第9章 原理图、电路板的制作

第9章原理图、电路板的元件制作9.1原理图的元件制作9.2电路板的元件制作9.1原理图的元件制作放置元件之前，需要添加元件所在的库。尽管Protel99SE提供的元件库非常丰富，但是随着科技的发展总有新型元件是库里没有的。这些新型元件，元件库来不及收集或者是用户自定义的非标准元件。此时用户利用Portel99SE的元件库编辑服务器，自己动手创建新元件。9.1.1库元件编辑器这一节首先介绍加载库元件编辑器的方法，接着将简单介绍库元件编辑器中一些工具的使用方法。1.加载库元件编辑器（1）执行菜单命令：“File|New”（2）执行上一步的命令后，工作平面上将出现如图9-1所示的“NewDocument”选项窗口。此时用鼠标左键双击图标，或用鼠标左键单击此图标后再单击“OK”按钮表示确认，即可进入库元件编辑器界面，如图9-2所示。2.库元件编辑工具（1）．“SchLibDrawingTools”工具栏元件是由外观、引脚和内部的数据组成的，制作元件的外观和引脚可以利用如图9-3所示的“SchLibDrawingTools”工具栏来进行。如图9-3所示，打开或关闭“SchLibDrawingTools”工具栏可以选择“View”菜单，然后在弹出的下拉菜单中选择“Toolbars”选项，之后在弹出的第二层下拉菜单中选择“DrawingToolbar”选项。元件库绘图工具栏的各个按钮的功能如下：画直线工具画曲线工具画弧线工具画多边形工具添加文字工具画元件工具新增部分元件工具画矩形工具画弧线角矩形工具画椭圆工具粘贴图片工具数组式复制工具画引脚工具（2）．“SchLibIEEETools”工具栏Protel99se还提供了如图9-4所示的“SchLibIEEETools”工具栏，用来放置有关的工程符号，如反向器、时钟符号等。同“SchLibDrawingTools”工具栏的打开或关闭相似，“SchLibIEEETools”工具栏的打开或关闭可以选择“View”菜单，然后在弹出的下拉菜单中选择“Toolbars”选项，在弹出的下拉菜单中选择“IEEEToolbar”选项。各个按钮的功能如下：放置小圆点，一般使用在负逻辑或低态动作的场合右到左的信号流，用来指明信号传输方向时钟信号符号，用来表示输入正极触发信号低态动作输入符号类比信号输入符号无逻辑性连接符号具有暂缓型输出的符号具有开集极输出的符号高阻抗状态符号（三态门的第三态为高阻抗状态）高扇出电流的符号，用于扇出电流比一般容量大的场合脉冲符号，如单晶态元件会使用到此符号延时符号多条I/O线组合符号，用来表示多条输入及输出线的组合二进制组合的符号输出极性指示符号符号大于等于符号具有提高电阻的开集极输出符号开射极输出符号，这种引脚的输出有高阻抗低态和低阻抗高态两种具有电阻接地的开射极输出符号，其输出有高阻抗低态和低阻抗高态两种数字信号输入，通常使用在类比元件中，某些引脚需用数字信号作控制的场合反向器符号双向信号符号，用来表示该引脚具有输入，输出两种作用数据向左移的符号小于等于符号加法和∑符号，用于加法器元件中加法和∑符号，用于加法器元件中施密特触发输入特性的符号数据向右移符号（3）．菜单命令Protel99se库元件编辑器的菜单命令与元件原理图编辑器的菜单命令的设置相似，有“File”，“Edit”、“View”、“Place”、“Tools”、“Options”、“Reports”、“Windows”和“Help”等九个命令执行窗口。“File”命令栏主要是有关文档管理的操作，如打开，保存、关闭图形文件等。“Edit'’命令栏主要是有关文档编辑的操作，如选择、撤销、查找等。“View”命令栏主要是有关页面显示状态的操作，如工具栏的打开及关闭、状态显示的设置等。“Place”命令栏里是图形放置的命令。Tools”工具栏里的命令主要应用于创建新的库元件以及查看和管理元件库。“Options”工具栏提供了库元件的工作环境的设置工具。“Reports”工具栏里的命令可帮助设计者了解元件库里的元件和使用的基本库信息。“Windows”工具栏可以帮助用户设置窗口的排列方式，查看当前打开的文件的目录。“Help”工具栏向用户提供Protel的使用帮助。9.1.2创建新的库元件我们将以一个LED数码管的符号制作为例介绍创建新元件的方法和步骤。（1）执行菜单命令：“Tools|NewComponent”。（2）这时出现如图9-5所示的“NewComponentName”对话框。在此对话框里可以定义新建元件的名称，如这里我们设新建元件名称为“LED”。设置完成后，用鼠标左键单击“OK”按钮，即可将该元件命名为“LED”。（3）执行菜单命令：“Options|DocumentOptions”，这时出现如图9-6所示的“LibraryEditorWorkspace”对话框。在此，设计者可设置库编辑器界面的式样、大小、方向、颜色、各点等内容。具体设置方法与电路原理图编辑器的界面设置相似。如果执行菜单命令：“LibraryOptions|Change…”，则弹出如图9-7所示的“LibraryDescription”对话框，用户可以选择需要连接的元件库。工作界面设置完成后，用单击“OK”按钮退出“LibraryEdicatorWorkspace”对话框。（4）执行菜单命令：“View|Toolbars”，在弹出的下拉菜单中选择“DrawingToolbar”选项。打开“SchLibDrawingTools”工具栏。（5）首先绘制矩形符号，执行菜单命令“Place—Rectangle”，然后绘制日字形符号，执行菜单命令“P1ace|Line”，再绘制小数点符号，执行菜单命令“Place|Ellipses”，在绘图过程中，当光标呈十字形时按Tab功能键，可对将绘制的图线线宽、颜色等进行编辑。紧接着制作引脚，执行菜单命令“Place|Pins”，光标变为十字形，单击功能键Tab，弹出如图9-8所示的Pin对话框。在该对话框中对引脚的属性进行设置。对1号引脚的设置如图9-8所示。设置结束后，单击OK按钮，回到工作区。最后放置引脚，移动光标，将引脚移动到适当的位置，并按空格键调整其放置的方向。单击鼠标左键或按回车键，即将1号引脚粘贴到元件的轮廓上去，重复上面的过程，将第2引脚到第10引脚依次制作好。完成后的结果如图9-9所示。制作完成后，选择“File”菜单，然后在弹出的下拉菜单中选择“Save”选项，将其存入元件库中。（6）如果设计者希望将此元件另存为其他的元件名，可以选择“Tools”菜单，然后在弹出的下拉菜单中选择“RenameComponent”选项。9.1.3库元件的管理如果在库元件编辑器打开设计数据库管理器，用鼠标左键点中“BrowseSchLib”标签，即可进入到库元件管理器。1．“Component（元件栏）”“Component（元件栏）”按字母顺序列出了此元件库包含的所有库元件的名称。如果用鼠标左键点中某一库元件的名称，则在右端的库元件编辑器中会出现相应的库元件的图形显示。用鼠标左键单击按钮，则系统自动跳到此元件库的第一个元件处，并显示此元件的库元件原理图。同理，如果用鼠标左键单击按钮，则系统自动跳到此元件库的最后一个元件处，井显示此元件的库元件原理图。如果用鼠标左键单击按钮，则系统自动跳到当前选中元件的上一个元件处，并显示此元件的库元件原理图。同理，如果用鼠标左键单击按钮，则系统自动跳到当前选中的元件的下一个元件处，并显示此元件的库元件原理图。用鼠标左键单击“Find”按钮，则系统将弹出“FindSchematicComponent'’对话框，如图9-10所示。设计者可以根据需要设置需要查找的库元件的名称、查询路径、所在元件库的名称等，确认正确后，用鼠标左键单击“FindNow”按钮，则系统将自动查找符合设置要求的库元件。用鼠标左键单击“Stop”按钮，则系统停止搜索状态。如果用鼠标左键单击“Place”按钮，则系统会自动跳到原理图文件编辑器，同时进入“放置元件”命令状态，等待设计者选择合适的位置放置当前选中的库元件。2．“Part（部分）”有些元件可能是由几个相同或不同的部分组成的。“Part（部分）”栏显示了当前选中的元件的结构组成。如果用鼠标左键单击按钮，则系统自动跳到当前选中的元件的下一部分，并显示此部分的库元件原理图。同理，如果用鼠标左键单击按钮，则系统自动跳到当前选中的元件的上一部分，并显示它的库元件原理图。3．“Group（组）”“Group（组）”栏显示了“Component（元件）”栏中选中的元件所从属的组的名称，如图9-11所示。如果单击“Group”栏中的“Add”按钮，则系统将弹出“NewComponentName”对话框。设计者可以在此对话框里填写要加入组的元件的名称，然后再单击“OK”按钮，此库元件被加到“Group”栏当前打开的组中。如果单击“Del”按钮，则当前“Group”栏中被选中的库元件，将从此组中删除。如果单击“Description…”按钮，则“ComponentTextField”对话框将出现在工作平面上，如图9-12所示。设计者可以在此对话框里对选中的元件特性进行描述，也可在此对话框里查看元件的特性，如元件的标示、管脚以及元件所属的库、所属的组等。有些库元件有相对应的电路原理图结构，如果设计者希望查看此库元件对应的原理图结构，则可以单击图9-11中的“UpdateSchematics”按钮。4．“Pin（管脚）”“Pin（管脚）”栏显示了“Component（元件）”栏中选中的元件的管脚的设置。9.2电路板的元件制作ADVPCB元件库中的元件是原理图中元件的封装形式，在PCB系统中可以直接修改元件的封装，这种方法方便而且快速。通常用这种方法只是为了暂时得到不常用的元件封装。但是对于经常使用但在元件封装库里又找不到的元件封装，我们就要使用元件封装编辑器来生成一个新的元件封装。9.2.1启动元件封装库编辑服务器执行菜单命令：“File|New”。从框中选择元件封装库编辑服务器图标PCBLibraryDocument，双击图标就会建立如图9-13所示的元件封装库编辑文档，用户可以修改文档名。双击设计管理器中的元件封装库文档图标，就会进入元件封装编辑工作界面。元件封装库编辑服务器与PCB设计服务器界面相似。主要有设计管理器、主工具栏、菜单、常用工具栏、编辑区等组成。9.2.2制作PCB元件封装下面将讲述如何创建一个新的PCB元件封装。我们假设要建立一个新的元件封装库，作为用户自己的专用库。元件库的文件名为MyPCB.LIB，并将要创建的新元件封装放置到该元件库中。1．手工创建元件封装下面以手工创建发光二极管封装为例。通过手工创建元件封装，实际上就是利用Protel99SE提供的绘图工具，按照实际的尺寸绘制出该元件封装。启动并进入元件封装编辑服务器。执行菜单命令：“PlaceTrack|PlacePad”，分别绘制导线和焊盘。相应的尺寸设置根据实际的要求进行设置，只要双击即可对其进行属性设置。画好的图形如图9-14所示。（注意绘制图形时是在TopOverlay层绘制。）绘制好后，对其封装进行命名。（注意通常此封装名要与原理图相应的发光二极管的封装要一致）。2.利用向导创建元件封装Protel99SE提供的元件向导允许用户预先定义设计规则，在这些设计规则定义结束后，元件封装编辑器会自动生成相应的新元件封装。启动并进入元件封装编辑服务器，执行菜单命令：“Tools|NewComponent”。系统弹出如图9-15所示对话框。单击Next按钮，用户可设置元件的外形。选好后单击Next按钮，用户此时可设置焊盘的有关尺寸，只需在需要修改的地方用鼠标单击再输入尺寸即可。单击Next按钮，用户可以设置引脚的水平间距、垂直间距和尺寸。单击Next按钮，用户可以设置元件的轮廓线宽。单击Next按钮，用户可设置元件引脚数量。设置好后单击Next按钮，用户可设置元件的名称。最后单击F