简单电路图的设计过程

电路原理图的绘制方法与步骤 一．电路原理图绘制前的准备工作

1．设计电路原理图的草图

例如要画出图1所示的稳压电源的电路图，首先要画出电路图的草图。

2．电路图有关资料的整理、列表

为了方便快捷地画出电路原理图，首先必须将电路图中所有零件的名称、拟采用的编号、零件的类型以及元件封装进行整理，列出表格，如表1所示。

二、Protel 99 SE 的启动 在Windows 桌面上，将鼠标的指示箭头对准图2所示的Protel 99 SE 图标, 双击鼠标左键，启动Protel 99 SE 。

启动Protel 99 SE 后，屏幕会出现图3所示的界面。 图2 Protel 99 SE 图标

图1 稳压电源电路图

几秒钟后，Protel 99 SE 的启动界面消失，留下了Protel 99 SE 的初始操作界面，如图4所示:

三、进入电路原理图设计环境 1．启动电路原理图编辑器 （1）创建工程设计数据库FirstDesign.ddb ：

启动Protel 99 SE 后，打开File 菜单，选择New 命令，则弹出的题目为New Design Database 的对话框，在Design Storage Type 栏内，选择设计数据库的格式为MS Access Database ；在Databass Location 框中指定设计数据库存放的位置为：C ：\Design Explorer 99se\\Examples ；在Databass File Name 文本框中输入数据库的名称FirstDesign.ddb 。单击OK 按钮，完成设计数据库的创建。

标题栏 菜单栏

工具条

设计管理面板

设计工作区

图4 Protel 99 SE 的操作界面 图6

图2 Protel 99 SE 的启动界面

此时在设计工作区的窗口顶部就出现了一个FirstDesign.ddb 的标签，窗口中也显示出Design Team （工作组）、Recycle Bin （回收站）、Documents （文档文件夹）3个图标，如图7所示。

（2）创建电路图设计文档Liu1.Sch ：

在设计工作区的文档窗口中，双击Documents （文档文件夹）图标，设计区的窗口顶行将显示Documents 标签，这说明文档文件夹已经打开，如图8所示。

打开File 菜单（或在图8的空白区域单击鼠标右键），选择New 命令，打开New Documents 对话框，如图9所示。

双击对话框中的Schematic Document 图标，在Documents 窗口中就会出现了一个以Sheet1.Sch 为文档名的图标，如图10所示；将该文档名改为Liu1.Sch ，在文档浏览窗口内单击鼠标左键，则Documents 窗口中的图标就变成了以Liu1.Sch 为文档名的图标，如图11所示。

3）进入电路图设计环境

用鼠标左键双击Liu1.Sch 图标，就可启动电路原理图编辑器，进入电路原理图设计环境，如图12所示。

图

9

图7设计工作区窗口

图8打开文档文件夹

图11

图10

2.加载电路原理图零件库

为了绘制图1所示的电路原理图，必须加载装有电路原理图零件的零件库， 加载电路原理图零件库，就是将零件库装入内存。图1所示电路图的零件，都包含在一个名为Miscellaneous Devices.ddb 的库文件中，因此在绘制这个电路图之前，必须把这个库文件载入内存。将这个库文件载入内存的方法为：

在设计管理器面板中，单击Browse Sch 标签，然后单击其中的Add/Remove 按钮，如图13所示，则弹出Change Library File List 对话框，如图13所示。

打开“查找范围”栏内的隐藏式列表，选择零件库所在的位置，在本例中，零件库在C:\ ProgramFiles\Design Explorer99SE\Library\Sch 内，如图14所示，同时检查图13

中“文件类型”栏内应

图12

图13

是Protel Design file(*.ddb)。

在图13的文件列表中，选择载入的零件库Miscellaneous Devices.ddb ，用鼠标双击该库文件名，便可将该零件库载入，此时在对话框的列表中将显示出系统中已装载的零件库，如图15所示。单击图15的OK 按钮，就完成了这个零件库的载入。

零件库载入后，零件管理器显示图16的画面，可以看到，在库文件列表中只包含一个Miscellaneous Devices.ddb 库文件，在零件名列表中显示出这个零件库所包含的各种零件。 说明：在放置零件之前，该零件所在的零件库必须预先载入内存。

3．电路元器件的放置与编辑 （1）在图纸上放置零件

在菜单Place 中，执行Part 命令，则弹出对话框Place Part ，如图17所示，在对话框的Lib Ref 中，输入电源插座的零件名称PLUGACFEMALE ；将Designator 栏内的“JP?”，改为J1，在Part Type 栏内输入AC －CZ ，如图18所示。

图

16

图14

图15

单击OK 按钮后，关闭对话框，此时取出的电源插

座将悬浮在十字光标上，且随光标移动;在取出零件但还未

定位的情况下，每按一次空格键，该零件便逆时针旋转90o

；若按下X 键或Y 键，该零件便分别在水平或垂直方向翻转一次。

单击鼠标左键后，就把零件放置在图纸的适当位置上，同时再次弹出Place Part 对话框，以便再次进行放置零件的操作，如图19所示，

在对话框中可以看到，零件名称和零件类型没变，但零件编号自动递增（由原来的J1变成J2），因此，若要放置同名称同类型的零件，只需按下OK 按钮，并单击鼠标左键，就可再次放置该零件。若不想再放置其它零件，可按下Place Part 对话框的Cancel 按钮。

若要放置另一种零件或另一类型的零件，则必须在对话框中重新输入另一种零件的名称、编号和类型。

在放置零件之前或放置零件时，按下PgUp 或PgDn ，可以将工作区窗口放大或缩小。

按照以上的操作步骤，可以将表1中的所有零件逐个放置在图纸上，如图20所示。 (2)在图纸上放置电源和接地符号

① 打开Place 菜单，执行Power Port 命令，此时光标旁边出现一个悬浮的电源符号，如图21所示，它随光标的移动而移动。

② 在浮动的电源符号还未定位的情况下，按下Tab 键则弹出Power Port 属性对话框，如图22所示。 ③ 在这个对话框中，将Net 栏内的字符改为GND （代表电源接地符号）；打开Style 栏内的隐藏式

列表，选择Power Ground(电源地)；打开Orientation 栏内的隐藏式列表，选择270 Degrees （270o

），以便让接地符号的方向朝下。

图

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图20

图

21

图18

图17

④单击OK 按钮，将接地符号移动到图纸上适当的位置，单击鼠标左键，将接地符号放置在图纸上。此时，光标旁边出现一个悬浮的电源符号，再次按下，Tab 键，又弹出Power Port 属性对话框，以便放置其它的电源或接地符号。接着将对话框中Net 栏内的字符改为Earth ；在Style 栏内的隐藏式列表中，选

择Earth(代表接地符号)；在Orientation 栏内的隐藏式列表中，选择270 Degrees （270o

）, 如图23所示。单击OK 按钮，将接地符号移动到图纸上适当的位置，单击鼠标左键，就将接地符号放置在图纸上。

如果不想再继续放置其它的电源或接地符号，则单击鼠

标右键。放置在图纸上的两个接地符号的形状如图24所示。

（3）在图纸上放置电路端口 ① 打开Place 菜单，执行Port 命令，此时光标旁边出现一个悬浮的端口符号，如图25所示，它随光标的移动而移动。

② 在端口符号还未定位的情况下，按下Tab 键，则弹出Port 属性对话框，如图26所示。

③ 在这个对话框中的Name 栏内，输入VCC ；打开Style 栏内的隐藏式列表，选择Right(端口方向朝右)；打开I/O Type 栏内的隐藏式列表，选择Unspecified(不定义)；打开Alignment 栏内的隐藏式列表,

选择Left （Name 栏内的字符将显示在端口符号的左侧）。

④ 单击OK 按钮后，在图纸上的适当位置上单击鼠标左键，以确定端口符号的左边界，接着向右移动鼠标，将端口拖动到适当大小后单击鼠标左键，此时除了放置一个端口符号

外，在光标旁边出现一个悬浮的端口符号，表示还能继续放置其它的端口符号。

图26

图22

图24

图

25

图23

⑤ 按下Tab 键，在弹出的Port 属性对话框中（如图26）的Name 栏内，输入GND ；打开Style 栏内的隐藏式列表，选择Right(端口方向朝右)；打开I/O Type 栏内的隐藏式列表，选择Unspecified(不定义)；打开Alignment 栏内的隐藏式列表, 选择Center 。单击OK 按钮后，在图纸上的适当位置上单击鼠标左键，将向右移动鼠标，将端口拖动到适当大小后单击鼠标左键，就可放置该端口符号，若不想继续放置其它的端口符号。则单击鼠标右键，结束该项操作。

放置在图纸上的两个电路端口符号如图 27所示。

（4）电路部件的简单编辑 对放置在图纸上的零件可以进行以下编辑。

① 属性修改：用鼠标指向待编辑的零件后，单击鼠标左键并按下鼠标左键不放，使该零件处于悬浮状态，此时按下Tab 键，弹出该零件的属性对话框，就可以修改该零件的各种属性，同时也可以对该零件重新定位。如果在待编辑的零件上，双击鼠标左键，也能弹出该零件的属性对话框，对该零件的各种属性进行修改。

② 零件位置的移动：用鼠标指向待编辑的零件后，按住鼠标左键不放，可以将其拖放到另一个位置。

③ 零件的删除：先在待删除的零件上单击鼠标左键，在该零件的四周会出现一个虚线框，然后按下Delete 键，就可将该零件删除。

4．电路元器件的相互连接 （1）．在图纸上放置导线

①先将图纸上的每个零件都摆在适当的位置，然后打开Place 菜单，执行Wire 命令，将光标移到要连线的起点A ，如果起点附近有电气部件的连接点，就会在光标与该连接点处出现一个大圆点，如图28所示，单击鼠标左键确定连线的一端。

②将鼠标光标移到另一个要连接的电气连接点B 附近，光标便会被吸引过去并在该点出现一个大圆点，如图29 所示。此时每按一下空格键，AB 之间的连线模式就会变化一次。连线模式在状态栏上显示，

其中Any Angle 表示任意角度（即两点直接）相连；Auto Wire 表示自动决定连线方式；90o

Start 表示在

起点处拐弯90o 后相连；90o End 表示在终点处拐弯90o 后相连；45o Start 表示在起点处拐弯45o 后相连；45o

End

表示在终点处拐弯45o

后相连。

对于前两种模式，在终点B 只需单击鼠标左键一 次，就可完成AB 连线；但对于后面的四种模式，由于连线产生拐弯，因此在终点B 需要单击鼠标左键两

次，才能完成AB 连线。

③ 第一段连线完成后，可继续移动鼠标将终点与其它点相连。但是如果需要重新开始绘制另外一条独立的连线，则可按下Esc 键或单击鼠标有键，然后，再开始绘制另外一条独立的连线。

④重复以上的第②、③步，完成所有电气部件的连接。

（2）关于电气节点的说明

在进行电气部件的连接过程中，当两条连线构成“T ”形交叉时，可能出现两种情况：

① 在“T ”形交叉点没有加入电气节点：此时，必需在应该相连接的交叉点上人工放置节点。方法是：打开Place 菜单，执行Junction 命令，然后将十字光标移到“T ”形交叉点处并单击鼠标左键。

② 在“T ”形交叉点自动加入电气节点：此时，系统在所有的“T ”形交叉点处自动放置一个节点，而其中有一些节点是步应该有的。因此，需要将不必要的节点删去，方法是：用鼠标在待删去的节点上单击，当节点四周出现一个虚线框时，按下Delete 键。

图29

图27

图28

当两条连线构成“十字”形交叉点时，由于系统不会自动放置节点，因此，在应该相连的“十字”形交叉点上，必须人工放置电气节点。

至此，我们所绘制的电路图在电气连接上基本完成，如图30所示。

图

5．检查电路图有否画错

当电路图画好后，要检查电路图是否有错，可采用Protel 提供的电气法则检测ERC ，具体步骤如下：

（1）单击“Tools ” 菜单下的“ERC …”命令（如图31所示）。

则屏幕上出现图32所示的对话框。在该对话框有两页，其中“Setup ”页用来设置检查的项目和范围，Rule Matrix 用来设置ERC 的法则矩阵。 （2）按图32

所示选择各选项。然后单击按钮，则程序进行ERC 检查，生成报告文件，若检查结果如图33所示，没有错误信息，则表示所画的电路通过了检查。

图31

图30完成电气连接后的电路图

图32

6. 生成网络表

网络表是电路原理图设计软件与印刷电路板设计软件之间的接口，主要作用如下：

（1） 网络表文件可支持印刷电路板的自动布线和电路模拟程序。

（2） 可以与最后的从印刷电路板图中得到的网络表文件比较，核对差错。

当电路原理图通过了ERC 检查后，单击“Design ”菜单下的“Creat Netlist ”命令(如图34所示), 则屏幕上则出现图35的对话框，按图34 所示设定后，

单击按钮，则生成图36所示网络表。

7．产生元件报表

单击“Reports ”菜单下的“Bill Of Material ”命令，如图37所示，则屏幕上出现图38所示对话框。

图37

图

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图35

图

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图33

按图38所示选择“Project ”，然后单击 按钮，紧接着出现图39所示对话框。 按图39所示选择“Footprint ”和“Description ” ，然后单击 按钮，随之出现图40

所示对话框。继续单击 按钮，然后

按图41所示选择“Client Spreadsheet ”，再单击 按钮，再出现的图42对话框中。单击按钮则产生元件报表，如图43所示。

8. 在图纸上放置文字信息

（1）打开Place 菜单，执行Annotation 命令，光标变成十字形光标。

图43

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图41

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40

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39 图38

（2）按下Tab 键，弹出Annotation 属性对话框，如图44所示。

（3）在此对话框的Text 栏内，输入“稳压电源”，然后单击对话框的Change 选项，在随之弹出的字体对话框中选择三号字，如图45所示，按下确定按钮后，回到Annotation 属性对话框，然后再按下OK 按钮。

（4）将鼠标移到待放置文字信息的位置，单击鼠标左键后，就可将“稳压电源”放在指定位置。 9．电路图的保存

设计好的电路原理图要及时保存，必要时还要将其打印输出。 （1） 保存电路图设计文档

根据设计者的具体要求，绘制好的电路图有以下几种保存方式：

①保存当前文档：打开File 菜单，执行Save 命令,或者单击主工具栏上的按钮。

②保存所有文档：打开File 菜单，执行Save All 命令，可将当前设计数据库中的所有文档都保存。 ③将当前文档改名另存：打开File 菜单，执行Save Copy As 命令，在弹出的Save Copy As 对话框(如图46所示)的Name 栏内，重新输入一个文件名，单击OK 按钮后，就有可以将当前文档用另一个名字保存。

（2）电路原理图的输出

用打印机输出原理图的操作步骤：

① 打印设备参数的设置：打开File 菜单，执行Setup Printer 命令, 在随后弹出的对话框中对打印机的各种参数进行设置。

② 打印输出：打开File 菜单，执行Print 命令 ，就可将电路原理图打印输出。

图46

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45 图44