电子产品制图与制板竞赛技巧

◆周丽梅

(江苏省靖江市中等专业学校电气部)

随着计算机技术和电子技术的不断发展，计算机辅助电路设计技术，已经成为人们进行电子设计不可缺少的工具。利用该工具，可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出印制板的整个过程在计算机上自动处理完成。

近年来，我指导学生参加了泰州市高职组和中职组电子产品装配竞赛，取得了一等奖、二等奖、三等奖的可喜成绩，对技能大赛及相关课程教学改革深有感触，现结合《Protel DXP2004》竞赛要点谈谈技巧。

一、如何使学生快速入门

1.理论联系实际，先认识电路图和印制电路板

在学习Protel DXP软件前，可先给学生展示一些现实生活中出现的电路图和印制电路板，激发学生对所要学习的内容产生兴趣。

2.必须新建项目工程文件

在这里强调一点，在教学过程中，应要求学生在新建原理图之前要先新建一个工程项目，而不是自由文件(Free)。这样要求可以使学生养成良好的设计习惯。因为在利用Protel DXP设计时，有一系列的工作要做，而不仅仅是画一张电路原理图。先新建一个工程再新建其他文件便于管理和设计。如果是只画一张原理图而无PCB板设计，那么只新建原理图也可以。

二、竞赛教学中注意的问题

Protel DXP包含了原理图设计和PCB电路板设计两个板块。在教学时，可以先介绍原理图设计部分，然后介绍PCB设计部分，分块讲授，逐层深入地进行讲解。

1.原理图设计部分

在Protel电子电路板设计中，原理图的设计是其他设计的基础和前提。在原理图设计时，应注意向学生强调以下问题:

(1)放置元件。对于初学者来说，两个基本元件库就基本够用了。复杂的电路画法我们更多是采用搜索元件的办法来查找元件。

(2)电气对象和非电气对象要区别开来。在教学过程中，常发现学生在初学时容易犯混淆电气对象和非电气对象的错误，常见的有两种:①Wire(导线)和Line(直线)的混淆。Wire是电气对象是电线;而Line是非电气对象，是一种图形，是画图的铅笔，学生就明白了。

2.PCB 设计部分

PCB设计是Protel DXP设计的核心内容。在学习PCB设计时，应注意重点强调以下问题:

(1)规划电路板。电气边界在Keep－Out Layer(禁止布线)层绘制，不管是电路板的物理边界还是电气边界，都必须是闭合图形。

(2)放置元件。PCB上元件的放置是指元件封装的放置。放置元件封装有自动放置和手动放置有两种方式。一般采用自动放置，特殊情况可手工修改元件封装。

(3)正确地设置布线规则。

三、电子设计竞赛对实验教学内容提出了新要求

1.快速制图制板

除上述常规放置元件的方法外，还可以快速放置和修改元件。例如:

①先放一个元件R1，修改完属性、封装后按shift键，同时按鼠标左键拖动便会有R2，同样的方法拖动放置R3、R4，等等。当然也可以采用全局设置的方法对元件属性、封装进行统一修改，大大提高了竞赛设计速度。

②在元件库栏点击要放置的元件，移动鼠标到工作区，此时鼠标上有浮动的元件，按Tab键，出现元件属性修改对话框，修改完R1元件属性封装后，放置R1，再单击一次鼠标放置了R2，再单击一次鼠标放置了R3……

③采用粘贴队列的方法

2.举例说明——2008年全国技能大赛电子产品装配与调试技能竞赛试题

要求:绘制双面电路板图

(1)电路板尺寸为不大于:4000mil(宽)×3800mil(高);

(2)将单片机控制与显示电路和风扇及加热电路分区域布局;所有元件均放置在TopLayer;

(3)信号线宽10mil，VCC线宽20mil，接地线宽30mil;

(4)对风扇及加热电路区域进行铺铜操作，填充格式为45Degree，与GND网络连接，工作层为Bottom Layer;

(5)在电路板边界外侧注明自己的工位号。

布线规则要点:

①可以在Files中根据模板新建区域，点击PCB Board Wizard来规划电路板的尺寸，也可以在PCB文件中，在禁止布线层规划尺寸。

②两个电路元件放置时分区域布局，所有元件放置顶层;

③设置布线规则:最小间隙默认10mil，不要修改，拓扑结构不要修改;信号线宽设置是选择全部，10mi默认不要修改，然后点击Width，点击鼠标右键，选择新建规则出现Width_1对话框，在第一匹配对象中选择网络VCC，线宽20mil;点击Width_1点击鼠标右键，选择新建规则，出现Width_2对话框，在第一匹配对象中选择网络GND，线宽30mil。

Routing Layers选择TopLayer和Bottom Layer

④布线优先级Routing Priority全部对象优先级别0，如上新建规则Routing Priority_1，网络VCC优先级别1，如上新建规则Routing Priority_2，网络GND优先级别2，数字越大级别越高。

⑤自动布线全部对象，点击Route All，完成自动布线。

⑥对风扇及加热电路区域进行铺铜操作。

3.加强实践环节

原先的市赛DXP2004从给定电路图生成PCB板，到江苏省竞赛给你一个产品实物，以给定实物来画电路图再制成电路板也就是驳图竞赛，这使我们充分认识到我们在训练上更应严要求。

要掌握PCB识读技巧，首先了解元件的布局、元件的功能和单元电路功能的划分等。

要认清单元电路功能、要认清PCB板上芯片或元件的型号、平时多掌握一些元器件的封装形式。此外还应抓住核心元件，以核心元件的供电和信号输入输出作为识别PCB的出发点来进行驳图。通常核心元件是集成电路、三极管、场效应管、78系列三端稳压器、数码管、晶闸管等等。这些核心元件是有源器件，须供电才能工作。常见的封装有TO－92、TO－220等。国产的90系列，除9012、9015是PNP管外，其余均是 NPN 管，管脚分别为1、2、3 分别为 E、B、C。

当然要学好驳图不是一朝一夕，无论是电子工程师，还是电子维修人员、竞赛的是学生还是老师，都应学无止静，只有经过不懈的努力才能成功。

［1］任富民.电子 CAD－Protel DXP电路设计［M］.北京:电子出版社，2007.

［2］王正勇.Protel DXP实用教程［M］.高等教育出版社，2009.