工程制图实验报告

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工程制图实验报告

一、 实验目的

1. 了解并掌握利用Altium Designer软件绘制电路原理图的方法。 2. 学会在Altium Designer软件中设计库元件。 3. 能够在原理图的基础上生成PCB图。

二、 实验设计内容

1. 应用Altium Designer软件设计简单电路原理图，并生成其PCB图，初步了解和掌握Altium Designer软件的基本使用方法和使用技巧。 2. 应用Altium Designer软件设计温度传感器的电路原理图，并生成PCB图，进一步了解和掌握Altium Designer软件的复杂原理图设计、PCB设计以及库元件设计。

三、 实验设计步骤

1. 新建一个工程，在Altium Designer软件中的“文件”选项中选择“新建→工程→PCB工程”，然后保存工程至文件夹中（文件夹可以自定义）。 2. 在工程中右击鼠标，选择“给工程添加新的→Schematic”，从而建立电路的原理图设计环境,保存新建的Sheet1.SchDoc（Sheet1文件名可以更改）文件至文件夹。

3. 在Sheet1.SchDoc中添加电路图中所需要的各种器件，可以从库文件中查找所需的器件；对于库文件中没有的器件，要自己制作一个器件库。关于器件库的制作在“实验设计中遇到的问题及注意事项”中将详细介绍。利用导线等连接原理图中的各种器件。

4. 对于步骤3中原理图设计，若需要进行复杂原理图设计，则要进一步进行原理图设计。实验中应用了多图纸设计的方法。在原理图的图表符右击鼠标选择“图表符操作→产生图纸”，从而新建了一个与图表符同名的底层*.SchDoc文档，文档图纸中的端口名与顶层顶层图表符图纸入口名相同，可在此文当中绘制底层电路原理图。

5. 利用Altium Designer软件中的“工程”选项的“Compile Document *.SchDoc”

和“Compile Document *.PrjPCB”检查电路原理图是否存在错误，若存在错误，进行改正直至正确。（实验中遇到的问题及解决方法在“实验设计中遇到的问题及注意事项”中将详细介绍。）

6. 在工程中右击鼠标，选择“给工程添加新的→PCB”，从而建立PCB制作环境，

保存新建的PCB1.Pcb Doc（PCB1文件名可以更改）文件至文件夹。

7. 回到原理图设计窗口，点击“设计”选项，选择“Update PCB Docunment

*.PcbDoc”,此时将出现一个新的窗口，点击生效更改，若窗口中没有报错，则点击“执行更改”，生成PCB图纸；若窗口中有错误报告，则进行改正（遇到的问题及解决方法在“实验设计中遇到的问题及注意事项”中将详细介绍），直至正确。

8. 对此时的PCB图中的各种器件进行合理的排布，对PCB的各种参数进行合理

的设置，在机械层进行PCB板形状的设计，在PCB窗口中选择“自动布线→全部”，在新出现的窗口中选择“Route All”选项，将各器件的连线连接。 9. 布线完成后，对PCB板进行敷铜处理，选择“放置→多边形敷铜”选项，在

新的窗口中选择合适的参数，例如“层”选项和“网络选项”等，点击“确定”，绕着PCB的边框画出敷铜的范围，则将敷铜完成。

10. 点击“文件”选项，选择“智能PDF”选项，在新出现的窗口中进行合理的

设置，直至完成，则可以最终生成一个PDF文件，同时此次实验也完成。

四、 实验设计图片及结果

实验的设计图片及结果，可在附件PDF和实验工程中浏览，在此不进行详细的叙述。

五、 实验设计中遇到的问题及注意事项 1. 器件库的制作

在绘制电路原理图的过程中，可能需要的原理图器件在Altium Designer软件中的库文件里不存在，此时则需要手动进行原理图器件的绘制。在工程中右击鼠标，选择“给工程添加新的→Schematic Library”，从而建立原理图器件库的制作环境，保存新建的Schlib1.SchLib（Schlib1文件名可以更改）文件至文件夹。在窗口中的“放置”选项下选择各种符号制作所需的元件图纸，再对元件的各个部分进行设置。实验中的元件的管脚属性设置是我的一个盲点，刚开始的

时候没有对管脚的属性进行设置，导致绘制的元件图存在很大的错误；双击需要改变管脚属性的管脚，打开设置窗口，更改“显示名称”和“标识”选项，特别注意“符号”选项的设置，达到所要的结果。一步一步进行绘制，直至完成，保存文件。此时将文件加入库中，则此时可在库中调用已经绘制完成的元器件。

对于自己绘制的元器件是不存在封装的，此时则需要进行绘制PCB库文件。在工程中右击鼠标，选择“给工程添加新的→PCB Library”，从而建立PCB器件库的制作环境，保存新建的Pcb1. PcbLib（Pcb1文件名可以更改）文件至文件夹。点击“工具→IPC封装向导”，在新出现的窗口中设置将要制作的原理图库器件的各种参数，直至完成IPC封装向导，保存绘制完成的文件。接下来对原理图中的自制器件进行封装，找到器件后双击打开元件属性窗口，在窗口的右下角有个“添加”选项，选择“Footprint”选项，在新出现的窗口中的“Name”的右侧点击“Browse”，在新出现的窗口中的“库”选项中找到为此器件绘制的PCB库器件，然后点击“确定”至完成此器件的封装。此时则完成了自制器件的封装。这时在生成PCB图时就不会提示有未封装的错误了。

2. 绘制原理图时“工程”选项的“Compile Document *.SchDoc”和“Compile

Document *.PrjPCB”的检错

在试验中，我遇到了总线的网络标号没有标注的错误，这是要为总线加注一个标注并改变“网络标签”中的“网络”名，与所定义的端口名要相同；对于子图中的从总线引出的端口也要进行标注。

在检错中也遇到了导线连接错误，主要是导线连接时并没有将需要连接的管脚成功连接，此时要找到出错的引脚，重新正确链接，则可以改正实验中的错误。

在试验中还遇到其它的各种小的错误，在此不进行一一陈述。

3. 从原理图生成PCB图时的错误及修正

实验中应用原理图的“设计→Update PCB Docunment *.PcbDoc”生成PCB时，点击“生效更改”，窗口中出现报错。对于“Footprint Not Found”（没有封装）的错误在“设计中遇到的问题及注意事项→器件库的制作”中已经给出了解决方法，在此不再进行叙述。

实验中再生成PCB图后，出现了与总线相连接的16个管脚没有连线，即生成的PCB图存在错误。这时修改“工程→工程参数”，在工程参数窗口中的

“Options”选项下修改“网络识别符范围”，选择”Global”,点击“确定”，完成工程参数设置，此时保存文件；将原来的PCB从工程中移除，新建一个PCB，再应用原理图的“设计→Update PCB Docunment *.PcbDoc”，会出现报错，此时将在工程参数窗口中的“Options”选项下修改“网络识别符范围”回到“Automatic”选项，重新应用原理图的“设计→Update PCB Docunment *.PcbDoc”，则不会出现报错，并且此时与总线相连的16个管脚也正确相连。此时PCB图制作接近完成。

绘制PCB图时出现的其他各种小错误，在此不进行一一陈述。

六、 实验心得体会

这次的实验项目虽然只有两个，但是通过这次实验，我的收获无疑是巨大的。在课堂上学习了Altium Designer软件的各种使用方法和技巧，但是没有实践的应用却无法真正的明白这门课的实际应用方法，这次的实验提供了我们应用Altium Designer软件实际绘制各种原理图和最终生成PCB图的机会，可以在实践中发现问题，并与同学交流或问老师来解决问题。

在实验的过程中，我逐渐的熟悉并掌握了Altium Designer软件的各种基本操作，并能利用Altium Designer软件完成电路原理图和生成PCB图，让我对计算机工程制图有了更为深刻的认识。在实验中，我渐渐的将书本上的知识转化为自己的技能，真正的将这门课程掌握。

第二篇：Altium Designer PCB 常用功能键总结

Altium Designer PCB 常用功能键 方格与格点的切换:View-Grids-Toggle Visible Grid Kind

源点：Edit-Origin-Set

边界的定义：Keep Out Layer-Utility Tools-Place Line 按TAB可定义线宽 选取元件：PCB-PCB Filter-IS Component

逐个放置元件：TOOLS-Component Placement-Reposition Selected Components 自动布局：ToolS-Component Placement--Arrange Within Room

自动布局器：ToolS-Component Placement--Auto Placer

元件排列(居中 居左居右等）：选中元件右键Align-

或Alignment Tools--

元件在层之间的快速切换：拖动元件的过程按L键

让焊盘放在格点上：选中元件，右键-Component Actions-Move Component Origin To Grid 移动元件的远近："G"键 选择mil

刷新屏幕： 键盘"END"

改走线模式（5种）：shift+空格键

“45°线性” “45°+圆角” “90°”“ 任意角”“90°+圆弧 ”“圆弧”

遇障碍物：右键-Options-Preferences-...

"Shift+R"3种模式：推挤 等

布线快捷菜单“~ ”键

线宽设置：“Shift+W”

12.PCB设计提高b

交互式布线：

13.PCB设计深入a

板的（螺丝）固定孔，铜柱内孔3.3mm，外孔5.0mm,Layer：Multi-layer； 孔发绿修改规则:Design-Rules-HoleSize;

板边5mm圆弧:Place-KeepOut-Arc

Ctrl+Q 切换英美单位制度；

保护元器件位置：锁定 双击-Lock打钩

保护已锁定物体：Tools-Preference-PCB Editer-General-Protect Locked Objects 打钩； 双层板过孔放置...；

键盘左上角快捷键波浪号“~ ”显示布线快捷菜单；

"+""-"可切换层；

字体（条形码）放置："A"-Place String；

对板的定义：Designers-Board Shape-R/D；

尺度标注：Place Dimension-Place Linear Dimension

13.PCB设计深入b

工具栏恢复原始状态:在工具栏处右键Customizing PCB Editor-Toolbar-Restore；

圆形板 尺度标注；

填充Place Fill；

复制粘贴：选中-Edit-Rubber Stamp-单击

粘贴特殊形状：选中-Edit-Paste Special(圆形或阵列粘贴)

第一次确定圆心，第二次确定半径；

选择一组Select：“S键”-Touching Liner线/Rectangle矩形

或Shift 一个个选

移动Move:"M"

整体移动：选中-右键-Unions-Create Union from selected object/break

解脱从联合体

弱小信号线包地：选中-“s”select net,Tool-Outline -Selected Objects

查找相似物体：右键-Find Similar Object

PCB

测距离：Report-Measure Distance

自动布线:Auto Route:Net/Net Class/Connection/Area/Room

重要的一点是要先设定好布线规则。

查看布线层：Shift+F或“*”切换层

切断线：Edit-Slice Tracks

布完线进行规则检查：Tools-Design Rule Check-Run D_R_C_

3D视图：数字键“3”或View-Switch to 3D,Shift+右键旋转；

右下角PCB-3D Visualization

13.PCB设计深入c

铺铜Place-Polyon Pour

去死铜：双击铜区，Remove Deader Copper 打钩

注意软件兼容问题 实铜Solid与Hatched在PROERL99SE与DXP 的显示区别

原理图和PCB的双向同步更新：

检测PCB与原理图的不同处：Project-Show Differences

在原理图里更改后更新到PCB:Design-Update PCB Document in

在PCB里更改后更新到原理图:Design-Update Schematics in

标号Designator显示：PCB Filter ISDesignator 然后PCB Inspector Hide

重新标注：Tool- Re Annotate

元器件标号自动排列：选中器件-右键-Align-Position Component Text

补泪滴：Tool-Teardrops，焊盘与导线连接更牢固

生成生产制造文件：File-Fabrication Outputs

生成PDF文件：File-Smart PDF

翻板：View-Flip Board

L打开层

S打开选择

J 跳转

Q 英寸和毫米选择

空格 翻转

选择某物体(导线，过孔等),同时按下Tab键可改变其属性(导线长度，过孔大小等) 选择目标，按住shift拖动

在PCB电气层之间切换（小键盘上的*）。在交互布线的过程中，按此键则换层并自动添加过孔。这很常用。

DXP->preferences 系统设置

其中General--Use localized resources 中文

其中Backup --设置备份时间

树形图标--home

快捷键--右下角help-shortcuts

默认布局--View-Desktop layouts--Default

窗口缩回的速度--DXP->preferences->system->view--Hide delay

打开不同面板--右下角System等等

切换不同窗口--ctrl+tab

放大和缩小---ctrl+鼠标中键滚轴

选取工具栏上的图标，下面状态栏有它对应的一些快捷方式用途

DeSign-Template-Set Template File Name...A4 修改右下方的边框(title，日期)格式

拖动移动时连线跟着自动延长 Drag---ctrl+鼠标拖动

复制目标---选择目标，按住shift拖动

自动添加元件编号---Tools->Annotate Schematics

Preferences-->Schematic-->Graphical Editing Convert Special Strings 转换特殊字符串 原理图出现红色波浪形表示有违法规则的地方(例如两个同名R1)

编译完原理图，查看Message窗口（注意元件库导出隐藏的VCC，GND引脚)

原理图连接处，或添加NEt，会有四个白色方形小点

总线连接

总net 例如：RB[0..7] 每一导线net分别为：RB0,RB1....

如何全局修改

例如：单击电容C1选中，鼠标右键选择Find Similar Objects (Select Matching 选中，二步骤可以跳过

(1) Part Comment ---same Current Footprint ---same ,点击OK按钮

(2) Select ALL

(3) SCH Inspector 窗口 修改 Footprint

Tools-->FootPrint Manager

分层设计

(1)一种水平设置，N个分图 ，net设置全局(project-->project options-->Options...Net Identifier Scope..Gloal) 不推荐

(2)一种垂直设置，一个总图(Sheet Entry),N个分图(PORT) 连接只能Sheet Entry到PORT 第二种方法：

(1)Place sheet Symbol(方框) 和 sheet Entry(放在方框边界内侧)

(2)选择sheet Symbol，右键选择"Sheet symbol actions"--creat sheet from symbol

原理图库

(1) File-->New-->Library-->sch..

(2) 右边下方SCH打开SCH Library 窗口

(3) Place->RecTangle,注意放在原点

(4) Library Components Properties

Designator U?

Comment max232

Symbol Refernece max234

(5) 可将一个元件库分为两个Part,例如parta,partb(通过Tools-->new part)

特殊用途：选择该元件，按F1打开该元件的pdf文档

Library Components Properties-->Parameters for Component -->Add..

Name: HelpURL Value: C:\zy\abc.pdf#page=5

PCB库

(1) File-->New-->Library-->pcb..

(2) 右边下方PCB打开pcb Library 窗口

IPC FootPrint wizard..(比较有用)

画图要焊盘要比datasheet中长1mm

集成库

(1) File-->New-->Project-->Interger Library

(2) 新建sch.lib和pcb.lib, 在sch.lib中选择Tools-->Model Manage....

(3) Project-->Compile Integrated Library

盲孔（BIINDVIA）：从印制板内仅延展到一个表层的导通孔。

埋孔（BURIEDVIA）：未延伸到印制板表面的一种导通孔。

PCB绘制

(1) 在PCB中 Design-->Import Changes From.....

(2) S+N 选择相同net的线

(3) Design-->Board layers & color-->show/hide polygons hide (将覆铜隐藏) （L快捷键）

(4) 查看PCB元件，通过打开PCB窗口，选择Components

(5) shift+S 单层打开或关闭

(6) 对弱小信号可选择包地处理(Tools-->Outline Selected Object)

(7) Tools-->Design Rule Check...

(8) File-->Fabrication Outputs-->Gerber Files (可直接给这个文件到工厂)

覆铜：

place-->polygon Pour...

1. Pour Over Same Net Polygons Only 相同net铜箔覆盖

2. Pour Over All Same Net Objects 铜箔覆盖相同net部分（将相同net的导线等等融合了) 注意 ：如果要保存为PCB4.0 Binary File(*.pcb), 覆铜要选择网格式，(可将网格Track With和Grid Size设置一样，就如同Solid格式了)

如何隐藏所有Designator(即u1,r1,r2....)

(1) PCB filer-->IsDesignator 选择所有Designator

(2) PCB Inspector-->Hide

如何将Designator(即u1,r1,r2....)自动放置在元件附件

(1) PCB filer-->IsComponent

(2) Align-->Position Component Text....

将PCB翻转 查看反面方便 view-->Filp Board

PCB查看层数 Design-->Layer Stack Manager

"类" Design-->class

比如新建一个net class ,把Vc3.3 VC5等加入，然后在rule中选择Net class,这样规则适用范围就是自己定义的类了

按键2--2D 按键3--3D

原理图画线：P+W

PCB图画线： P+T

CTRL+F 在原理图里同快速查找元器件

J+C 在PCB里面快速查的元件

S+N 选择net (ctr+H)

E+E+A 去掉全部选中物体

T+U+C 删除两个焊点间的导线

shift+S 单层打开或关闭

shift+C 去掉过滤

Shift+空格键 在交互布线的过程中，切换布线形状

ctrl+鼠标左键拖动 == 拖动时连线跟着延长

ctrl+鼠标右键 ==PCB选择相同net，并高亮

ctrl+D hide/show层

ctrl+crosspobe ==原理图和PCB快速切换

ctrl+上下箭头 ==分图和总图的切换

ctrl+M ==测量距离

Backspace键 在交互布线（手动布线）的过程中，放弃上一步操作。很常用。