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详细的altium designer制作PCB步骤，按照步骤一步步的学习就会自己制作PCB模型

目 录

实验三  层次原理图设计

实验四 绘制原理图和印刷电路板

1

实验三  层次原理图设计一 实验目的

1 掌握层次原理图的绘制方法。

2 理解层次原理图模块化的设计方法。

二 实验内容

绘制洗衣机控制电路层次原理图，包括“复位 晶振模块”，“CPU模块”，“显示模块”和“控制模块”。

三 实验步骤

1 新建工程项目文件

1）单击菜单File/New/PCB Project ，新建工程项目文件。

2）单击菜单File/Save Project保存工程文件，并命名为“洗衣机控制电路.PrjPCB”。

2 绘制上层原理图

1）“在洗衣机控制电路.PrjPCB”工程文件中，单击菜单File/New/Schematic，新建原理图文件。

2）单击菜单File/Save As..，将新建的原理图文件保存为“洗衣机控制电路.SchDoc”

3) 单击菜单Place/Sheet Symbol或单击“Wring”工具栏中的 <ignore_js_op> 按钮，如图1所示，依次放置复位 晶振模块，CPU模块，显示模块，控制模块四个模块电路，并修改其属性，放置后如图2所示

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图1 模块电路属性

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图2 放置四个模块电路

4）单击菜单P1ace/Add sheet Entry或单击“Wring”工具栏的 <ignore_js_op> 按钮，放置模块电路端口，并修改其属性，完成后效果如图3所示

图3 放置模块电路端口

5）连线。根据各方块电路电气连接关系，用导线将端口连接起来，如图4所示

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图4  连线

3 创建并绘制下层原理图

1)在上层原理图中，单击菜单Design/Create Sheet From Symbol，此时鼠标变为十字形。

2)将十字光标移到“复位 晶振模块”电路上，单击鼠标左键，系统自动创建下层原理图“复位 晶振模块.SchDoc”及相对应的I/O端口。如图5所示。

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图5  自动生成的I/0端口

4）绘制“复位 晶振模块”电路原理图。

其用到的元件如下表1所示。绘制完成后的效果如图6所示。

表1 “复位 晶振模块”电路元件列表

元件标号	元件名	所在元件库	元件标示值	元件封装
R1	RES2	Miscellaneous Devices.IntLib	270Ω	AXIAL0.4
R2	RES2	Miscellaneous Devices.IntLib	1k	AXIAL0.4
C1	Cap	Miscellaneous Devices.IntLib	33pF	RAD-0.3
C2	Cap	Miscellaneous Devices.IntLib	33pF	RAD-0.3
C3	Cap	Miscellaneous Devices.IntLib	33pF	RAD-0.3
S1	SW-PB	Miscellaneous Devices.IntLib		SPST-2
Y1	XTAL	Miscellaneous Devices.IntLib		R38
VCC		电源工具栏
GND		电源工具栏

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图6  复位 晶振电路

5）用类似的方法创建其它模块电路子图

各模块电路所用元件列表如表2、表3、表4所示

各模块电路绘制完成后效果如图8、图9、图10所示。

表2 CPU模块电路元件列表

元件标号	元件名	所在元件库	元件封装
U1	DS80C310-MCL	Dallas Microcontroller 8-Bit.IntLib	DIP40B
	VCC	电源工具栏
	GND	电源工具栏

提示：DS80C310-MCL可以通过搜索功能来查找，搜索格式如图7所示，并添加其元件库。

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图7 DS80C310-MCL元件搜索                      图8 CPU电路模块

表3 显示模块电路元件列表

元件标号	元件名	所在元件库	元件值	元件封装
DS1	Dpy Yellow-CA	Miscellaneous Devices.IntLib		LEDDIP-10
R3	RES2	Miscellaneous Devices.IntLib	1k	AXIAL0.4
R4	RES2	Miscellaneous Devices.IntLib	1k	AXIAL0.4
R5	RES2	Miscellaneous Devices.IntLib	1k	AXIAL0.4
R6	RES2	Miscellaneous Devices.IntLib	1k	AXIAL0.4
R7	RES2	Miscellaneous Devices.IntLib	1k	AXIAL0.4
R8	RES2	Miscellaneous Devices.IntLib	1k	AXIAL0.4
R9	RES2	Miscellaneous Devices.IntLib	1k	AXIAL0.4
R10	RES2	Miscellaneous Devices.IntLib	1k	AXIAL0.4
VCC		电源工具栏

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图9 显示电路模块

表4 控制模块电路元件列表

元件标号	元件名	所在元件库	元件封装
K1	Relay-SPDT	Miscellaneous Devices.IntLib	MODULE5B
P1	Header 3	Miscellaneous Connectors.IntLib	HDR1X3
P2	Header 3	Miscellaneous Connectors.IntLib	HDR1X3
VCC		电源工具栏

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图10 控制电路模块

6）保存

四 思考题

1  绘制层次原理图的方法有那些？简述具体步骤。

2  模块电路端口与原理图I/O端口有何区别？

3  层次原理图与普通原理图相比有何优点？

实验四 绘制原理图和印刷电路板

一．实验目的

1．掌握原理图元件库的制作过程。

2．熟悉菜单和工具栏的基本使用。

3．掌握PCB设计流程，手动布局以及自动布线的方法；

4．理解导向生成PCB的方法以及布线规则的设置；

5．了解PCB布局的方法。

二．实验内容

1.创建一个库元件——STC11F02

2.为库元件添加封装

3.绘制STC11F02单片机最小系统电路

4.设计“STC11F02单片机最小系统电路”的PCB板

三．库元件实验步骤

1.创建一个库元件

（1）执行【文件】-【新建】-【库】-【原理图库】命令，保存，命名为:myschlib.SCHlib。如图3-1所示。

图3-1 新建库元件界面

单击右下角【SCH】→【SCH library】调出SCH library面板，如图3-2所示。该库中已经默认添加了一个元件component_1 。

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图3-2SCH library面板        图3-3 【PIN特性】对话框

（2）执行【工具】→【文档选项】命令，设置相关参数

（3）执行【放置】→【矩形】命令，放置一个矩形

（4）执行【放置】→【放置引脚】命令，放置引脚，注意带“×”的一段朝外，按下TAB键，弹出3-3所示的【PIN特性】对话框。

• 电气类型

• Passive:不关心
• I/O：双向
• Input：输入
• Output：输出
• power：电源
• Open emitter ：发射极开路
• Open collector：集电极开路
• HIZ：高阻

• 隐藏：设置该引脚是否隐藏
• 低电平使能引脚：

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图3-4整个名称取反                图3-5 一个字符取反

• 【工具】-【设置原理图参数】，在【否定信号’’】前打钩。
• 当反斜杠在整个显示名称最前面时：整个名称带横杠，如
• 当反斜杠在显示名称字符后面面时：反斜杠前面的一个字符带横杠，如图3-5所示。

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图3-6 放置所有引脚图          3-7 调整后放置所有引脚

（5）设置完毕，单击“确定”按钮，关闭对话框。放置引脚，同样的方法放置其他引脚，如图3-6所示。

（6）为了便于绘图对原理图符号进行适当调整，如图3-7所示。

（7）设置器件属性：单击SCH library面板的【元件名】栏中的【编辑】，或者原理图符号上【单击鼠标右键】-【工具】-【器件属性】，弹出Library Component Properties对话框，如图3-8所示。

• Default designator:默认的库元件标示符，例如IC?
• 注释：库元件型号说明，这里设定为STC11F02
• 描述：库元件的性能描述，这里为”8-bit microcontroller,2kB flash”
• 类型：默认即可
• Symbol reference：为所绘制的库元件重新命名。这里为STC11F02
• 锁定PIN：选中该复选框后，所有的引脚将和库元件成为一个整体，这样不能在原理图上单独移动引脚。务必选中，否则绘图时容易出麻烦。
• 在图纸中显示全部PIN（包括隐藏的）：选中后，原理图上会显示该元件的全部引脚。
• 本地化：设置引脚、边框、填充的颜色。
• 编辑PIN：打开【元件管脚编辑器】，编辑引脚。

图3-8  Library Component Properties对话框

2.为库元件添加封装

（1） 执行【工具】-【模式管理器】命令，打开【模型管理器】，如图3-9

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图3-9【模型管理器】对话框                 图3-10 【PCB模型】对话框

（2） 单击【add footprint】，打开【PCB模型】对话框，如图3-10所示。

（3） 单击【浏览】，打开【浏览库】对话框，如图3-11所示，【浏览库】对话框中显示了当前可用的封装库信息。单击【发现】按钮，进入【搜索库】对话框，如图3-12所示。

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图3-11 【浏览库】对话框             图3-12 【搜索库】对话框

• 域：输入name
• 运算符：contains
• 值：DIP20（SOP是贴片，数字是引脚数；DIP是双列直插）

在图3-12界面中设置完成后，点【搜索】开始搜索库，进入【浏览库】对话框，如图3-13所示。

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图3-13 【浏览库】对话框           图3-14加载封装提示框

在图3-13中，选择合适的封装，点【确定】，关闭【浏览库】对话框，弹出加载封装提示框，如图3-14所示。单击【是】，加载相应的库，【PCB模型】对话框中已经加载选中的封装，如图3-15所示。单击【确定】，关闭【PCB模型】对话框。封装显示在【模型管理器】对话框中，如图3-16所示。

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图3-15 加载封装                         图3-16封装已经添加

3.同样的方法绘制MAX813L看门狗芯片的SCH库元件。

4.绘制STC11F02单片机最小系统电路

图3-17 STC11F02单片机最小系统电路

四．PCB实验步骤

1． 新建和设置PCB文件

执行菜单命令：【文件】-【新建】-【PCB】，新建一个PCB文件，保存为STC11F02.PcbDoc，如图4-1所示

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图4-1 新建PCB文件         图4-2 PCB filter面板

2．绘制改变板子形状

第1步：首先是在 Keep Out Layer层。使用绘图工具绘制板子形状。

第2步：选中绘制的板子外形边框线；绘制完后，采用查找相似对象的方法，选中绘制的线条；或采用“PCB filter面板”如图4-2所示， 输入“iskeepout”过滤词，可选中在Keep Out Layer层绘制的线条。

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图4-3 生成的板框              图4-4 焊盘属性

第4步，执行【设计】-【板子形状】-【按照选择对象定义】，生成PCB外形，如图4-3所示。

2．加螺丝孔：

切换到机械层，即点击Mechanical 1

方法一：在合适的位置画个圆圈即可。不在赘述

方法二：在PCB上放置焊盘，设置好直径，将孔属性中进行如下设置即可。“镀金的”的对钩去掉。因为是螺丝孔，无需镀金。如图4-4所示

方法三：放置过孔，螺丝孔，经常把“网络”连接到GND，如图4-5所示

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图4-5过孔属性         图4-6 加螺丝孔后线路板

在此采用过孔的方法放置4个螺丝孔，如图4-6所示。

3．装载元件和手动布局

（1）原理图中，使用【设计】/update PCB document命令，或者在在PCB编辑器中【设计】/Import Changes From 命令，系统打开如图4-7的【工程更改顺序】窗口

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图4-7 【工程更改顺序】窗口             图4-8验证后的【工程更改顺序】窗口

（2）单击【工程更改顺序】窗口中的“生效更改”按钮，对进行更改验证，并显示出手影响元素检查后的结果，如图4-8所示。检查无误的信息以绿色的“√”表示，检查出错的信息以红色的“×”表示，显示检测不通过的原因。

（3）根据检查验证结果重新更改原理图中存在的缺陷，直到通过为止。单击“执行更改”按钮，将元器件、网络表装载到PCB文件中，如图4-9所示。所有元件的封装导入到PCB环境中，如图4-10所示。

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图4-9接受后的【工程更改顺序】窗口             图4-10导入封装后

（4）根据信号流动方向，以及将接口类元器件放置在PCB板边缘的原则对元器件进行手动布局。交互选择：当在SCH原理图中选中元器件时，PCB环境下对应的元器件，也被选中。

（5）手动布局过程中常用快捷键表4-1；完成布局，如图4-11所示。

表4-1 手动布局常用快捷键

快捷键	说明
A	调出“排列”菜单
I+L	在矩形区域内排列
L	调出【视图配置】对话框
空格	旋转元件
G	点出标尺;例如G+G是设置跳转栅格
R+P	测量两个部件之间的距离
R+M	测量两个点之间的距离
Q	公尺和英尺切换

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图4-11 完成布局    图4-12 规则对话框

4．布线规则设置：尤其是一些线的宽度和距离。例如地线和电源线。

【设计】→【规则】→【Routing】→【Width】，在此单击鼠标右键→【新规则】，可以添加规则，如图4-12所示，其中“优先权”设置优先权，前面的优先权高。

5．手动布线：手动布线完成，如图4-13所示。

表4-2  手动布线常用快捷键

快捷键	说明
P+P	放置焊盘
P+T	放置导线： 按~键，跳出快捷菜单提示 按Ctrl，单击Net，可在两个焊盘之间自动布线。 按大键盘的1键切换预布线 按大键盘的2键可以添加一个过孔（在拐角处） 按小键盘/放置过孔（过孔出现在导线末尾） 按l键切换布线层 按小键盘*放置过孔（在拐角处）并在布线层切换。 按“空格键”改变布线起始角度 按Shift+空格，改变布线拐角类型弧形的拐角的弧度可以通过快捷键“，”（逗号）或“。”（句号）进行减小或增加弧的半径。使用shift+“<”快捷键或Shift＋“>”快捷键则以10倍速度增加或减小控制。 按Shift+A，调出蛇形布线，再按1和2改变转角，3和4改变间距，<和>改变宽度。 按Shift+R，改变穿越方式。 按Shift+W，选择布线宽度（只能在min和max之间选择 ）。
P+D+L	放置尺寸标注
Shift+S	只显示当前层的对象
Ctrl+点某线	选中NET上的布线，变亮，其他变暗。
Ctrl+Pagedown	图纸充满屏幕
鼠标滚轮	上下移动
Shift+鼠标滚轮	左右移动
Ctrl+鼠标滚轮	放大缩小
D+S+V	通过设定定点，而改变PCB板边界形状
D+S+R	直接画出板子形状
U	删除布线
P+D+L	标出量的尺寸
R+M(CTRL+M)	测量两点之间距离
J+L	定位到指定的坐标的位置。定位坐标应该为吸附尺寸的整数倍
J+C	定位到指定的元件处。在弹出的对话框内输入该元件的编号。

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图4-13  布线完成

6．添加泪滴

第1步：打开需要放置泪滴的PCB板，执行【工具】→【滴泪】命令，弹出泪滴设置对话框，如图4-14所示。

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图4-14 泪滴设置对话框             图4-15加泪滴后

第2步：在“通常”设置栏中，如果选择“全部焊盘”，将对所有的焊盘放置泪滴；如果选择“全部过孔”，将对所有的过孔放置泪滴；如果选择“仅选择的对象”，将只对所选择的元素所连接的焊盘和过孔放置泪滴。

在“行为”设置栏，“添加”单选按钮表示此操作将添加泪滴；“删除”单选按钮表示此操作将删除泪滴。

在“泪滴类型”设置栏，设置泪滴的形状，其中“Arc”和“Track”选择泪滴的形状。

第3步：单击OK按钮，系统将自动按所设置的方式放置泪滴，效果如图4-15所示。

7．覆铜：可以增强抗干扰能力或散热能力。

单击工具栏“放置多边形平面”图标或单击【放置】→【多边形覆铜】，如图4-16所示，可进行覆铜设置。具体方法是：

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图4-16 【多边形覆铜】对话框                          

第1步：设置好覆铜属性：

层:选择要覆铜的层，Top Layer或者Bouttom Layer。

连接到网络 ：选择覆铜连接的NET。多数选择GND。

Pour Over Net Polygons Only:覆铜不跟要连接的NET成为一体。即覆铜不覆盖连接的NET。

pour over all same net objects: 即覆铜覆盖拟连接的NET。

死铜移除：打钩，可以出去死铜

第2步：在要覆铜的层上画出铺皮外形即可完成覆铜。如图4-17所示。

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图4-17 覆铜效果图

8．生成元器件表：

生成XLS格式的元器件列表，便于元件采购等。

• 思考题

1．简述制作原理图元件库的基本过程？

2．创建原理图元器件有那几种方法？

3．如何设置布线规则？

4．简述PCB板设计的流程。