AltiumDesigner绘制电路原理图.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流AltiumDesigner绘制电路原理图.精品文档.Altium Designer绘制电路原理图时间:2011-08-28 22:19来源: 作者: 点击: 513 次- 第3章 绘制电路原理图 o 3.1 元件库操作 3.1.1 元件库的加载与卸载 3.1.2 查找元器件 o 3.2 元器件操作 3.2.1 放置元器件 3.2.2 编辑元件属性 3.2.3 元件的选取 3.2.4 元件剪切板操作 3.2.5 撤销与重做 3.2.6 元件的移动与旋转 3.2.7 元件的排列 o 3.3 电气连接 3.3.1 绘制导线 3.3.2 导线的属性
2、与编辑 3.3.3 放置节点 3.3.4 绘制总线 3.3.5 放置网络标号 3.3.6 放置电源和地 o 3.4 放置非电气对象 3.4.1 绘制图形 3.4.2 放置字符串 3.4.3 放置文本框 3.4.4 放置注释 o 3.5 放置指示符 3.5.1 放置忽略错误规则检查 3.5.2 放置编译屏蔽 3.5.3 放置PCB布局 第3章 绘制电路原理图通过上一章的学习,相信读者对Altium Designer 7.0的原理图编辑环境有了深刻的了解,本章将以一个51单片机工作系统为总体脉络详细介绍Altium Designer 7.0原理图的编辑操作和技巧,该单片机系统以Philips公司的
3、P89C51RC2HBP单片机为核心实现一个实时时钟数码管显示的功能,并能够通过RS232串口与上位机通信。请读者打开附带光盘中的“源文件 MCU51.PrjPCB”工程或者自己建立一个“MCU51.PrjPCB”来跟随本书循序渐进的学习Altium Designer 7.0的原理图编辑。附带光盘“视频3.avi”文件。元件库的操作 查找与放置元器件 元件的属性编辑 元件的选取、剪切与移动 导线的绘制与编辑 总线的绘制与编辑 网络标号的应用 几何图形的绘制 字符串、文本框和注释的操作 常见指示符的应用 单片机控制的实时时钟数码管显示系统 本章要点本章案例3.1 元件库操作在第一章的实例中,我们
4、已经简单的介绍过Altium Designer的元器件调用操作,在用Altium Designer绘制原理图时,首先要装载相应的元件库,只有这样设计者才能从元件库中选择自己需要的器件放置到原理图中。与Protel等老版本不同,Altium Designer使用的是集成元件库,扩展名为*.IntLib。所谓集成元件库就是将各元器件绘制原理图时的元件符号、绘制PCB时的封装、模拟仿真时的SPICE模型以及电路板信号分析时用的SI模型集成在一个元件库中,使得设计者在设计完成原理图后无需另外加载其它的元件库就可以直接进行电路仿真或者是PCB设计,当然读者也可以根据自己的需要来设计单独的元件库,如原理图
5、库(*.SchLib)、PCB封装库(*.PcbLib)等,另外Altium Designer还兼容Protel99 SE的元件库(*.Lib)。3.1.1 元件库的加载与卸载Altium Designer的元件库非常庞大,但是分类明确,采用两级分类的方法来对元件进行管理,我们调用相应的元件时只需找到相应公司的相应元器件种类就可方便的找到所需的元器件。图3- 1 Libraries面板用鼠标点击弹出式面板栏的【Libraries】标签打开如图3-1所示的【Libraries】元件库弹出式面板。如果弹出式面板栏没有【Libraries】标签的话可在绘图区底部的面板控制栏中选取【System】菜单
6、,选中其中的【Libraries】即可显示原器件库面板。当前元件库元件列表关键字过滤栏元件符号预览该器件的其他模型PCB封装预览点击【当前元器件库】的下拉框可以看到系统已经装入好几个元件库,其中“Miscellaneous Devices.IntLib”通用元件库和“Miscellaneous Connectors.IntLib”通用插件库是原理图绘制时用的最多的两个库。选中【元件列表栏】中的某个器件,在下面就会出现该器件的原理图符号预览,同时还会出现该器件的其他可用模型,如仿真分析、信号完整性和PCB封装;选中“Footprint”,该器件的PCB封装就会以3D的形式显示在预览框中,这时还可
7、以用鼠标拖动封装旋转封装,以便全方位的查看封装。通常为了节省系统资源,针对特定的原理图设计,只需加载少数几个常用的元件库文件就能满足需求,但是有时往往在现有的库中找不到自己所需的文件,这就需要自己另外加载元件库文件。点击【Libraries】面板中的【Libraries】按钮,打开如图3-2所示的【Available Libraries】当前可用元件库对话框。在【Installed】选项卡中列出了当前所安装的元件库,在此可以对元件库进行管理操作,包括元件库的装载、卸载、激活以及顺序的调整。图3- 2 【Libraries】元件库文件操作图3-2列出了元件库的名称、是否激活、所在路径以及元件库的
8、类型等信息。【Move Up】与【Move Down】按钮,顾名思义,就是在选中相应的元件库后可将元件库的顺序移上或者移下,【Install】按钮用来安装元件库,【Remove】按钮则可移移除选定的元件库。现在来详细介绍元件库的加载:点击【Install】按钮,弹出图3-3所示的打开元件库对话框,Altium Designer 7.0的元件库全部放置在“C:Program FilesAltium Designer Summer 08Library”文件夹中,并且以生产厂家名分类放置,因此可以非常方便的找到自己所需要的元器件模型。如果我们想要找到Philips公司生产的89C51单片机芯片,可以
9、选中“Philips”文件夹,如图3-4所示,该文件夹内列出了Philips公司所生产的常见元件模型的分类。选择其中的“Philips Microcontroller 8-Bit.IntLib”元件库文件,该元件库包含了Philips公司生产的八位微处理器芯片,点击【打开】按钮,该元件库就成功加载到系统中。如图3-5,该库文件里面包含了89C51等常见的单片机芯片。元件库名称是否激活元件库路径元件库的移动加载与卸载图3- 3 打开元件库对话框图3- 4 选择所需的元件库以上元件库的加载与卸除是在图3-2所示的【Available Libraries】对话框中的【Installed】选项卡中进行
10、的,设计者也可以在该对话框的【Project】选项卡中加载或卸载元件库。如图3-5所示,【Project】选项卡与【Installed】选项卡类似,元件库的操作也相同,唯一不同在于【Installed】选项卡中加载的元件库对于Altium Designer打开的所有工程均有效,而【Project】选项卡中加载的元件库仅对本工程有效。【Search Path】选项卡则是在指令路径中搜索元器件库,切换到图3-6所示的【Search Path】选项卡,点击【Paths】按钮弹出图3-7所示的工程搜索路径选项卡,再点击【Add】按钮,弹出图3-8所示的【Edit Search Path】选项卡,在其中
11、的【Path】框中填入搜索的地址,在【Filter】过滤器中填入搜索的文件类型,并点击【OK】按钮,即可在指定的目录中搜索有效的元件库文件,搜索到的库文件将自动加载到系统中。图3- 5 【Project】选项卡图3- 6 【Search Path】选项卡图3- 7 【Search Path】设置图3- 8 【Edit Search Path】选项卡3.1.2 查找元器件Altium Designer提供的元件库十分丰富,有时候即使知道了芯片所在的元件库并且加载到系统中了,也很难在众多的元件中找到自己所需的芯片,在这种情况下可以使用元件筛选的功能。元件筛选的功能主要应用于知道器件的名称并且已经载
12、入该器件所在的库,但是由于器件太多不便于逐个查找的情况。例如要在前面所加载的“Philips Microcontroller 8-Bit.IntLib”元件库中快速找到89C51芯片,可以在图3-1的关键字过滤栏中填入“*89C51*”,系统马上过滤出该库文件中所有的89C51芯片,如图3-9,该元件库共有472个元件,但是只显示所有的名称中带有89C51字样的元件。过滤关键字支持通配符“?”和“*”,“?”表示一个字符,而“*”表示任意多个字符,例如“*89C51*”表示只要器件中带有89C51就符合过滤条件。图3- 9 Philips 八位微处理器元件库图3- 10 “*89C51*过滤结
13、果”可能在大多数情况下,设计者并不知道使用的芯片的生产公司和分类,或者系统元件库中根本就没有该器件的原理图模型而读者可以寻找不同公司生产的类似元器件来代替,这就需要在系统元件库中搜寻自己所需的器件。点击【Libraries】面板左上角的【Search】按钮,进入图3-11所示的元件库搜索对话框。图3- 11 元件搜索对话框元件库搜索对话框中可以设定搜索条件和搜索范围等内容,下面分别介绍:【Options】选项中有【Search in】和【Search type】下拉框,【Search in】用来设定搜索的类型,是搜索【Components】元件、【FootPrints】封装、【3D Model
14、s】3D模型、还是【Database Components】数据库元件;【Search type】则选定是【Advanced】高级搜索还是【Simple】简单搜索,简单搜索只需在搜索条件框中填入搜索的内容,而高级搜索可以输入搜索条件表达式,还可以通过【Helper】搜索帮助器来生成帮助条件。 【Scope】设定搜索的范围,可以选择【Available Libraries】当前加载的元件库;【Libraries on path】在右边指定的搜索路径中;【Refine last search】上次搜索的结果中搜索。 【Path】设定搜索的路径,只有选择【Libraries on path】在指定路
15、径中搜索后才需要设置此项。通常将路径设置为“C:PROGRAM FILESALTIUM DESIGNER SUMMER 08Library”即Altium Designer 7.0的默认库文件夹。【Include Subdirectories】是指在搜索过程中还要搜索子文件夹。【File Mask】文件过滤用来设定搜索的文件类型,可以设定为“*.PcbLib”PCB封装库文件、“*.SchLib”原理图元件库文件或是“*.*”所有文件等等。 【Search】查找按钮是开始搜索,设置好搜索条件后,点击【Search】按钮系统将关闭元件搜索对话框,并在【Libraries】面板中显示搜索的结果。
16、【Clear】清除按钮是清空搜索条件框中的搜索条件,以便进行下一次全新的搜索。 【Helper】搜索助手,点击该按钮将打开图3-12所示的搜索助手对话框。搜索助手是辅助用来生成搜索条件的。同样也由若干部分组成。 搜索条件框图3- 12 搜索助手对话框【Query】搜索条件框:该框是用来填写搜索元器件的,可以直接在文本框中填入搜索的条件,也可以利用下面的工具生成搜索条件。搜索条件框有自动完成功能,当输入某条命令的首字母后,系统会提示所有相关的命令和辅助函数的列表,如图3-13,可以用鼠标选取或者将光标移到相应的命令上后按【Enter】键确认。 【逻辑关系式】:搜索条件框下面是一排逻辑关系式按钮,
17、该排按钮包括了常见的逻辑关系式,如同计算器一样,使用时只需点击就可以选取,十分方便。 图3- 13 搜索条件的自动完成【Categories】搜索项目:搜索项目列表框中包括了【Library Functions】和【System Functions】两个分类。【Library Functions】元件库函数提供了【Components】元器件、【All】全部和【FootPrints】封装三大搜索项目,点击某一项目右边会列出该项目的详细信息;【System Functions】系统函数则提供了搜索常用的表达式和数学函数。 【搜索表达式】:由上面的介绍可以看出Altium Designer的搜索条
18、件编辑即包含了元器件的属性,还包含了各种逻辑表达式和数学函数,就如同一门编程语言般非常复杂。其实在绝大部分应用中并不需要这些复杂的条件编写。我们只需要记住基本的搜索表达式:“(元器件种类 like 条件1)逻辑运算(搜索条件2)”, 例如要搜索单片机89C51但是并不知道该器件在哪个元件库中,可以在搜索条件框中键入:(Name like *89C51*) or (Description like *89C51*)搜索条件框逻辑关系式搜索项目项目描述【History】搜索历史:点击图3-11中的【History】按钮弹出图3-14所示的搜索历史对话框,框中列出了以前搜索过的条件。下面列出了几个应
19、用按钮,点击【Add to Favorites】可将选中的搜索条件加入到【Favorites】喜好管理器中;点击【Clear History】则清空所有的搜索条件表达式;点击【Apply Expression】则可以执行选中的搜索条件。 图3- 14 搜索历史对话框【Favorites】喜好管理:点击图3-11中的【Favorites】按钮弹出图3-15所示的喜好收藏管理对话框。设计者可将自己的搜索喜好加入到该收藏管理器中以便方便调用。该对话框中列出了当前所收藏的搜索条件,搜索条件可以从【History】搜索历史选项卡中加入到喜好管理器中。下面的按钮可对喜好管理器中的收藏进行管理。 【Remo
20、ve】移除:点击【Remove】按钮可以将选中的搜索条件从喜好管理器中移除; 【Rename】重命名:加入喜好管理器的搜索条件默认名称为“Favorite_+数字”,点击则可以对搜索条件更名; 【Edit】编辑搜索条件:点击【Edit】命令弹出图3-16所示的对话框。在这里主要设置对绘图区里的元器件进行搜索的相关设置。【Name】文本框里可以编辑搜索条件的名称;【Expression】则是对搜索条件的编辑;下面还有【Objects passing the filter】通过筛选器的对象和【Objects not passing the filter】未通过筛选器的对象两个区域:【Objects
21、 passing the filter】可以将通过筛选器的对象设置为选中状态(选中【Select】复选框),还可以将搜索到的对象放大到整个绘图区(选中【Zoom】复选框);【Objects not passing the filter】可以将未通过筛选器的对象设置为未选中状态(选中【Deselect】复选框),还可以将其进行淡化处理(选中【Mask out】复选框)。 【Apply Expression】点击【Apply Expression】则可以执行选中的搜索条件。 图3- 15 【Favorites】对话框图3- 16编辑搜索条件讲了这么多元器件的搜索,读者可能决定太复杂了,其实我们平时
22、常用的搜索功能也就是在图3-11的对话框中填入搜索条件,然后点击下面的【Search】按钮就可以搜出自己需要的器件。至此Altium Designer 7.0的元器件搜索功能就讲解完毕,Altium Designer 7.0的元器件库十分丰富,新手往往对此难以适应,其实只要掌握了元件库的基本的搜索功能,对元器件的操作就会得心应手。3.2 元器件操作学会了元器件库的操作后下一步将正式开始原理图的绘制,请读者打开已经建立好的“MCU51.PrjPCB”工程,进入原理图编辑环境并添加“MCU51.SchDoc”文件。编辑完成的原理图文件将如图3-17所示,系统以P89C51RC2HBP单片机为核心,
23、通过译码器74HC138和数码管驱动芯片CD4511来驱动六个共阴极数码管显示实时时钟,当整点时系统还会驱动蜂鸣器报时,并且通过RS232串口电平转换芯片MAX232与计算机通信。图3- 17 单片机时钟显示系统原理图3.2.1 放置元器件绘制电路原理图首先得找到绘制电路所需的所有元器件,P89C51RC2HBP单片机是系统的核心,因此我们先放置该器件然后以单片机为中心再扩展其他的外围器件。在【Libraries】面板中载入“Philips Microcontroller 8-Bit.IntLib”元件库,并选中其中的P89C51RC2HBP单片机模型,点击右上角的【Place P89C51R
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