巧用電子CAD軟件繪圖工具快速繪制單片機原理圖

【摘 要】利用Protel DXP 2004軟件中元件查找、實體的移動與旋轉、元件復制、粘貼、管腳修改等繪圖工具，結合任務驅動法的教學策略，提出快速繪制單片機原理圖的步驟和方法、布局合理性、繪圖的規范性，從而使學生掌握快速繪圖的技巧。

【關鍵詞】電子CAD軟件 繪圖工具 單片機原理圖

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A

【文章編號】0450-9889（2015）07B-0110-03

Protel DXP 2004是Altium公司最新一代的板級電路設計系統，它具備操作簡單、功能齊全、方便易學、自動化程度高等優點，主要用于完成印制電路的設計，是電子類專業學生必須掌握的軟件。那么，對于學生來說，會使用軟件進行原理圖繪制是最基本的一步，如何快速、準確地掌握繪制原理圖技巧和方法，是電子類專業學生需要不斷思考和探究的問題。

為了更好地說明Protel DXP 2004軟件中繪圖工具的功能和使用方法，本文結合電子類專業學習的單片機原理課程中的內容，加強學生實踐動手的能力，使得學生更清楚認識Protel DXP軟件的實際用途，營造做中學、學中做的學習氛圍，充分調動學生想學樂學的積極性和主動性。

一、認真分析原理圖，明確繪圖步驟

在繪圖前，先要認真分析單片機原理圖，明確元件放置的先后順序，并開始規劃原理圖的布局，使得原理圖布局合理美觀，具體步驟如下：

1.首先明確右圖中的元件數量及所屬元件庫；對于元件不屬于常用元件庫，可利用查找工具快速查找元件。

2.找出原理圖中的核心元件，該元件有助于其他元件位置的確定，節省了布局的時間。

3.用TAB鍵修改元件屬性后，再放置元件。如果放置元件后再修改屬性，要雙擊元件，才能修改元件屬性，同時導致元件編號不能自動增加，浪費了時間。

4.明確放置元件順序，先放單片機 DS80C310-MCG，接著驅動芯片SN74ABT2245N，然后再放置數碼管DLED1、DLED2，最后放置其他元件。要注意的是原理圖中相同元件一次性放置，不要間隔斷開放置，造成元件編號的不連貫，影響了繪圖的速度，也容易導致遺漏元件。如圖三極管Q1、Q2；電阻R9、R10等相同元件；一次把2個三極管放置完，再放2個電阻；不要放置1個三極管Q1后放置R9，因為元件編號自動增加，可以節省修改參數的時間，達到快速繪制原理圖的效果。

5.放置元件的位置要盡可能合理美觀，這樣可以減少后續元件位置的調整。元件放置結束后，必須注意調整整個原理圖的布局，布局滿意后再開始進行連線。

6.當原理圖放置電源、接地符號后，檢查原理圖是否有錯誤，確認無誤后，保存文件。

以上六個步驟具有一定的連貫性，切勿將步驟進行順序調換，老師要從一開始就培養學生分析電路，總結規律；樹立規范、符合標準的制圖理念，掌握繪圖的步驟，否則一旦養成不良繪圖習慣就很難更正。

二、巧用繪圖工具，快速繪制原理圖

1.創建單片機原理圖項目PrjPCB工程文件及原理圖。進入Protel DXP設計環境，選擇文件，點擊新建，創建項目中的PCB項目，建立一個空項目工程并保存項目鍵入單片機原理圖文件名及路徑。然后選擇文件的新建原理圖，保存原理圖，命名為單片機原理圖，新建的原理圖就在空項目工程中。進入到原理圖設計中的文檔選項設置原理圖的圖紙參數，包括原理圖的大小、圖紙明細表、工作界面的顏色等。

2.快速查找元件。當所選元件不明確在哪一個元件庫中，可采用元件管理器面板上的“查找/search”功能進行快速查找元件。英文字母用通配符“*”代替，數字保持不變，查找速度更快，如查找“單片機DS80C310-MCG和驅動芯片SN74ABT2245N”元件，分別在查找對話框中輸入“*80*310*”和“*74*2245*”即可。

3.修改元件管腳。修改管腳的作用主要是通過適當調整管腳位置，使得元件管腳分布對稱，從而有利于原理圖的連線更合理、美觀。具體操作：選中驅動芯片SN74ABT2245N，雙擊芯片進入元件屬性對話框；勾選鎖定管腳，去掉鎖定管腳的屬性，方便移動元件的管腳位置；移動管腳位置與原理圖給定元件位置一致；雙擊元件進入屬性對話框，勾選鎖定管腳后，操作結束。

4.拖動選定對象。Protel DXP 2004的軟件中有很多快捷鍵，掌握快捷鍵的操作可以提升繪圖的速度。其中編輯菜單下的移動可以實現移動、拖動、移動選定的對象、拖動選定對象、移動到描畫堆棧前部、旋轉選擇對象等功能。移動命令只能移動選擇的對象，已連接的管腳可能會斷開，連線不會隨著移動的對象改變，可以對單個對象或選擇的對象起作用；使用拖動選定對象與移動對象連接的走線，會隨著對象的移動而移動，只能對單個對象起作用，可以實現批量連線，從而達到快速繪圖的目的。

操作步驟：選中需要連線的兩個元件，使兩個元件管腳有效連接；點擊需要連線的元件，選中“編輯”命令下的“移動”，拖動選定對象操作后圖形；選中“移動”下的“拖動選定對象”，拉出合適長度的線段；確定后，右擊取消；刪除多余的連線。操作結束后，如圖3所示，該操作需要注意的是拖動選定對象后，必須將多余的線段刪除，以免造成電路圖連接錯誤。

5.巧用陣列粘貼。常用的復制粘貼對象的方法有：Ctrl+C、Ctrl+V、Ctrl+R、陣列粘貼或者用工具按鈕粘貼，陣列粘貼是能在它們各自所在的編輯區域生成類似于數學中的等差數列，并按照規定進行有序的排列，它可使元件序號自動增加，按照規定的間距有規律排列，排列方向可以水平、垂直、有角度。如單片機原理圖中的R1-R8的電阻就可以采用陣列粘貼的方法快速復制，節省單個電阻復制造成時間的浪費，當然陣列粘貼也適用于集成電路、導線、網絡標簽等。

操作步驟：選取一個編號為R0的元件，調整元件編號及阻值的位置，做復制操作；點擊實用工具下陣列粘貼，以及陣列粘貼下參數的含義；放置在相應的位置。

陣列粘貼放置變量的參數說明。項目數：8，代表復制元件的個數為8個；主增量：1，復制元件的編號依次遞增，若為負數復制元件編號依次遞減；復制元件的方向，水平：陣列粘貼后各項之間的水平間距，正數是水平向右排列，負數則是為水平向左排列；垂直：陣列粘貼后各項之間的垂直間距，正數為自下而上排列，負數則為自上而下排列；如果元件是按照某個角度有規律的排序，根據實際位置填寫水平和垂直的數值。

6.放置原理圖中的其他元件，注意元件位置的布局。放置單片機原理圖的核心元件后，再放置三極管Q1、Q2，電阻R9、R10，以及電源、接地，調整各元件的位置，直到布局滿意后，進行連線操作，檢查原理圖無誤后，保存單片機工程，繪制原理圖結束。

三、注重知識點的總結，培養學生良好的繪圖習慣

為了使得學生更好掌握單片機原理圖的繪圖技巧，采用口訣的方式歸納、總結知識要點，口訣的形式更便于學生記憶。繪圖的口訣是：如何繪圖快又好，首先合理改管腳；拖動對象加連線，多余連線要去掉；分析電路有規則，巧用陣列粘貼法；水平垂直均可用，事半功倍繪電路。

老師在傳授知識的過程中，要注重學生德育能力的培養。例如，陣列粘貼折射出的人生哲理：事物的運轉都遵循若干的規則，只要掌握這些規則，就可以不斷加以復制，就像我們兒時玩過的萬花筒，創造出繽紛多彩的人生。同樣，在繪制電路圖中，如果我們掌握一定的方法和規則就可以事半功倍的繪圖。在課堂教學中，很多老師只注重學生會繪圖，而忽略了學生分析原理圖、總結規律的培養，導致學生缺乏繪圖規范性。

本文最大的亮點是采用了口訣的方式歸納、總結，朗朗上口，有助于學生掌握單片機原理圖繪圖技巧，讓（下轉第120頁）（上接第111頁）學生更清楚地掌握繪圖的技巧和規律。通過學生成果展示，合理運用評價模式，評價模式可以是師生互評、生生互評、學生自評，有效地讓學生發現繪圖過程中存在的不足，并提出改進的措施，增強學生的自信心。同時，不僅要注重培養學生的專業技能，也要注重學生德育能力的培養，將學生職業素質養成與職業技能延伸培育相結合。

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[5]陳超.Protel DXP 元件封裝庫的研究[J].現代電子技術，2009（24）

【基金項目】2014年廣西中職教改中心科研立項的一級立項項目（2014-1-11）

【作者簡介】唐雯雯（1982- ），女，廣西桂林人，梧州市第二職業中等專業學校科研處副主任。

（責編 劉 影）