设计是印制电路板设计中步骤的第一步，也是非常重要的一步。电路原理图设计的好坏将直接影响到后面的工 作。首先，原理图的正确性是最基本的要求，因为在一个错误的 基础上所进行的工作是没有意义的

6、；其次，原理图应该布局合理， 这样不仅可以尽量避免出错，也便于读图、便于查找和纠正错误； 最后，在满足真确性和布局合理的前提下应力求原理图的美观。电路原理图的设计过程可以分为以下几个步骤：电子CAD课程设计报告2、设计双面印制电路板（1）、 手工设计印制电路板手工设计印制电路板指布线等环节由人工完成，一般在设计 比较简单的电路时使用。其基本方法如下： 进入 PCB 编辑环境，初步规划电路板。确定电路板的尺 寸，定义电气边界，放置安装定位孔。 选择元件面，添加所需要的元件封装库，从中调出所要 的元件封装，并放置到刚才定义的电气范围内。 手工将元件封装拖放到合适的位置，修改元件标称、参 数等说明性

7、符号。 根据电路原理图，手工在元件封装的焊盘 间连线。 适当修改电路板的走线、安装定位孔和边界，确认无误后保存PCB文件。一般步骤如下：（2）、自动设计印制电路板自动设计印制电路板指在设计中适当运用计算机的自动布 局、自动布线等自动化功能，减轻人的劳动量。一般用在较复杂 的印制电路板设计中，大型系统的印制电路板如果完全靠人工设 计几乎不可想象，设计者先手工设计某些关键线路，其它的再由 计算机来完成。自动设计印制电路板基本方法如下： 进入 SCH 编辑环境，输入原理图，并生成网络表文件。电子 CAD 课程设计报告 进入 PCB 编辑环境，设置好工作环境参数，规划电路板。 添加所需的元件封装库，选

8、择元件面，利用前面生成的 网络表自动调入所有元件的封装。 手工布局或自动布局后， 再适当调整元件位置。 设置布线规则，确定自动布线时必须遵守的各种电气规 范，使计算机自动布线的结果符合要求。 先手工布设某些线路，或者直接开始计算机自动布线。 如果布线结束后，局部线路过密或无法布通，则重新调整元件布 局，再布线直到满意为止。 手工适当调整部分线路，然后根据原理图检查布线结果 有无错误，最后保存文件。 一般步骤如下：3、元件库及其 PCB元件库的创建首先调入网络表,这一步是非常重要的一个环节，网络表是 PCB 自动布线的灵魂，也是原理图设计与印象电路版设计的接口 只有将网络表装入后，才能进行电路版

9、的布线 。在原理图设计 的过程中，ERC检查不会涉及到零件的封装问题因此，原理图设 计时，零件的封装可能被遗忘，在引进网络表时可以根据设计情 况来修改或补充零件的封装。当然，可以直接在 PCB 内人工生成网络表，并且指定零件封 装。在设计PCB时，大多数的元件封装都可以从系统PCB库文 件里调出，但是现在电子技术发展日新月异，新器件不断出现， 所以有时需要制作新元件的封装图。电子 CAD 课程设计报告三、原理图图 1 数字电子钟整体电路（方块图）图 2 秒脉冲电路电子 CAD 课程设计报告图 3 计数电路图 4 显示译码驱动电路电子 CAD 课程设计报告图5 LED 数码显示电路图 6 报时电

10、路电子 CAD 课程设计报告图 7 校时电路图 8 电路材料报表四生成相关材料报表1、元器件详细报表Part Cross Reference Report For :数字电子钟整体电路.xrf12-Jun-20XX 年 14:52:14Designator Component Library Reference SheetC1 22pF秒脉冲电路.Sch C2 50pF秒脉冲电路.SchDS1 DPY_7-SEG LED 数码显示电路.Sch DS2 DPY_7-SEG LED 数码显示电路.Sch DS3 DPY_7-SEG LED数码显示电路.Sch DS4 DPY_7-SEG LED 数

11、码显示电路.Sch DS5 DPY_7-SEG LED 数码显 示电路.Sch DS6 DPY_7-SEG LED 数码显示电路.Sch LSI * 报 时电路.Sch Q1 NPN 报时电路.Sch R1 2kOhm 校时电路.Sch R2 2kOhm 校时电路.Sch R3 2kOhm 校时电路.Sch电子 CAD 课程设计报告R4 2k0hm 报时电路.Sch R5 10M0hm秒脉冲电路.SchRP1 200Ohm-7显示页码驱动电路.Sch RP2 200Ohm-7显 示页码驱动电路.Sch RP3 200Ohm-7显示页码驱动电路.Sch RP4 200Ohm-7显示页码驱动电路.

12、Sch RP5 200Ohm-7显示页码驱 动电路.Sch RP6 200Ohm-7显示页码驱动电路.Sch S1 SW-PB 校时电路.Sch S2 SW-PB S3 SW-PB U1A 74LS74 U2A 4069 U3A 4011 U3B 4011 U3C 4011 U3D 4011 U4D 4011 U4C 4011 U4A 4011 U4B 4011 U5A 4011 U6 4511 U7 4511 U8 4511 U9 4511 U10 4511 U11 4511 U12A 4023 U13A 4069 U13B 4069 U13C 4069 U14A 4012 U14B 401

13、2 U15A 4011 U16A 4011 U16B 4011 U16C 4011 U16D 4011 U17A 4518 U17B 4518 U18A 4518 U18B 4518 U19A 4518校时电路.Sch校时电路.Sch校时电路.Sch校时电 路.Sch校时电路.Sch校时电路.Sch校时电路.Sch校时电路.Sch 校时电路.Sch校时电路.Sch校时电路.Sch校时电路.Sch校时 电路.Sch显示页码驱动电路.Sch显示页码驱动电路.Sch显示页码驱 动电路.Sch显示页码驱动电路.Sch显示页码驱动电路.Sch显 示页码驱动电路.Sch报时电路.Sch报时电路.Sch报时

14、电路.Sch 报时电路.Sch报时电路.Sch报时电路.Sch报时电路.Sch计数 电路.Sch计数电路.Sch计数电路.Sch计数电路.Sch计数电 路.Sch计数电路.Sch计数电路.Sch计数电路.Sch计数电路.Sch电子CAD课程设计报告U19B 4518计数电路.Sch U20 4060秒脉冲电路.Sch U21A 74LS74秒脉冲电路.Sch U41A 4012报时电路.Sch 2、网络表 C1 rad0.3 22pF C2RAD0.3 50pF DS1 DIP8DPY_7-SEG DS2 DIP8DPY_7-SEG DS3 DIP8DPY_7-SEG DS4 DIP8DPY_

15、7-SEG DS5 DIP8DPY_7-SEG DS6 DIP8DPY_7-SEG LS1 RAD0.3 * Q1 TO-18 NPN R1axial0.5 2kOhm R2axial0.5 2kOhm R3axial0.5 2kOhm R4axial0.5 2k0hm R5axial0.5 10M0hm RP1 DIP14 200Ohm-7 RP2 DIP14 200Ohm-7 RP3 DIP14 200Ohm-7 RP4 DIP14 200Ohm-7 RP5 DIP14 200Ohm-7 RP6 DIP14 200Ohm-7 S1RAD0.3SW-PB S2RAD0.3 SW-PB S3R

16、AD0.3 SW-PB U1 DIP14 74LS74 U2 DIP14 4069 U3DIP14 4011 U4 DIP14 4011 U5 DIP14 4011 U6 DIP16 4511 U7 DIP16 4511 U8 DIP16 4511 U9DIP16 4511 U10 DIP16 4511 U11 DIP16 4511 U12 DIP14 4023 U13 DIP14 4069 U14 DIP14 4012 U15 DIP14 4011 U16 DIP14 4011 U17 DIP16 4518 U18 DIP16 4518 U19 DIP16 4518 U20 DIP16 40

17、60 U21电子 CAD 课程设计报告74LS74 U41 DIP14 4012 X1 XTAL1 *Hz ( 1HZ U4-12 U21-5 ) ( 2HZ S1-1 S2-1 U4-9 U20-3 U21-3 ) (1024HZ U14-12 U20-5 ) (2048HZ U14-2 U20-7 ) ( FG1 DS4-1 RP4-8 ) ( FG2 DS4-2 ) ( FG3 DS4-3 RP4-10 ) ( FG4 DS4-4 RP4-11 ) ( FG5 DS4-5 RP4- 12 ) ( FG6 DS4-6 RP4-13 ) ( FG7 DS4-7 RP4-14 ) ( FJW

18、U4-1 U16- 10 ) ( FS1 DS3-1 RP3-14 ) ( FS2 DS3-2 RP3-13 ) ( FS3 RP3-12 ) ( FS4 DS3-4 RP3-11 ) ( FS5 DS3-5 RP3-10 ) ( FS6 DS3-6 RP3-9 ) ( FS7 DS3-7 RP3-8 ) ( GND U1-7 U2-7 U3-7 U4-7 U5-7 U6-8 U7-8 U8-8 U9-8 U10-8 U11-8 U12-7 U13-7 U14-7 U15-7 U16- 7 U17-8 U18-8 U19-8 U21-7 U41-7 ) ( JF U4-4 U18-1 U19-

19、7 U19-15 ) ( JM U5-3 U19-1 ) ( JS U4-3 U17-1 U18-7 U18-15 ) ( MG1 DS6-1 RP6-8 ) ( MG2 DS6-2 RP6-9 ) ( MG3 DS6-3 RP6- 10 ) ( MG4 DS6-4 RP6-11 ) ( DS6-5 RP6-12 ) ( MG6 DS6-6 RP6- 13 ) ( MG7 DS6-7 RP6-14 ) ( MJW U4-6 U16-11 ) ( MS1 DS5-1 RP5-14 ) ( MS2 DS5-2 RP5-13 ) ( MS3 DS5-3 RP5-12 ) ( MS4 DS5-4 RP

20、5-11 ) ( MS5 DS5-5 RP5-10 ) MS6 DS5-6 RP5-9 ) ( MS7 DS5-7 RP5-8 ) ( N1 U6-7 U17-11 ) ( N2 U6-1 U16-5 U17-12 ) ( N3 U6-2 U17-13 ) ( N4 U6-6 U17-14 ) ( N5 U7-7 U17-3 ) ( N6 U7-1 U17-4 ) ( N7 U7-2电子 CAD 课程设计报告U17-5 ) ( N8 U7-6 U17-6 U17-9 ) ( N9 U8-7 U18-11 U41-2 ) ( N10 U8-1 U16-8 U18-12 ) ( N11 U8-2

21、U16-9 U18-13 U41-3 ) ( N12 U8-6 U18-14 ) ( N13 U9-7 U18-3 U41-4 ) ( N14 U9-1 U18-4 ) N15 U9-2 U18-5 ) ( N16 U9-6 U18-6 U18-9 U41-5 )( N17 U10-7 U12-1 U19-11 ) ( N18 U10-1 U16-12 U19-12 ) ( N19 U10-2 U12-2 U16-13 U19-13 ) ( N20 U10-6 U19-14 ) ( N21 U11-7 U14-4 U14-10 U19-3 ) ( U11-1 U19-4 ) ( N23 U11

22、-2 U19-5 )( N24 U11-6 U13-5 U14-5 U19-6 U19-9 ) ( N30 U16-3 U17-7U17-15 ) (NetC1_1 C1-1 R5-1 U20-11 X1-1 ) (NetC1_2 C1-2 ) (NetQ1_2 LS1-2 Q1-2 ) (NetR1_2 R1-2 U3-2 ) NetR2_2 R2-2 U3-6 ) (NetR3_2 R3-2 U2-1 ) (NetR4_2 Q1-1 R4-2 ) (NetS1_2 S1-2 U3-1 ) (NetS2_2 S2-2 U3-5 ) (NetS3_2 S3-2 U1-1 ) (NetU1_5

23、U1-5 U4-13 ) (NetU1_6 U1-6 U4-8 ) (NetU2_2 U1-4 U2-2 (NetU3_3 U3-3 U3-8 U3-9 ) (NetU3_4 U3-4 U3-12 U3-13 ) (NetU3_10 U3-10 U4-2 ) (NetU3_11 U3-11 U4-5 ) (NetU4_10 U4-10 U5-2 ) (NetU4_11 U4-11 U5-1 ) (NetU6_9 RP1-5 U6-9 ) (NetU6_10 RP1-4 U6-10 ) ( RP1-3 U6-11 ) (NetU6_12 RP1-2 U6-12 ) (NetU6_13 RP1-1

24、 U6-13 ) (NetU6_14 RP1-7 U6-14 ) (NetU6_15 RP1-6 U6-15 ) (NetU7_9 RP2-5 U7-9 ) (NetU7_10 RP2-4 U7-10 ) (NetU7_11 RP2-3 U7-11 ) (NetU7_12 RP2-2 U7-12 )电子 CAD 课程设计报告NetU7_13 RP2-1 U7-13 ) (NetU7_14 RP2-7 U7-14 ) (NetU7_15 RP2-6 U7-15 ) (NetU8_9 RP3-5 U8-9 ) (NetU8_10 RP3-4 U8-10 ) (NetU8_11 RP3-3 U8-1

25、1 ) (NetU8_12 RP3-2 U8-12 ) (NetU8_13 RP3-1 U8-13 ) (NetU8_14 RP3-7 U8-14 (NetU8_15 RP3-6 U8-15 ) (NetU9_9 RP4-3 U9-9 ) (NetU9_10 RP4-4 U9-10 ) (NetU9_11 RP4-5 U9-11 ) (NetU9_12 RP4-6 U9-12 ) (NetU9_13 RP4-7 U9-13 ) (NetU9_14 RP4-1 U9-14 ) (NetU9_15 RP4-2 U9-15 ) (NetU10_9 RP5-5 ) (NetU10_10 RP5-4 U

26、10-10 ) (NetU10_11 RP5-3 U10-11 ) (NetU10_12 RP5-2 U10-12 ) (NetU10_13 RP5-1 U10-13 ) (NetU10_14 RP5-7 U10-14 ) (NetU10_15 RP5-6 U10-15 ) (NetU11_9 RP6-3 U11-9 ) (NetU11_10 RP6-4 U11-10 ) (NetU11_11 U11-11 ) (NetU11_12 RP6-6 U11-12 ) (NetU11_13 RP6-7 U11-13 ) (NetU11_14 RP6-1 U11-14 ) (NetU11_15 RP6

27、-2 U11-15 ) (NetU12_8 U12-8 U13-4 ) (NetU12_9 U12-9 U13-1 ) (NetU13_2 U13-2 U14-3 U14-9 ) (NetU13_3 U13-3 U41-1 ) NetU13_6 U13-6 U14-11 ) (NetU14_1 U14-1 U15-1 ) (NetU14_13 U14-13 U15-2 ) (NetU15_3 R4-1 U15-3 ) (NetU16_2 U16-1 U16-2 U16-4 ) (NetU21_2 U21-2 U21-6 ) (NetX1_2 C2-1 R5-2 U20-10 X1-2 ) (

28、SG1 DS2-1 RP2-14 )( DS2-2 RP2-13 ) ( SG3 DS2-3 DS2-4 RP2-12 ) ( SG4 RP2-11 )( SG5 DS2-5 RP2-10 ) ( SG6 DS2-6 RP2-9 ) ( SG7 DS2-7 RP2-8 )( SS1 DS1-1 RP1-14 ) ( SS2 DS1-2 RP1-13 ) ( SS3 DS1-3 RP1-12 ) 电子 CAD 课程设计报告SS4 DS1-4 RP1-11 ) ( SS5 DS1-5 RP1-10 ) ( SS6 DS1-6) ( SS7 DS1-7 RP1-8 ) ( VCC C2-2 LS1-

29、1 Q1-3 R1-1 R3-1S3-1 U1-14 U2-14 U3-14 U4-14 U5-14 U6-3 U6-4 U6-5 U6-16 U7-3 U7-5 U7-16 U8-3 U8-4 U8-5 U8-16 U9-3 U9-4 U9-5 U9- 16 U10-3 U10-4 U10-16 U11-3 U11-4 U11-5 U11-16 U12-14 U13-14 U14-14 U15-14 U16-14 U17-2 U17-10 U18-2 U18-10 U18-16 U19-2 U19-10 U19-16 U20-12 U20-16 U21-1 U21-4 U21-14 U41-

30、14五、 PCB 图1.启动 PCB 设计服务器执行菜单File/New命令，从框中选择PCB设计服务器(PCB Document)图标，双击该图标，建立PCB设计文档。双击文档 图标，进入 PCB 设计服务器界面。 2.设置参数参数设置是电路板设计的非常重要的步骤，执行菜单命令Design/Rules，左键单击Routing按钮，根据设计要求，在规则 类(Rules Classes)中设置参数。选择 keepOutLayer,选择 place 中的line，画出一个3*7的方框。PCB系统参数设置包括光标设 置、格点设置、板层颜色设置、显示设置、系统默认设置等. 3.装 入元件封装库进入PC

31、B编辑界面，先单击Browse PCB (元件管理器)，在 其下拉按钮选择其中的Lib rar ies，单击Add/Remove (添加或删 除元件封装库)按钮 ，出现右图所示窗口，添加 需要的元件封 装库。 4.装入网络表执行菜单 Design/Load Nets 命令，然后在弹出的窗口中单 击 Browse 按钮，再在弹出的窗口中选择电路原理图设计生成的 网络表文件（扩展名为Net）,如果没有错误，单击Execute。若 出现错误提示，必须更改错误。 5.元器件布局Protel 99 SE 既可以进行自动布局也可以进行手工布局，执 行菜单命令 Tools/Auto Placement/Au

32、to Placer 可以自动布局。 布局是布线关键性的一步，为了使布局更加合理，多数设计者都 采用手工布局方式。 6.自动布线Protel 99 SE 采用世界最先进的无网格、基于形状的对角线 自动布线技术。执行菜单命令Auto Routing/AII,并在弹出的窗 口中单击 Route all 按钮，程序即对印刷电路板进行自动布线。只 要设置有关参数，元件布局合理，自动布线的成功率几乎是 100%电子 CAD 课程设计报告图 9 数字电子钟 PCB 图图 10 数字电子钟 PCB 图（局部放大）六、 心得体会正所谓“纸上得来终觉浅，觉知此事要躬行。 ”学习任何知识， 仅从理论上去求知，而不去

33、实践、探索是不够的。因此在学期末 来临之际，我们迎来了 MATLAB 课程设计。电子 CAD 课程设计报告在学习proteI99se的过程中，我们在死鲜x傅己桶镏下，从开始什么都不懂到现在的基本掌握，从理论学习到自己动手操 作实践，一步一步，我们朝着更高的方向迈进。下面，就我在学 习过程中的一些问题和想法，谈谈我的学习的心得体会：第一，电子 CAD 是一门考验动手能力的课程。正像大家所 说，电子线路 CAD 是我们从事电子信息工程类专业人员必须掌 握一门重要的基本工具，其重要性不言而喻。既然如此的重要， 对我们来说，其要求肯定也不是掌握一点理论知识、书本经验， 而是掌握其实际应用的货真价实的动

34、手能力。只有真正的动手操 作，才可以将理论联系实际，将课本上的理论知识转化为一种实 际动手操作能力，从而彻底地掌握它。第二，电子 CAD 是一门考验大家耐心和细致的课程。众所 周知，电子信息行业涉及面极广，所应用的知识更是种类繁多， 如果从事这方面的工作，对从业者的细致耐心的考验是必不可少 的。然而，在学习的过程中，我们被要求要认真细致的完成作业 和实践课程，这为我们以后从事这一方面的工作打下良好的基础 养成严谨审慎的科学态度。例如最简单的电气连接的检验，虽然 是基础的问题，却是我们必须注意的问题。通过这次课程设计使自己明白了原来的那点知识是非常欠 缺的，要学习的东西还很多，通过这次课程设计，明白学习是一 个长期积累的过程，在以后的工作和生活中都应该不断的学习， 努力提高自己的知识和综合素质。希望以后像这样的课程设计在 多一点。 七、