電子 CAD — Altium Designer

繆曉中

無錫職業技術學院，教授教研室主任；
2004年度江蘇省高校“青藍工程”青年骨干教師培養對象；
2008年高校青年骨干教師國內訪問學者。
研究方向：嵌入式系統、儀器儀表

一．.教育背景
1989.9—1993.7蘇州大學物理專業本科，獲理學學士學位。
1997.9—2000.12蘇州大學凝聚態物理學科電子測量專業研究生，獲理學碩士學位。

二．著譯作品
(1)繆曉中副主編，《電工技術基礎》，蘇州大學出版社，2004年
(2)繆曉中參編，《音響設備原理與維護》，電子工業出版社，2001年
(3)繆曉中參編，《單片微型計算機原理》，蘇州大學出版社，2001年
(4)繆曉中主編，國家十二五規劃教材《電子CAD-Protel_99SE》，化學工業出版社，2015年

三．業務成果
1主持或主研完成院級科研課題多項。
2在全國性刊物上發表學術論文多篇，其中5篇在中文核心期刊發表。
（1） DDS調製芯片AD7008的原理與應用《電子工程師》 2006
（2）一種基於intel8253與L298N的PWM調速法《國外電子元器件》2005
（3）振弦式傳感器信號採集卡的研製《儀表技術與傳感器》2010.1中文核心
（4）基於C8051F020與K9F1G08便攜式數據採集系統主控卡的設計《測控技術》 2010.12中文核心
（5）基於ZSSC3008的智能應變式傳感器設計《計算機測量與控制》2015.3中文核心
（6） ZSC31015在智能應變式傳感器中的應用《自動化儀表》 2015.8中文核心
3指導學院2005年全國大學生電子設計競賽參賽隊，獲江蘇賽區二等獎
2007年全國大學生電子設計競賽參賽隊，獲江蘇賽區二等獎
2009年全國大學生電子設計競賽參賽隊，獲全國二等獎

第1章Protel 99SE與Altium Designer1
1.1電子設計技術發展歷程1
1.2Protel 99 SE與Altium Designer簡介3
1.3導入Protel 99SE設計數據7
1.4Altium Designer軟件的安裝11
本章小結15
習題15

第2章認識Altium Designer設計環境16
2.1Altium Designer用戶界面16
2.2工作區面板17
2.3工作面板的文件管理21
2.4文件的操作22
2.5文檔窗口管理26
2.6擴展設計界面支持雙顯示器27
2.7環境設置28
2.8導航28
2.9本地化語言環境29
2.10網絡更新30
本章小結30
習題30

第3章電壓檢測控制電路原理圖的繪製31
3.1任務分析31
3.2電路原理圖設計基礎32
3.2.1電路原理圖設計步驟32
3.2.2創建電路原理圖文件32
3.2.3電路原理圖編輯器簡介34
3.2.4主菜單34
3.2.5工具欄35
3.2.6工作面板37
3.2.7工作面板標籤38
3.3設置原理圖圖紙、網格、光標和文件信息38
3.4放置元件41
3.4.1裝卸元件庫41
3.4.2查找元件42
3.4.3查找與替換文本44
3.4.4放置方法45
3.4.5設置元件屬性45
3.4.6改變元件放置方向46
3.4.7電壓檢測控制電路原理圖中元件的放置47
3.5放置導線並設置屬性47
3.6放置電源/接地元件和輸入/輸出端口48
3.6.1放置電源和接地元件48
3.6.2放置輸入/輸出端口49
3.7編輯對象50
3.7.1選取對象和取消選取操作50
3.7.2刪除對象51
3.7.3移動對象51
3.7.4對齊對象51
3.7.5撤銷與恢復對象53
3.7.6複製、剪切和粘貼對象53
3.8改變視窗操作53
3.9上機實訓繪製555振盪器與積分器電路原理圖54
本章小結54
習題55

第4章數碼管原理圖元件庫的創建56
4.1任務分析56
4.2創建原理圖元件56
4.2.1新建原理圖庫文件56
4.2.2啟用元件庫編輯器56
4.2.3繪製原理圖元件58
4.3編輯原理圖元件62
4.3.1在原理圖元件庫中直接修改元件引腳62
4.3.2快速繪製原理圖元件62
4.3.3繪製含有子元件的元件63
4.3.4原理圖元件庫的調用65
4.4上機實訓變壓器原理圖元件的繪製65
本章小結66
習題66

第5章直流電機PWM調速電路原理圖的繪製67
5.1任務分析67
5.2原理圖繪製67
5.3網絡標號與繪製總線70
5.3.1添加網絡標號70
5.3.2繪製總線71
5.3.3完成PWM調速電路原理圖的繪製73
5.3.4原理圖元件的過濾73
5.4設置工程選項73
5.5編譯工程75
5.6全局編輯76
5.7輸出製造文件79
5.8原理圖的打印輸出81
5.9上機實訓繪製DAC0832數模轉換電路原理圖84
本章小結85
習題86

第6章單片機最小系統與DA/AD轉換電路的多圖紙設計87
6.1任務分析87
6.2多圖紙設計的頁面結構88
6.2.1定義頁面結構88
6.2.2維護層次結構89
6.2. 3常用符號90
6.3定義網絡的連通性90
6.3.1網絡標識符91
6.3.2平行和分層次連接的比較92
6.3.3平行設計92
6.3.4連通性設計舉例92
6.4繪製層次原理圖94
6.4.1繪製MCU模塊子原理圖95
6.4.2繪製DA數模轉換模塊子圖97
6.4.3繪製AD模數轉換模塊子圖98
6.4. 4建立層次原理圖總圖98
6.5層次原理圖間的切換102
6.6上機實訓單片機系統控制板層次原理圖的繪製103
本章小結106
習題106

第7章電壓檢測電路PCB單面板的繪製108
7.1PCB板設計基礎108
7.1.1印製電路板分類及組成結構108
7.1.2元件封裝109
7.1.3PCB板的板層111
7.1.4PCB圖的設計流程112
7.2PCB設計環境112
7.2.1新建PCB文件112
7.2.2PCB設計界面113
7.2.3PCB環境設置115
7.3規劃電路板122
7.3.1採用PCB嚮導規劃電路板122
7.3.2手工規劃電路板125
7.4導入網絡表125
7.5PCB佈局與佈線127
7.5.1PCB自動佈局127
7.5.2PCB手動佈局128
7.5.3更新PCB129
7.5.4自動佈線130
7.6上機實訓OTL功率放大器PCB單面板的繪製134
本章小結135
習題135

第8章數碼管PCB元件庫的製作137
8.1常用元件及其封裝圖137
8.2手工創建PCB元件封裝141
8.2.1新建PCB元件外形封裝庫141
8.2.2元件庫編輯器簡介142
8.2.3設置繪圖環境143
8.2.4製作LED數碼管的封裝143
8.2.5元件封裝的保存和調用147
8.3利用嚮導創建PCB元件封裝148
8.3.1利用元件嚮導創建封裝148
8.3.2利用IPC封裝嚮導創建封裝151
8.4PCB元件封裝的編輯153
8.5集成庫的創建和管理154
8.5.1集成庫的創建154
8.5.2集成庫的管理156
8.6上機實訓製作變壓器PCB元件封裝156
本章小結157
習題157

第9章門禁自動控制電路PCB雙面板的繪製158
9.1電路與任務分析158
9.2佈線原則160
9.3手工規劃電路板與元件佈局162
9.4手工佈線166
9.4.1手工初步佈線166
9.4.2刪除或拆除排線167
9.4.3添加過孔和切換板層168
9.4.4加入引線端點168
9.5添加標註和說明文字171
9.6手工佈線訓練參考圖172
9.7設計規則校驗(DRC)173
9.8添加安裝孔175
9.9敷銅和補淚滴175
9.9.1敷銅175
9.9.2添加矩形填充177
9.9.3補淚滴178
9.10 PCB元件的過濾179
9.11PCB打印輸出181
9.12上機實訓製作直流電機PWM調速電路PCB雙面板183
9.13職業院校技能大賽電子CAD繪圖部分考核試卷184
本章小結185
習題186

第10章IPC標準介紹189
10.1IPC概述189
10.1.1IPC的發展歷史189
10.1.2IPC標準內容概要190
10.1.3IPC通用設計規範191
10.1.4PCB設計開發流程191
10.2PCB設計要求192
10.2.1封裝庫規則192
10.2.2佈局規則195
10.2.3佈線規範198
10.2.4字符大小和方向201
10.2.5文件輸出201
本章小結201
習題201

第11章電路板綜合設計實例一——電子設計競賽板的繪製202
11.1電路與任務分析202
11.2繪製原理圖204
11.2.1單片機最小系統電路圖的繪製204
11.2.2鍵盤及LED顯示電路的繪製206
11.2.3LCD液晶顯示電路的繪製207
11.2.4進行電氣檢測（ERC）207
11.3PCB板的製作207
本章小結213

第12章電路板綜合設計實例二——溫度測量控制板的繪製214
12.1電路及任務分析215
12.2溫度測量控制板電路PCB板的繪製215
12.2.1創建一個新的PCB工程215
12.2.2創建一個新的電氣原理圖215
12.2.3加載元器件庫216
12.3設置原理圖選項218
12.4放置元件並繪製原理圖218
12.4.1繪製原理圖218
12.4.2當庫未知的情況下查找封裝219
12.4.3給元器件添加封裝220
12.5完成原理圖222
12.6構建完整的項目並編譯項目224
12.7元件標註及錯誤檢查225
12.8創建新的PCB文件226
12.9印刷電路板（PCB）的設計228
12.10PCB板設計數據校驗232
12.11輸出製造文件233
本章小結235

參考文獻236