由电路板画电路图方法的研究

收稿日期:2002—10—09

作者简介:张治中(1948—),男,陕西澄城人,佛山科学技术学院信息中心副教授Λ

由电路板画电路图方法的研究

张治中,曾联明

(佛山科学技术学院信息中心,广东佛山528000)

摘　要:文章介绍了利用扫描仪和Pho to shop 、P ro tel 两种工具软件,在电脑上绘制双面印刷电路板的电路图的方法和步骤Λ

关键词:无图纸;双面印刷电路板;绘制电路图

中图分类号:O 46 文献标识码:A 文章编号:1009—5128(2003)02—0016—03

On the Com puter D raw Bluepr i n t for PCB

ZHAN G Zh i 2zhong ,ZEN G L ian 2m ing

(Info r m ati on Center ,Fo shan U niversity ,528000Fo shan ,Ch ina )

Abstract :T h is paper exp lains the m ethod and p rocedures of the computer draw bluep rint fo r PCB by using scanner ,Pho to shop softw are and P ro tel softw are .

Key W ords :absence of bluep rint ;double side PCB ;bluep rint draw ing

在分析或维修电子仪器设备、电子电器、计算机电路、网络设备等各种电路时,经常会碰到需要印刷电路板的电原理图,以便获知信号在电路中的各种响应、流向和波形变化以及输入输出的接口格式等数据Λ但是,往往因没有电原理图而困扰.有的是因为供应商不予提供,有的因电路太复杂(如计算机主板)无法印刷,有的因使用者丢失或不在手边,这就给科技工作者带来很大的麻烦Λ如何通过印刷电路板绘出电路原理图就成为科技工作者必须研究的问题Λ本人将扫描仪和Pho to 2shop 、P ro tel 两种软件相结合,绘制出了双面印刷电路板的电原理图,效果理想Λ

其基本过程是:先将双层印刷电路板放在扫描仪上分别对正反两面进行扫描,得到两幅图形文件,图形文件格式可以保存为通用格式(如j peg ,gif ,ep s ,bmp ,tif 等),然后通过图形软件如Pho to shop 将其进行局部或整体的处理,如锐化、旋转、缩放、切边、修整,并利用层(L ayer )使电路板的正反两面图形合并在一个文件中,使其成为一个图形文件的两个层,转换成对一个文件的两个层(两个层必须保持可见)进行处理,调节不透明属性(Opacity )使上下层合并成可视的能同时反映正反电路图完整走向的图形,以通用格式文件保存Λ分析时调出图形,就可自由的观察印刷电路板的连线情况,亦可放大观察一些细微部位,如故障电路板的烧毁的连线、烧焦的发黄基板、焊点的裂缝或虚焊的焊点以及元器件的变化Λ观察或分析双层电路板尤其方便,可以激活单面观察,亦可双面观察Λ单面观察分析各方面的连接或变化,双面观察可分析两层之间的连接情况Λ通过调节透明度,使对齐重叠的上下两面同时可以看清楚,这时上下两层的元件和连线一一对应,一目了然Λ可以合并图层存盘保存,以便日后随时分析使用,亦可打印输出Λ

现以打印机接口电路板为例说明电路板画电路图的一般步骤Λ

1　扫描印刷电路板

使用扫描仪扫描文件的步骤为:

(1)安装Pho to shop 软件和扫描仪;

(2)将要扫描的实物如电路板安放在扫描仪的扫描玻璃面上,放好后盖好扫描仪盖面;

(3)运行Pho to shop ,打开F ile →Inpo rt →Tw ain ,选择300D P I 分辨率,采用R GB 彩色支持开始扫描,扫描前还可以选择扫描的范围Λ

(4)因为电路板电路绘制的需要,所以还需对电路板的反面进行另一次扫描,扫描时的设置和正面的设置保持一致,这一点非常重要且必须保证,因为它涉及到下一步正反两面电路的对接问题Λ

2003年3月第18卷第2期 渭南师范学院学报Journal of W einan T eachers Co llege M arch 2003V o l .18　N o 12

图1、图2、图3、是我们扫描出的一个打印机接口印刷电路板的图象

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图1　正面元件图 图2　正面印刷板图 图3　反面印刷板图

2　合并正反电路板图象

单独的图象处理完以后,下一步是利用pho to shop 的层来实现正反电路的对接,使其合并成正反电路完整清晰对接的一张图Λ具体操作如下:

(1)点取Edit →T ransfo r m →F li p Ho lizontal 将反面电路图像水平翻转;

(2)用鼠标点取工具栏移动工具(M ove Too l ),按住鼠标不放,直接将翻转后的反面电路图像拖到正面电路图像所在的窗口,Pho to shop 自动在正面电路图像所在窗口生成一个新的层L ayer 2(假设正面电路图像所在图的层为L ayerl ),作为反面电路图像所在的层;

(3)点取图层2(L ayer 2),使其为当前层,调节图层窗口的Opcity (不透明度)值,适当调整正反电路图的位置,使正反电路图完全对接可见为止;

(4)合并正反电路图层(L ayerl 和L ayer 2)成一个合并层,一张正反电路对接的电路图图像就已经生成Λ

图4是合并正反电路图层后的图像.

3　处理电路板图像,使电路清晰易辨

扫描后,Pho to shop 会自动将扫描结果显示在独立的窗口,以实现对其分别进行各种编辑处理ΛPho to shop 提供了许多的功能对图像进行编辑,如色彩上支持不同的模式(I m age →M ode ),还可以进行更广泛的调节(A djust →色阶L evel ),色调和饱和度(hue saturati on ),明暗对比度(brigh tness contrast ),平衡度(co lo r balance )等,通过调节不同的阀值尽可能地实现用户所要求的效果,具体的阀值大小根据扫描后图像的实际来调整Λ还可以以图像预览的方式来调整图像的色相、饱和度和明暗度(A djust →V ariati ons 变化)Λ在电路板的处理过程中,我们在使用A djust 菜单的基础上采用Pho to shop 的F il 2tert (过滤器)菜单,选择Sharpen (锐化)子功能项,锐化主要是通过提高与周围象素点的对比度来提高图像的清晰度,或使用U nsharp M ask (U S M 锐化),通过调整锐化的范围包括Amount (数量)、R adius (半径)、T h resho ld (明度阀值),使图像更清楚Λ适当使用F ilter 菜单下的B lur (模糊)→Gaussian B lur (高斯模糊)也可以达到相同的效果Λ

图5是经我们处理的打印机接口印刷电路板的图像

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图4　正反电路合并后的图像 图5　经过反相处理后的图像

4　画电路图

图像处理完成后必须保存ΛPho to shop 支持多种格式,增强了它的兼容性,比较常见的图像格式有:ep s 、tif 、j pg 、pcx 、bmp 、tga 、ai 、dxf 、wm f 、p sd 、fl m 等Λ可以将这些图像放大打印在纸上,亦可在电脑屏幕上直接观察,通过P ro tel 的原理图设计功能画出该电路板的电原理图Λ下面以P ro tel 99为例说明画本电路图的基本过程:

・71・2003年第2期 张治中,等:由电路板画电路图方法的研究