Altium Designer14原理图与PCB设计 第10章
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Altium Designer 14原理图与PCB设计教程 第十章 PCB设计实例
10.1.3 接地线布线规则
地线是电路系统最复杂的走线。地线处理不好，将会影响电路板的电气性 能甚至会导致设计失败。接地方式必须根据实际电路功能的需要进行选择， 具体问题具体分析，有些复杂的情况甚至需要借助软件提供的仿真功能。 本文无法给出所有情况下接地的原则，只能给出接地的一般性原则。 （1）单点接地。工作频率低（<1MHz）的采用单点接地式，多个电路的 单点接地方式又分为串联和并联两种，由于串联接地产生共地阻抗的电路 性耦合，所以低频电路最好采用并联的单点接地式。 （2）多点接地。工作频率高（>30MHz）的采用多点接地式。因为接地引 线的感抗与频率和长度成正比，工作频率高时将增加共地阻抗，从而将增 大共地阻抗产生的电磁干扰，所以要求地线的长度尽量短。采用多点接地 时，尽量找最接近的低阻值接地面接地。
⑨ 元器件的排列要便于调试和维修，亦即小元件周围不能放置大元件、 需调试的元器件周围要有足够的空间。 ⑩ 对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调节元器件 的布局应考虑整机的结构要求。 ⑪ 应留出PCB的定位孔和固定支架所占用的位置。 ⑫ 元件的去耦电容一定要尽量靠近元件的电源端。
10.1.2 布线规则
对于超出上表范围的焊盘直径可用下列公式选取。 （1）直径小于0.4mm的孔：D/d＝0.5～3。 （2）直径大于2mm的孔：D/d＝1.5～2。 式中D为焊盘直径，d为内孔直径。
（3）混合接地。工作频率介于1～30MHz的电路采用混合接地式。当 接地线的长度小于工作信号波长的1/20时，采用单点接地式，否则采 用多点接地式。 （4）数字地（数字电路系统的参考地）和模拟地（模拟电路系统的参 考地）需要分开，即直流信号共地，交流信号地分开。 （5）地线尽量粗（减小地阻抗）。 （6）针对复杂电路可以采用内电层的方式处理地线（多层板地平面）。
精品课件-Altium Designer14原理-第10章
第10章 综合实例 第10章 综合实例
10.1 频率计电路设计 10.2 基于单片机的GSM控制电路设计
第10章 综合实例
10.1 频率计电路设计 本例要设计一个测量频率的电路，测量范围为30 Hz-300 kHz，误差控制在2%以内。 10.1.1 电路分析 根据设计要求，控制系统采用单片机AT89C2051。测量信 号通过整形电路，输出满足单片机要求的脉冲信号，经过单片 机的运算、转换处理等通过4位数码管显示出频率值。设计的 原理图如10-1所示，对应的元件属性如表10-1所示。
Q1，Q2，Q3，Q4 R1
R2，R4 R3
R5，R6，R7，R8 U1 U2 Y1
Comment 30 pF 10 μF 1N4730
DPY_8_4 Header 3
9012 10 kΩ 10 kΩ 5.1 kΩ 4.7 kΩ LM393AN AT89C2051 12MHz
Footprint RAD-0.1 CAPR5-4X5 DIODE-0.4 DPY_8_4 HDR1X3 TO-92A
第10章 综合实例 图10-4 Messages(消息)对话框
第10章 综合实例
10.1.3 绘制印刷电路板图 1. 准备工作 绘制印刷电路板图之前，需要做一些准备工作，保证绘制
工作顺利进行，减少返工的概率。 (1) 需要核查所选的元件封装是否符合项目的要求或者
工程应用要求。在原理图编辑环境下，执行菜单命令Tools >> Footprint Manager，系统将弹出Footprint Manager(封 装管理)对话框，如图10-5所示。
第10章 综合实例
2. 规划电路板 (1) 创建PCB文件。执行菜单命令Files >> New >> PCB， 在项目工程下新建一个PCB文件，默认名称为PCB1.Pcbdoc。 通过执行菜单命令File >> Save As可以对新建的PCB图进行 重命名，命名为频率计PCB.PcbDoc。 (2) 设置板子物理大小。首先将PCB编辑区的当前工作层 切换到机械层，即在PCB编辑器区的下方标签栏中单击 Mechanical 1选项，然后执行绘图命令Place >> Line绘制一 个70 mm×50 mm的矩形框。如果系统单位不是公制的，需要 执行菜单命令Design >> Board Options，在Board Options 对话框中修改。
10.1 频率计电路设计 10.2 基于单片机的GSM控制电路设计
第10章 综合实例
10.1 频率计电路设计 本例要设计一个测量频率的电路，测量范围为30 Hz-300 kHz，误差控制在2%以内。 10.1.1 电路分析 根据设计要求，控制系统采用单片机AT89C2051。测量信 号通过整形电路，输出满足单片机要求的脉冲信号，经过单片 机的运算、转换处理等通过4位数码管显示出频率值。设计的 原理图如10-1所示，对应的元件属性如表10-1所示。
Q1，Q2，Q3，Q4 R1
R2，R4 R3
R5，R6，R7，R8 U1 U2 Y1
Comment 30 pF 10 μF 1N4730
DPY_8_4 Header 3
9012 10 kΩ 10 kΩ 5.1 kΩ 4.7 kΩ LM393AN AT89C2051 12MHz
Footprint RAD-0.1 CAPR5-4X5 DIODE-0.4 DPY_8_4 HDR1X3 TO-92A
第10章 综合实例 图10-4 Messages(消息)对话框
第10章 综合实例
10.1.3 绘制印刷电路板图 1. 准备工作 绘制印刷电路板图之前，需要做一些准备工作，保证绘制
工作顺利进行，减少返工的概率。 (1) 需要核查所选的元件封装是否符合项目的要求或者
工程应用要求。在原理图编辑环境下，执行菜单命令Tools >> Footprint Manager，系统将弹出Footprint Manager(封 装管理)对话框，如图10-5所示。
第10章 综合实例
2. 规划电路板 (1) 创建PCB文件。执行菜单命令Files >> New >> PCB， 在项目工程下新建一个PCB文件，默认名称为PCB1.Pcbdoc。 通过执行菜单命令File >> Save As可以对新建的PCB图进行 重命名，命名为频率计PCB.PcbDoc。 (2) 设置板子物理大小。首先将PCB编辑区的当前工作层 切换到机械层，即在PCB编辑器区的下方标签栏中单击 Mechanical 1选项，然后执行绘图命令Place >> Line绘制一 个70 mm×50 mm的矩形框。如果系统单位不是公制的，需要 执行菜单命令Design >> Board Options，在Board Options 对话框中修改。
Altium Designer 14原理图和PCB设计第9章 创建元件集成库 共74页
第9章 创建元件集库
3. 放置引脚 执行菜单命令P1ace >> Pin，来绘制元件的引脚。此时 鼠标指针旁边会多出一个大十字符号及一条短线，这时按下 键盘上的Tab键，系统就会弹出Pin Properties(引脚属性)设置 对话框，如图9-7所示。
第9章 创建元件集成库 3. 新建PCB元件封装库 创建PCB元件封装库的操作和创建原理图元件库的操作 一样，只是选择的文件类型为PCB Library。 上述两个库创建完成后，如图9-2所示。
图9-2 新建好的元件库
第9章 创建元件集成库
4. 编译集成库 执行菜单命令Project >> Compile Integrated Library 加集 成库名My IntLib.LibPkg，此时系统将编译源库文件，错误 和警告报告等信息将显示在Messages面板上。编译结束后， 系统会生成一个新的同名集成库(.INTLIB)，并保存在工程 选项对话框中的Options选项卡所指定的保存路径下，生成 的集成库将被自动添加到Libraries面板上。
下面以如图9-9所示的单片机AT89C2051为例来进行说 明。
图9-9 单片机AT89C2051
第9章 创建元件集成库
1. 复制原有的元件 (1) 执行菜单命令File >> Open，在系统自带的元件库路 径下的Atmel文件夹中选择Atmel Microcontroller 8-Bit AVR 集成库(如图9-10所示)并打开，系统将弹出如图9-11所示的 Ectract Sources or Install(释放或安装集成库)对话框，让用户 确认要对集成库进行什么操作。点击Extract Sources释放集 成库按钮，即可调出该库中的原理图库文件。
Altium Designer 原理图与PCB设计第十章
Altium Designer使用层集合的概念 来管理板层。一个层集合中包含若 干板层。板层标签栏显示当前层集 合中允许显示的板层标签。默认情 况下显示所有用到的板层，由于板 层数目太多，切换并不方便。如果 我们仅将需要关注的板层放在一个 自定义的层集合中并将其设为当前 层集合，那么在板层标签栏切换板 层就变得非常方便。 在板层标签栏的LS按钮上单击鼠标 左键或者单击菜单命令Design ≫ Manage Layer Sets，弹出层集合菜 单，可以自定义板层集合。
Wiring工具栏
Filter工具栏
Navigation工具栏
Utilities工具栏
坐标和栅格显示区
使用G循环切换栅格大小
指向走线、焊盘、过孔和文字时显示不同 的内容
单击某个板层标签，即可将该板层设为当前板 层。 一些设计对象，例如走线、填充矩形、字符串 或者贴片焊盘会放置在当前板层。放置时对象 采用当前板层的颜色表示，例如Top Layer默认 为红色，则在Top Layer上放置的走线、填充矩 形、字符串或者贴片焊盘都显示为红色。而其 它关联多个板层的设计对象，例如元件、通孔 焊盘和过孔，在放置时则不用考虑当前板层。
选择存储器按钮 Snap按钮 Mask Level按钮 Clear按钮
PCB编辑窗口的视窗操作，例如电路板的缩 放以及移动等操作与原理图编辑窗口基本 相同，详见3.3节，不再赘述。
高亮网络
光标移动到网络中的任何对象（焊盘、过孔、 走线、填充矩形等）上方时，网络包含的所有 对象都会高亮显示，移开光标时，网络恢复正 常显示。 按下Ctrl键再用鼠标左键单击网络中的任何对 象（焊盘、走线、预拉线、过孔等），可以正 常显示该网络，而遮蔽其它对象。
Altium Designer PCB设计入门 ppt课件
PCB设计
Altium Designer PCB设计入门教程
2020/12/2
1
学习目的
• 了解PCB设计的概念 • 熟悉PCB设计的工具 Altium Designer • 掌握PCB设计的方法和流程
2020/12/2
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
Mechanical
机械层
Keepout layer
禁止布线层
Top layer
顶层
Bottom layer
底层
Midlayer 1/2/……
内部信号层
Internal Plane 1/2/……
内电层
Top overlay(top silk)
顶层丝印层
Bottom overlay(bottom silk)
层与层之间是绝缘层，用于隔离布线层。它的材料要求耐热性和绝缘性好。
2020早/12期/2的电路板多使用电木为材料，而现在多使用玻璃纤维为主。
8
基本概念：PCB设计中的层
常用的PCB设计的CAD工具有protel公司的 Altium Designer（下称“AD”）、Cadence公
司的Allegro等。
多层 多层表示所有的信号层。 电路板上焊盘和穿透式过孔要穿透整个电路
板，与不同的导电图形层建立电气连接关 系，因此系统专门设置了一个抽象的层— 多层，一般，焊盘与过孔都要设置在多层 上。
2020/12/2
20
基本概念：过孔与焊盘
• 焊盘：元件通过PCB上的引线孔，用焊锡 焊接固定在PCB上，印制导线把焊盘连接 起来，实现元件在电路中的电气连接。
Altium Designer PCB设计入门教程
2020/12/2
1
学习目的
• 了解PCB设计的概念 • 熟悉PCB设计的工具 Altium Designer • 掌握PCB设计的方法和流程
2020/12/2
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
Mechanical
机械层
Keepout layer
禁止布线层
Top layer
顶层
Bottom layer
底层
Midlayer 1/2/……
内部信号层
Internal Plane 1/2/……
内电层
Top overlay(top silk)
顶层丝印层
Bottom overlay(bottom silk)
层与层之间是绝缘层，用于隔离布线层。它的材料要求耐热性和绝缘性好。
2020早/12期/2的电路板多使用电木为材料，而现在多使用玻璃纤维为主。
8
基本概念：PCB设计中的层
常用的PCB设计的CAD工具有protel公司的 Altium Designer（下称“AD”）、Cadence公
司的Allegro等。
多层 多层表示所有的信号层。 电路板上焊盘和穿透式过孔要穿透整个电路
板，与不同的导电图形层建立电气连接关 系，因此系统专门设置了一个抽象的层— 多层，一般，焊盘与过孔都要设置在多层 上。
2020/12/2
20
基本概念：过孔与焊盘
• 焊盘：元件通过PCB上的引线孔，用焊锡 焊接固定在PCB上，印制导线把焊盘连接 起来，实现元件在电路中的电气连接。
AltiumDesigner原理图与PCB设计原理图绘制基础PPT课件
在Custom Style栏中有5个设置框，其名称和意义 如表3-1所示。
第25页/共261页
表3-1 Custom Style栏中各设置框的名称和意义
对话框名称 Custom Width Custom Height X Region Count Y Region Count Margin Width
第20页/共261页
(2) Options(选项栏)。在这一选项里，设计者可 以进行图样方向、标题栏、边框等的设定。
·O r i e n t a t i o n ( 图 样 方 向 ) 用鼠标左键单击Options选项栏中的Orientation右 侧的下拉选项框，将出现如图3-13所示的两个选项。选 择Landscape选项时，图样则水平放置，选择Portrait时， 图样则垂直放置。
3.1 工程化原理图设计流程及规范
原理图设计是整个电路设计的基础，它决定了后面 工作的进展，为印制电路板的设计提供了元件、连线的 依据。只有正确的原理图才有可能生成一张具备指定功 能的PCB。原理图的设计过程一般可以按如图3-1所示 的设计流程来进行。
(1) 启动原理图编辑器。原理图的设计是在原理图 编辑器中进行的，只有启动原理图编辑器，才能绘制原 理图，并且编辑。为了更好的管理设计文件，一般先建 立工程，在工程下建立所要设计的原理图文件，然后打 开原理图文件，进入原理图编辑器。
·S n a p ( 光 标 移 动 距 离 ) 该项设置可以用来改变光标的移动间距。Snap设 定主要用来决定光标位移的步长，即光标在移动过程中， 以设定的基本单位来做跳移，单位是mil(密尔，1000密 尔=1英吋=25.4毫米)。如当设定Snap = 10时，十字光 标在移动时，均以10个长度单位为基础。此设置的目 的是使设计者在画图过程上更加方便的对准目标和引脚。
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表3-1 Custom Style栏中各设置框的名称和意义
对话框名称 Custom Width Custom Height X Region Count Y Region Count Margin Width
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(2) Options(选项栏)。在这一选项里，设计者可 以进行图样方向、标题栏、边框等的设定。
·O r i e n t a t i o n ( 图 样 方 向 ) 用鼠标左键单击Options选项栏中的Orientation右 侧的下拉选项框，将出现如图3-13所示的两个选项。选 择Landscape选项时，图样则水平放置，选择Portrait时， 图样则垂直放置。
3.1 工程化原理图设计流程及规范
原理图设计是整个电路设计的基础，它决定了后面 工作的进展，为印制电路板的设计提供了元件、连线的 依据。只有正确的原理图才有可能生成一张具备指定功 能的PCB。原理图的设计过程一般可以按如图3-1所示 的设计流程来进行。
(1) 启动原理图编辑器。原理图的设计是在原理图 编辑器中进行的，只有启动原理图编辑器，才能绘制原 理图，并且编辑。为了更好的管理设计文件，一般先建 立工程，在工程下建立所要设计的原理图文件，然后打 开原理图文件，进入原理图编辑器。
·S n a p ( 光 标 移 动 距 离 ) 该项设置可以用来改变光标的移动间距。Snap设 定主要用来决定光标位移的步长，即光标在移动过程中， 以设定的基本单位来做跳移，单位是mil(密尔，1000密 尔=1英吋=25.4毫米)。如当设定Snap = 10时，十字光 标在移动时，均以10个长度单位为基础。此设置的目 的是使设计者在画图过程上更加方便的对准目标和引脚。
Altium Designer 14原理图和PCB设计第1章 Altium Designer 14基础
工作区面板包含文件和工程面板。通过单击面板标题并 将其拖拽到一个新的位置，就可以移动、浮动和拉伸这些面 板。
第1章 Altium Designer 14基础
工作区是用户编辑各种文档的区域，在无编辑对象打开 的情况下，工作区将自动显示系统默认主页。
面板标签包含System、Design Compiler、Instruments、 Shortcuts按钮。通过单击这些面板按钮，就可以显示编辑器 指定的和共享的面板。
图1-3 Available Licenses 界面
第1章 Altium Designer 14基础
1.3 Altium Designer 14 的界面环境
启动Altium Designer 14进入主界面，如图1-4所示。主 界面包括系统菜单、视图导航、工作区面板、工作区、面板 标签等。
第1章 Altium Designer 14基础 图1-4 Altium Designer 14主界面
注意：Altium Designer环境支持创建设计时使用的各种 编辑器，应用界面通过自动配置来适应正在处理的文件，比 如打开原理图时，系统将自动激活相应的工具栏、菜单和快 捷键。此性能意味着用户可以随意在PCB布线、物料清单编 制、瞬间电路分析和其他操作之间进行切换，当前菜单、工 具栏和快捷键始终保持可用。
第1章 Altium Designer 14基础 图1-1 License Managerment管理界面
第1章 Altium Designer 14基础 在弹出的如图1-2所示的Account Sign In 界面中，输入 User name(用户名)和Password(密码)(即申请的AltiumLive账 户)，可以选中其右侧的两个Remember复选框和下面的Sign me in when I start Altium Designer复选框，方便下次打开 Altium Designer环境就直接激活。然后选中I have read and understand the warning复选框，单击Sign in 按钮。
第1章 Altium Designer 14基础
工作区是用户编辑各种文档的区域，在无编辑对象打开 的情况下，工作区将自动显示系统默认主页。
面板标签包含System、Design Compiler、Instruments、 Shortcuts按钮。通过单击这些面板按钮，就可以显示编辑器 指定的和共享的面板。
图1-3 Available Licenses 界面
第1章 Altium Designer 14基础
1.3 Altium Designer 14 的界面环境
启动Altium Designer 14进入主界面，如图1-4所示。主 界面包括系统菜单、视图导航、工作区面板、工作区、面板 标签等。
第1章 Altium Designer 14基础 图1-4 Altium Designer 14主界面
注意：Altium Designer环境支持创建设计时使用的各种 编辑器，应用界面通过自动配置来适应正在处理的文件，比 如打开原理图时，系统将自动激活相应的工具栏、菜单和快 捷键。此性能意味着用户可以随意在PCB布线、物料清单编 制、瞬间电路分析和其他操作之间进行切换，当前菜单、工 具栏和快捷键始终保持可用。
第1章 Altium Designer 14基础 图1-1 License Managerment管理界面
第1章 Altium Designer 14基础 在弹出的如图1-2所示的Account Sign In 界面中，输入 User name(用户名)和Password(密码)(即申请的AltiumLive账 户)，可以选中其右侧的两个Remember复选框和下面的Sign me in when I start Altium Designer复选框，方便下次打开 Altium Designer环境就直接激活。然后选中I have read and understand the warning复选框，单击Sign in 按钮。
Altium Designer 14原理图与PCB设计教程 第十章 PCB设计实例
线层（Keep-Out Layer）。在绘制外形之
前需要设定坐标原点。执行菜单命令
Edit→Origin→Set，此时鼠标指针变为十
字形状，在PCB的左下角单击鼠标左键即可
设定坐标原点，原点设定后，PCB上出现一
个原点标记，如图10-2-28所示。
过孔类焊盘，其过孔一般不小于0.6mm（24mil），因为小于0.6mm的 孔开模冲孔时不易加工，通常情况下以金属引脚直径值加上0.2mm作为焊盘 内孔直径，如电阻的金属引脚直径为0.5mm时，其焊盘内孔直径对应为 0.7mm，焊盘直径取决于内孔直径，表10-1给出了孔径和焊盘直径之间的 对应关系。
图10-2-22 默认PCB文件的网格
执行菜单命令Design→Board Options，弹 出如图10-2-23所示的Board Options对话 框。鼠标左键单击【Grids…】按钮，弹出 如图10-2-24所示的Grid Manager对话框。 在对话框中鼠标左键单击【Menu】按钮。
图10-2-23 Board Options对话 框
图10-2-26 将Fine和 Coarse两个 属性内的Line 修改为Dots
鼠标左键单击【OK】按钮，界面返回Grid Manager对话框，单击【OK】按 钮，界面返回Board Options对话框，单击【OK】按钮，即将网格视图改变 为点视图，如图10-2-27所示。
图10-2-27 PCB文件的点视图
4．为原理图元器件设置序号 由于所设计的电路是驱动一架行走机器人的直流电机，所以所出现的元件 序号中的L代表左方，而R代表右方，凡是驱动左方电机的电路标号统一加 入L，驱动右方电机的电路标号统一加入R，这样便于读懂电路的具体结构。 另外，本例电路中元件数量相对适中，建议手工对元件进行编号。 5．为原理图元器件设置PCB封装 参照第3章3.6.2节所述的内容添加Protel99SE的PCB Footprints.lib封装库。 将文件PCB Footprints.lib拷贝至用户所建的工程目录下。添加该文件进入 工程，如图10-2-7所示。打开文件PCB Footprints.lib，通过标签PCB Library可以浏览库文件中的PCB封装类型。
Altium Designer原理图与PCB设计 第10章 动画版 OK
原理图元件库编辑器中，执行菜单命令Tools → Rename Component，弹出重命名元件对话 框，修改为LCD1602，如图10-10所示。单击OK 按钮，返回编辑界面。
图10-9 添加原理图元件库文件 图10-10 重命名元件
10.1 单片机实时时钟项目设计
3．绘制元件外形图 执行菜单命令Place→Rectangle，在编辑
10.1 单片机实时时钟项目设计
单片机实时时钟 自行选择
10.1 单片机实时时钟项目设计
1．新建项目、添加文件 （1）启动Altium Designer17，执行菜单命令File→New→Project，弹出设置项 目名称和项目文件保存位置对话框。其中，Project Types（项目类型）选择PCB Project，Project Templates（项目模板）选择Default，Name（项目名称）编 辑框输入“单片机实时时钟”，Location（文件位置）可以自行选择，单击OK按 钮，新建一个项目名为“单片机实时时钟”的项目文件。
图10-2 LCD1602尺寸图
10.1 单片机实时时钟项目设计
1．新建项目、添加文件 （1）启动Altium Designer17，执行菜单命令File→New→Project，弹出设置项 目名称和项目文件保存位置对话框。其中，Project Types（项目类型）选择PCB Project，Project Templates（项目模板）选择Default，Name（项目名称）编 辑框输入“单片机实时时钟”，Location（文件位置）可以自行选择，单击OK按 钮，新建一个项目名为“单片机实时时钟”的项目文件。
（2）在Projects面板中，右键单击项目“单 片机实时时钟”，在弹出的菜单中选择Add New to Project→PCB Library命令，完成 添加封装文件并保存，如图10-3所示。
图10-9 添加原理图元件库文件 图10-10 重命名元件
10.1 单片机实时时钟项目设计
3．绘制元件外形图 执行菜单命令Place→Rectangle，在编辑
10.1 单片机实时时钟项目设计
单片机实时时钟 自行选择
10.1 单片机实时时钟项目设计
1．新建项目、添加文件 （1）启动Altium Designer17，执行菜单命令File→New→Project，弹出设置项 目名称和项目文件保存位置对话框。其中，Project Types（项目类型）选择PCB Project，Project Templates（项目模板）选择Default，Name（项目名称）编 辑框输入“单片机实时时钟”，Location（文件位置）可以自行选择，单击OK按 钮，新建一个项目名为“单片机实时时钟”的项目文件。
图10-2 LCD1602尺寸图
10.1 单片机实时时钟项目设计
1．新建项目、添加文件 （1）启动Altium Designer17，执行菜单命令File→New→Project，弹出设置项 目名称和项目文件保存位置对话框。其中，Project Types（项目类型）选择PCB Project，Project Templates（项目模板）选择Default，Name（项目名称）编 辑框输入“单片机实时时钟”，Location（文件位置）可以自行选择，单击OK按 钮，新建一个项目名为“单片机实时时钟”的项目文件。
（2）在Projects面板中，右键单击项目“单 片机实时时钟”，在弹出的菜单中选择Add New to Project→PCB Library命令，完成 添加封装文件并保存，如图10-3所示。
Altium Designer 14原理图与PCB设计
Altium Designer 14原理图与PCB设计本文将介绍《Altium Designer 14原理图与PCB设计》的大纲，提供背景信息和目的。
在本文中，将介绍Altium Designer 14软件的基本原理图与PCB设计功能，并深入探讨其使用方法和技巧。
Altium Designer 14简介原理图设计界面概述元件库管理连接和布线信号捕获和逻辑判别设计规则检查输出文件生成PCB设计界面概述元件布局和走线层次设计和分层规划信号完整性与电磁兼容性考虑设计规则检查输出文件生成实例分析原理图设计实例PCB设计实例注意事项和常见问题解答结论Altium Designer 14是一款专业的电子设计自动化工具，广泛应用于电子工程师和PCB设计师的原理图与PCB设计过程中。
在本文中，我们将重点介绍Altium Designer 14软件中原理图与PCB设计的相关功能和特点，以帮助读者更好地理解和使用该软件。
本文的目的旨在提供关于《Altium Designer14原理图与PCB设计》的详细大纲，以引导读者逐步研究和掌握使用Altium Designer 14进行原理图与PCB设计的基本知识和技能。
通过阅读本文，读者将了解到Altium Designer 14软件在电子设计中的核心功能和应用方法，并能够应用这些知识进行实际工程项目的设计和开发工作。
概述Altium Designer 14的主要功能和特点，如原理图设计、PCB设计、仿真等本文档为使用Altium Designer 14进行原理图与PCB设计提供指南。
其中包括软件界面介绍、操作步骤、常见问题解答等内容。
Altium Designer 14是一款强大的电子设计自动化软件，为电路原理图和PCB设计提供了全面的支持。
下面是软件界面的主要组成部分：工具栏：包含了常用的工具和命令，可以快速访问并执行相应的操作。
项目导航器：显示当前项目的文件结构和层次关系，方便管理和导航文件。
Altium Designer 14原理图与PCB设计教程 第二章 绘制原理图
④ 按【空格】键旋转方向，单击进行放置，单击鼠标右键退出放置状态。
无论是电源、接地、输入、输出符号，符号中的Net值 均不能为空，尤其是在该原理图需要转换成印制电路板图时。
★★ 2.2 绘制简单原理图
23
2.3 元器件符号属性和导线属性编辑
2.3.1 编辑元器件符号属性
1．元器件符号的属性编辑
Component Properties元器件符号属性
3
（2）工具栏。 ① 主工具栏Schematic Standard。
图2-1-3 Schematic Standard工具栏
② 放置工具栏Wiring。
③ 实用工具栏Utilities
图2-1-5 Wiring工具栏
图2-1-6 Utilities工具栏
★★ 2.1 原理图图纸设置和画面管理
4
3．图纸设置 执行菜单命令Design → Options， 调出Document Options对话框。 （1）设置图纸为A4。 在图2-1-8的Standard Style区域中， 单击Standard Styles右侧的下拉菜单按钮， 选择A4。
★★ 2.2 绘制简单原理图
19
2.2.3 绘制导线
元器件符号按照图2-2-1所示放置到适当位置，效果如图2-2-17所示。
① 执行菜单命令Place → Wire。
② 将鼠标指针移到C2引脚端点处，
单击确定导线的起点。
③ 拖曳十字形指针并在电阻R8引脚
的左端点处单击，单击鼠标右键退出。
④ 如果在画线过程中需要拐弯，在
4．显示全部内容
执行菜单命令View → Fit All Objects或单击Schematic Standard工具栏
无论是电源、接地、输入、输出符号，符号中的Net值 均不能为空，尤其是在该原理图需要转换成印制电路板图时。
★★ 2.2 绘制简单原理图
23
2.3 元器件符号属性和导线属性编辑
2.3.1 编辑元器件符号属性
1．元器件符号的属性编辑
Component Properties元器件符号属性
3
（2）工具栏。 ① 主工具栏Schematic Standard。
图2-1-3 Schematic Standard工具栏
② 放置工具栏Wiring。
③ 实用工具栏Utilities
图2-1-5 Wiring工具栏
图2-1-6 Utilities工具栏
★★ 2.1 原理图图纸设置和画面管理
4
3．图纸设置 执行菜单命令Design → Options， 调出Document Options对话框。 （1）设置图纸为A4。 在图2-1-8的Standard Style区域中， 单击Standard Styles右侧的下拉菜单按钮， 选择A4。
★★ 2.2 绘制简单原理图
19
2.2.3 绘制导线
元器件符号按照图2-2-1所示放置到适当位置，效果如图2-2-17所示。
① 执行菜单命令Place → Wire。
② 将鼠标指针移到C2引脚端点处，
单击确定导线的起点。
③ 拖曳十字形指针并在电阻R8引脚
的左端点处单击，单击鼠标右键退出。
④ 如果在画线过程中需要拐弯，在
4．显示全部内容
执行菜单命令View → Fit All Objects或单击Schematic Standard工具栏
Altium Designer 14原理图与PCB设计教程 第一章 Altium Designer使用基础
Choose Document to Open对话框
13
第1章 Altium Designer使用基础
1.2 Altium Designer文档管理
2．项目的建立、打开与关闭 （2）工程打开与关闭
要关闭一个已经打开的工程，需要在Projects标签中 用鼠标右键单击工程名。在弹出的菜单中选择Close Project命令即可关闭工程。或在Projects标签中鼠标 左键单击【Project】按钮，在弹出的菜单中选择 Close Project命令也可关闭工程，如图所示。
在弹出的菜单中选择Close Project
14
第1章 Altium Designer使用基础
1.2 Altium Designer文档管理
3．项目中的文件管理 （1）新建文件
在工程中，执行菜单命令File → New，在弹出的菜单 中可以选择需要新建的文件
Altium Designer简介
4
认识Altium Designer面板
面板显示工程中所有原理图元件之间 的连接网络和元件列表
打开一个工程文件中的原理图文件
1.1 Altium Designer简介
5
打开原理图后的Navigator面板
激活Favorites面板
认识Altium Designer面板
Choose Document to Open对话框
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第1章 Altium Designer使用基础
1.2 Altium Designer文档管理
3．项目中的文件管理 （4）关闭文件
执行菜单命令File → Close即可关闭当前文件。或在 已打开的文件标签上单击鼠标右键，在调出的菜单 中选择Close文件名称即可关闭当前的文件，如图所 示，关闭名为Sheet1的原理图文件。
Altium Designer (Protel)原理图与PCB设计教程 (10)
第11章电路仿真分析Altium Designer不但可以绘制原理图和制作印制电路板，而且还提供了电路仿真和PCB 信号完整性分析工具。
用户可以方便地对设计的电路和PCB进行信号仿真。
本章将讲述Altium Designer的电路仿真以及电路仿真分析的基本方法。
11.1 仿真元件库描述Altium Designer为用户提供了大部分常用的仿真元件，这些仿真元件库在Library/ Simulation目录中，其中：仿真信号源的元件库为Simulation Sources.IntLib、仿真专用函数元件库为Simulation Special Function.IntLib、仿真数学函数元件库为Simulation Math Function.IntLib、信号仿真传输线元件库为Simulation Transmission Line.IntLib。
11.1.1 仿真信号源元件库1．直流源在Simulation Sources.IntLib库中，包含了两个直流源元件：VSRC电压源和ISRC电流源。
仿真库中的电压／电流源符号如图11-1所示。
这些仿真源提供了用来激励电路的一个恒定的电压或电流输出。
2．正弦仿真源在Simulation Sources.IntLib库中，包含了两个正弦源元件：VSIN正弦电压源和ISIN正弦电流源。
仿真库中的正弦电压／电流源符号如图11-2所示，通过这些仿真源可创建正弦电压和电流源。
图11-1 电压/电流源符号图11-2 正弦电压/电流源符号3．周期脉冲源在Simulation Sources.IntLib库中，包含了两个周期脉冲源元件：VPULSE电压周期脉冲源和IPULSE电流周期脉冲源。
利用这些仿真源可以创建周期性的连续脉冲。
周期脉冲源的符号如图11-3所示。
3064．分段线性源在Simulation Sources.IntLib库中，包含了两个分段线性源元件：VPWL分段线性电压源和IPWL分段线性电流源。
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图10-1 频率计电路原理图
Lib Ref Cap Cap2
D Zener DPY_8_4 Header 3
PNP Res Tap
Res2 Res2 Res2 LM393AN AT89C2051 XTAL
表10-1 元件属性表
Designator C1，C2 C3 D1 DPY1 P1
Q1，Q2，Q3，Q4 R1
VR5 AXIAL-0.4 AXIAL-0.4 AXIAL-0.4
DIP-8 DIP-20
R38
10.1.2 绘制原理图 1. 创建工程 执行菜单命令File >> New >> Project， 在New Project 对
话框中选择Project Type为PCB Project，Project Templates为 <Default>，将该工程命名为频率计.PrjPcb。
图10-6 PCB Model对话框
如果修改了元件封装，则需要重新生成网络表。 (2) 准备好网络表。如果修改了电路原理图的连接，或 者更改了封装等和电气有关的变更，则需要重新生成网络表。 (3) 仔细研究项目产品的物理模型、印刷电路板的安装 方式、产品使用环境和一些特殊的要求，用于确定元件布局 的要求和PCB的物理形状大小。本例要求尺寸为70 mm × 50 mm。
选中整个矩形框，再执行菜单命令Design >> Board Shape >> Define From Selected Objects，即可完成板卡物理 大小的设置，如图10-7所示。
2. 规划电路板 (1) 创建PCB文件。执行菜单命令Files >> New >> PCB， 在项目工程下新建一个PCB文件，默认名称为PCB1.Pcbdoc。 通过执行菜单命令File >> Save As可以对新建的PCB图进行 重命名，命名为频率计PCB.PcbDoc。 (2) 设置板子物理大小。首先将PCB编辑区的当前工作 层切换到机械层，即在PCB编辑器区的下方标签栏中单击 Mechanical 1选项，然后执行绘图命令Place >> Line绘制一个 70 mm×50 mm的矩形框。如果系统单位不是公制的，需要 执行菜单命令Design >> Board Options，在Board Options对 话框中修改。
2. 创建原理图文件 在频率计.PrjPcb工程下，选择菜单命令File >> New >> Schematic，建立原理图文件频率计原理图.SchDoc。
3. 加载元件库 根据表10-1所示，加载My IntLib.IntLib、Motorola Analog Comparator.IntLib、Miscellaneous Connectors.IntLib和 Miscellaneous Device.IntLib四个元件库。其中My IntLib.IntLib是自建库，这个库是在第9章中创建的，其中单 片机元件AT89C2051和四位一体数码管DPY_8_4两个元件要 在这个实例中使用。 4. 放置元件 参考表10-1所示的元件属性，从相应的元件库中调用元 件将其放置在图纸上，并修改属性。用移动、旋转等操作对 元件进行的布局，得到如图10-2所示布局结果。
图10-2 元件布局
5. 元件连线 执行菜单命令Place >> Wire，根据图10-1所示的频率计 电路原理图来连接各个电气元件。完成所有的连线结果，如 图10-3所示。
图10-3 完成原理图的连线
6. 编译项目工程和网络表 (1) 执行菜单命令Project >> Compile PCB Project 频率 计.PrjPcb，将对项目工程进行编译。通过查看Messages(消 息)对话框，如果有Error提示，则需要进行修改，修改好再 重新编译，直到编译成功，没有错误。至于修改大致有两种 情况，一种是原理图设计时出错，按照错误提示去修改；另 一种是电气规则检查设置要调整，比如有些情况可以不报错 或者忽略。本例编译成功，在Messages(消息)对话框中显示 的内容如图10-4所示。 (2) 完成工程编译后，执行菜单命令Design >> Netlist For Project >> Protel，生成频率计原理图.NET网络表。
图10-4 Messages(消息)对话框
10.1.3 绘制印刷电路板图 1. 准备工作 绘制印刷电路板图之前，需要做一些准备工作，保证绘
制工作顺利进行，减少返工的概率。 (1) 需要核查所选的元件封装是否符合项目的要求或者
工程应用要求。在原理图编辑环境下，执行菜单命令Tools >> Footprint Manager，系统将弹出Footprint Manager(封装管 理)对话框，如图10-5所示。
第10章 综合实例
10.1 频率计电路设计 10.2 基于单片机的GSM控制电路设计
10.1 频率计电路设计
本例要设计一个测量频率的电路，测量范围为30 Hz300 kHz，误差控制在2%以内。 10.1.1 电路分析
根据设计要求，控制系统采用单片机AT89C2051。测量 信号通过整形电路，输出满足单片机要求的脉冲信号，经过 单片机的运算、转换处理等通过4位数码管显示出频率值。 设计的原理图如10-1所示，对应的元件属性如表10-1所示。
图10-5 Footprint Manager(封装管理)对话框
在该对话框中查看每个元件的封装信息，如封装名，对 应的封装库，二维图形等。如果封装不符合要求，可以进行 修改或新增。点击Edit按钮，系统将弹出如图10-6所示的 PCB Model对话框。在PCB Model对话框去选择一个合适的 封装，也可以点击Add按钮，弹出PCB Model对话框，选择 一个封装作为元件封装的一种选择。
R2，R4 R3
R5，R6，R7，R8 U1 U2 Y1
Comment 30 pF 10 μ9012 10 kΩ 10 kΩ 5.1 kΩ 4.7 kΩ LM393AN AT89C2051 12MHz
Footprint RAD-0.1 CAPR5-4X5 DIODE-0.4 DPY_8_4 HDR1X3 TO-92A