3.2 电路原理图和印制电路版图绘制
电路原理图是电路设计、电路分析和故障检查常用的主图。电路原理图可以手工绘制，也可用专门的工具软件绘制。绘制电路原理图常用的工具软件有Multisim、Protel（Altium Designer）、EWB、Visio、Protus、OrCAD、EasyEDA等。绘制印制电路版图常用的工具软件有Protel（AltiumDesigner）、Protus、OrCAD、EasyEDA等。
3.2.1 电路原理图绘制
1.电路原理图绘制原则
①图面整洁、字符清晰，按照国家标准绘制，具有很高的易读性。
②预先计划好各种电路图形符号的位置，概括电路图形符号的尺寸大小，使其布置均匀，协调一致。
③在图样上，每一个电路图形符号左方或上方都要标注位置符号。位置符号由文字符号（字母）和脚注序号（数字）组成。
④为了读图方便，元器件的代号和基本数据可直接标注在图上，也可另附一张元器件明细表，详细列出元器件的位号、代号、名称、型号及数量等。
2.电路原理图绘制注意事项
①输入端绘制在图的左边，输出端绘制在图的右边，电信号从左到右、从上到下流动。
②同一功能的元器件尽可能布置在一起。
③晶体管尽可能布置在引线的中央，使图形对称、均匀。
④当若干元器件（电阻、电容、线圈等）接到同一根公共线上时，同类元器件电路图形符号应平齐。
⑤元器件间连线应水平或垂直，互相平行的连线应保持一定的间距，不要太密。
⑥连线交叉时，若是连接状态，则应在交叉处画一实心圆点，以示焊接；若不是连接状态，则不需画圆点。
⑦尽量减少连线交叉，以免产生干扰。
3.使用AltiumDesigner绘制电路原理图流程
使用AltiumDesigner绘制电路原理图流程如图3.21所示。
图3.21 使用AltiumDesigner绘制电路原理图流程
3.2.2 印制电路版图绘制
印制电路板（PrintedCircuitBoard，PCB，简称印制板或线路板）是由绝缘基板、连接导线和装配焊接电子元器件的焊盘组成的，可以实现电路中各个元器件的电气连接，代替复杂的布线，减少工作量，简化电子产品的装配、焊接、调试工作；缩小整机体积，降低产品成本，提高电子设备的质量和可靠性。印制电路板具有良好的一致性，可以采用标准化设计，有利于在生产过程中实现机械化和自动化，使经过装配调试的印制电路板作为一个备件，便于整机产品的维修。
1.印制电路版图的排版布局
印制电路版图绘制的主要内容是排版设计，即把元器件合理布置在一定面积的绝缘基板上。排版设计不单纯是按照电路原理图把元器件通过印制线条简单地连接起来，而是为使整机能够稳定可靠地工作，要将元器件及其连线进行合理布局。如果布局不合理，就有可能出现各种干扰，以致合理的设计方案不能实现，或使整机技术指标下降。这里主要介绍印制板整体布局的一般原则。
（1）抗干扰设计原则
干扰在整机调试和工作中经常出现，产生的原因是多方面的，除外界因素外，元器件布局、布线不合理、安装位置不当、屏蔽设计不完备等都可产生干扰。
①地线布置与干扰。
电路原理图中的地线表示零电位。在印制版图中，各接地点的相对电位差应是0。在较大的印制版图中，地线处理不好，不同接地点有百分之几伏的电位差是完全可能的。这极小的电位差经放大电路放大，可能形成影响整机正常工作的干扰信号。为了克服地线干扰，应尽量避免不同回路电流同时流经某一段共用地线，特别是高频和大电流回路。印制板上各单元电路的接地点应集中为一点，称为一点接地，可避免交流信号乱窜，包括并联分路接地和大面积覆盖式接地。
②电磁场干扰与抑制。
印制板虽然可使元器件的安装紧凑有序，连线密集，但是如果布局不规范、走线不合理，则会造成元器件之间、线条之间产生寄生电容和寄生电感，容易接收和产生电磁波干扰。
扬声器、电磁铁、继电器线包、永磁式仪表等含有永磁场和恒定磁场或脉动磁场，变压器、继电器会产生交变磁场。这些元器件工作时不仅对周围元器件产生电磁干扰，而且对印制板也会产生影响。在设计印制版图时可视不同情况区别对待：有的可加大空间距离，远离强磁场，减少干扰；有的可调节元器件间的相互位置，改变磁力线的方向；有的可对干扰源进行磁屏蔽、增加地线、加装屏蔽罩等。
平行印制导线之间可以等视为相互耦合的电容和电感，其中一根导线有电流通过时，其他导线也会产生感应信号，感应信号的大小与原信号的大小和频率、导线间距离有关，对弱信号影响极大，在设计印制版图时，弱信号线应尽可能短，避免与强信号线平行或靠近。不同回路的信号线避免平行。双面板正反两面的线条应垂直。有时信号线密集，很难避免与强信号线平行，则为了抑制干扰，可将弱信号线采用屏蔽线，且屏蔽层要良好接地。
③热干扰及其抑制。
电子产品，特别是长期连续工作的电子产品，热干扰是不可避免。在设计印制版图中，印制板上的温度敏感性元器件，如锗材料的半导体器件要给予特殊考虑，避免温升造成工作点漂移。对热源元器件，如大功率管、大功率电阻，应设置在通风好、易散热的位置。散热器的选用要留有余地，热敏感元器件应远离发热元器件。
（2）电信号流布局原则
将整机电路按照功能划分成若干电路单元，按照电信号的流向，逐个依次安排各个功能电路单元在印制板上的位置，使布局便于电信号流通，并使电信号尽可能保持方向一致。在多数情况下，电信号应从左到右（左输入、右输出）或从上到下（上输入、下输出）。与输入端、输出端直接相连的元器件应当放置在靠近输入、输出接插件或连接器的位置，并以电路单元的核心元器件为中心布局，如一般是以三极管或集成电路等为核心的布局。
（3）一般元器件布局原则
在设计印制版图时，元器件布局是至关重要的，可决定整齐、美观程度及印制导线的长短和数量，对整机的可靠性有一定的影响。布局元器件应遵循如下原则。
①应排列均匀、整齐、美观。
②布局要合理，周边应留有空间，以方便安装，印制电路板边上的元器件距离边缘至少大于2mm。
③应布局在印制板的一面，每个元器件的引出脚要单独占用一个焊盘。
④不能上下交叉，相邻两个元器件之间要保持一定间距。间距不得过小，避免相互碰接。如果相邻元器件的电位差较高，则应当保持安全距离。
⑤安装高度要尽量低，以提高稳定性和抗震性。
⑥根据印制板在整机中的安装位置及状态确定元器件的轴线方向，提高稳定性。
⑦元器件引脚焊盘的跨距应稍大于元器件本身的轴向尺寸，引脚不要从根部弯折，应留有一定距离（至少2mm）。
⑧对称电路应注意元器件的对称性，尽可能使分布参数一致。
2.印制电路板布线设计
（1）印制导线的宽度
印制导线的宽度主要由铜箔与绝缘基板之间的黏附强度和所流过的电流强度来决定。
一般情况下，印制导线应尽可能宽一些，有利于承载较大的电流，并方便制造。表3.3为印制导线参考数据。
表3.3 印制导线参考数据
在决定印制导线宽度时，除需要考虑载流量外，还应注意剥离强度及与连接焊盘的协调性，线宽b=（1/3～2/3）D，D为焊盘的直径。导线宽度一般在0.3～2.0mm之间，建议优先采用0.5mm、1.0mm、1.5mm和2.0mm，其中0.5mm主要用于小型印制板。
印制导线具有电阻特性，通过电流时将产生热量和电压降。印制导线的电阻在一般情况下不予考虑，当作为公共地线时要适当考虑。
印制电源线和接地线的载流量较大，设计时要适当加宽，一般为1.5～2.0mm，当要求印制导线的电阻和电感小时，可宽一些；当要求分布电容小时，可窄一些。
（2）印制导线的间距
在一般情况下，建议印制导线间距等于印制导线宽度，不小于1mm，否则浸焊困难。对小型印制板，印制导线最小间距不小于0.4mm。印制导线间距与焊接工艺有关：采用浸焊或波峰焊时，间距要大一些；采用手工焊时，间距可小一些。
在高压电路中，相邻印制导线间存在着高电位梯度，若印制导线被击穿，将导致绝缘基板表面炭化、腐蚀或破裂。在高频电路中，印制导线间距将影响分布电容的大小，从而影响电路的损耗和稳定性。因此印制导线间距要根据基板材料、工作环境、分布电容大小等因素来确定。印制导线间距还与印制板的加工方法有关，设计时要综合考虑。
（3）布线原则
印制导线的形状除要考虑机械因素、电气因素外，还应遵循以下原则。
①同一印制板的导线宽度（除电源线和地线外）最好一致。
②应平直，不能有急剧的弯曲和尖角，所有弯曲与过渡部分均用圆弧连接。
③应尽可能避免有分支，若必须有分支，则分支处应圆滑。
④应避免长距离平行，双面布设的印制导线不能平行，应交叉布设。
⑤如果印制板面需要有大面积的铜箔，如接地部分，则整个区域应镂空成栅状，可在浸焊时迅速加热，涂锡均匀，防止印制板受热变形、铜箔翘起和剥落。
⑥当印制导线宽度超过3mm时，最好在印制导线中间开槽使其变为两根并联导线。
⑦由于印制导线自身可能承受附加的机械应力及局部高电压可引起放电现象，因此要尽可能避免出现尖角或锐角拐弯。优先采用和避免采用的印制导线形状如图3.22所示。
图3.22 印制导线的形状
3.焊盘与过孔设计
元器件在印制板上的固定是靠引线焊接在焊盘上实现的。过孔的作用是连接不同层面的电气连线。
（1）焊盘的尺寸
焊盘的尺寸与引线孔、最小孔环宽度等因素有关。为保证焊盘与绝缘基板连接的可靠性，应尽量增大焊盘的尺寸，但同时还要考虑布线密度。
引线孔位于焊盘的中心，孔径应比所焊接元器件引线的直径略大一些。元器件引线孔的直径优先采用0.5mm、0.8mm和1.2mm等。焊盘圆环宽度为0.5～1.0mm。一般双列直插式集成电路的焊盘直径为1.5～1.6mm，相邻焊盘之间可穿过0.3～0.4mm宽的印制导线。通常焊盘圆环宽不小于0.3mm，焊盘直径不小于1.3mm。引线孔径和焊盘直径的对应关系见表3.4。
表3.4 引线孔径和焊盘直径的对应关系
（2）焊盘的形状
根据不同的要求选择不同形状的焊盘。常见的焊盘形状有圆形、方形、椭圆形、岛形和异形等，如图3.23所示。
图3.23 常见的焊盘形状
圆形焊盘：外径一般为2～3倍引线孔径，引线孔径大于引线直径0.2～0.3mm。
岛形焊盘：焊盘与焊盘间的连线合为一体，犹如水上小岛，常用于元器件的不规则排列，有利于元器件密集固定，缩短印制导线的长度，减少印制导线的数量，多用在高频电路中。
其他形状的焊盘都是为了使印制导线从相邻焊盘间经过而由圆形焊盘变形所制的，使用时要根据实际情况灵活运用。
（3）过孔的选择
孔径尽量小到0.2mm以下为好，可以提高金属化过孔两面焊盘的连接质量。
3.2.3 实例2：STC89C51单片机最小系统制图
1.任务分析
STC89C51单片机最小系统电路原理图如图3.24所示，包含线性稳压及其保护电路、振荡电路、复位电路、发光二极管指示电路、单片机P0口上拉电路及4个10针插座。10针插座可将单片机的信号引出，用于扩展各种应用电路。
由于制作条件限制，要求制作大小为60mm×80mm的单面印制板，电源线、地线宽为1mm，其他印制导线宽为0.6mm，间距为0.6mm。U1的原理图和封装需要自己绘制，上拉电阻原理图需要自己绘制，电解电容封装也要自己绘制。电路所用元器件列表见表3.5。
表3.5 元器件列表
续表
图3.24 STC89C51单片机最小系统电路原理图
元器件自制封装分别如图3.25～图3.31所示。
图3.25 单片机插座
图3.26 电容C1
图3.27 电容C3
图3.28 电容C6
图3.29 LED灯VD2
图3.30 微动开关S2
图3.31 晶振Y1
2.任务实施
（1）新建项目
①在计算机磁盘中建立一个名为“单片机”的文件夹。
②打开AltiumDesignerRelease10，新建一个空项目。具体操作如下：双击图标启动软件，选择菜单命令“File”→“New”→“Project”→“PCBProject”，如图3.32所示。
图3.32 新建工程
③保存工程文件到步骤①中新建的文件夹，将工程命名为“单片机最小系统”。具体操作如下：选择菜单命令“File”→“SaveProjectAs”，如图3.33所示，在弹出的对话框中找到步骤①中新建的文件夹，将文件名改为“单片机最小系统”，如图3.34所示。
图3.33 “SaveProjectAs”菜单命令
图3.34 修改并保存工程名
（2）新建电路原理图文件
①执行菜单命令“File”→“New”→“Schematic”，在上述建立的工程项目中新建电路原理图文件，如图3.35所示。
图3.35 新建电路原理图文件
②执行菜单命令“File”→“SaveAs”，在弹出的对话框中选择文件保存路径，输入电路原理图名称“单片机最小系统”，保存到“单片机”文件夹中。保存完成后如图3.36所示。
图3.36 保存完成后
（3）设置图纸参数
执行菜单命令“Design”→“DocumentOpinion”，在打开的对话框中将图纸大小设置为A4，其他使用系统默认设置，如图3.37所示。
（4）制作电路原理图库
①制作单片机电路原理图库。
a.新建电路原理图库，执行菜单命令“File”→“New”→“Library”→“SchematicLibrary”。
b.保存电路原理图库，执行菜单命令“File”→“SaveAs”，将电路原理图库保存到“单片机”文件夹中，将库名称修改为“Mylib.SchLib”。
c.单击面板标签“SCHLibrary”，打开元器件库编辑面板，如图3.38所示。
图3.37 设置图纸参数
图3.38 “SCHLibrary”面板
d.执行菜单命令“Tools”→“NewComponent”，在弹出的“NewComponentName”对话框中输入可以唯一标识元器件的名称“STC89C51”，如图3.39所示，单击“OK”按钮确定。
e.绘制外框，执行菜单命令“Place”→“Rectangle”，将光标移动到（0，0）点，单击鼠标确定左上角点，拖动光标至（90，-210）点，单击鼠标确定右下角点，如图3.40所示。
f.放置引脚，执行菜单命令“Place”→“Pin”，在矩形外框依次放置40个引脚，当引脚处于活动状态时，单击空格键，可以调节引脚方向，放置好引脚后如图3.41所示。
图3.39 元器件命名对话框
图3.40 绘制外框
图3.41 放置好引脚后
g.编辑引脚属性，根据STC89C51的引脚资料，对引脚的名称、编号、电气类型等进行修改。VCC、GND电气类型为Power，I/O口电气类型为I/O，其他可以保持默认设置。双击后，引脚属性对话框如图3.42所示。
h.依次对所有引脚进行修改，修改引脚属性后如图3.43所示。
图3.42 引脚属性对话框
图3.43 修改引脚属性后
i.设置元器件属性。在“SCHLibrary”标签中，选中新绘制的STC89C51，单击“Edit”按钮或双击STC89C51，可修改默认标识注释，如图3.44所示。
图3.44 元器件属性修改对话框
j.元器件设计规则检查。执行菜单命令“Reports”→“ComponentRuleCheck”，弹出如图3.45所示对话框，单击“OK”按钮，查看检查结果。如果检查没有错，即可进行下一步；如果检查有错，则修改。
k.保存元器件。单击
按钮或执行菜单命令“File”→“Save”即可。
②绘制排阻电路原理图。
排阻电路原理图可以在已经存在的库中修改，打开“MiscellaneousDevice.IntLib”，找到“ResPack4”，将其复制到自己新建的“Mylib.SchLib”库中。
a.打开上面新建的Mylib.SchLib库，进入电路原理图编辑面板，可以看到之前建立的“STC89C51”。
b.执行菜单命令“Tools”→“NewComponent”，在弹出的“NewComponentName”对话框中输入可以唯一标识元器件的名称“ResPack”，单击“OK”按钮确定。
c.执行菜单命令“File”→“Open”，找到“MiscellaneousDevices.IntLib”，如图3.46所示，单击“打开”按钮，在弹出的对话框中选择“ExtractSource”，如图3.47所示。在弹出的对话框中单击“OK”按钮，如图3.48所示，即可打开已有元器件库。
图3.45 元器件设计规则检查
图3.46 打开电路原理图库
图3.47 抽取源
图3.48 打开已有元器件库
d.双击“Project”标签下的“MiscellaneousDevices.SchLib”，如图3.49所示，单击“SCHLibrary”标签，如图3.50所示，找到“ResPack4”，如图3.51所示。
图3.49 “Project”标签
图3.50 “SCHLibrary”标签
图3.51 找到“ResPack4”
e.将“ResPack4”全选，复制到“Mylib.SchLib”的“ResPack”工作区，如图3.52所示。
f.将10～16脚删除，调节第9脚的位置和外形，完成后如图3.53所示。
g.修改元器件属性。在“SCHLibrary”标签中，选择新绘制的元器件“ResPack”，单击“Edit”按钮或双击新绘制的元器件名称，对元器件的默认标识注释进行修改，如图3.54所示。
图3.52 复制后的排阻
图3.53 修改后的排阻
图3.54 修改元器件属性
h.元器件设计规则检查。执行菜单命令“Reports”→“ComponentRuleCheck”，弹出如图3.55所示对话框，单击“OK”按钮查看检查结果。如果检查没有错，即可进行下一步；如果检查有错，则修改。
l.保存元器件。单击
按钮或执行菜单命令“File”→“Save”即可。
（5）放置元器件
①放置自己绘制的单片机。执行菜单命令“Place”→“Part”，在弹出的“PlacePart”对话框中单击“Choose”按钮，见图3.55。在“BrowseLibraries”对话框中找到刚才绘制的“Mylib.SchLib”库（注意，库需要加载到工程里面才能找到），如图3.56所示。找到需要放置的元器件，依次单击“OK”按钮，此时元器件会悬浮在光标上，移动到合适的位置后，单击鼠标左键即可放置，单击鼠标右键或Esc键结束放置。
图3.55 “PlacePart”对话框
图3.56 库浏览选项对话框
②用与步骤①同样的方法放置自己绘制的排阻到电路原理图，放置好后如图3.57所示。
③放置稳压电源芯片L78M05CP，该芯片可直接从元器件库中调用，但不知道在哪一个库，此时需要采用搜索元器件的方法来放置该芯片。
a.执行菜单命令“Place”→“Part”，在弹出的“PlacePart”对话框中单击“Choose”按钮，见图3.55，在“BrowseLibraries”对话框中单击“Find”按钮，如图3.58所示。
图3.57 放置好排阻后
图3.58 查找界面
b.查找结果如图3.59所示，选择需要的元器件后，一直单击“OK”按钮，直到元器件悬浮在光标上，移动鼠标到合适的位置后，单击鼠标左键放置。
④放置一个电解电容。执行菜单命令“Place”→“Part”，在弹出的“PlacePart”对话框中单击“Choose”按钮，见图3.55，在“BrowseLibraries”对话框中找到“Miscellaneous Devices.IntLib”，如图3.60所示，找到需要放置的元器件后，依次单击“OK”按钮。此时元器件会悬浮在光标上，移动到合适的位置，单击鼠标左键即可放置，单击鼠标右键或Esc键结束放置。
⑤依次按照步骤④的方法进行其他元器件的放置。放置完成后如图3.61所示。
（6）修改元器件属性
①修改单片机属性。双击STC89C51或选择后单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“Properties”，打开元器件属性对话框如图3.62所示，修改序号、注释、参数等。
图3.59 查找结果
图3.60 查找电容
图3.61 放置元器件完成后的电路原理图
②修改电阻属性。按照上面的方法，打开元器件属性对话框，修改完成后如图3.63所示。
③按照上面的方法，对所有元器件进行修改，修改后如图3.64所示。
（7）电路原理图布线
①导线绘制。
a.执行菜单命令“Place”→“Wire”或单击“Wring”工具栏中的
，光标变成十字形状。
图3.62 元器件属性对话框
图3.63 修改电阻属性对话框
b.将光标移动到图纸的适当位置，单击鼠标左键，确定导线起点。沿着需要绘制导线的方向移动鼠标，到合适的位置后单击鼠标左键，完成两点间的连线，单击鼠标右键，结束此条导线的放置。此时光标仍处于绘制导线状态，可以继续绘制，若双击鼠标右键，则退出绘制导线状态。
图3.64 修改元器件属性后的电路原理图
c.依次执行上面的操作，即可完成导线绘制，完成后如图3.65所示。
图3.65 绘制好导线的电路原理图
②放置电源线和接地线。
单击工具栏中的
图标或
图标，电源或接地图标会粘在十字光标上，移动到合适的位置后，单击鼠标左键即可，放置完成后如图3.66所示。
图3.66 放置好电源线和接地线的电路原理图
③放置网络标签。
a.执行菜单命令“Place”→“NetLabel”后，网络标签会粘在十字光标上，移动鼠标到合适的位置，单击左键即可放置网络标签。
b.修改网络标签的网络。在网络标签上双击鼠标左键，在弹出的对话框中修改网络，如图3.67所示。
c.依次执行以上操作，直到全部放置完成。放置好网络标签的电路原理图如图3.68所示。
图3.67 修改网络标签
（8）绘制元器件封装库
①绘制单片机插座封装。
单片机插座为40脚的双列直插式封装，由于外框距引脚位置相对较远，因此需要自己绘制，可以利用向导进行绘制。
a.新建PCB封装库。在之前新建的“单片机最小系统”目录下，执行菜单命令“File”→“New”→“Library”→“PCBLibrary”。
b.保存PCB封装库，执行菜单命令“Flie”→“Save”，将PCB封装库保存到“单片机”文件夹中，并命名为“MyPcbLib.PcbLib”。
图3.68 放置好网络标签的电路原理图
c.选择“PCBLibrary”标签，可以看到有一个空元器件已经新建好了。
d.执行菜单命令“Tools”→“ComponentWizard”，弹出“ComponentWizard”对话框，单击“Next”按钮进入下一步。
e.在“ComponentPatterns”对话框中选择元器件外形为“DIP”，单位选择“mm”，如图3.69所示。完成后，单击“Next”按钮进入下一步。
图3.69 选择元器件外形
f.在“DualIn-LinePackages（DIP）Definethepadsdimensions”对话框中输入焊盘尺寸，这里将焊盘孔径设置为0.6mm，外径为2mm，圆形焊盘，如图3.70所示。
图3.70 设置焊盘大小
g.单击“Next”按钮，在“DualIn-LinePackages（DIP）Definethepadslayout”对话框中输入焊盘间距，如图3.71所示。
h.单击“Next”按钮，在“DualIn-LinePackages（DIP）Definetheoutlinewidth”对话框中输入外形线宽，如图3.72所示。
图3.71 设置焊盘间距
图3.72 设置外形线宽
i.单击“Next”按钮，在“DualIn-LinePackages（DIP）Setnumberofthepads”对话框中输入焊盘数量40，如图3.73所示。
j.单击“Next”按钮，在弹出的对话框中输入封装名称，如图3.74所示。
k.一直单击“Next”按钮，到最后一步单击“Finish”按钮，即可完成向导设置，完成后如图3.75所示。
图3.73 输入焊盘数量
图3.74 设置封装名称
图3.75 完成向导设置后的单片机封装
l.对单片机插座的外形进行修改。实际测量得到插座长为66mm、宽为22.5mm，左右边缘距离焊盘4mm，上边缘距离焊盘10.5mm，下边缘距离焊盘7mm。根据此尺寸进行修改。双击外形左边缘，在弹出的属性对话框中修改参数，如图3.76所示。
图3.76 修改单片机插座外形
m.依次对所有外形进行修改，修改后的封装如图3.77所示。
n.保存文件。选择菜单命令“File”→“Save”即可。
②绘制复位开关的封装。
a.打开“MyPcbLib.PcbLib”，在面板中选择“PCBLibrary”标签，可以看到刚刚建立的DIP40。
b.执行菜单命令“Tools”→“NewBlankComponent”，新建一个空元件。在“PCBLibrary”标签中双击“PCBComponent_1-duplicate”，弹出“PCBLibraryComponent”对话框，输入开关名称和描述，如图3.78所示。
图3.77 修改后的封装
图3.78 修改封装名称
c.设置栅格点。首先将栅格设置成5mm，垂直放置两个焊盘，其中1号焊盘放置于（0，0），2号焊盘放置于（0，-5）；然后将栅格设置成6mm，垂直放置两个焊盘，其中3号焊盘放置于（6，0），4号焊盘放置于（6，-5）。设置栅格：单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“SnapGrid”→“SetGlobalSnapGrid”，在打开的对话框中输入5mm，如图3.79所示。
图3.79 设置栅格点
d.放置好焊盘后，在TopOverlay层上绘制外框，如图3.80所示。
图3.80 绘制外框
③绘制电容和LED的封装。
按照上面两种方法完成电解电容封装和LED封装的绘制。
（9）加载元器件封装库
在加载元器件封装之前，应确保自建的封装库在工程目录下面。
①加载单片机封装。
a.在电路原理图界面选中单片机，双击鼠标左键，弹出元器件属性对话框，如图3.81所示。单击“Models”选项框的“Add”按钮添加封装模型，在弹出的对话框中选择“Footprint”，如图3.82所示。
b.选择Footprint模型后，单击“OK”按钮弹出“PCBModel”对话框，在“PCBLibrary”中选择“Any”，在“FootprintModel”中单击“Browse”按钮，如图3.83所示。
图3.81 元器件属性对话框
图3.82 添加封装模型
图3.83 “PCBModel”对话框
c.弹出“BrowseLibraries”对话框，找到自己绘制的单片机插座封装后，依次单击“OK”按钮，如图3.84所示。
d.依次单击“OK”按钮，加载好封装后的单片机插座，如图3.85所示。
图3.84 库浏览对话框
图3.85 加载好封装后的单片机插座
②加载电解电容封装。
按照上面的方法分别给电解电容C1、C3、C6添加自己绘制的封装。
③修改C2的封装。
a.将光标放在C2上，双击鼠标左键，弹出元器件属性对话框，在“Models”选项中选择已有封装“RAD-0.3”，单击“Edit”按钮，如图3.86所示。
d.在弹出的“PCBModel”对话框中选择“Any”，在“FootprintModel”中输入封装名称“RAD-0.2”或者单击“Browse”按钮浏览，如图3.87所示。
图3.86 选择封装
图3.87 修改封装
④修改其他元器件的封装。
按照上述方法修改其他所有元器件的封装。
（10）新建PCB文件
①选择面板中的“Files”标签，单击“Newfromtemplate”中的“PCBBoardWizard”选项，如图3.88所示。
②在弹出的“PCBBoardWizard”对话框中，在“ChooseBoardUnits”步骤选择要使用的单位，如图3.89所示。
图3.88 “Files”面板标签
图3.89 选择要使用的单位
③单击“Next”按钮进入下一步，选择模板，这里选择“Custom”，如图3.90所示。
④单击“Next”按钮，在“ChooseBoardDetails”步骤设置尺寸和形状，如图3.91所示。
图3.90 选择模板
图3.91 设置尺寸和形状
⑤单击“Next”按钮，在“ChooseBoardCornerCut”步骤不需要设置。
⑥单击“Next”按钮，在“ChooseBoardInnerCut”步骤不需要设置。
⑦单击“Next”按钮，在“ChooseBoardLayers”步骤不需要设置。
⑧单击“Next”按钮，在“ChooseViaStyle”步骤选择“ThruholeViasonly”，如图3.92所示。
⑨单击“Next”按钮，选择大多数元器件的性质，如图3.93所示。
图3.92 设置过孔形式
图3.93 选择元器件性质
⑩单击“Next”按钮，在“ChooseDefaultTrackandViasiz”步骤设置线宽和过孔尺寸，如图3.94所示。
依次单击“Next”按钮，直到完成向导设置。完成后的电路板如图3.95所示。
图3.94 设置线宽和过孔尺寸
图3.95 完成后的电路板
保存电路板到“单片机”文件夹下，命名为“单片机最小系统.PcbDoc”。
如果该文件没有在工程中，则需要添加。在工程上单击鼠标右键，在弹出的对话框中选择“AddExtingtoProject”，找到“单片机最小系统.PcbDoc”，将其打开即可。
（11）电路原理图后期处理
①编译工程文件。
激活电路原理图文件，执行菜单命令“Project”→“CompilePCBProject单片机最小系统.PrjPCB”，如果没有提示错误，即可进入下一步。如果有错，则修改后再编译，直到没有错误为止。
②生成网络表。
激活电路原理图文件，执行菜单命令“Design”→“NetlistForProject”→“Protels”，至此，“Projects”面板标签中应存在如图3.96所示的文件。
图3.96 完整的工程文件
③导入网络表到PCB。
a.激活PCB文件，执行菜单命令“Design”→“ImportChangesFrom单片机最小系统.PrjPCB”。
b.在弹出的“EngineeringChangeOrder”对话框中检查变化，如图3.97所示。
c.在图3.97中如果有错，则返回电路原理图修改；如果没有错误，则执行变化，如图3.98所示。
d.在“EngineeringChangeOrder”对话框中单击“Close”按钮，则元器件已经加载到PCB文件中了，如图3.99所示。
图3.97 检查变化
图3.98 执行变化
图3.99 导入网络表后的PCB
（12）元器件布局
①选中红色元器件盒，在键盘上按下Delete键，将其删除。
②选中某个元器件，按住鼠标左键将其拖动到PCB合适的位置后放开鼠标左键（在拖动过程中按下空格键可以旋转位置）。
③元器件布局后的PCB如图3.100所示。
图3.100 元器件布局后的PCB
（13）设置布线规则
①执行菜单命令“Design”→“Rules”，打开规则编辑对话框进行逐一设置。
②导线间距设置如图3.101所示。
图3.101 导线间距设置
③导线线宽设置。先设定所有线宽，将其最大值设置为1mm，最小值设置为0.3mm，优先值设置为0.6，如图3.102所示。
④电源线宽设置。在“Width”上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“New Rule”，在新建的“Width_1”中进行设置，如图3.103所示。
图3.102 导线线宽设置
图3.103 电源线宽设置
⑤设置敷铜间隙，如图3.104所示。
图3.104 设置敷铜间隙
⑥其他规则保持默认。
（14）PCB布线
①激活PCB文件，切换到BottomLayer，执行菜单命令“Place”→“InteractiveRouting”或单击
图标。将鼠标移动到焊盘位置，光标呈多边形，如图3.105所示，单击鼠标左键开始布线（此时按下Tab键可以修改导线属性），在另一焊盘，光标也会呈多边形，再次单击鼠标左键完成导线的放置。单击鼠标右键或按Esc键结束导线放置，单击两次鼠标右键结束导线放置状态。
②放置一条导线后，如图3.106所示。用同样的方法放置除GND以外的所有导线。
图3.105 多边形光标
图3.106 放置一条导线后
③放置安装孔，要求孔径为2mm，焊盘大小为3mm。执行菜单命令“Place”→“Pad”，此时焊盘会粘在鼠标上，按下Tab键修改属性和大小，如图3.107所示。
图3.107 设置安装孔属性
④绘置好导线的PCB，如图3.108所示。
⑤对地线敷铜。地线的连接一般采用敷铜方式。执行菜单命令“Place”→“Polygon Pour”，弹出敷铜选项对话框，设置网络为“GND”，敷铜层为“BottomLayer”，如图3.109所示。
图3.108 绘制好导线的PCB
图3.109 对地线敷铜
⑥单击“OK”按钮，光标呈十字形，将光标移动到电气约束线的一个角，单击鼠标左键后，移动鼠标到另一个角，再次单击鼠标左键，直到在电路板上画出一个框后，单击鼠标右键结束敷铜。放置好敷铜后的PCB如图3.110所示。
图3.110 放置好敷铜后的PCB
至此，完成了整个电路板的绘制。更多操作请参考其他资料。
（15）打印设置
为了制作电路板，还需要对PCB进行打印。
①执行菜单命令“File”→“PageSetup”，在弹出的对话框中进行打印设置，如图3.111所示。
②单击“Advanced”按钮，进入“PCBPrintoutProperties”对话框，选中需要删除的层，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“Delete”，单击“Yes”即可删除。如果需要插入某个层，只需在空白处单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“InsertLayer”，在打开的对话框中找到需要插入的层即可。打印属性修改如图3.112所示。
图3.111 打印设置
图3.112 打印属性修改
③依次单击“OK”按钮即可。
④在打印机上放入热转印纸，执行菜单命令“File”→“Print”即可打印。