【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ellaneous 270ΩR2RES2Miscellaneous 1kC1CapMiscellaneous 33pFC2CapMiscellaneous 33pFC3CapMiscellaneous 33pFS1SWPBMiscellaneous SPST2Y1XTALMiscellaneous R38VCC電源工具欄GND電源工具欄圖6 復(fù)位 晶振電路5）用類似的方法創(chuàng)建其它模塊電路子圖各模塊電路所用元件列表如表表表4所示各模塊電路繪制完成后效果如圖圖圖10所示。表2 CPU模塊電路元件列表元件標(biāo)號(hào)元件名所在元件庫(kù)元件封裝U1DS80C310MCLDallas Microcontroller DIP40BVCC電源工具欄GND電源工具欄提示：DS80C310MCL可以通過(guò)搜索功能來(lái)查找，搜索格式如圖7所示，并添加其元件庫(kù)。 圖7 DS80C310MCL元件搜索 圖8 CPU電路模塊表3 顯示模塊電路元件列表元件標(biāo)號(hào)元件名所在元件庫(kù)元件值元件封裝DS1Dpy YellowCAMiscellaneous LEDDIP10R3RES2Miscellaneous 1kR4RES2Miscellaneous 1kR5RES2Miscellaneous 1kR6RES2Miscellaneous 1kR7RES2Miscellaneous 1kR8RES2Miscellaneous 1kR9RES2Miscellaneous 1kR10RES2Miscellaneous 1kVCC電源工具欄圖9 顯示電路模塊表4 控制模塊電路元件列表元件標(biāo)號(hào)元件名所在元件庫(kù)元件封裝K1RelaySPDTMiscellaneous MODULE5BP1Header 3Miscellaneous HDR1X3P2Header 3Miscellaneous HDR1X3VCC電源工具欄圖10 控制電路模塊6）保存四 思考題1 繪制層次原理圖的方法有那些？簡(jiǎn)述具體步驟。2 模塊電路端口與原理圖I/O端口有何區(qū)別？3 層次原理圖與普通原理圖相比有何優(yōu)點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)八 原理圖電氣規(guī)則檢查與報(bào)表輸出一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握原理圖電氣規(guī)則檢查的設(shè)置與執(zhí)行方法。2 掌握原理圖相關(guān)報(bào)表文件的生成方法。二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容繪制單片機(jī)顯示電路原理圖，執(zhí)行電氣規(guī)則檢查，產(chǎn)生相關(guān)報(bào)表文件。 三 實(shí)驗(yàn)步驟1 創(chuàng)建文件夾在學(xué)生本人文件夾下新建一個(gè)文件夾，命名為“實(shí)驗(yàn)八”。2 創(chuàng)建項(xiàng)目文件創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目文件，命名為“”，保存到“實(shí)驗(yàn)八”文件夾中。3 繪制原理圖創(chuàng)建一個(gè)新的原理圖文件，命名為“”，保存到“實(shí)驗(yàn)八”文件夾中。用模塊電路繪制該上層原理圖，如圖1所示。圖1 利用層次原理圖自上而下的設(shè)計(jì)方式，創(chuàng)建并繪制下層原理圖，如圖圖圖圖5所示。圖2 圖3 圖4 圖5 4 執(zhí)行電氣規(guī)則檢查（ERC）在原理圖設(shè)計(jì)窗口中執(zhí)行菜單命令Project/Project Options，將彈出 “Options for PCB Project ”對(duì)話框。如圖6所示圖6 “Options for PCB Project ”對(duì)話框在該對(duì)話框的Error Reporting(錯(cuò)誤報(bào)告)和Connection Matrix(連接矩陣)兩個(gè)選項(xiàng)卡中進(jìn)行電氣規(guī)則設(shè)置，或單擊按鈕實(shí)現(xiàn)默認(rèn)設(shè)置，設(shè)置完成單擊OK按鈕退出。執(zhí)行菜單命令“Project/Compile PCB Project ”對(duì)整個(gè)項(xiàng)目編譯查錯(cuò)。在Massages窗口中查看錯(cuò)誤報(bào)告并修改相關(guān)錯(cuò)誤。如系統(tǒng)提示為“warning”，可根據(jù)原理圖中波浪線提示內(nèi)容判斷，若不認(rèn)為是錯(cuò)誤，則返回“Options for PCB Project ”對(duì)話框，找到相關(guān)選項(xiàng)進(jìn)行報(bào)告模式“Report Mode”的設(shè)置，設(shè)置為“No Report”后，再重新進(jìn)行原理圖的編譯查錯(cuò)，直到?jīng)]有問(wèn)題出現(xiàn)為止。5 生成網(wǎng)絡(luò)表文件在原理圖設(shè)計(jì)窗口中執(zhí)行菜單命令Design/Netlist For Project/Protel ，系統(tǒng)則會(huì)生成當(dāng)前整個(gè)項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)表文件，如圖7所示圖7 “單片機(jī)顯示電路”網(wǎng)絡(luò)表文件6 生成元器件清單報(bào)表在原理圖設(shè)計(jì)窗口中執(zhí)行菜單命令Reports/ Bill of Materials，將會(huì)彈出如圖8所示的元器件清單報(bào)表對(duì)話框。單擊“Export...”按鈕，可將該報(bào)表以“.xls”格式文件保存。圖8 元器件清單報(bào)表對(duì)話框 7 生成元器件交叉參考表在原理圖設(shè)計(jì)窗口中執(zhí)行菜單命令Reports/Component Cross Reference，將會(huì)彈出如圖9所示的元器件交叉參考表對(duì)話框。單擊“Export...”按鈕，可將該報(bào)表以“.xls”格式文件保存。圖9 元器件交叉參考表對(duì)話框8 生成原理圖層次報(bào)表在原理圖設(shè)計(jì)窗口中執(zhí)行菜單命令Reports/Report Project Hierarchy，系統(tǒng)則會(huì)生成當(dāng)項(xiàng)目原理圖的層次報(bào)表文件，如圖10所示圖10 原理圖層次報(bào)表四 思考題1 說(shuō)明電氣規(guī)則檢查的意義？2 網(wǎng)絡(luò)表有什么作用？說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)表的標(biāo)準(zhǔn)格式內(nèi)容。3 元件清單列表有什么實(shí)際意義？它與元件交叉參考表相比有什么區(qū)別？實(shí)驗(yàn)九 原理圖元器件庫(kù)的創(chuàng)建一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握原理圖元件庫(kù)的制作過(guò)程。2 熟悉菜單和工具欄的基本使用。二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容繪制如右圖所示的數(shù)碼管原理圖元件庫(kù)。三 實(shí)驗(yàn)步驟1 新建原理圖元件庫(kù)文件首先在新建的項(xiàng)目文件中創(chuàng)建原理圖元件庫(kù)文件，選擇菜單File/New/ Library /Schematic Library，進(jìn)入元件庫(kù)編輯器，如圖1所示。 圖1 新建一個(gè)原理圖元件庫(kù)文件 圖2 元件重命名對(duì)話框2 保存新建原理圖元件庫(kù)文件單擊保存按鈕，彈出保存文件對(duì)話框，并保存在學(xué)生目錄下。3元件重命名單擊菜單Tools/Rename Component 彈出元件重名對(duì)話框，輸入 DPY_8SEG，如圖2所示。4 定義元件屬性選擇元件編輯管理器“SCH Library”工作面板中的Components欄中的按鈕（或雙擊默認(rèn)文件Component_1），彈出屬性對(duì)話框，如圖3所示。修改其屬性：Designator 默認(rèn)元件編號(hào) DS?；Comment 默認(rèn)注釋 DPY_8SEG； Description 描述信息 DPY_8SEG；其它參數(shù)不變，修改完后，然后單擊確定按鈕。修改后效果如圖4所示圖3設(shè)置元件屬性對(duì)話框圖4 數(shù)碼管元件屬性5 繪制元件外形1）繪制矩形外框單擊菜單Place/Rectangle 繪制矩形。放置時(shí)，首先單擊鼠標(biāo)左鍵，確定矩形的第一個(gè)頂點(diǎn)，然后拖動(dòng)鼠標(biāo)至適當(dāng)大小，單擊鼠標(biāo)左鍵，確定矩形的對(duì)角頂點(diǎn)。放置后的矩形如圖5所示。雙擊矩形可以修改其屬性，包括邊框線寬、顏色等，如圖6所示。 圖5 放置后的矩形 圖6 修改元件外形屬性2）繪制數(shù)碼管筆畫(huà)數(shù)碼管筆畫(huà)由七段導(dǎo)線和一個(gè)圓點(diǎn)組成，選用畫(huà)導(dǎo)線和畫(huà)圓工具放置，放置的方法和放置矩形方法類似，放置完畢后的效果如圖7所示6 放置元件引腳單擊菜單Place/ ，放置時(shí)按下Tab鍵，彈出修改元件屬性對(duì)話框，如圖8所示 圖7數(shù)碼管外形 圖8 修改元件引腳屬性對(duì)話框修改其屬性如下：Display Name：引腳顯示名稱 共十個(gè)引腳依次輸入e、d、c、dp、b、a、f和g。Designator：引腳序號(hào)，在這里依次輸入…、10。Electrical Type：除3腳和8腳選用Power外，其余引腳均選用Input。Length：30mil。如圖9所示1引腳屬性提示：放置元件引腳時(shí)須將引腳名稱對(duì)準(zhǔn)元件，即有十字標(biāo)注一端朝外，否則，沒(méi)有電氣連接。正確放置方法如圖10所示。放置后效果如圖11所示 圖9 1號(hào)引腳屬性 圖10 放置元件引腳 圖11 放置完引腳后的數(shù)碼管元件7 保存原理圖元件庫(kù)單擊保存按鈕，一個(gè)完整的元件庫(kù)就制作完畢了。四 思考題1 簡(jiǎn)述創(chuàng)建原理圖元器件庫(kù)的意義？2 簡(jiǎn)述制作原理圖元件庫(kù)的基本過(guò)程？3 說(shuō)明“SCH Library”工作面板與“Library”工作面板有何區(qū)別？實(shí)驗(yàn)十 電路仿真一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握常用仿真元器件庫(kù)的使用方法。 2 掌握仿真電路原理圖的繪制及元器件仿真屬性的編輯方法。3 掌握電路原理圖仿真的具體方法步驟。二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容繪制簡(jiǎn)易整流穩(wěn)壓電路仿真原理圖，并進(jìn)行元器件的仿真屬性編輯，進(jìn)行電路仿真設(shè)置，執(zhí)行仿真產(chǎn)生仿真輸出文件，觀察分析仿真結(jié)果。三 實(shí)驗(yàn)步驟1 設(shè)計(jì)仿真原理圖文件 繪制如圖1所示簡(jiǎn)易整流穩(wěn)壓電路。圖1 整流穩(wěn)壓電源2 仿真電源仿真屬性設(shè)置雙擊電路中的V1元件，會(huì)彈出該元件屬性設(shè)置對(duì)話框，如圖2所示。在Modle列表中，雙擊simulation項(xiàng)，或選中后按下對(duì)話框中的按鈕，會(huì)出現(xiàn)該元件仿真模型參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，如圖3所示，單擊“Parameters”標(biāo)簽，在標(biāo)簽頁(yè)中設(shè)置正弦波激勵(lì)源V1的幅值“Amplitude”為170V，頻率“Frequency”為60Hz。圖2 元件屬性設(shè)置對(duì)話框圖3 Vin參數(shù)設(shè)置對(duì)話框3 變壓器仿真屬性設(shè)置雙擊電路中的變壓器元件，會(huì)彈出該元件屬性設(shè)置對(duì)話框，在Modles列表中，雙擊simulation項(xiàng)，或選中后按下對(duì)話框中的按鈕，會(huì)出現(xiàn)該元件仿真模型參數(shù)設(shè)置對(duì)話框，單擊“Parameters”標(biāo)簽，在標(biāo)簽頁(yè)中設(shè)置變壓器的輸出與輸入電壓比值“Ratio”。如圖4所示。圖4 變壓器參數(shù)設(shè)置對(duì)話框4 設(shè)置仿真環(huán)境及對(duì)象執(zhí)行菜單命令Design/Simulate/Mixed Sim，彈出“Analyses Setup”對(duì)話框，如圖5所示。我們選擇對(duì)電路進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析和瞬態(tài)分析，觀察A、B、IN和OUT等4點(diǎn)的分析結(jié)果。圖5 “Analyses Setup”對(duì)話框 5 運(yùn)行仿真分析結(jié)果設(shè)置完以后，單擊按鈕開(kāi)始仿真，很快系統(tǒng)會(huì)彈出一個(gè)運(yùn)行仿真后的消息對(duì)話框“Messages”，如圖6所示。若“Messages”對(duì)話框的內(nèi)容無(wú)錯(cuò)誤或警告提示，說(shuō)明仿真運(yùn)行成功，如有錯(cuò)誤需返回原理圖修改錯(cuò)誤。圖6 運(yùn)行仿真的消息框“Message”當(dāng)仿真完成后，仿真器輸出“*.sdf ”文件，顯示仿真分析波形，圖7所示顯示的瞬態(tài)分析波形。當(dāng) “*.sdf ”文件處于打開(kāi)時(shí)，通過(guò)菜單命令和工具欄可對(duì)顯示圖形及表格進(jìn)行分析和編輯。圖7 瞬態(tài)分析波形顯示在仿真的過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)同時(shí)創(chuàng)建SPICE網(wǎng)絡(luò)表。仿真分析后，仿真器就生成一個(gè)后綴為“.nsx”的文件，“.nsx”文件為原理圖的SPICE模式表示。如圖8所示。 圖8 仿真器生成的“.nsx”文件打開(kāi)“.nsx”文件，系統(tǒng)切換到仿真器界面，執(zhí)行Simulate/Run命令，即可實(shí)現(xiàn)電路仿真，當(dāng)仿真完成后，同樣是輸出“*.sdf ”文件，這種方式和直接從原理圖進(jìn)行仿真生成的波形文件相同。6 通過(guò)仿真結(jié)果完善原理圖設(shè)計(jì)。輸出“*.sdf ”文件顯示了一系列的波形，借助這些波形，可以很方便地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的不足和問(wèn)題。從而，不必經(jīng)過(guò)實(shí)際的制板，就可修正原理圖存在的不足。四 思考題1 系統(tǒng)為設(shè)計(jì)者提供了哪幾個(gè)專用的仿真元件庫(kù)？2 什么是電路仿真？它的基本步驟是什么？3 仿真器可進(jìn)行哪幾種仿真設(shè)置與分析？其中瞬態(tài)分析的主要內(nèi)容是什么？實(shí)驗(yàn)十一 PCB電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 熟悉印制電路板的結(jié)構(gòu)及基本元素。2 熟練掌握 PCB 編輯器。 3 學(xué)會(huì)規(guī)劃電路板及電氣定義。 二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1 建立PCB圖文檔。2 參數(shù)設(shè)置。3 印制板圖的規(guī)劃。三 實(shí)驗(yàn)操作步驟1 新建 PCB 文件 方法一：執(zhí)行菜單命令File/New/PCB。方法二：使用PCB向?qū)?chuàng)建新的PCB文件。1）單擊工作區(qū)的“Files”面板標(biāo)簽，即彈出如圖1所示的“Files”面板。 圖1 “Files”面板 圖2 啟動(dòng)PCB向?qū)?）在“Files”面板的“New from Template”單元單擊PCB Board Wizard...命令，啟動(dòng)PCB向?qū)АＨ鐖D2所示。3）單擊按鈕，出現(xiàn)度量單位對(duì)話框。默認(rèn)的度量單位為英制(Imperial)。也可以選擇公制單位(Metric)。二者的換算關(guān)系為： 1mil=。4）單擊按鈕，選