武汉理工大学《Protel应用实践》课程设计
4.3布局与布线 ............................................................................................................................. 15 4 心得和体会 ........................................................................................................... 19 参考文献 ........................................................................................................................ 21 附录1 材料清单 ............................................................................................................ 22 附录2绘制的原理图 ...................................................................................................... 24 附录3 PCB板最后完成图 ............................................................................................. 25 附件4：本科生课程设计成绩评定表 .............................................................................. 26
VI
武汉理工大学《Protel应用实践》课程设计
1引言PROTEL
PROTEL是PORTEL公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，其基于Windows环境的99SE版本,不仅提供了功能完备的电路设计工具,而且具备强大的电路仿真能力。《Protel应用实践》课程设计旨在让同学们对Protel软件的熟练操作，并对其各项强大功能的了解。本次课程设计是以脉冲宽度调制信号控制电路为例，叙述原理图绘制、原理图库元件的创建、PCB设计等的具体步骤和出现问题及其解决方法。
早期的PROTEL主要作为印制板自动布线工具使用，运行在DOS环境，对硬件的要求很低，在无硬盘286机的1M内存下就能运行，但它的功能也较少，只有电原理图绘制与印制板设计功能，其印制板自动布线的布通率也低，而现今的PROTEL已发展到PROTEL99（网络上可下载到它的测试板），是个庞大的EDA软件，完全安装有200多M，它工作在WINDOWS95环境下，是个完整的板级全方位电子设计系统，它包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server （客户/服务器）体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100％布通率。
图1 Protel99SE桌面图标
Protel99SE是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能，是一个32位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源--地层和16个机加工层。
1
武汉理工大学《Protel应用实践》课程设计
1.1Protel 99 SE的系统组成
按照系统功能来划分，Protel99se主要包含以下俩大部分和6个功能模块。
1.1.1电路工程设计部分
(1)电路原理设计部分（Advanced Schematic 99）：电路原理图设计部分包括电路图编辑器（简称SCH编辑器）、电路图零件库编辑器（简称Schlib编辑器）和各种文本编辑器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路原理图；更新和修改电路图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。
（2）印刷电路板设计系统（Advanced PCB 99）：印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器（简称PCB编辑器）、零件封装编辑器（简称PCBLib编辑器）和电路板组件管理器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路板；更新和修改零件封装；管理电路板组件。
（3）自动布线系统（Advanced Route 99）：本系统包含一个基于形状（Shape-based）的无栅格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，以实现PCB设计的自动化。
1.1.2电路仿真与PLD部分
（1）电路模拟仿真系统（Advanced SIM 99）：电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器，可提供连续的数字信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真，从而验证其正确性和可行性。
（2）可编程逻辑设计系统（Advanced PLD 99）：可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器（Waveform）。本系统的主要功能是；对逻辑电路进行分析、综合；观察信号的波形。利用PLD系统可以最大限度的精简逻辑部件，使数字电路设计达到最简化。
2
武汉理工大学《Protel应用实践》课程设计
（3）高级信号完整性分析系统（Advanced Integrity 99）：信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器，可用来分析PCB设计、检查电路设计参数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求等。
1.2 Protel 99 SE的功能特性
1、开放式集成化的设计管理体系 2、超强功能的、修改与编辑功能
3、强大的设计自动化功能
2 电路工作原理及原理图绘制
无论是可编程逻辑器件的设计、电路仿真，还是PCB电路板的设计，原理图的设计都是这一切工作的基础，因此在进行电路原理图的绘制时一定要保证准确无误，尽量做到图面清晰、可读性好。
2.1电路总体设计及原理
图 2 电路总体设计及原理
3
武汉理工大学《Protel应用实践》课程设计
2.1.1总体电路和工作原理
如图所示为多路触摸音响报警电路。该电路由电源开关电路、音
响电路、触摸报警显示电路等组成，可用于六个监视场点的防范、监视。电源开关电路由BG1～BG4组成，音响电路由IC1、IC2组成，触摸报警显示电路由二极管D1～D6、反相器F1～F6、发光二极管LED1～LED6组成。其中IC1与R5、W1、C2组成无稳态多谐振荡器，振荡频率为
f=l.44/(R5 2Rw1)C2，调节电位器W1使频率为1Hz左右。IC2与R8、R9、C3组成多谐振荡器，其控制信号来自IC1的输出信号。
当有人触摸报警线A～F中的任一端时，反相器F1～F6中对应的门电路导通，相应LED发光，BG1～BG4导通，音响电路的地回路接通，相应音响电路接通并发出警车报警声。同时，电容器C2上的充放电锯齿波经BG5管的射极输出后加至IC2⑤脚，以对相应的振荡电路进行控制，该振荡电路3脚的输出信号使喇叭发出“嘀-哒-”的警车报警声。在使用时应注意的是：Q端要可靠地接地。
F1~F6使用CD4069或CC4069；IC1采用功耗低的CMOS型555，IC2双极型555，VT1~VT5分别采用小功率硅三极管9013,9014,9015,8050，hBE>=80;B采用内磁式电动扬声器YD50-1型
2.1.2 单元电路
1、
图3 触摸报警电路
4
触摸报警显示电路 2、电源开关电路
图4 电源开关电路