在本章中，將介紹利用Protel 99 SE進(jìn)行印刷電路板的設(shè)計要經(jīng)過怎樣的步驟；繪制一張完整、正確、漂亮的電路原理圖需要經(jīng)過怎樣的步驟；怎樣設(shè)置圖紙的尺寸和原理圖編輯器的工作環(huán)境等內(nèi)容。

2．1  電路板設(shè)計步驟

一般而言，設(shè)計電路板最基本的過程可以分為三個步驟。

2．1．1 電路原理圖的設(shè)計

    電路原理圖的設(shè)計主要是利用Protel 99 SE所提供的原理圖設(shè)計系統(tǒng)(Advanced Sche-matic)來繪制一張電路原理圖。在這一過程中，要充分利用Protel 99 SE所提供的各種原理圖繪圖工具，各種編輯功能，來實現(xiàn)我們的目的，即得到一張正確、精美的電路原理圖。

2．1．2  產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表

    網(wǎng)絡(luò)表是電路原理圖設(shè)計(Sch)與印制電路板設(shè)計(PCB)之間的一座橋梁，它是電路板自動布線的靈魂。網(wǎng)絡(luò)表可以從電路原理圖中獲得，也可從印制電路板中提取。

2．1．3  印制電路板的設(shè)計

    印制電路板的設(shè)計主要是針對Protel 99 SE的另外一個重要的部分PCB而言的，在這個過程中，可以借助Protel 99 SE提供的強(qiáng)大功能實現(xiàn)電路板的版面設(shè)計，完成高難度的布線工作。

    概括地說，整個電路板的設(shè)計過程首先是編輯電路原理圖，然后由電路原理圖文件產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表，最后再根據(jù)網(wǎng)絡(luò)表進(jìn)行線路板的布線工作。編輯原理圖的工具很多，像前面所談到的Orcad，Tango等，這些原理圖編輯軟件除了能夠編輯電路原理圖以外，還可由電路原理圖文件產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表，有了網(wǎng)絡(luò)表就可以進(jìn)行印制電路板的設(shè)計了，也就是說，用戶可依據(jù)由原理圖生成的網(wǎng)絡(luò)表白動布線，布線完成后，可以通過打印機(jī)或繪圖儀輸出打印。

2．2 Protel99SE的電路原理圖設(shè)計工具

2．2．1  工具欄的打開與關(guān)閉

Protel 99SE進(jìn)入原理圖編輯器后，其工具欄有Main Tool(主工具欄)，Wiring Tool(畫原理圖工具)，Drawing Tools(繪圖工具)，Power Digital(電池及接地工具)，Digital Tool(常用器件工具)，Simulation Sources(模擬信號源)，PLD Tool(PLD工具)等七種(圖2-2-1)。充分利用這些工具會極大地方便電路圖的繪制，下面就介紹幾個主要工具欄的打開與關(guān)閉。

                 圖2-2-1  電路原理圖繪制的主要工具欄

1．  主工具欄的打開與關(guān)閉

打開或關(guān)閉主工具欄可執(zhí)行菜單命令View／Toolbar／Main Tool。

2．畫原理圖工具的打開與關(guān)閉

   打開或關(guān)閉畫原理圖工具可執(zhí)行菜單命令View／Toolbars／Wiring Tools。

3．繪圖工具的打開與關(guān)閉

   打開或關(guān)閉畫原理圖工具可執(zhí)行菜單命令View／Tool-bars／Drawing Tools。

4．其他工具的打開與關(guān)閉

   其他工具的切換可以執(zhí)行類似的菜單命令，各工具欄的顯示狀態(tài)如圖2-2-1所示。這些工具欄可以在窗口中任意移動。

2．2．2  畫面顯示狀態(tài)的放大與縮小

    電路設(shè)計人員在繪圖的過程中，需要經(jīng)常查看整張原理圖或只看某一個局部，所以要經(jīng)

常改變顯示狀態(tài)，使繪圖區(qū)放大或縮小。

1．命令狀態(tài)下的放大與縮小命令 

當(dāng)處于其他命令下時，無法用鼠標(biāo)去執(zhí)行一般的命令，此時要放大或縮小顯示狀態(tài)，必須采用功能鍵來實現(xiàn)。

（1）放大  按page UP鍵，繪圖區(qū)將放大。   

（2）縮小  按page Down鍵，繪圖區(qū)將縮小。

（3）移位  按Home鍵，原來光標(biāo)下的顯示位置，會移位到工作區(qū)中心位置顯示。

 (4) 更新  按End鍵，對繪圖區(qū)的圖形進(jìn)行更新，恢復(fù)正確的顯示狀態(tài)。

 2．空閑狀態(tài)下的放大與縮小命令 

Protel 99 SE提供了View下拉菜單來控制圖形區(qū)域的放大與縮小，View菜單如圖2-2-2所示。下面介紹菜單中主要命令的功能。

(1) Fit Document  該命令顯示整個文件，可以用來查看整張電路圖。

(2) Fit  AIL object  該命令使繪圖區(qū)中的圖形填滿工作區(qū)。

(3) Area  該命令放大顯示用戶設(shè)定的區(qū)域。這種方式是通過確定用戶選定區(qū)域中對角線上的兩個角的位置，來確定需要進(jìn)行放大的區(qū)域。首先執(zhí)行此菜單命令；其次移動十字光標(biāo)到目標(biāo)的左上角位置，然后拖動鼠標(biāo)，將光標(biāo)移動到目標(biāo)的右下適當(dāng)位置，再單擊鼠標(biāo)左鍵加以確認(rèn)，即可放大所框選的區(qū)域。

(4) Around Point  該命令放大顯示用戶設(shè)定的區(qū)域。這種方式是通過確定用戶選定區(qū)域的中心位置和選定區(qū)域的一個角的位置，來確定需要進(jìn)行放大的區(qū)域。首先執(zhí)行此菜單命令，其次移動十字光標(biāo)到目標(biāo)區(qū)的中心，單擊鼠標(biāo)左鍵；然后移動光標(biāo)到目標(biāo)區(qū)的右下角，再單擊鼠標(biāo)左鍵加以確認(rèn)，即可放大該選定區(qū)域。

(5) 用不同的比例顯示  View菜單命令提供了50％，1 00％，200％和400％四種顯示方式。   

(6) Zoom In／Zoom out  放大／縮小顯示區(qū)域。

(7) Pan  移動顯示位置。在設(shè)計線路時，經(jīng)常要查看各處的電路，所以有時需要移動顯示位置，這時可執(zhí)行該命令。在執(zhí)行該命令之前，要將光標(biāo)移到目標(biāo)點，然后執(zhí)行Pan命令，目標(biāo)點位置就會移動到工作區(qū)的中心位置顯示。也就是以該目標(biāo)點為屏幕中心，顯示整個屏幕。

(8) Refresh 更新畫面。在滾動畫面、移動元件等操作時有時會造成畫面顯示含有殘留的斑點或圖形變形問題，這雖然不影響電路的正確性，但不美觀。這時，可以通過執(zhí)行此菜單命令來更新畫面。

2．2．3 圖紙設(shè)置

1．圖紙大小設(shè)置

用大小合適的繪圖頁圖紙來繪制電路圖，不但顯示和打印都相當(dāng)清晰，而且也比較節(jié)省磁盤存儲空間。

關(guān)于圖紙大小的設(shè)置，可使用菜單命令Design／Options，執(zhí)行該命令后，系統(tǒng)將彈出Document Options 對話框，并在其中選擇Sheet Options選項卡進(jìn)行設(shè)置，如圖2-2-3所示。

Protel 99 SE／Schematic提供了十多種廣泛使用的英制及公制繪圖頁尺寸供用戶選擇。根據(jù)用戶需要，也可以自定義繪圖頁的尺寸。Protel 99 SE提供的標(biāo)準(zhǔn)繪圖頁尺寸如表2-2-1所示。我們可以在圖2-2-3所示對話框的Standard Style欄的下拉列表框中選取。

圖2-2-3  圖紙選項卡

 

表2-2-1 Protel 99 SE提供的標(biāo)準(zhǔn)圖紙尺寸
尺  寸	寬度×高度(in)	寬度×高度(mm)
A	1 1．00×8．50	279．42×215．90
B	17．00×l 1．00	431．80×279．40
C	22．00×17．00	558．80×431．80
D	34．00×22．00	863．60×558．80
E	44．00×34．00	1078．00×863．60
A4	l 1．69×8．27	297×21 0
A3	16．54×l 1．69	420×297
A2	23．39×16．54	594×420
A1	33．07×23．39	840×594
A0	46．80×33．07	1 l 88×840
ORCAD A	9．90×7．90	251．15×200．66
ORCAD B	1 5．40×9．90	391．16×25 1．15
ORCAD C	20．60×15．60	523．24×396．24
ORCAD D	32．60×20．60	828．04×523．24
ORCAD E	42．80×32．80	1 087．12×833．12
Letter	1 1．00×8．50	279．4×215．9
Legal	14．00×8．50	355．6×215．9
Tabloid	17．00×11．00	431．8×279．4

 

如果需要自定義，必須設(shè)置Custom Style欄中的各選項。首先，必須在Custom Style欄中選中USE Custom Style檢查框，以激活自定義繪圖頁功能。Protel 99 SE所能接受的最大自定義繪圖頁尺寸為6 5 in×6 5 in。

Custom Width  欄中其他各項設(shè)置的含義如下：

(1) Custom Width  自定義圖紙的寬度。

(2) Custom Height  自定義圖紙的高度

(3) X Ref Region X軸參考坐標(biāo)分格(當(dāng)前設(shè)為1，2，3等44格)。

(4) Y Ref Region Y軸參考坐標(biāo)分格(當(dāng)前設(shè)為A，B，C，D等44格)。

(5) Margin Width邊框的寬度

2．設(shè)置圖紙方向

對于圖紙是縱向還是橫向以及邊框的底色設(shè)置，可使用菜單命令Design／options，執(zhí)行該命令后，系統(tǒng)將彈出Document Options對話框，并在其中選擇Sheet 0ptions選項卡進(jìn)行設(shè)置，如圖2-2-3所示。

(a)標(biāo)準(zhǔn)形式標(biāo)準(zhǔn)欄

(b)ANSI形式標(biāo)題欄

                    圖2-2-4  標(biāo)題欄的形式

 

Schematic允許電路圖繪圖頁在顯示及打印時選擇為橫向或縱向格式。具體設(shè)置可在Orientation欄右邊的下拉列表框中選取。通常情況下，在繪制及顯示時設(shè)為橫行，在打印時設(shè)為縱向打印。

Protel提供了兩種預(yù)先定義好的標(biāo)題欄，分別是Standard(標(biāo)準(zhǔn))形式和ANSI形式(圖2-2-4)。具體設(shè)置可在Title Block欄右邊的下拉列表框中選取。

Show Reference Zones選項負(fù)責(zé)設(shè)置是否在邊框中顯示參考坐標(biāo)。一般情況下均選中該項(打鉤)。

Show Border復(fù)選框用來設(shè)置是否顯示圖紙邊框，如選中則顯示，否則就不顯示。

Show Template Graphics復(fù)選框主要用來設(shè)置是否顯示畫在樣板內(nèi)的圖形、文字及專有字串等。通常，為了顯示自定義的標(biāo)題區(qū)塊或是公司商標(biāo)才選擇該項。

3．設(shè)置圖紙顏色

包括圖紙邊框顏色，(Border Color)和圖紙底色(Sheet Color)的設(shè)置，圖紙邊框顏色(Border Color)默認(rèn)為黑色，在圖3—3所示的相關(guān)選項的顏色框中，用鼠標(biāo)單擊，系統(tǒng)彈出如圖2-2-5所示的“選擇顏色”對話框，利用該對話框確定新的圖紙邊框顏色。

Sheet Color用來設(shè)置圖紙底色，默認(rèn)為淺黃色。同樣，可以用鼠標(biāo)單擊相關(guān)選項右面的顏色框，利用如圖2-2-5所示顏色選擇框確定新的圖紙底色。

如圖2-2-5所示的對話框列出了當(dāng)前可用的2 3 9種顏色，與Windows系統(tǒng)中一樣，如果用戶要在這2 3 9種顏色之外自定義顏色，可單擊圖2-2-5中的“Define Custom Color”按鈕，實現(xiàn)自定義顏色。

4．設(shè)置字體

圖紙上經(jīng)常需要插入一些漢字或字符，Protel 99 SE可為這些插入的字設(shè)置字體。

設(shè)置字體時，可以執(zhí)行Design／Option命令，系統(tǒng)將彈出如圖2-2-3所示的對話框。單擊“Change System Font”按鈕，會出現(xiàn)字體設(shè)置對話框，可以修改有關(guān)選項。

5．柵格與光標(biāo)

設(shè)計原理圖時，圖紙上的柵格(又稱網(wǎng)格)為放置元器件、連接線路等設(shè)計工作帶來了極大的方便，在進(jìn)行圖紙的顯示操作中，可以設(shè)置柵格的種類及其是否顯示，也可以對光標(biāo)的形狀進(jìn)行設(shè)置。

設(shè)置柵格可執(zhí)行Design Option命令，彈出如圖2-2-3所示的對話框。

(1) Visible格點可見。選中此項表示格點可見，可以在其右邊的設(shè)置框內(nèi)輸入值來改變圖紙格點間的距離，圖2-2-3中表示格點間的距離為10個像素點；不選此項表示在圖紙上不顯示格點。

圖2-2-6  Preferences對話框

(2) Snap On捕捉到點。這項設(shè)置可以改變光標(biāo)移動時以Snap On右邊的設(shè)置值為基本單位跳移，系統(tǒng)默認(rèn)值為1 0；不選此項，則光標(biāo)移動時以1個像素點為基本單位移動。

如果將Snap On和Visible設(shè)置成相同的值，那么光標(biāo)每次移動一個格點；如果將Visible設(shè)置為20，而將Snap On設(shè)置為10的話，那么光標(biāo)每次移動半個格點。

在Grids區(qū)域下面有一個Electrical Grid框，它與設(shè)置電氣節(jié)點有關(guān)。如果選中此項，則在畫導(dǎo)線時，系統(tǒng)會以Grid中設(shè)置的值為半徑，以光標(biāo)所在位置為中心，向四周搜索電器節(jié)點。如果在搜索半徑內(nèi)有電器節(jié)的話，就會將光標(biāo)自動移到該節(jié)點上，并且在該節(jié)點上顯一個圓點；如果取消該項功能，則無自動尋找節(jié)點的功能。選擇Enable選項，表示Enable選項，表示選擇該項功能，Grid右邊的設(shè)置框可以用來設(shè)置搜索半徑。

光標(biāo)是指在畫圖、放置元件和連接線路時的光標(biāo)形狀。設(shè)定光標(biāo)可選取菜單Tools／Preferences，系統(tǒng)彈出如圖2-2-6所示的Preferences對話框，選取Graphical Editing選項卡。

點擊Cursor選項框右邊的下拉按鈕，在下拉列表中可以選擇光標(biāo)類型，共有IargeCursor90，Small Cursor和Small Cursor 45三種光標(biāo)形式。