CAD实训指导书

电子CAD实训指导书

电子CAD实训

自动化工程系

电子CAD 实训周

课程安排：

一、实训目的：

本课程实训是为了培养学生具有设计电子工作线路的

能力以及相关软件的实际操作能力而开设的一门实践课程。其任务是培养学生掌握电子与电气线路图的识读能力；培养学生掌握典型电子电路设计软件Protel DXP，初步具备独立绘制电子线路图、制作PCB板的能力，使之达到中、高级维修电工的水平。通过该实训起到巩固所学知识,加强综合能力,培养电路设计能力,提高实验技术,启发创新思想的效果。通过实训查找资料能独立设计一个电路。

二、实训内容与要求

1. 具有电子、电气线路图的识读能力

2. 掌握Protel DXP（电子CAD）软件的电路原理图的设

计与绘制。

3. 掌握印制电路板（PCB板）的设计。

三、实践步骤

1. 明确原理图的识别方法与绘制要求

2. 电子原理图设计步骤

1) 设计数据库文件的创建、打开与关闭

2) 新建原理图、图纸大小设置

3) 加载原理图元件库

4）放置、移动元件和元件的属性编辑

5）新建原理图元件符号

6）绘制导线、总线

7）放置网络标号

8）电路的ERC检查

9）网络表的生成

3．电子PCB设计步骤

1）印刷电路板基础认识

2）新建PCB文件、图纸大小设置、PCB板大小规划、板层设置

3）加载元件封装库

4）放置、移动元件和元件的属性编辑

5）新建元件库和元件封装符号

6）设计规则设置

7）加载网络表、元件布局

8）自动和手工布线、设计规则检查

9）设计文件输出

四、实践注意事项

１、分析电子原理图的基本方法与步骤

分析电路图，应遵循从整体到局部、从输入到输出、化整为零、聚零为整的思路和方法。用整机原理指导具体电路分析、用具体电路分析诠释整机工作原理。

2、在绘制、识读电气控制原理图时应遵循以下原则：

（1）原理图一般分电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路．

电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3由上而下依次排列画出，中线N和保护地线PE画在相线之下。直流电源则正端在上，负端在下画出．电源开关要水平画出。

(2)原理图中，各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。分析原理时，应从触头的常态位置出发。

(3)原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一国标符号画出。

(4)原理图中，同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在线路中所起作用分画在不同电路中，但它们的动作却是相互关联的，必须标以相同的文字符号。图

中相同的电器较多时，需要在电器文字符号后面加上数字以示区别

(5)原理图中，对有直接接电联系的交叉导线接点，要用小黑圆点表示，无直接接电联系的交叉导线连接点不画小黑圆点。

3、绘制电子原理图时：

（1）网络标号不能直接放在元件的引脚上，一定要放置在引脚的延长线上。

（2）如果定义的网络标号最后一位是数字，在下一次放置时，网络标号的数字将自动加1。

（3）网络标号是有电气意义的，千万不能用任何字符串代替。

（4）电路图在绘制过程中，可能会出现一些人为地错误。有些错误可以忽略，有些错误却是致命的，如VCC和GND短路。Protel DXP提供了对电路的ERC检查，利用软件测试用户设计的电路，以便找出人为地疏忽。

4、绘制电路PCB时：

在PCB设计中，布线是完成产品设计的重要步骤，可以说前面的准备工作都是为它而做的，在整个PCB中，以布线的设计过程限定最高，技巧最细、工作量最大。PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。布线的方式也有两种：自动布线及交互式布线，在自动布线之前，可以用交互式预先

对要求比较严格的线进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。自动布线的布通率，依赖于良好的布局，布线规则可以预先设定，包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线，快速地把短线连通，然后进行迷宫式布线，先把要布的连线进行全局的布线路径优化，它可以根据需要断开已布的线。并试着重新再布线，以改进总体效果。尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为 1.2～2.5 mm ，对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)。五、主要设计输出文件清单

电子CAD设计文件清单

六、实训题目

（一）单片机最小系统开发板设计（评分系数0.9）

设计并绘制一个单片机最小系统开发板电路，绘出原理图并转为PCB板。

（二）音频功放电路的设计与制作（评分系数1.0）

绘制一个音频功率放大电路，能实现音频信号的放大，绘制电路原理图并做成PCB板。

（三）多功能声控延时台灯电路的设计（评分系数1.1）

实现功能：夜间响铃获摘机(电话机)台灯自动亮按下延时轻触按钮45s后灯会自行熄灭。

该电路集多种用途于一体,主要由光电耦合电路、光控电路、负脉冲产生电路、单稳态触发电路、晶闸管开关电路及电源电路组成。

A1、A2串接于电话线路中当响铃或摘机有电流通过IC时内部发光管发光使对应光敏管导通VT获基极电压饱和导通给单稳触发器

IC2的2脚送入负脉冲使IC2翻转进入暂态,3脚输出高电平VS触发极获电流开通220V交流回路点亮灯H。通话完毕挂机后整个电话灯电路恢复自行熄灭。作延时灯使用时其原理同上。该电路有MG、RP组成光控电路 白天或室内有其他照明灯光时由于藏于台灯座旁受光孔内的MG受光照射呈底阻使VT基极偏置减小即使IC1导通工作 VT始终保持截止状态整个电路不工作灯H不亮只有夜间和无灯光时H才点亮。

电路设置的VD5、R5、W可调触发电路可调节晶闸管VS导通角使灯平时用于调光照明。两种触发方式一样响铃获摘机时电话灯电路任正常工作同时有LED指示。电路平时接上交流电源灯H不亮时不耗电不设调光灯开关关灯时只需调灭灯即可。