电子CAD—基于Protel 99 SE 第8章
《电子CAD》说课稿详解
30% 10% 15% 25% 10%
10%
平时考核
10%
实训四 封装
10%
15%
实训一 原路图
25%
实训三 PCB
10%
实训二 元件图
四、课程实施条件及改革
开设本课程的软、硬 件条件要求都不高，拥有 PC、protel 99se软件即 可，而城建学院不管是从 师资队伍力量、教学设施 与环境、实训实践条件等 等方面，都非常充分。 学生个人也拥有电 脑，可以充分利用课外时 间进行训练。 网络资源也极其丰富， 老师自制的教学资源也充 足。
二、课程内容
“循环、渐进”的课程进度图
第 1周
熟悉CAD软 件及元件库
第2周
第3周
第4周
第5周
第6周
绘制元件图 修改或新创建
简单电路绘制 识读电路图、练习快捷键
复杂电路绘制 快速识图、快速放置器件
加深对元件 库的认识
增强识图、画 图、纠错能力
继续加深对元件库及元件符号的认识
解决元件库中 元件符号图不 够用的问题
四、课程实施条件及改革
四、课程实施条件及改革
至于“课程改革”，个人自认为谈不上，这里仅说一下个人一些体 会，有关：“循环、渐进”、“教学做一体化”、“梯度式能力培 养”——这三种理念与方式的体会。 1、“循环、渐进”。之所以要采用“循环、渐进”的方式，这主要是基 于两个方面的原因：一是软件类课程自身的需要，二是考虑到三本学生 的自身特点。需要教师有主观意识地进行循环，逐步推进。 2、“教学做一体化”。这是很好的教学方式，关键在于教师在教学活动 中需有意思地加以引导，学生的做不能仅仅是“模仿”。 3、“梯度式能力培养”。或许教师在无意识的状态下已经采用这种方 式来培养学生能力，但这是不够的，教师需要有意识地对学生能力进行 培养，包括：调动学生的主观能动性，鼓励并促进学生的团队意识等。 个人的理想就是成为“顾问型”的教师。
protel 99 SE操作指南
第3章 电路原理图设计
其他对象的属性对话框均可采用这四种方法调出。 Attributes选项卡 Lib Ref：元件名称 Footprint：元件的封装形式 Designator：元件标号
Part Type：元件标注或类别
Part：元件的单元号 Selection：确定元件是否处于选中 状态，√表示选中 Hidden Pin：是否显示引脚号
programfilesdesignexplorer99selibrarysch322加载原理图元件库322加载原理图元件库122?第一种方法打开或新建一个原理图文件以下按图操作3第3章电路原理图设计45第3章电路原理图设计?第二种方法执行菜单命令designaddremovelibrary?第三种方法单击主工具栏中的图标第3章电路原理图设计?移出元件库操作同上只是要在selectedfiles显示框中选中文件名单击remove按钮即可
第3章 电路原理图设计 3.3绘制第一张原理图
3.3.1 放置元件
第3章 电路原理图设计
1 元件属性 Lib Ref（元件名称）： 元件符号在元件库中的名称。 如上图中的电容符号在元件库中的名称是CAP，在放 置元件时必须输入，但不会在原理图中显示出来。
Footprint（元件的封装形式）：
是元件的外形名称。一个元件可以有不同的外形，即 可以有多种封装形式。元件的封装形式主要用于印刷电 路板图。这一属性值在原理图中不显示。 Designator（元件标号）： 元件在原理图中的序号，如R1、C1等。
第3章 电路原理图设计
选择元件库
加载元件库
元件过滤
浏览元件
选择元件名
选择完毕，关闭
第3章 电路原理图设计
移动元件和元件标号等
Protel 99 SE原理图与PCB设计_Protel 99 SE原理图与PCB设计_[共11页]
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Protel 99 SE原理图与PCB设计邓奕马双宝谢龙汉编著人民邮电出版社北京内 容 提 要本书从初学者的角度出发，以全新的视角、合理的布局系统地介绍了Protel 99 SE的各项功能和提高作图效率的使用技巧，并以具体的实例详细介绍了电路板设计及制作的流程。
本书共分15章，全书循序渐进地介绍了Protel 99 SE入门操作、原理图设计快速入门、绘制电路原理图、电路原理图后期处理、元件库、层次式电路设计、电路原理图报表及打印、PCB设计环境、绘制PCB、PCB设计规划与信号分析、元件库操作等。
随书所带的光盘中除了有各章节的操作实例之外还有为读者精心挑选的“I/V变换信号调理电路设计”以及“单片机系统电路设计”两个工程实例，这两个实例均是在实际工程中经常使用的电路，读者可以在此基础上自己完成实际电路的设计和产品的制作。
本书光盘中还特别配备了操作视频演示及语音讲解，动画以章为单位。
本书内容系统，实用性、专业性强，是Protel 99 SE初学者入门和提高的学习宝典，也是从事PCB以及电子设计相关领域的专业技术人员的有价值的参考书。
Protel 99 SE原理图与PCB设计♦编著邓奕马双宝谢龙汉责任编辑李永涛♦人民邮电出版社出版发行北京市崇文区夕照寺街14号邮编 100061 电子邮件 315@网址 中国铁道出版社印刷厂印刷♦开本：787⨯1092 1/16印张：24字数：583千字2011年5月第1版印数：1- 3 500册2011年5月北京第1次印刷ISBN 978-7-115-24655-4定价：49.00元（附光盘）读者服务热线：(010)67132692 印装质量热线：(010)67129223反盗版热线：(010)67171154。
Protel 99SE —印刷电路板设计 电子CAD的含义
阶段3：印制电路板的设计 7周时间
线
路 设
阶段4：综合练习
1-2周时间
计
任务一 绘图准备工作
课程要求
上机要求：
PROTEL99SE
上课时间、考勤、卫生值日、按学号排 位、一人一机负责制
学习要求：
电 子
任务驱动模式：以实践为核心，以任务
线 路
形式学习，先示范后练习，讲练结合。
设
计 成绩评判：
1988年，美国ACCEL Technologies公司：TANGO
随后 Protel Technologies公司： Protel for DOS (升级版本) 。
1991年，Protel Technologies公司：Protel for Window1.0版。
1998年，Protel Technologies公司：Protel 98。随后经过引进
PROTEL99SE
任务一 绘图准备工作
课程学习目标
1、熟练掌握Protel 99 SE应用软件。 2、运用Protel 99 SE软件绘制电路原理图、进行电
路原理图仿真、设计印制电路板(PCB)图。
电 子 线 路 设 计
PROTEL99SE
任务一 绘图准备工作
电 子 线 路 设 计
电路原理图
PROTEL99SE
任务一 绘图准备工作
电子CAD的含义
CAD（Computer Aided Design)：
PROTEL99SE
即计算机辅助设计,是计算机技术的一个重要的 应用领域。如AutoCAD、OrCAD。
电 电子CAD：
子
线
即电子工程计算机辅助设计。运用Protel 99 SE
99se电路cad课程设计
99se电路cad课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电路CAD的基本概念，掌握99SE电路CAD软件的操作界面和工具栏功能。
2. 学会使用99SE电路CAD进行电路原理图的设计，包括元件库的调用、元件的放置和连接。
3. 掌握电路CAD中的布线规则，能够对原理图进行合理的布局和布线。
4. 了解电路仿真基础知识，能够运用99SE软件进行简单电路的仿真分析。
技能目标：1. 能够独立操作99SE电路CAD软件，完成从元件库选择到原理图设计的全过程。
2. 培养学生通过软件工具解决实际电路问题的能力，提高创新意识和动手实践能力。
3. 学会分析电路图，运用CAD工具进行电路调试与优化，提升问题解决技巧。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术和电路设计的兴趣，激发学习热情和探究精神。
2. 增强学生的团队合作意识，通过小组讨论和协作完成电路设计任务。
3. 培养学生的科学态度和工程意识，认识到电路设计在实际应用中的重要性，激发社会责任感。
课程性质分析：本课程为实践性较强的电子技术课程，结合99SE电路CAD软件，将理论知识与实际操作相结合，提高学生的综合应用能力。
学生特点分析：考虑到学生所在年级的知识深度，已具备一定的电子电路基础，对计算机操作有一定的熟悉度，但可能对电路CAD软件的具体应用较为陌生。
教学要求：1. 教学内容与课本紧密结合，注重理论联系实际，提高学生的操作技能。
2. 教学过程中应注重启发式教学，引导学生主动探究，培养学生的创新思维。
3. 教学评估以学生实际操作能力和学习成果为依据，确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 电路CAD基本概念：介绍电路CAD的定义、作用及其在电子设计中的应用。
教材章节：第一章第一节2. 99SE软件操作界面与工具栏功能：学习软件的启动、界面布局、工具栏及其功能。
教材章节：第一章第二节3. 元件库的使用：学习如何调用元件库、选择和放置元件。
教材章节：第二章第一节4. 原理图设计：掌握原理图的绘制、元件的连接、总线的使用等。
Protel 99 SE简易教程
P r o t e l99S E简易教程一． 电路原理图的绘制：1.绘制原理图的电气部件：1）放置元件（p a r t）2）放置电气连接线（w i r e）：执行p l a c e/w i r e命令，或单击绘制工具栏的图标，光标由箭头变为小十字形；单击确定连线的起点；单击连线的第一终止点确定连接终点，也是下一连线的起点。
如此操作可绘制一条包含多条线段的连接线；右击退出本次连接操作，执行下一连线的绘制操作；双右击，退出连线绘制操作状态，可执行其他绘制操作；3）放置电气连接点（j u n c t i o n）：执行p l a c e/j u n c t i o n命令，或者单击绘制工具栏中按钮，光标由箭头变为小十字形；单击电气交叉点处，放置一个电气连接点；右击退出放置电气连接点状态。
4）放置电源/接地端点（p o w e r p o r t）：执行p l a c e/p o w e r p o r t命令，或者单击绘制工具栏的按钮，光标处出现一个浮动电源部件跟随；单击适合位置将电源部件放置在原理图上；双击图纸上的电源部件。
5）放置网络标号（n e t l a b e l）：执行p l a c e/n e t l a b e l命令，或单击绘制工具栏的按钮，光标处出现跟随一个浮动的网络标号图标；移动光标将网络标号放置在合适位置；双击一个网络标号，显示“n e t l a b e l”对话框；在n e t下拉列表框中输入网络标号的自定义名；单击c h a n g e按钮，显示“字体”对话框。
在其中选择合适的字体，然后点击O K按钮。
6）放置总线（b u s）：执行p l a c e/b u s命令，或单击绘制工具栏的按钮，进入放置总线状态。
绘制总线的操作与绘制电气连接线基本相同；双击放置的总线，显示“b u s”对话框；定义总线的线宽度和颜色，线宽有4种：s m a l l e s t，s m a l l，m e d i u m，l a r g e，可在c o l o r文本框中输入总线的颜色；设置后单击O K按钮。
第1章 电子线路CAD与Protel99 SE概述
第1章 电子线路CAD与Protel99 SE概述 Protel98/99/99 SE具有Windows应用程序的一切特 性，在Protel98/99/99 SE中引入了操作“对象”属性的
概念，使所有“对象”(如连线、元件、I/O端口、网络
(PCB) 编 辑 、 可 编 程 逻 辑 器 件 (PLD) 设 计 、 自 动 布 线
(Route)、电路模拟仿真(Sim)、信号完整性分析等功能 有机地连在一起，是真正意义上的EDA软件，智能化、
自动化程度较高。
(2) 支持由上到下或由下到上的层次电路设计，使 Protel99/99 SE能够完成大型、复杂的电路系统设计。 (3) 当原理图中的元件来自仿真用元件电气图形符 号库时，可以直接对电原理图中的电路进行仿真测试。
第1章 电子线路CAD与Protel99 SE概述 在计算机上，利用电子线路CAD软件进行电路设计的过 程大致如下： (1) 编辑原理图。原理图编辑是电路CAD设计的前提，因 此原理图编辑(Schematic Edit)是电路CAD软件必备的功能。 (2) 必要时利用CAD软件的电路仿真功能，对电路功能、
2002年，Protel公司正式发布了在Windows 2000、 Windows XP操作系统下运行的Protel DXP版本，运行 环境要求比Protel99/99 SE高，具体如下：
第1章 电子线路CAD与Protel99 SE概述 推荐配置 Windows XP Pentium 1.2 GHz或更高 内存512 MB 硬盘空间不小于620 MB 32 MB显存，分辨率1024×768 1024×768 最小要求 Windows 2000 Professional Pentium 500 MHz 内存不小于128 MB 硬盘空间不小于620 MB 8 MB 显 存 ， 分 辨 率
99secad课程设计
99secad课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握99秒广告（secad）的基本概念，理解其创意与传播的要点。
2. 学生能了解并分析广告中的视觉元素与文案撰写技巧，并与之对应的相关学科知识相结合。
3. 学生能掌握至少三种广告策略，并解释其在实际广告中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成一个99秒广告创意策划，包括主题设定、文案撰写、视觉设计等。
2. 学生能够通过小组合作，进行广告策划案的讨论、修改和完善，提高团队协作能力。
3. 学生能够运用多媒体工具，制作并呈现一个完整的99秒广告作品。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对广告创意的兴趣，激发创新思维，提高审美鉴赏能力。
2. 学生在学习过程中，树立正确的广告价值观，认识到广告应遵循诚信、负责任的原则。
3. 学生通过小组合作，培养团队精神，学会尊重他人意见，提高沟通能力。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识与实际操作，培养学生广告创意策划与制作的能力。
学生特点：五年级学生已具备一定的学科知识基础，思维活跃，对新鲜事物充满好奇心，具备一定的自学能力和团队协作意识。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，鼓励学生主动参与，激发学生的创新思维，提高学生的实践操作能力。
同时，关注学生的个体差异，给予个性化指导。
通过课程学习，使学生达到具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 广告概念与策略：介绍广告的基本概念、功能与分类，分析广告策略的类型及其在实际中的应用，结合教材相关章节，让学生理解广告的核心要素。
- 教材章节：第一章“广告概述”、第二章“广告策略”2. 创意与文案：讲解创意思维的方法，分析广告文案的撰写技巧，结合案例进行剖析，指导学生进行创意策划与文案撰写。
- 教材章节：第三章“创意策划”、第四章“文案撰写”3. 视觉元素与设计：分析广告中的视觉元素，如色彩、图像、排版等，讲解设计原则，指导学生运用视觉元素进行广告设计。
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操作：
直接拖动元件或元件标号等可移动位置，按住元
件或元件标号再按【空格】键、【X】键、【Y】
键可改变方向。调整后的元件布局如图8.15所示。
飞线： 在元件之间有一条非常细 的、随元件而动的线，称为 飞线。飞线表示元件之间的 电气连接关系，元件之间的 飞线连接应与原理图中的连 接关系相同。
35
图8.15 调整后的元件布局
17
5．在机械层绘制电路板物理边界
单击Mechanical 4工作层标签，将Mechanical 4设
置为当前层，如图8.5（b） 所示 → 单击Placement Tools工具栏中的 8.6所示。 如果使用鼠标画线，在拐弯处单击两下左键；如 果使用键盘中的箭头键画线，在拐弯处按两下回车键 ，建议使用键盘画线。 使用键盘上的箭头键划线时，按住【Shift】+ 【箭头键】可提高划线的速度。
置对话框，如图8.2所示
5
在图8.2中
Output Format：设置生成网
络表的格式。本例选择Protel。
Net Identifier Scope：设置
项目电路图网络标识符的作用
范围，本项设置只对层次原理 图有效。 Sheets to Netlist：设置生成 网络表的电路图范围。
图8.2 Netlist Creation网络表设置对话框
12
设置当前原点
操作步骤：执行菜单命令Edit → Origin → Set或
在Placement Tools工具栏中单击
图标，用十字光
标在左下角的某一位置单击左键，则此点变为当前
原点。当光标放置在原点位置时，屏幕左下角的坐
标值为0，0。
如果无坐标值显示，可执行菜单命令
View → Status Bar。
U2-7
）
网络中的第二个端点为U2的第7引脚
网络定义结束
所有网络连接都有描述。网络描述中的网络名称，
除用户自己定义的以外，其余都是系统自动设置的。
9
8.1.2 新建PCB文件 按照1.4.1介绍的操作步骤，调出图1.7新建文 件对话框，从中选择PCB Document图标，单击 【ok】，即建立了PCB文件，双击文件图标将其 打开。
3
原理图转换为印刷电路板图 要顺利地将原理图转换为印刷电路板图，关键
是正确绘制原理图。
对原理图的要求是：所有元件都要有标号且不
能重复、所有元件都要有元件封装、所有电气对象
之间都要使用导线规范正确的连接。 8.1.1 ～ 8.1.11即为自动布局和 自动布线的操作顺序和操作步骤。
4
8.1.1 根据原理图产生网络表文件
机械层Mechanical Layer：绘制电路板的物理边界
顶层丝印层Top Overlay：显示元件轮廓和标注字符
多层Multi Layer：显示焊盘 禁止布线层Keep Out Layer：绘制电路板的电气边界
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4．创建机械层
执行菜单命令Design → Mechanical Layers， 在弹出的Setup Mechanical Layers对话框中选 择Mechanical 4，按照图8.5（a）所示设置，单 击【ok】。 图8.5（a）中： Visible：是否可见，选中表示该层可见
25
装入网络表后的PCB图
图8.10 装入网络表后的PCB图
26
8.1.8 设置自动布局规则
1．本项目设置的规则与操作步骤
在自动布局前，可以设置的规则很多，一般
情况下只设置少数几个必须的规则，其他均采用
默认设置。
本项目只设置将元件放置在顶层Top Layer， 使用的规则是“Permitted Layers Rule（允许元 件放置层）”。
图8.11 选择Permitted Layers Rule规则
29
Permitted Layers对话框
图8.12 Permitted Layers对话框
30
2．自动布局其他规则简介
Component Clearance Constraint: 元件间距临界值 规则 Component Orientations Rule：元件放置角度规则 Net to Ignore：网络忽略规则 Room Definition：定义房间规则
Display in Single Layer Mode：是否在单层显示
时与其他层同时显示
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设置机械层
（a）设置机械层对话框
（b）设置机械层Mechanical 4为当前层 图8.5 机械层的设置
创建Mechanical 4后单击屏幕下方的工作层标
签进行更新，则Mechanical 4标签显示出来。
Board（整个板），右边Rule Attributes区域是选择元
件允许放置的工作层，选中Top Layer，取消Bottom Layer前的√ → 单击【ok】，返回Design Rules对话 框 → 单击【Close】关闭对话框，设置完毕。
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选择Permitted Layers Rule规则
图8.3中以“ [ ”开始， 以“ ] ”结束的内容是元 件描述如U2。
[
U2 DIP14 ]
元件声明开始
元件标号 元件封装 元件声明结束
8
74LS32 元件标注
图8.3 网络表文件
所有元件都有描述
图8.3中以“（”开始，以“）”结束的内容是网
络连接描述如GND。 （ GNቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ U1-7 网络定义开始 网络名称 网络中的第一个端点为U1的第7引脚
不能得到最佳布局效果。
单击【ok】，系统进行自动布局，布局后的效果
如图8.14所示。
32
图8.13和图8.14
图8.13 Auto Place自动布局对话框
图8.14 自动布局后的效果
33
8.1.10 调整元件布局 如图8.14所示，布局后的元件摆放并不理想，需手 工调整。这里只介绍两个最基本的布局原则： 就近原则：元件之间的连线最短 信号流原则：按信号流向布放元件，避免输入、 输出、高低电平部分交叉成环。
第8章 项目自动布局与自动布线的基本步骤 项目背景 利用PCB编辑器的自动布局、自动布线功能可以 方便地将原理图转换为印刷电路板图，本章主要介 绍自动布局、自动布线的基本步骤以及转换前对原 理图的要求。 项目要点 对原理图的要求；根据原理图产生网络表文件； 新建、打开PCB文件；创建机械层；自动布局和自 动布线的基本步骤；单面板与双面板的设置；原理 图元件符号和PCB元件封装引脚的对应问题。
31
8.1.9 自动布局 执行菜单命令Tools → Auto Placement → Auto
Placer，弹出Auto Place自动布局对话框，按图8.13 进行设置，其中： Cluster Placer：群集式布局方式，适用于元件 数量少于100的情况。
Quick Component Placement：快速布局，但
21
8.1.7 装入网络表
执行菜单命令Design → Load Nets，弹出图8.7所示
Load/Forward Annotate Netlist装入网络表对话框。
图8.7 装入网络表对话框
22
选择网络表文件
单击【Browse】按钮，弹出图8.8Select选择网络表文件对话框 → 从中选择在8.1.1中建立 的网络表文件 → 单击【ok】，系统自动生成网络宏，并将其在Load/Forward Annotate Netlist装入网络表对 话框中列出，如图8.9所示。
27
操作步骤：
执行菜单命令Design → Rules，弹出Design
Rules对话框 → 选择Placement选项卡 → 在Rule
Classe列表框中选择Permitted Layers Rule规则，如 图8.11所示 → 单击【Add】按钮，弹出图8.12所示 Permitted Layers对话框，左边Filter Kind旁的下拉列 表框是选择规则的适用范围，这里选择默认即Whole
操作步骤：单击KeepOutlayer工作层标签，将 KeepOutlayer设置为当前层，按照绘制物理边界的 方法绘制电气边界，如图8.6所示。
19
8.1.5 恢复绝对原点 执行菜单命令Edit → Origin → Reset恢复绝对原点。 8.1.6 加载元件封装库 同绘制原理图一样，在设计印刷电路板图时
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2．显示坐标原点标志
执行菜单命令Tools → Preferences → 在
Preferences对话框中选择Display选项卡 → 选 中Origin Marker复选框，单击【ok】即可。
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3．确定电路板工作层
对于双面电路板应有以下工作层：
顶层Top Layer：放置元件、布线
底层Bottom Layer：放置元件、布线
1
8.1 任务一 学习自动布局与自动布线的基本步骤
要求： 绘制图8.1所示原理图，利用自动布局、自动布线 方法将其转换为双面印刷电路板图。 电路板尺寸：宽2000mil，高1200mil。
图8.1 可控多谐振荡器电路
2
表8.1 可控多谐振荡器电路元件属性列表
表8.1 可控多谐振荡器电路元件属性列表
18
图标，以当前原点为起点，按尺寸
要求绘制物理边界（宽2000mil，高1200mil），如图
8.1.4 绘制电气边界
电路板的电气边界是系统进
物理边界（内侧） 电气边界（外侧）
行自动布局和自动布线的范围， 在禁止布线层KeepOutlayer绘 制。 电气边界可稍大于也可稍
小于物理边界。
图8.6 绘制完毕的物理边界和电气边界
6