第 創(chuàng)建原理圖元器件庫PPT課件

1、教學(xué)目的及要求：熟悉原理圖庫、模型和集成庫的概念熟練掌握創(chuàng)建庫文件包及原理圖庫的方法熟練掌握創(chuàng)建原理圖元件的方法熟練掌握為原理圖元件添加模型的方法 熟練掌握從其他庫中復(fù)制元件然后修改為自己需要的元件的方法 教學(xué)重點：創(chuàng)建原理圖元件教學(xué)難點：原理圖庫、模型和集成庫的概念第1頁/共35頁復(fù)習(xí)并導(dǎo)入新課： 3.13.1印制電路板的基礎(chǔ)知識 3.23.2創(chuàng)建一個新的PCBPCB文件 使用PCBPCB向?qū)韯?chuàng)建PCBPCB。 3.33.3用封裝管理器檢查所有元件的封裝 在原理圖編輯器內(nèi)，執(zhí)行ToolsFootprint ManagerToolsFootprint Manager命令 3.43.4導(dǎo)入設(shè)計

2、 在原理圖編輯器選擇Design Update PCB Document Design Update PCB Document Multivibrator.PcbDocMultivibrator.PcbDoc命令。 3.53.5印刷電路板（PCBPCB）設(shè)計 .1設(shè)置新的設(shè)計規(guī)則 .2在PCBPCB中放置元件 .3修改封裝 .4手動布線 .5自動布線 3.63.6驗證設(shè)計者的板設(shè)計 3.7 3.7 在3D3D模式下查看電路板設(shè)計第2頁/共35頁4.1 原理圖庫、模型和集成庫 在Altium DesignerAlti

3、um Designer中，原理圖元器件符號是在原理圖庫編輯環(huán)境中創(chuàng)建的(.SchLib(.SchLib文件) )。之后原理圖庫中的元器件會分別使用封裝庫中的封裝和模型庫中的模型。設(shè)計者可從各元器件庫放置元件，也可以將這些元器件符號庫、封裝庫和模型文件編譯成集成庫(.IntLib(.IntLib文件) )。在集成庫中的元器件不僅具有原理圖中代表元件的符號，還集成了相應(yīng)的功能模塊，如Foot PrintFoot Print封裝、電路仿真模塊、信號完整性分析模塊等。 集成庫是通過分離的原理圖庫、PCBPCB封裝庫等編譯生成的。在集成庫中的元器件不能夠被修改，如要修改元器件可以在分離的庫中編輯然后再進

4、行編譯產(chǎn)生新的集成庫即可。 Altium DesignerAltium Designer的集成庫文件位于軟件安裝路徑下的LibraryLibrary文件夾中，它提供了大量的元器件模型（大約8000080000個符合ISOISO規(guī)范的元器件）。設(shè)計者可以打開一個集成庫文件，執(zhí)行Extract SourcesExtract Sources命令從集成庫中提取出庫的源文件，在庫的源文件中可以對元器件進行編輯。第3頁/共35頁l庫文件包（庫文件包（.LibPkg文件）是集成庫文件的基礎(chǔ)，它將生成文件）是集成庫文件的基礎(chǔ)，它將生成集成庫所需的那些分立的原理圖庫、封裝庫和模型文件有機集成庫所需的那些分立的原

5、理圖庫、封裝庫和模型文件有機地結(jié)合在一起。地結(jié)合在一起。庫文件包（庫文件包（.LibPkg文件）編譯生成集成庫文件）編譯生成集成庫(.IntLib文件文件）第4頁/共35頁4.3 創(chuàng)建新的庫文件包和原理圖庫 設(shè)計者創(chuàng)建元件之前，需要創(chuàng)建一個新的原理圖庫來保存設(shè)計內(nèi)容。這個新創(chuàng)建的原理圖庫可以是分立的庫，與之關(guān)聯(lián)的模型文件也是分立的。另一種方法是創(chuàng)建一個可被用來結(jié)合相關(guān)的庫文件編譯生成集成庫的原理圖庫。使用該方法需要先建立一個庫文件包，庫文件包（.LibPkg.LibPkg文件）是集成庫文件的基礎(chǔ)，它將生成集成庫所需的那些分立的原理圖庫、封裝庫和模型文件有機地結(jié)合在一起。第5頁/共35頁新建一個

6、集成庫文件包和空白原理圖庫步驟如下： l l執(zhí)行 File New Project Integrated LibraryFile New Project Integrated Library命令，ProjectsProjects面板將顯示新建的庫文件包，默認名為Integrated_Libraryl.LibPkgIntegrated_Libraryl.LibPkg。 2 2在ProjectsProjects面板上右擊庫文件包名，在彈出菜單上單擊Save Project Save Project AsAs命令，在彈出的對話框中使用瀏覽功能選定適當?shù)穆窂?，然后輸人名稱New Integrated_

7、 Library1.LibPkgNew Integrated_ Library1.LibPkg，單擊SaveSave按鈕。注意如果不輸人后綴名的話，系統(tǒng)會自動添加默認名。 3 3添加空白原理圖庫文件。執(zhí)行File New Library File New Library Schematic LibrarySchematic Library命令，ProjectsProjects面板將顯示新建的原理圖庫文件，默認名為Schlibl.SchLibSchlibl.SchLib。自動進入電路圖新元件的編輯界面，如圖4-14-1所示。第6頁/共35頁 圖4-1 4-1 原理圖庫新元件的編輯界面 4 4單擊

8、FileSave AsFileSave As命令，將庫文件保存為New New Schlibl.SchLibSchlibl.SchLib。 5 5單擊SCH LibrarySCH Library標簽打開SCH LibrarySCH Library面板如圖4-24-2所示。如果SCH LibrarySCH Library標簽未出現(xiàn)，單擊主設(shè)計窗口右下角的SCHSCH按鈕并從彈出的菜單中選擇SCH LibrarySCH Library即可（表示選中）。 6 6原理圖庫元器件編輯器（SCH LibrarySCH Library）面板介紹。 原理圖庫元器件編輯器管理面板如圖4-24-2所示，其各組成部

9、分介紹如下： 第7頁/共35頁圖4-2 4-2 元件庫管理面板過濾區(qū)別名區(qū)引腳區(qū)模型區(qū)第8頁/共35頁 （l l）ComponentsComponents區(qū)域。 ComponentsComponents區(qū)域用于對當前元器件庫中的元件進行管理?？梢栽贑omponentsComponents區(qū)域?qū)υM行放置、添加、刪除和編輯等工作。在圖4-24-2中，由于是新建的一個原理圖元件庫，其中只包含一個新的名稱為Component_lComponent_l的元件。ComponentsComponents區(qū)域上方的空白區(qū)域用于設(shè)置元器件過濾項，在其中輸人需要查找的元器件起始字母或者數(shù)字，在Componen

10、tsComponents區(qū)域便顯示相應(yīng)的元器件。 PlacePlace按鈕將ComponensComponens區(qū)域中所選擇的元器件放置到一個處于激活狀態(tài)的原理圖中。如果當前工作區(qū)沒有任何原理圖打開，則建立一個新的原理圖文件，然后將選擇的元器件放置到這個新的原理圖文件中。 AddAdd按鈕可以在當前庫文件中添加一個新的元件。 DeleteDelete按鈕可以刪除當前元器件庫中所選擇的元件。 EditEdit按鈕可以編輯當前元器件庫中所選擇的元件。單擊此按鈕，屏幕將彈出如圖4-94-9所示的元件屬性設(shè)置窗口，可以對該元件的各種參數(shù)進行設(shè)置。關(guān)于元件屬性設(shè)置窗口各參數(shù)的具體設(shè)置，將在后面的4.54

11、.5節(jié)中介紹。第9頁/共35頁 （2 2）AliasesAliases區(qū)域。 該區(qū)域顯示在ComponentsComponents區(qū)域中所選擇的元件的別名。單擊AddAdd按鈕，可為ComponentsComponents區(qū)域中所選中的元件添加一個新的別名。 單擊DeleteDelete按鈕，可以刪除在AliasesAliases區(qū)域中所選擇的別名。單擊EditEdit按鈕，可以編輯AliasesAliases區(qū)域中所選擇的別名。 （3 3）PinsPins信息框。 PinsPins信息框顯示在ComponentComponent區(qū)域中所選擇元件的引腳信息，包括引腳的序號、引腳名稱和引腳類型等

12、相關(guān)信息。 單擊AddAdd按鈕，可以為元件添加引腳。單擊DeleteDelete按鈕，可以刪除在PinsPins區(qū)域中所選擇的引腳。 （4 4）ModelModel信息框。 設(shè)計者可以在ModelModel信息框中為ComponentsComponents區(qū)域中所選擇元件添加PCBPCB封裝(PCB Footprint)(PCB Footprint)模型、仿真模型和信號完整性分析模型等。具體設(shè)置方法將在4.64.6節(jié)介紹。第10頁/共35頁4.4 創(chuàng)建新的原理圖元件 設(shè)計者可在一個已打開的庫中執(zhí)行ToolsNew ComponentToolsNew Component命令新建一個原理圖元件。

13、由于新建的庫文件中通常已包含一個空的元件，因此一般只需要將Component_1Component_1重命名就可開始對第一個元件進行設(shè)計，這里以AT89C2051AT89C2051單片機（如圖4-74-7所示）為例介紹新元件的創(chuàng)建步驟。 在原理圖新元件的編輯界面內(nèi)： 1 1在SCH LibrarySCH Library面板上的ComponentsComponents列表中選中Component_1Component_1選項，執(zhí)行Tools Rename ComponentTools Rename Component命令，彈出重命名元件對話框輸入一個新的、可唯一標識該元件的名稱，如AT89C20

14、51AT89C2051，并單擊“確定”按鈕。同時顯示一張中心位置有一個巨大十字準線的空元件圖紙以供編輯。 2 2如有必要，執(zhí)行EditJumpOriginEditJumpOrigin命令（快捷鍵J J，O O），將設(shè)計圖紙的原點定位到設(shè)計窗口的中心位置。檢查窗口左下角的狀態(tài)欄，確認光標已移動到原點位置。新的元件將在原點周圍上生成，此時可看到在圖紙中心有一個十字準線。設(shè)計者應(yīng)該在原點附近創(chuàng)建新的元件，因為在以后放置該元件時，系統(tǒng)會根據(jù)原點附近的電氣熱點定位該元件。第11頁/共35頁 3 3可在“Library Editor Library Editor Workspace”Workspace”對

15、話框設(shè)置單位、捕獲網(wǎng)格(Snap)(Snap)和可視網(wǎng)格(Visible)(Visible)等參數(shù)，執(zhí)行ToolsDocument OptionsToolsDocument Options命令（快捷鍵T T，D D），彈出Library Library Editor WorkspaceEditor Workspace對話框如圖4-4-3 3所示。針對當前使用的例子，此處需要圖4-34-3所示對話框中各項參數(shù)。選擇Always Show Always Show Comment/DesignatorComment/Designator復(fù)選框，以便在當前文檔中顯示元器件的注釋和標識符。單擊Units

16、Units標簽，選中Use Imperial Unit SystemUse Imperial Unit System復(fù)選框，其它使用默認值，單擊OKOK按鈕關(guān)閉對話框。注意縮小和放大均圍繞光標所在位置進行，所以在縮放時需保持光標在原點位置。l圖圖4-3 在對話框設(shè)置單位在對話框設(shè)置單位和其他圖紙屬性和其他圖紙屬性第12頁/共35頁 4 4為了創(chuàng)建AT89C2051AT89C2051單片機，首先需定義元件主體。在第4 4象限畫矩形框：10001000* *1400mil1400mil；執(zhí)行PlaceRectanglePlaceRectangle命令或單擊“ ”圖標，此時鼠標箭頭變?yōu)槭止鈽?，并?/p>

17、有一個矩形的形狀。在圖紙中移動十字光標到坐標原點（0 0，0 0），單擊鼠標左鍵確定矩形的一個頂點，然后繼續(xù)移動十字光標到另一位置(100,-140)(100,-140)，單擊鼠標左鍵，確定矩形的另一個頂點，這時矩形放置完畢。十字光標仍然帶有矩形的形狀，可以繼續(xù)繪制其他矩形。第13頁/共35頁 5 5元件引腳代表了元件的電氣屬性，為元件添加引腳的步驟如下。 （1 1）單擊PlacePinPlacePin命令（快捷鍵P P，P P）或單擊工具欄按鈕“ ”，光標處浮現(xiàn)引腳，帶電氣屬性。 （2 2）放置之前，按TabTab鍵打開Pin ProPertiesPin ProPerties對話框，如圖4-

18、64-6所示。如果設(shè)計者在放置引腳之前先設(shè)置好各項參數(shù)，則放置引腳時，這些參數(shù)成為默認參數(shù)，連續(xù)放置引腳時，引腳的編號和引腳名稱中的數(shù)字會自動增加。圖4-6 放置引腳前設(shè)置其屬性第14頁/共35頁 （3 3）在Pin PropertiesPin Properties對話框中,Display Name,Display Name文本框輸人引腳的名字：P3.0(RXD)P3.0(RXD)，在DesignatorDesignator文本框中輸人唯一（不重復(fù)）的引腳編號：2 2，此外，如果設(shè)計者想在放置元件時，引腳名和標識符可見，則需選中VisibleVisible復(fù)選框。 （4 4）在Electric

19、al TypeElectrical Type欄，從下拉列表中設(shè)置引腳的電氣類型。該參數(shù)可用于在原理圖設(shè)計圖紙中編譯項目或分析原理圖文檔時檢查電氣連接是否錯誤。在本例AT89C2051AT89C2051單片機中，大部分引腳的Electrical TypeElectrical Type設(shè)置成PassivePassive，如果是VCCVCC或GNDGND引腳的Electrical TypeElectrical Type設(shè)置成PowerPower。第15頁/共35頁注意：Electrical Type設(shè)置引腳的電氣性質(zhì)，包括八項。 Input Input 輸入引腳 I/O I/O 雙向引腳 Outpu

20、t Output 輸出引腳 Open Collector Open Collector 集電極開路引腳 Passive Passive 無源引腳( (如電阻、電容引腳) ) HiZ HiZ 高阻引腳 Emitter Emitter 射擊輸出 Power Power 電源（VCCVCC或GNDGND）第16頁/共35頁（5）Symbols 引腳符號設(shè)置域 Inside Inside 元器件輪廓的內(nèi)部 Inside Edge Inside Edge 元器件輪廓邊沿的內(nèi)側(cè) Outside Edge Outside Edge 元器件輪廓邊沿的外側(cè) Outside Outside 元器件輪廓的外部 每一

21、項里面的設(shè)置根據(jù)需要選定。 （6 6）Graphical Graphical 引腳圖形（形狀）設(shè)置 Location X Y Location X Y 引腳位置坐標X X、Y Y Length Length 引腳長度 Orientation Orientation 引腳的方向 Color Color 引腳的顏色第17頁/共35頁 （7 7）本例設(shè)置引腳長度（所有引腳長度設(shè)置為30mil30mil），并單擊OKOK按鈕。 （8 8）當引腳懸浮在光標上時，設(shè)計者可按SpaceSpace以900900間隔逐級增加來旋轉(zhuǎn)引腳。記住，引腳只有其末端具有電氣屬性也稱熱點（Hot EndHot End）如圖

22、 所示，也就是在繪制原理圖時，只有通過熱點與其它元件的引腳連接。不具有電氣屬性的另一末端毗鄰該引腳的名字字符。 在圖紙中移動十字光標，在適當?shù)奈恢脝螕羰髽俗箧I，就可放置元器件的第一個引腳。此時鼠標箭頭仍保持為十字光標，可以在適當位置繼續(xù)放置元件引腳。 （9 9）繼續(xù)添加元件剩余引腳，確保引腳名、編號、符號和電氣屬性是正確的。注意：引腳6 6（P3.2P3.2）、引腳7(P3.3)7(P3.3)的Outside Edge (Outside Edge (元器件輪廓邊沿的外側(cè)) )處：選擇“Dot”Dot”。放置了所有需要的引腳之后，單擊鼠標右鍵，退出放置引腳的工作狀態(tài)。放置完所有引腳的元件如圖4-

23、74-7所示。第18頁/共35頁 4-7 4-7 新建元件AT89C2051AT89C2051 （1010）完成繪制后，單擊FileSaveFileSave命令保存建好的元件。第19頁/共35頁添加引腳注意事項如下所示： 放置元件引腳后，若想改變或設(shè)置其屬性，可雙擊該引腳或在SCH LibrarySCH Library面板PinsPins列表中雙擊引腳，打開Pin PropertiesPin Properties對話框。如果想一次多改幾個引腳的屬性，按住ShiftShift鍵，依次選定每個引腳，再按F11F11鍵顯示InspectorInspector面板, ,就可在該面板中編輯多個引腳。In

24、spectorInspector面板的使用在后面章節(jié)（7.37.3中）詳細介紹。 在字母后使用 （反斜線符號）表示引腳名中該字母帶有上劃線，如INT0INT0將顯示為“INT0”INT0”。 若希望隱藏電源和接地引腳，可選中HideHide復(fù)選框。當這些引腳被隱藏時，系統(tǒng)將按Connect ToConnect To區(qū)的設(shè)置將它們連接到電源和接地網(wǎng)絡(luò)，比如VCCVCC引腳被放置時將連接到VCCVCC網(wǎng)絡(luò)。 選擇View Show Hidden PinsView Show Hidden Pins命令，可查看隱藏引腳；不選擇該命令，隱藏引腳的名稱和編號。 設(shè)計者可在Component Pin Edi

25、torComponent Pin Editor對話框中直接編輯若干引腳屬性如圖4-84-8所示，而無須通過Pin PropertiesPin Properties對話框逐個編輯引腳屬性。在Library Component Library Component PropertiesProperties對話框中（如圖4-94-9所示）單擊左下角的Edit PinsEdit Pins按鈕打開Component Component Pin EditorPin Editor對話框如圖4-84-8所示。第20頁/共35頁 圖4-8 4-8 在Component Pin EditorComponent Pi

26、n Editor對話框中查看和編輯所有引腳 對于多部件的元件，被選中部件的引腳在Component Pin Component Pin Editor Editor 對話框中將以白色背景方式加以突出，而其他部件的引腳為灰色。但設(shè)計者仍可以直接選中那些當前未被選中的部件的引腳，單擊EditEdit按鈕打開Pin ProPertiesPin ProPerties對話框進行編輯（該的內(nèi)容4.94.9節(jié)詳細介紹）。第21頁/共35頁4.5 4.5 設(shè)置原理圖元件屬性設(shè)置原理圖元件屬性 每個元件的參數(shù)都跟默認的標識符、PCBPCB封裝、模型以及其他所定義的元件參數(shù)相關(guān)聯(lián)。 設(shè)置元件參數(shù)步驟如下所示。 1

27、1在SCH LibrarySCH Library面板的ComponentsComponents列表中選擇元件，單擊EditEdit按鈕或雙擊元件名，打開Library Component Library Component PropertiesProperties對話框，如圖4-94-9所示。l圖圖4-9 元件基本參數(shù)設(shè)置元件基本參數(shù)設(shè)置第22頁/共35頁 2 2在Default DesignatorDefault Designator處設(shè)置為“U U？”。以方便在原理圖設(shè)計中放置元件時，自動放置元件的標識符。如果放置元件之前已經(jīng)定義好了其標識符（按TabTab鍵進行編輯），則標識符中的“？”

28、將使標識符數(shù)字在連續(xù)放置元件時自動遞增，如U1U1，U2U2。要顯示標識符，需選中Default DesignatorDefault Designator區(qū)的VisibleVisible復(fù)選框。 3 3在CommentComment處為元件輸人注釋內(nèi)容，如AT89C2051AT89C2051，該注釋會在元件放置到原理圖設(shè)計圖紙上時顯示。該功能需要選中CommentComment區(qū)的VisibleVisible復(fù)選框。如果CommentComment欄是空白的話，放置時系統(tǒng)使用默認的Library ReferenceLibrary Reference。 4 4在DescriptionDescri

29、ption區(qū)輸人描述字符串。如對于單片機可輸入：單片機AT89C2051AT89C2051，該字符會在庫搜索時會顯示在LibrariesLibraries面板上。 5 5根據(jù)需要設(shè)置其他參數(shù)。第23頁/共35頁4.7 從其它庫復(fù)制元件 有時設(shè)計者需要的元件在Altium Designer提供的庫文件中可以找到，但他提供的元件圖形不滿足設(shè)計者的需要，這時可以把該元件復(fù)制到自己建的庫里面，然后對該元件進行修改，以滿足需要。本節(jié)介紹該方法，并為后面章節(jié)的數(shù)碼管顯示電路準備數(shù)碼管元件DPY Blue-CA。第24頁/共35頁4.7.1在原理圖中查找元件 首先在原理圖中查找數(shù)碼管DPY Blue-CA，

30、在Libraries庫面板中，單擊Search按鈕，彈出Libraries Search對話框如圖4-13所示。 選擇Field選項區(qū)域。在Field處，選擇Name；在Operator處選擇contains；在Value處輸入數(shù)碼管的名字：*DPY* (*匹配所有的字符)。 選擇Scope選項區(qū)域，在Search in處：選擇Components，選中單選按鈕Libraries on Path，并設(shè)置Path為Altium Designer安裝目錄下的Library文件夾，同時確認選中了 Include Subdirectories復(fù)選框，單擊 Search按鈕。 查找的結(jié)果如圖4-19所示

31、。第25頁/共35頁 圖4-19 找到的數(shù)碼管第26頁/共35頁4.7.2 從其它庫中復(fù)制元件 設(shè)計者可從其它已打開的原理圖庫中復(fù)制元件到當前原理圖庫，然后根據(jù)需要對元件屬性進行修改。如果該元件在集成庫中，則需要先打開集成庫文件。方法： （1）單擊File Open命令，彈出選擇打開文檔對話框如圖4-20所示，找到Altium Designer的庫安裝的文件夾，選擇數(shù)碼管所在集成庫文件：Miscellaneous Devices.IntLib，單擊“打開”按鈕。 （2）彈出圖4-21 Extract Sources or Install（抽取源庫文件或安裝）的對話框，選擇Extract Sou

32、rces按鈕，釋放的庫文件如圖4-22所示。 （3）在Projects面板打開該源庫文件（Miscellaneous Devices.Schlib），鼠標雙擊該文件名。第27頁/共35頁 圖4-20 打開Miscellaneous Devices.IntLib集成庫第28頁/共35頁圖4-21 釋放集成庫或安裝集成庫 圖4-22 釋放的集成庫第29頁/共35頁 （4）在SCH Library面板Components列表中選擇想復(fù)制的元件，該元件將顯示在設(shè)計窗口中(如果SCH Library面板沒有顯示，可按窗口底部SCH按鈕，彈出上拉菜單選擇SCH Library)。 （5）執(zhí)行Tools Copy Components命令將彈出Destination Library目標庫對話框如圖4-23所示。 （6）選擇想復(fù)制元件到目標庫的庫文件，如圖4-23所示，單擊OK按鈕，元件將被復(fù)制到目標庫文檔中（元件可從當前庫中復(fù)制到任一個已打開的庫中）。 圖4-23 復(fù)制元件到目標庫的庫文件 設(shè)計