报亭感应式自动照明灯原理.ppt

,印刷电路板电磁兼容技术课件3 项目3：报亭感应式自动照明灯原理图 报亭感应式自动照明灯原理图的典型工作任务分析-学习目标，-学习与工作内容，-学时要求，-教学方法与组织形式说明，-学业评价方式。,生成各种报表及原理图的输出,51 网络表的生成52 生成元件引脚列表53 生成元件清单54 生成交叉参考元件列表55 生成层次项目组织列表56 产生网络比较表57 原理图的输出本章小结练习,51 网络表的生成,Protel 99SE绘制原理图最主要目的是生成网络表文件进行电路板的设计如自动布局、自动布线及网络表比较等。生成网络表的步骤如下：1、执行菜单命令DesignCreate Netlist，出现如图5.1所示Netlist Creation（网络表设置）对话框。,图5.1 Netlist Creation对话框,51 网络表的生成,2、在对话框中，设置产生网络表的各种选项。（1）Preferences页面 Output Format（输出格式）下拉列表框。Protel 99SE提供了8种格式供用户选择，若继续用Protel 99SE设计电路板，可以采用黙认的Protel输出格式。Net Identifier Scopy（网络识别器范围）下拉列表框。网络识别器范围有三种选项：Net Lable and Parts Globle：网络标号和I/O端口都是全局有效的。Only Parts Globle：只有I/O端口全局有效。Sheet Symbol/Port Connections：黙认选项。图纸符号和它内部的端口是相连的。,51 网络表的生成,Sheets to Netlist（生成网络表的源文件）相连列表框。Active Sheet：只建立当前窗口中的原理图的网络表。Active project：黙认选项。建立当前项目的网络表。Active Sheet plus sub sheets：建立当前原理图及其子原理图的网络表。Append sheet numbers to local nets复选框：将原理图的编号加到网络名称上。Descend into sheet parts复选框：细分到图纸符号中的电路。Include un-named single pin nets：生成的网络表中包含未命名的单管脚网络。后三项通常选用系统默认状态。,51 网络表的生成,（2）Trace Options页面 Trace Netlist Generation区域Enable Trace：产生跟踪文件。Trace Options区域Netlist before resolving：在原理图分解之前产生网络表。Netlist after resolving sheets：在原理图分解之后产生网络表。Netlist after resolving project：在项目分解之后产生网络表。,51 网络表的生成,Merge Report区域Include Net Merge Information：跟踪文件中包含网络合并信息。一般将Enable Trace复选框选中，其它各项选用系统默认状态。3、按下OK键后，就能看到以记事本形式显示的网络表文件，见图5.2，其文件名与原理图文件名相同，但扩展名为.NET。,51 网络表的生成,标准的Protel网络表文件是一个简单的ASCII码文本文件，在结构上大致分为两个部分元件描述和网络（节点）连接描述。（1）元件描述 元件描述开始标志 U12 元件名称 DIP16 元件封装形式 404C 元件注释（标称值或型号）元件描述结束标志,图5.2 网络表文件,51 网络表的生成,元件描述部分记录了原理图中元件的序号(如，U12、IC1、R2、Q201等)、封装形式(如AXIAL0.4、TO-92A、DIP14、PLCC44等)、注释信息(元件型号或大小)等元器件的基本信息。每一元件基本信息以“”开始，以“”结束。“”(方括号)的对数与原理图中元件的数目相等。,51 网络表的生成,（2）网络连接描述(网络描述开始符号 GND 网络名称 U9-7 与本网络相连的元件及其引脚 U12-8 与本网络相连的元件及其引脚 U12-11 与本网络相连的元件及其引脚)网络描述结束符号,图5.2 网络表文件,51 网络表的生成,网络连接描述部分描述了原理图中各元器件的连接关系，每一节点以“(”开始，以“)”结束。网络表文件记录了原理图中元件类型、序号、封装形式以及各元器件之间的连接关系等信息。因此，借助网络表文件描述的元件连接关系即可验证原理图编辑过程中连线的正确性。也可将SCH编辑器产生的网络表文件与PCB编辑器产生的网络表文件比较，以检验PCB印制板连线操作的正确性。,52 生成元件引脚列表,菜单ReportSelected Pins 用于报告选择元件的列表，先选中要报告的元件，再执行该命令，将弹出如图5.3所示元件引脚列表窗口。需注意的是，该窗口文件不会自动保存，每次使用都要重新产生。,图5.3 元件引脚列表,53 生成元件清单,菜单ReportBill of Material以向导方式生成元件清单（元件表），其扩展名随操作方式不同可能为.xls或.BOM。向导的第一个窗口是要求确定元件清单的范围，见图5.4。其中Project 表示层次原理图，Sheet表示单张电路图。,图5.4 元件清单向导的第一个窗口,53 生成元件清单,元件清单向导的第二个窗口见图5.5。该窗口要求选择元件清单中要显示的内容，一般有封装（Footprint）和元件说明（Description）就可以了。,图5.5 元件清单向导的第二个窗口,53 生成元件清单,向导的第三个窗口见图5.6，要求输入元件表各列数据的主题，可以使用缺省主题。,图5.6 元件清单向导的第三个窗口,53 生成元件清单,向导的第四个窗口见图5.7，要求确定输出文件的格式，一般选择缺省值用户自定义（Client Spreadsheet）格式，输出电子表格（.xls）文件。但若在此选择软件设置的格式（Protel Format），则输出文件为.BOM文件，同时还附带生成一个.cfg文件。二者输出格式的内容相同。,图5.7 元件清单向导的第四个窗口,53 生成元件清单,在最后一个窗口单击Finish按钮，屏幕上会出现如图5.8所示的表格。,图5.8 已生成的元件清单,54 生成交叉参考元件列表,交叉参考表为多张图纸的每个引脚列出其类型、流水序号和所属的原理图文件名，如图5.9所示，扩展名为.xrf。菜单命令为“ReportCross Reference”。,图5.9 交叉参考元件表,55 生成层次项目组织列表,执行菜单“ReportDesign Hierachy”生成电路的层次关系表。它以文本方式显示电路之间的层次关系。图5.10所示为一电路的层次关系。,图5.10 层次项目组织表,56 产生网络比较表,网络比较表可以比较用户指定的两个网络表文件，以此判断印制电路板对于原理图的忠实程度。产生网络比较表的步骤如下：1、执行菜单命令“ReportNetlist Compare”系统弹出如图5.11所示的对话框。,图5.11提示用户输入进行比较的网络表文件对话框,56 产生网络比较表,2、用户在对话框中输入参与比较的第一个网络表文件名称，单击“OK”按钮后，系统会再次弹出选择网络表文件的对话框，提示用户输入第二个网络表文件。3、确定后，程序自动进入文本编辑框，产生如图5.12所示的报表文件。,图5.12 网络表比较表,57 原理图的输出,原理图输出包括输出到打印机和输出到绘图仪两种方式。打印机是最常用的办公设备，使用方便，功能较多，用打印机输出原理图较为普遍，尤其对幅面较小的图样更适用。1、输出到打印机（1）打印前的设置 单击“File”菜单下的“Setup Printer”命令，出现如图5.13所示的打印机设置对话框，对话框内各选项含义介绍如下：,57 原理图的输出,图5.13 打印机设置对话框,57 原理图的输出,Select Printer：选择打印机。Batch Type：确定打印的目标文件。Current Document：仅打印当前正在编辑的文件。All Documents：打印设计项目内的所有文件。对于只有一张电路图的设计项目来说，选择“Current Document”和“All Documents”是没有区别的，对于具有多张电路图的设计项目，一般也选择“Current Document”，逐一打印，这样能根据电路图的实际大小，选择不同的缩放率，灵活性大。,57 原理图的输出,Color Mode：打印颜色模式。可以选择如下方式：Color：彩色方式。当打印机具有彩色打印功能(如彩色喷墨打印机或彩色激光打印机)时，可以选择彩色打印方式。Monochrome：单色方式。此时，原理图中只有黑白两种颜色。因彩色打印成本高，且彩色墨水稳定性差，不利于图纸的长期保存，所以，除非有特殊要求，一般选择单色方式。Margins大小。上(Top)、下(Bottom)、左(Left)、右(Right)空白边框宽度是打印纸边缘到图纸边框的距离，缺省时为1英寸，一般不需要修改，但当打印放大倍数太小时，可适当减小上、下、左、右空白边框宽度。,57 原理图的输出,Scope：缩放比例，以百分比表示。但当“Scale to fit page”(充满整页)选项处于选中状态时，缩放比例由编辑区内原理图大小、位置以及打印纸尺寸决定，不能修改。为了获得最大放大倍数以及不使原理图被分割，一般均选用这种打印方式。合适地选择原理图打印方向有时也能帮助调整图形大小。必要时，再单击图5.13中的“属性”按钮，对打印机选项做进一步设置，如打印分辨率、色彩模式等。设置打印机属性后，单击“确定”按钮，返回图5.13所示窗口。,57 原理图的输出,（2）打印设置了打印机属性和打印参数后，即可按如下步骤打印原理图：如果打印机电源没有打开，则先打开打印机电源，装上打印纸，等待片刻。当打印机准备就绪后，即可单击图5.13中的“Print”按钮，启动打印过程。若单击“OK”按钮，将返回编辑原理图状态，需要打印时直接单击主工具栏内的“打印”工具(或执行“File”菜单内的“Print”命令)可启动打印过程。,57 原理图的输出,2、输出到绘图仪绘图仪主要用于较大图样的输出，如A1以上的电路原理图。常见的绘图仪有静电式、喷墨式、握笔式和激光式等。用绘图仪输出原理图的过程与用打印机输出的过程类似。下面简要介绍握笔式绘图仪的输出。（1）选择绘图笔。握笔式绘图仪有多种笔头，可以根据出图的质量、笔速快慢来选择。（2）安装绘图仪驱动程序。同打印机的安装类似。（3）设置绘图仪，执行菜单命令“FileSetup Printer”后，根据需要对绘图仪进行设置，其过程与设置打印机类似。（4）用绘图仪输出原理图。执行菜单命令“FilePrint”，即可开始绘图输出。,本章小结,1、网络表。网络表的主要内容是电路中各元件的数据以及元件间网络连接的数据。网络表非常重要，主要用于PCB电路板图的设计。2、元件引脚列表。元件引脚列表列出所选元件引脚的连接情况，便于检查连线等情况。3、元件清单（元件表）。元件清单主要用于整理一个电路或一个项目中的所有元件，它包括元件的名称、标号、封装等内容。4、交叉参考表。交叉参考表可为多张图纸中的每个元件列出其类型、流水序号和所属的绘图页文件名称。,本章小结,5、层次项目组织列表。层次项目组织列表以文本方式显示电路之间的层次关系。6、网络比较表。网络比较表可以比较用户指定的两个网络表文件，以此判断印制电路板对于原理图的忠实程度。7、原理图的输出。原理图输出包括输出到打印机和输出到绘图仪两种方式。打印机是最常用的办公设备，使用方便，功能较多，用打印机输出原理图较为普遍，尤其对幅面较小的图样更适用。,练习,1、甲乙类放大电路如图5.14所示，试绘制该原理图，并生成电气规则检查表（.ERC）、网络表（.Net）、元件清单（.xls或.BOM）和交叉参考元件列表（.xrf），查看元件引脚列表。2、如何将原理图输出到打印机？,图5.16 甲乙类放大电路,原理图元件库编辑器,61 新建原理图元件库文件62 打开原理图元件库63 原理图元件库编辑器界面介绍64 创建新的原理图元件符号65 原理图元件库管理工具本章小结练习,61 新建原理图元件库文件,如下三种方式均可启动元件电气图形符号编辑器SchLib，建立新的原理图元件库文件：1、执行“File”菜单下的“New”命令，在如图6.1所示的窗口内，双击“SchLib”编辑器图标，启动元件电气图形符号编辑器。,图6.1 原理图元件库文件的建立方法之一,61 新建原理图元件库文件,2、在原理图编辑状态下，在“元件列表”窗内找出并单击需要修改的元件后，再单击元件列表窗口下的“Edit”按钮，即可启动元件电气图形符号编辑器并直接进入该元件电气图形符号的编辑状态，如图6.2所示。当要建立的新元件与已有元件相似时，最宜采用该方法。,图6.2 原理图元件库文件的建立方法之二,61 新建原理图元件库文件,原理图元件库编辑器用于创建新的电气图形符号或修改已有元件的元件电气图形符号。在原理图的编辑过程中，由于下列原因，可能需要创建新的元件电气图形符号或修改已有的元件电气图形符号：（1）Protel99 SE元件电气图形符号库文件没有收录所需元件的电气图形符号，如某些特殊元件(包括新元件)。（2）元件图形符号不符合要求，例如分立元件电气图形库Miscellaneous.Lib中二极管、三极管的电气图形符号与GB472885标准不一致。（3）元件电气图形符号库内引脚编号与PCB封装库内元件引脚编号不一致。（4）元件电气图形符号尺寸偏大，如引脚太长，占用图纸面积多。,61 新建原理图元件库文件,3、执行“File”菜单下的“Open”命令，在如图6.3所示的窗口内，打开元件电气图形符号库文件包(缺省时，Protel99 SE元件电气图形符号库文件存放在Design Explorer 99 SELibrarySch文件夹内)。,图6.3 原理图元件库文件的建立方法之三,61 新建原理图元件库文件,说明：当需要创建新的元件电气图形符号库文件包(.ddb)时，元件电气图形符号库文件(.Lib)应直接存在.ddb文件包内，而不能存放在文件包内的某一文件夹如Documents下，否则在原理图编辑器窗口内装入库文件包(.ddb)时，元件库列表窗内将不会显示相应的库文件(.Lib)。新的元件库虽然已经建立了，但现在还是一个空库，等待用户添加新的元件，一个元件库可以存放多个元件。,62 打开原理图元件库,在元件库文件包(.ddb)的Documents文件夹下，用鼠标左键双击元件库文件的图标，就打开了该库文件并启动了原理图元件库编辑器，窗口界面如图6.4所示。,图6.4 原理图元件库编辑器,63 原理图元件库编辑器界面介绍,从上述图6.4所示的元件电气图形符号编辑器界面可知，元件电气图形符号编辑器操作界面与SCH编辑器相似，各菜单命令也基本相同或相似，左边是元件库设计管理器的元件管理器，右边是工作窗口。浮动的绘图工具栏Drawing Tools和IEEE工具栏可以在窗口中到处移动，也可以放置到主工具条上。同时元件管理器中有一个名为“Component_1”的新元件。右边工作窗口中央的十字线表示图形的“Origin（坐标原点）”，新元件一般放在坐标的第四象限。这时的工作窗口处于最小模式，可按“PageUp”键放大，直至窗口中显示清晰的网格。,63 原理图元件库编辑器界面介绍,原理图元件库编辑器的设计管理器和原理图绘图页的设计管理器类似（若屏幕上看不到整个图示内容，可适当调整显示器的分辨率使字号减小即可），也有两个页面，其中Explore页面与原理图绘图页的Explore页面相同，而Browse Schlib（元件库元件管理器）页面是元件库编辑的管理工具集合，见图6.5。,图6.5元件库编辑器的元件管理器,63 原理图元件库编辑器界面介绍,元件管理器中的按钮命令都可以在下拉式菜单“Tools”中找到，图6.6是“Tools”菜单。元件管理器中的各按钮命令分别解释如下。,图6.6“Tools”菜单,63 原理图元件库编辑器界面介绍,1、Components区域：元件列表窗。元件列表窗主要用于查找、选择和取用元件。（1）Mask：元件过滤器。元件过滤器的含义、作用与原理图编辑器中的“Filter”相同，元件列表窗内显示的元件名称由Mask输入栏决定，当该输入栏内容为“*”时，将显示元件库内的所有元件。为了提高操作效率，若在的“Mask”(元件过滤)文本盒输入“NPN*”字符串并回车，这样元件列表窗内仅显示前三个字符为“NPN”的元件。,63 原理图元件库编辑器界面介绍,（2）“”按钮：单击该按钮，系统将列表窗内的最后一个元件作为当前编辑元件。“”按钮：单击该按钮，系统将列表窗内的下一个元件作为当前编辑元件。,63 原理图元件库编辑器界面介绍,（3）Place：放置元件。单击“Place”按钮，可将当前正在编辑的元件电气图形符号放到原理图编辑窗口内。此时，系统从元件库编辑窗口自动转到原理图编辑窗口。如果先前没有打开过原理图，则系统会新建一个默认名称的原理图。（4）Find：查找。该按钮的作用与原理图窗口内同名按钮相同。,63 原理图元件库编辑器界面介绍,（5）Part：元件同一封装管座内含有多套电路的第几套。有些元件同一封装管座内含有多套电路，如74LS00芯片内就含有四套2输入与非门电路；又如7406芯片内，含有六套集电极开路的非门电路。“Part”窗口内“n/m”表示式的分母是当前编辑元件同一封装管座内含有几套电路，而分子就是当前正在编辑的套号，如“1/4”表示当前编辑的电气图形符号是第一套电路，而该元件同一封装管座内含有四套电路。当同一封装管座内仅含有一套电路时，显示为“1/1”。单击“Part”窗口内的“”(下一套)或“”(上一套)，即可在同一元件的不同套之间切换。,63 原理图元件库编辑器界面介绍,2、Group区域：元件组列表窗。元件组列表窗内显示了与所选元件具有相同电气图形符号的元件名称，例如在74系列TTL集成电路芯片中，7400、74LS00、74HC00等芯片的功能、引脚排列相同，因此将这些元件的电气图形符号归为一组。（1）Add：在元件组中添加元件。利用这个功能，用户很简单地创建图形符号完全相同而名称不同的元件电气图形符号，减少了元件电气图形符号库的冗余。,63 原理图元件库编辑器界面介绍,（2）Del：删除元件组中的一个元件。在元件组列表窗内，单击某一元件后，再单击“Del”按钮，即可将该元件从组中删除。使用该命令时应注意，由于系统仅在用户删除元件组的最后一个元件时才会提示确认，所以在删除前面的元件时，用户应自己注意判定，以避免错删了元件。（3）Description：元件描述。单击该按钮后，系统将弹出“Component Text Fields”(元件参数文本)窗口，该窗口下有三个页面标签，可以设置元件的缺省元件序号、封装形式、元件描述等参数的默认值。,63 原理图元件库编辑器界面介绍,Designator页面 Default Designator：缺省流水号。该流水号是显示在原理图中元件旁边的元件标号。格式一般是用元件名称的英文首字母加“？”，如R？和U？等。Sheet Part Filename：元件内部电路所在的原理图。Foot Print：元件封装形式，应与PCB元件封装库中名称一致。Description：对元件的其他简单说明。,图6.7 Designator页面,63 原理图元件库编辑器界面介绍,Library Fields 页面TEXT Field 18：用户可以随意输入的文字栏，每一栏可以输入255个字符。Part Field Names页面Part Field Name 116：元件栏的名字。每个栏的字符数不能超过255。,图6.8 Library Fields页面,63 原理图元件库编辑器界面介绍,（4）Update Schematics：更新元件的修改。对元件修改后，单击该命令，系统将自动更新原理图中相应元件的电气图形符号。但对元件Description文字部分的改动，要在下一次放置该元件时才会体现出来。3、“Pins”区域：元件引脚列表窗。该列表窗内显示元件引脚名称及编号。（1）Sort by Name：将引脚按引脚名排序。（2）Hidden Pins：设置选定引脚是否隐藏。4、Mode区域：设置元件显示时的模式，包括Normal、De-mogan和IEEE三种模式。一个元件都能以几种模式显示出来，取决于元件库中保存有该元件的几种模式。,64 创建新的原理图元件符号,1、画图工具介绍（1）一般画图工具 一般画图工具与在原理图设计的画图工具类似，如图6.9所示，只有以下三个工具按钮不同。这三个工具按钮的操作方法与其它绘图工具的操作也相似，不再赘述。表示添加新元件。表示添加多元件芯片中的元件。表示放置引脚。,图6.9 元件绘制工具栏,64 创建新的原理图元件符号,（2）特殊画图工具 特殊工具是IEEE（美电气工程师协会）绘图工具，如图6.10所示。其使用方法与一般绘图工具类似。,图6.10 IEEE工具栏,64 创建新的原理图元件符号,2、新建元件 以74LS290计数器为例介绍元件绘制的过程及方法。（1）新建元件。选择FileNew命令，在出现的对话窗口中选择Schematic Library Document图标，新建一个缺省名为Schlib.lib元件，进入元件库编辑器的主界面并进行相应的环境参数设置。,64 创建新的原理图元件符号,（2）绘制元件外形。在绘图工具箱中单击 图标后出现一个矩形方块并随鼠标移动，将方块放到第四象限使方块左上角与坐标原点重合，单击鼠标左键固定左上角后拖动鼠标到合适位置单击左键确定方块右下角，单击鼠标右键或按Esc键完成操作，此时工作面上已有一个矩形方块。（3）添加、编辑元件引脚。单击工具箱中的 图标后鼠标变成十字形并“粘连”一个管脚，将鼠标移到合适的位置放置管脚（用空格键及X、Y键调整其方向），如图6.11所示。,图6.11 放置元件引脚,64 创建新的原理图元件符号,按照使用习惯编辑修改管脚名称和序号，如图6.12所示。属性编辑中主要选项含义如下。Name：引脚名称。Number：引脚号。X-Location：X坐标。Y-Location：Y坐标。Orientation：引脚方向。Color：引脚颜色。Dot：是否加低电平有效圆圈。Clk：是否加时钟信号。,图6.12 元件引脚设置属性框,64 创建新的原理图元件符号,Electrical Type：引脚电气特性，引脚电气特性共有八种：输入型（）Input输入输出型（I/O）输出型（Output）集电极开路输出型（Open Collector）无源型（Passive）三态输出型（Hiz）发射极开路输出型（Open Emitter）电源型（Power）,图6.12 元件引脚设置属性框,64 创建新的原理图元件符号,本例中需要编辑的引脚分别处理如下。引脚12及13：异步清0端，Name=R0(1)、R0(2)，Electrical Type=Input。引脚1及3：异步置9端，Name=S9(1)、S9(2)，Electrical Type=Input。引脚10及11：时钟脉冲触发端（用“”符号表示），下降沿有效（用“O”表示），故Name=CKA、CKB，选中Dot Symbol 和Clk Symbol 两个复选框，Electrical Type=Input。,图6.13 设置好引脚的74LS290,64 创建新的原理图元件符号,引脚14：电源端，Name=VCC，Electrical Type=Power。引脚7：地线端，Name=GND，Electrical Type=Power。引脚9、5、4、8均为输出端，其Name分别为：QA、QB、QC、QD，Electrical Type=Output。由于电源端和地线端一般情况下不显示，选中Hidden选项将这两个引脚隐藏，对引脚的长度可根据需要在Length中进行设置。设置好引脚的74LS290见图6.13。,图6.13 设置好引脚的74LS290,64 创建新的原理图元件符号,（4）设置元件属性。单击元件管理器中的Description按钮或选择ToolsDescription命令调出元件属性对话框，针对元件74LS290输入如图6.14所示的内容。（5）保存元件。元件设计完成后存盘将元件存入元件库。最后完成的具有双时钟脉冲触发的计数器如图6.15所示。,图6.14 绘制元件的属性对话框,图6.15 全部完成后的74LS290元件,65 原理图元件库管理工具,1、利用设计管理器管理元件 单击设计管理器中Browser Schlib出现如图6.5元件管理器窗口，由Components(元件)区域、Group(组)区域、Pins(引脚)区域和Mode(元件模式)区域四个部分组成，各个区域的功能请参阅第6.3节。2、利用菜单管理元件Tools菜单管理元件方便简洁，在元件管理器的基础上还增加了几项功能，现简单介绍如下。New Component：建立元件。Remove Component：删除元件管理器中选择的元件。,65 原理图元件库管理工具,Rename Component：修改元件管理器中选择的元件。Remove Component Name：删除元件管理器中指定元件组中的元件名。Add Component Name：向元件组中添加元件。Copy Component：复制元件管理器中选择的元件。Move Component：将元件管理器的元件移动到指定的元件库中。New Part：向多元件芯片中添加元件。Remove Part：删除多元件芯片中的元件。Next Part：切换到多元件芯片中的下一个元件。Prev Part：切换到多元件芯片中的前一个元件。,65 原理图元件库管理工具,Next Component：切换到下一个元件。Prev Component：切换到前一个元件。First Component：切换到第一个元件。Last Component：切换到最后一个元件。Show Normal：显示元件的Normal模式。Show De-Morgan：显示元件的Show De-Morgan模式。Show IEEE：显示元件的IEEE模式。Find Component：查找元件。Description：输入元件文字描述。Remove Duplicates：删除元件库中的重复元件名。Update Schematics：更新原理图中的元件。,