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项目二 ProteIDXP认知二——绘制调频无线电传声器原理图

项目情景

当安装完成ProtelDXP软件后，了解ProtelDXP主窗口主要由菜单栏、工具栏、工作区、工作区面板、状态栏和命令行、标签栏等组成。同学们拿着如图2-1所示的电子产品就急切地去画电路图，结果遇到了问题……

图2-1 某电子产品

那么，如何绘制电路图？它有哪些步骤？还有哪些基础知识？这些正是项目二要解决的问题。

教学目标

任务分析

本项目的任务是完成图2-2所示调频无线电传声器电路原理图的绘制。完成此电路绘制，需要具备以下知识和技能，并按步骤进行。

图2-2 调频无线电传声器电路原理图

（1）创建工程项目文件和原理图文件；

（2）设置原理图文件图纸参数；

（3）制作原理图模板；

（4）完成原理图的绘制，包括放置元件、节点、电源、接地、连线。按要求修改参数；

（5）调用模板，完成图2-2所示电路原理图。

一、基本技能

任务一工程项目创建与保存

工程项目创建与保存操作步骤，如表2-1所示。

表2-1 工程项目创建与保护操作步骤

任务二原理图文件新建、保存和关闭

原理图文件新建、保存和关闭操作步骤如表2-2所示。

表2-2 原理图文件新建、保存和关闭操作步骤

续表

任务三设置原理图文件图纸参数

常用图纸参数设置过程如下：

（1）执行菜单命令【设计】→【文档选项】，如图2-13所示，弹出设置图纸属性的对话框，如图2-14所示。

图2-13 执行菜单命令【设计】→【文档选项】

图2-14 设置图纸尺寸

（2）设置图纸尺寸。以设置A4图纸为例。将鼠标光标移至图2-14中的【标准风格】编辑框的下拉菜单上单击鼠标左键，弹出图纸选项，如图2-14所示。选择A4单击鼠标左键确定。

（3）设置图纸方向。在图2-14所示的【方向】中单击【】下拉菜单，会弹出图纸方向选择列表，如图2-15所示，选择所需要的方向单击鼠标即可。

图2-15 图纸方向选择

Landscape：图纸水平方向放置。

Portrait：图纸垂直方向放置。

（4）图纸边框颜色和图纸颜色的选择。将光标移至【边缘色】右边的颜色选择框上单击鼠标左键，如图2-16所示，弹出【选择颜色】对话框，如图2-17所示，选择所需要的颜色单击鼠标左键即可。

图2-16 边框颜色选择

图2-17 【选择颜色】对话框

图纸颜色的选择方法同图纸边框颜色的选择方法，选项框为【图纸颜色】。

（5）其他参数的设置简述如表2-3所示。

表2-3 原理图部分参数设置方法

任务四原理图模板的制作

在设计电路时所用的模板可以由系统提供，但也可以制作适合自己特点的模板。

原理图模板制作步骤如下：

（1）新建原理图并保存

新建原理图文件并保存文件名为“MA4.SchDot”，注意保存文件的后缀名为“*.SchDot”，表示为模板文档，要与一般原理图文档的后缀名“*.SchDoc”区分开，如图2-18所示。

图2-18 保存文件

（2）设置图纸参数

执行菜单命令【设计】→【文档选项】，打开【文档选项】对话框，如图2-19所示。将图纸尺寸大小设置为A4，取消前复选框中的√，表示不选用任何模板。其他采用默认设置，如图2-19所示。

图2-19 设置图纸参数

（3）增加参数设置

单击【文档选项】对话框中【参数】选项卡切换到参数设置界面。单击按钮，打开【参数属性】对话框，如图2-20所示，在【名称】下面对话框内输入“School”，其他选项保持默认值，完成后单击【确认】按钮，这样就在【参数属性】选项卡内增加了一个名为“School”（学校）的变量，其他参数不变。用同样的方法可以增加其他变量，如“Class”（班级）等。

图2-20 【参数属性】对话框

（4）标题栏的绘制和设置

在绘图工具栏内用鼠标单击按钮，将绘制导线设置为黑色。根据设计需要，在原理图文档的右下角绘制标题栏，如图2-21所示。

图2-21 绘制标题栏

在绘图工具栏内用鼠标单击【实用工具】中“A”按钮输入文本，按Tab键修改所需要放置的文本，如“学校”，如图2-22所示。然后继续修改文本，将所需要的文本放置完毕，如图2-23所示。

图2-22 放置文本“学校”

图2-23 放置所需要的文本

文本放置完毕后，用鼠标左键单击放置文本对话框右侧的下拉菜单，在弹出的对话框内选择所需要放置的字符串，如图2-24所示。设置完成后，将文档模板保存，如图2-25所示。

图2-24 放置字符串

图2-25 放置字符串

当所有文本和字符串放置完毕，执行菜单命令【工具】→【原理图优先设定】，打开【原理图优先设定】对话框，切换到【Graphical Editing】选项卡，勾选【转换特殊字符串】选项，如图2-26所示。用鼠标左键单击【确认】按钮，此时图2-24中凡是以“=”开头的字符串，都变成了“*”号，如图2-27所示。

图2-26 转换特殊字符

图2-27 勾选【转化特殊字符串】选项后的标题栏

任务五绘制原理图

调频无线电传声器电路如图2-28所示。

图2-28 调频无线电传声器电路

图2-28中所涉及的元件参数如表2-4所示。

表2-4 调频无线电传声器电路元器件列表

绘制调频无线电传声器电路过程，如表2-5所示。

表2-5 绘制调频无线电传声器电路过程

续表

任务六模板的调用，原理图电路的完成

如果调用已经设定好的模板，其操作过程是：先删除原来使用的模板，再添加所要使用的模板即可，具体操作过程如下：

（1）打开原理图，删除当前模板。打开原有的一个原理图文档，如无线电传声器电路.SCH，如图2-44所示。执行菜单命令【设计】→【模板】→【删除当前模板】，如图2-45所示。弹出【Re-moveTemplateGraphics】对话框，该对话框共三个选项：【只是此文件】、【当前项目中的所有原理图】和【所有打开的原理图文档】。对于本例，我们选择【只是此文件】，单击【确认】按钮，如图2-46所示。然后在弹出的信息确认对话框中，单击【确认】按钮，即可删除模板。

图2-44 打开原理图文档

图2-45 执行【删除当前模板】命令

图2-46 删除模板对话框

（2）添加已设计好的模板。执行菜单命令【设计】→【模板】→【设定模板名称】，如图2-47所示。在弹出的【打开】对话框中找到设置好的“MA4.SchDot”文档，单击【打开】按钮，如图2-48所示。在弹出的对话框中选择【只是此文件】，然后单击【确认】按钮。然后在弹出的信息确认对话框中，单击【确认】按钮关闭对话框。完成对当前文档的模板设置并保存，引用自己创建的模板后的原理图文档，如图2-49所示。

图2-47 执行【设定模板名称】命令

图2-48 打开文档

图2-49 引用自己创建的模板后的原理图文档

（3）修改文档属性。执行菜单命令【设计】→【文档选项】，选择【参数】选项卡，对参数进行修改。修改完毕后，原理图中的“*”将被修改的内容自动替换，如图2-50所示。

图2-50 修改参数后的原理图

（4）对调用模板的原理图进行保存，如图2-51所示。

图2-51 调用模板后的原理图

说明：除本例中介绍的原理图文件模板的制作方法外，也可采用比较简易的方法，即可采用【文字工具】在绘制好的模板表格中直接添加上文字，不采用这种“字符串”形式。这样调用时直接调用模板文件即可，不需要再进行字符串的转换等操作。

二、基本知识

知识点一 ProtelDXP的文件管理

通过项目一和项目二的操作实践，同学们可能已经发现，为完成一张电路原理图的绘制，我们首先要建立工程项目文件，然后再建立原理图文件。在后续的项目中，我们还要陆续学习建立其他类型的各种文件，如“原理图元件库文件”、“PCB文件”等。在实际工作中，由于电路比较复杂庞大，一张PCB的绘制往往需要团队协作、多人合作完成。那么这些文件是如何实现统一管理，灵活方便运用的呢？这就需要了解一下ProtelDXP的文件管理方式。

ProtelDXP引入了设计项目的概念，即在印制电路板的设计过程中，一般先建立一个项目工程文件，然后在该项目工程文件下新建或添加各设计文件，即使这些文件不保存在一个文件夹中，我们只要一打开项目文件，也能看到与项目相关的所有文件，方便了管理和查阅。

一般，在ProtelDXP中，我们为每一个工程项目独立地建一个文件夹，用来存放所有与工程项目有关的文件。

项目工程文件后缀名为PrjPCB，在ProtelDXP中，不同的文件类型的后缀名也是不同的，常用的文件及对应的后缀名如表2-6所示。

表2-6 ProteIDXP常用文件及对应的后缀名

知识点二原理图中元件的常用操作

一张好的原理图应该布局均匀，连线清晰，模块分明，所以在元件的放置过程中或连线过程中不可避免的要对元件的方向、位置等进行调整。虽然我们已经能够完成简单电路原理图的绘制，但为了提高操作效率及准确度，还需要学习掌握以下相关知识。

1.原理图元件的查找

在绘制原理图时，经常会遇到一些在杂项元件库中找不到的不太熟悉的元器件，又不知道该元件具体在哪个元件库中。DXP提供了很好的查找功能，比如说需要放置二极管“1N4001”。如果在所装元件库中有没有该元件，这时就需要利用查找功能查找该元件，具体过程如下。

选择元件库上的【查找】命令，如图2-52所示，弹出【元件库查找】对话框如图2-53所示。在对话框的文本框中输入“1N4001”，在【范围】选项框中选择【路径中的库】，在【路径】选项框中选择合适的路径，单击【查找】按钮，如图2-53所示。系统开始自动查找，查找结果在【Que-ryResults】（查询结果）中显示，如图2-54所示。单击放置元件按钮【PlaceDiode1N4001】即可放置元件“1N4001”，如图2-55所示。

图2-52 执行查找元件命令

图2-53 元件库查找对话框

图2-54 查找结果显示

图2-55 查找元件处于选中状态

2.原理图元件的调整

1）元件的选取

当要对某个或某些元器件、导线、节点进行剪切、复制等操作时，需要对它们进行选取，选中区域的方法有下面几种。

（1）选取一个对象。方法是：用鼠标左键在该对象上单击，该对象就被选中，此时该对象周围出现绿色的虚线框。如图2-56，电阻R2 处于选中状态。

图2-56 选取一个对象

（2）框选一些对象。使用这种方法，可以一次选中制定方形区域中的所有元件。操作方法如下：在图样的合适位置按下鼠标左键不放，拖动鼠标到对角的另一个顶点，松开鼠标的左键，如图2-57所示，此时矩形框的所有对象全部被选中，如图2-58。

图2-57 框选一些对象

图2-58 选中的结果

（3）依次选中多个对象。执行菜单命令【编辑】→【选择】→【切换选择】。此时光标处于“+”状态，用光标逐个单击所要选取的元件就能使之处于被选中状态，如图2-59所示，如果误选了元件，可以再次单击该元件，这时该元件将回到非选中状态。选择完毕后，单击鼠标右键退出该命令状态。

图2-59 依次选中多个对象

取消选中的方法：

①在空白处单击鼠标左键即可使所有选中的对象回到非选中状态；

②用鼠标单击工具栏中的图标；

③通过菜单【编辑】→【取消选择】命令。

选择元件还可以通过执行菜单命令完成。

2）元件的移动

在布置原理图元件的位置时，经常需要将元器件的位置进行移动，移动元器件位置的方法很简单，具体操作如下：

（1）移动单一元件。

将鼠标光标放在所要移动的元件上面，按住鼠标左键不放，元件处于被选中状态，拖动鼠标，此时元件处于悬浮状态跟着鼠标光标移动，将光标移动到合适位置，松开鼠标左键，元件的位置被固定，此时元件仍处于被选中状态。在空白处单击鼠标左键，取消选中状态，移动元件完成。

（2）移动多个元件。

首先选中所要移动的元件，然后将鼠标的光标移动到某个选中的元件上面按住鼠标左键不放，移动鼠标至合适位置松开鼠标左键，所要移动的元件位置即被固定，在空白处单击鼠标左键，移动多个元件结束。

移动元件还可以通过执行菜单命令完成。

3）调整元件的方向

在放置元件时，经常会遇到所放置的元件方向不适合要求，为了布线方便，经常需要将元件的方向进行调整，元件的调整常用快捷键完成。

Space键（空格键）：每按一次，被选中的元件逆时针旋转90°。

X键：元件左右对调；Y键：元件上下对调。

操作方法：将鼠标光标移至所要调整方向的元器件R2 上，如图2-60所示，按住鼠标左键不放如图2-61所示，再按相应的快捷键（如空格键），可以实现相应的功能（逆时针旋转90°）如图2-62所示，取消元件选中状态。

图2-60 选择要调整的元件

图2-61 操作鼠标

图2-62 移动结果

4）元件的对齐

在绘制原理图的过程中，放置完元器件后，还要对元器件的进行对齐校正，这样既可以使所绘制的原理图美观，又便于放置导线。ProtelDXP提供了用于元件对齐的命令。执行该命令的方法是【编辑】→【排列】下的各个子命令，弹出元件对齐对话框，如图2-63所示。也可以通过工具栏中的调准工具实现。

图2-63 元件对齐下拉列表

下面以元器件的纵向左对齐排列具体说明操作过程。

首先，选中所要对齐的元器件R1、R2和R3，如图2-64所示。

图2-64 选择要对齐的元件

执行菜单命令【编辑】→【排列】→【左对齐排列】，元件R1、R2和R3实现了以最左边的电阻R1为标准进行对齐，如图2-65所示。取消选中状态，如图2-66所示，完成操作。其他对齐方式请读者自己操作。

图2-65 对齐的结果

图2-66 取消选中

5）元件的删除、剪切、复制和粘贴

（1）元件的删除。

删除一个元件的方法如下。

方法一：执行菜单命令【编辑】→【删除】。当光标变为“十”字状态后，将光标移到所要删除的元件上，单击鼠标左键即可删除该元件。此后，程序仍处于删除命令状态，可以继续删除多余元件。单击鼠标右键或按Esc键退出删除状态。

方法二：单击选中要删除的元件，此时元件周围会出现先被选中的标志，然后按Del键即可删除选中的元件：这种删除方法鼠标和键盘的合理配合会大大提高效率，是一种常用的删除元件的方法。

（2）元件的剪切。

首先要选中所要剪切的对象，然后选用下列方法之一可以实现剪切功能。

方法一：执行菜单【编辑】→【裁剪】。

方法二：Ctrl+X或Shift+Delete。

方法三：执行主工具栏中的剪切按钮。

此时鼠标变成“+”形，单击鼠标左键或按Enter键，将选取的元器件直接放入剪切板中，同时电路图中选取的元件被删除。

（3）元件的复制。

首先要选中所要复制的对象，然后选用下列方法之一可以实现复制功能：

方法一：执行菜单命令【编辑】→【复制】或快捷键E→C。

方法二：按Ctrl+C键或Ctrl+Insert键。

方法三：执行主工具栏中的剪切按钮。

此时鼠标变成“+”形，单击鼠标左键或按Enter键，将选取的元器件直接放入剪切板中。

（4）元件的粘贴。

执行粘贴命令以前，首先要进行所要粘贴元件的复制或已剪切过放入剪切板中的元件。粘贴操作可以有下列几种方法实现：

方法一：执行菜单【编辑】→【粘贴】命令。

方法二：按Ctrl+V键或Shift+Insert键。

方法三：执行主工具栏中的粘贴按钮。

此时界面出现悬浮的粘贴元件，如图2-67所示，将其移动到合适位置单击鼠标左键，即可将剪切板中的元件粘贴在当前位置上，如图2-68所示。

图2-67 处于悬浮状态的粘贴元件

图2-68 放置后的结果

注意，粘贴完成后要注意修改元件参数。

知识点三放置电源和接地符号

电源和接地符号有很多种，在原理图画线工具栏里面有放置电源按钮和接地按钮，Pro-telDXP提供了专门的电源和接地符号工具栏，下面我们分别介绍这两种放置电源和接地符号的方法。

1）通过电源符号栏放置

用下列方法可以放置电源符号：

方法一：单击画线工具栏。

方法二：执行菜单命令【放置】→【电源端口】。

方法三：使用快捷键P→O。

使用上述方法之一，原理图界面上会出现一个悬浮的电源或接地符号，如图2-69所示，此时按Tab键可以弹出设置属性的对话框，如图2-70所示。

图2-69 电源符号

图2-70 符号属性设置对话框

在该对话框中可以对电源和接地符号的属性进行设置，内容如下：

【网络】：设定该符号所具有的电气名称。如：+12V、VCC、GND等，根据原理图的实际意义来定。

【风格】（外形）：当光标移至【风格】右边时，会出现下拉列表指示，单击该按钮，可以选择其外形，外形种类如图2-71所示。读者可以通过实际操作观察符号的特点。

图2-71 符号外形

【位置】（符号位置坐标）：用于确定符号的位置坐标。

【方向】（符号的方向）：设置电源或接地符号的方向。方向的选择方法与前面的【风格】方法相同，也可以用改变元器件方向的方法来具体确定。

【颜色】（符号的颜色）：单击【颜色】右边的颜色框，可以重新设置符号的颜色。

当设置好符号的属性后，单击【确认】按钮或Enter键，即可完成符号属性的设置。此时符号仍处于悬浮状态，拖动鼠标到适当位置，单击鼠标左键即可以放置元件。此时程序仍处于放置符号状态，如图2-72所示。可以继续放置符号，按Esc键或单击鼠标右键退出放置元件状态。

图2-72 系统处于放置符号的状态

2）通过电源工具栏放置

放置电源或接地符号还可以通过电源工具栏放置，调出电源工具栏的方法是：鼠标单击【查看】，然后把鼠标放在【工具栏】上出现各种工具栏，单击【实用工具】，如图2-73所示，即可调出【实用工具栏】。单击【实用工具栏】中的电源工具右面的下拉按钮，即可调出电源工具栏，如图2-74所示。

图2-73 调出实用工具栏的过程

图2-74 工具栏包含符号

在画原理图时，若需要放置电源或接地符号时，可以单击工具栏上所需要的符号，此时符号处于悬浮状态，如图2-75所示，按Tab键可以设置其属性。拖动鼠标到合适位置单击鼠标左键即可放置符号，如图2-76所示。

图2-75 悬浮状态的符号

图2-76 放置后的符号

注意：若已放置的符号的属性不符号要求，可以用鼠标左键双击符号进行属性设置。

知识点四原理图常用工具栏

在ProtelDXP的原理图编辑环境中，提供了丰富的工具栏命令。用户可以使用工具命令快速方便地进行原理图编辑操作，下面介绍几个常用工具栏。

1.标准工具栏

原理图标准工具栏如图2-77所示。执行【查看】→【工具栏】→【原理图标准】命令，可以使该工具栏显示或隐藏。表2-7列出该工具栏中的常用命令。

图2-77 标准工具栏

表2-7 标准工具栏常用命令

2.导航工具栏

导航工具栏如图2-78所示。执行【查看】→【工具栏】→【导航】命令，可以使该工具栏显示或隐藏。表2-8列出了该工具栏中的常用命令。

图2-78 导航工具栏

表2-8 导航工具栏常用命令

3.实用工具栏

实用工具栏如图2-79所示，执行【查看】→【工具栏】→【实用工具】命令，可以使该工具栏显示或隐藏。

图2-79 实用工具栏

（1）【绘图工具】：ProtelDXP提供功能完备的绘制工具，如图2-80所示。用户可以方便地在原理图上绘制直线、弧线、曲线、矩形、椭圆等。表2-9列出了该工具中的常用命令。

图2-80 绘图工具

表2-9 绘图工具常用命令

（2）【调准工具】：ProtelDXP2004提供功能完备的调准工具，如图2-81所示。用户可以方便地将对象按要求对齐，从而进一步完善原理图的布局。表2-10列出了该工具中的常用命令。

图2-81 调准工具

表2-10 调准工具常用命令

（3）【电源】：ProtelDXP2004提供功能完备的电源工具，用来放置各种电源端口（+5V、-5V、+12V、-12V）及接地端口（电源地、信号地、大地），如图2-82所示。

图2-82 电源

（4）【数字式设备】：ProtelDXP2004提供功能完备的数字式设备工具，用来放置各种数字式设备，包括电阻（1k、4.7k、10k、47k、100k）、电容（0.01μF、0.1μF、1μF、2.2μF、10μF）、四二输入与非门（或非门、与门、或门、异或门）、六反相器、四总线缓冲器、双上升沿D型触发器、多路输出译码器、八总线收发器，如图2-83所示。