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Protel DXP单片机最小系统的PCB板设计
发布时间：2017-06-15 点击次数：次
【目标】
1．会利用向导规划电路板。
2．会集体修改参数。
3．会对PCB板进行DRC操作和排除违规错误
【范例】
以如图8-1所示的单片机最小系统原理图为例，生成该原理图的PCB板。要求用双层板，尺寸为80mm×65mm，元件全部采用过孔元件，一般线宽为30mil，GND为50 mil，VCC为40 mil。把U1、U2的焊盘大小全部改为70×70mil ，所有电容的焊盘改为80×80mil，并补泪滴和覆铜，最后进行PCB的设计规则检查。
图8-1单片机最小系统
【步骤】
1．新建工程，导入原理图文件
执行菜单命令File/New/PCB Project，建立项目工程，保存为“单片机最小系统.PRJPCB”。
鼠标右键点击Projects面板中“单片机最小系统.PrjPCB”，执行菜单命令Add to Project，添加原理图文件“单片机最小系统.Schdoc”到当前工程。
2．选择PCB板向导规划电路板
（1）单击 File标签，将出现如图8－2所示的文件面板，选择PCB Board Wizards PCB板向导，弹出图PCB板向导欢迎界面。点next后，出现图8－3所示尺寸选择框。
图8－2 File面板启动PCB向导 图8－3 尺寸选择框
（2）尺寸单位选择
尺寸单位选择对话框，有英制（mil）和公制（mm）二种选择，可以根据兴趣选择尺寸类型，本例选择英制单位mil。
（3）选择PCB板类型如图8－4所示。
（4）自定义PCB板如图8－5所示。
（5）选择信号层、内电源层如图8－6所示。
（6）选择过孔类型如图8－7所示。
图8－4 选择PCB板类型 图8－5 自定义PCB板
图8－6 选择信号层、内电源层 图8－7选择过孔类型
（7）选择元件类型如图8－8所示。
（8）设置导线、过孔、安全间距 如图8－9所示。
图8－8 选择元件类型 图8－9设置导线、过孔、安全间距
（9）Finish结束向导，PCB板向导制作完成的电路板如图8－10所示。 保存为“单片机最小系统.PcbDoc”
图8－10 PCB板向导制作完成的电路板
3．同步功能更新PCB编辑器的封装和网络
打开原理图文件，执行Design /Update PCB单片机最小系统.PcbDoc菜单命令，装入电路板的PCB封装元件，如图8－11所示。
图8－11 装入电路板的PCB封装元件
4．元件布局如图8－12所示 。
图8－12 元件布局
5．设置自动布线规则如图8－13所示。
图8－13设置自动布线规则
6．集成修改焊盘大小
①在要修改的焊盘上点右键，弹出如图8－14所示菜单。选择Find Similar Objects查找相似对象，出现如图8－15所示
图8－14 右键菜单
图8－15 Find Similar Objects 图8－16 List窗口
② 点击OK，出现如图8－16所示List窗口，被选择的对象以高亮显示。
③ 点击窗口下向
按钮，出现如图8－17所示inspector测定器窗口窗口，修改其中焊盘大小。
图8－17 inspector测定器窗口
④ 修改后关闭窗口，点击右下角
按钮，退出高亮显示。
（7）自动布线
执行Auto Route/All菜单命令进行自动布线。自动布线结果如图8－18所示。
图8－18 自动布线结果
（8）手工修改双面板导线
按Shift+S修改为单层显示模式 ，观察走线有无不美观、弯曲、绕行太远等情况，如图8－19所示，
（9）DRC检查和违规错误排除
进行完布线操作后，接下来最好做一次DRC检查（设计规则检查）。DRC用于检查电路板中的对象（如导线、焊盘、过孔等）是否违反了前面通过Design/Rules菜单设置的各种规则要求，如安全间距，导线宽度等。
① 执行菜单Tools/命令，出现设计规则检查窗口如图8－20所示。
图8－20 设计规则检查窗口
点击Run Design Rule Check 按钮，出现检查信息。没有违规结果如图8－21所示。
图8－21没有违规结果
当有违规现象发生时，必须认真分析报告文件中的错误信息，同时还可利用导航栏Navigator找到违规对象并进行修改，如图8－22所示，表示违反了安全间距规则。
图8－22 Navigator导航栏找到违规对象并进行修改
【练习】
完成七段数码显示电路PCB板的设计，原理图如图8-23所示。要求用双层板，尺寸为80mm×40mm，元件全部采用过孔元件，一般线宽为20mil，GND为30 mil，VCC为30 mil，进行PCB的设计规则检查。七段数码显示电路PCB板参考效果如图8－24所示。
图8-23七段数码显示电路
图8－24七段数码显示电路PCB板参考效果
1．会利用向导规划电路板。
2．会集体修改参数。
3．会对PCB板进行DRC操作和排除违规错误
【范例】
以如图8-1所示的单片机最小系统原理图为例，生成该原理图的PCB板。要求用双层板，尺寸为80mm×65mm，元件全部采用过孔元件，一般线宽为30mil，GND为50 mil，VCC为40 mil。把U1、U2的焊盘大小全部改为70×70mil ，所有电容的焊盘改为80×80mil，并补泪滴和覆铜，最后进行PCB的设计规则检查。
图8-1单片机最小系统
【步骤】
1．新建工程，导入原理图文件
执行菜单命令File/New/PCB Project，建立项目工程，保存为“单片机最小系统.PRJPCB”。
鼠标右键点击Projects面板中“单片机最小系统.PrjPCB”，执行菜单命令Add to Project，添加原理图文件“单片机最小系统.Schdoc”到当前工程。
2．选择PCB板向导规划电路板
（1）单击 File标签，将出现如图8－2所示的文件面板，选择PCB Board Wizards PCB板向导，弹出图PCB板向导欢迎界面。点next后，出现图8－3所示尺寸选择框。
图8－2 File面板启动PCB向导 图8－3 尺寸选择框
（2）尺寸单位选择
尺寸单位选择对话框，有英制（mil）和公制（mm）二种选择，可以根据兴趣选择尺寸类型，本例选择英制单位mil。
（3）选择PCB板类型如图8－4所示。
（4）自定义PCB板如图8－5所示。
（5）选择信号层、内电源层如图8－6所示。
（6）选择过孔类型如图8－7所示。
图8－4 选择PCB板类型 图8－5 自定义PCB板
图8－6 选择信号层、内电源层 图8－7选择过孔类型
（7）选择元件类型如图8－8所示。
（8）设置导线、过孔、安全间距 如图8－9所示。
图8－8 选择元件类型 图8－9设置导线、过孔、安全间距
（9）Finish结束向导，PCB板向导制作完成的电路板如图8－10所示。 保存为“单片机最小系统.PcbDoc”
图8－10 PCB板向导制作完成的电路板
3．同步功能更新PCB编辑器的封装和网络
打开原理图文件，执行Design /Update PCB单片机最小系统.PcbDoc菜单命令，装入电路板的PCB封装元件，如图8－11所示。
图8－11 装入电路板的PCB封装元件
4．元件布局如图8－12所示 。
图8－12 元件布局
5．设置自动布线规则如图8－13所示。
图8－13设置自动布线规则
6．集成修改焊盘大小
①在要修改的焊盘上点右键，弹出如图8－14所示菜单。选择Find Similar Objects查找相似对象，出现如图8－15所示
图8－14 右键菜单
图8－15 Find Similar Objects 图8－16 List窗口
② 点击OK，出现如图8－16所示List窗口，被选择的对象以高亮显示。
③ 点击窗口下向
按钮，出现如图8－17所示inspector测定器窗口窗口，修改其中焊盘大小。图8－17 inspector测定器窗口
④ 修改后关闭窗口，点击右下角
按钮，退出高亮显示。（7）自动布线
执行Auto Route/All菜单命令进行自动布线。自动布线结果如图8－18所示。
图8－18 自动布线结果
（8）手工修改双面板导线
按Shift+S修改为单层显示模式 ，观察走线有无不美观、弯曲、绕行太远等情况，如图8－19所示，
（9）DRC检查和违规错误排除
进行完布线操作后，接下来最好做一次DRC检查（设计规则检查）。DRC用于检查电路板中的对象（如导线、焊盘、过孔等）是否违反了前面通过Design/Rules菜单设置的各种规则要求，如安全间距，导线宽度等。
① 执行菜单Tools/命令，出现设计规则检查窗口如图8－20所示。
图8－20 设计规则检查窗口
点击Run Design Rule Check 按钮，出现检查信息。没有违规结果如图8－21所示。
图8－21没有违规结果
当有违规现象发生时，必须认真分析报告文件中的错误信息，同时还可利用导航栏Navigator找到违规对象并进行修改，如图8－22所示，表示违反了安全间距规则。
图8－22 Navigator导航栏找到违规对象并进行修改
【练习】
完成七段数码显示电路PCB板的设计，原理图如图8-23所示。要求用双层板，尺寸为80mm×40mm，元件全部采用过孔元件，一般线宽为20mil，GND为30 mil，VCC为30 mil，进行PCB的设计规则检查。七段数码显示电路PCB板参考效果如图8－24所示。
图8-23七段数码显示电路
图8－24七段数码显示电路PCB板参考效果
