董會(huì)錦++勞勝領(lǐng)

摘 要：目前很多高校的電子電氣類專業(yè)都開設(shè)有《電子CAD》等類似的電子電路設(shè)計(jì)類課程，雖然Protel99SE軟件的升級(jí)版Protel DXP已經(jīng)由Altium公司在2002年率先推出，而且其電子電路設(shè)計(jì)功能更加強(qiáng)大，但因?yàn)镻rotel99SE軟件操作界面更加簡單友好，操作過程也較Protel DXP簡單，因其功能對(duì)于正在電子電路初級(jí)學(xué)習(xí)階段的學(xué)生來說已經(jīng)相當(dāng)強(qiáng)大，而且很多學(xué)校對(duì)此電子電路設(shè)計(jì)軟件的教學(xué)研究比較充足，所以現(xiàn)在很多高校依然在使用Protel99SE軟件進(jìn)行《電子CAD》課程的教學(xué)。而學(xué)生一旦掌握Protel99SE軟件的使用，再學(xué)習(xí)Protel DXP也就水到渠成，靠自學(xué)也能很快上手。本文主要研究Protel99SE軟件的項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)過程，對(duì)Protel DXP軟件僅作適當(dāng)介紹。

關(guān)鍵詞：電子CAD 項(xiàng)目化 實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（b）-0162-01

《電子CAD》課程是高職院校電子電氣類專業(yè)開設(shè)的一門關(guān)鍵的專業(yè)課，課。本文精選相關(guān)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，對(duì)《電子CAD》課程的日常教學(xué)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目實(shí)踐化且便于教學(xué)和學(xué)生操作。通過相關(guān)項(xiàng)目實(shí)踐學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握電子CAD的制圖規(guī)范、protel99se的使用技術(shù)、電子線路原理圖的標(biāo)準(zhǔn)化繪制技術(shù)和電子線路PCB板設(shè)計(jì)技術(shù)，學(xué)生應(yīng)具有初步的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力。

1 《電子CAD》課程的項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

務(wù)實(shí)而且可操作的實(shí)踐教學(xué)是《電子CAD》課程項(xiàng)目化教學(xué)的核心，在平時(shí)的教學(xué)及項(xiàng)目實(shí)踐過程中，緊緊圍繞該課程的項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)而進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)時(shí)間安排上，課內(nèi)時(shí)間主要用于教師對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的點(diǎn)播和引導(dǎo)，課外時(shí)間可由學(xué)生充分發(fā)掘利用，主要用于學(xué)生對(duì)相關(guān)教學(xué)項(xiàng)目的理解、執(zhí)行和延伸學(xué)習(xí)。整個(gè)項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)都要以可見的相關(guān)電路或?qū)嵲诘碾娮赢a(chǎn)品為基礎(chǔ)，以提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)為最高教學(xué)目標(biāo)。

根據(jù)以上教學(xué)目標(biāo)，我把《電子CAD》課程整合成以下十二個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行教學(xué)，其中包括十一個(gè)單元項(xiàng)目和一個(gè)綜合性的貫穿項(xiàng)目。

項(xiàng)目一：繪制簡單電路原理圖。

學(xué)生應(yīng)該能設(shè)置圖紙的大小和屬性，能編輯標(biāo)題欄內(nèi)容。能加載元件庫、放置元件、繪制導(dǎo)線、放置電源和接地符號(hào)和修改元件屬性，以及對(duì)象的復(fù)制、粘貼和刪除等。

項(xiàng)目二：繪制具有復(fù)合式元件和總線結(jié)構(gòu)的原理圖。

通過此項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能放置復(fù)合式元件、能查找元件符號(hào)、能繪制總線式結(jié)構(gòu)、能放置端口、能使用管理器瀏覽原理圖以及掌握瀏覽原理圖的其他方法等。

項(xiàng)目三：編輯原理圖元件符號(hào)。

通過此項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握原理圖元件庫的文件結(jié)構(gòu)和文件界面。應(yīng)該能繪制普通的元件符號(hào)和復(fù)合式元件符號(hào)，能在同一ddb文件中使用，也能在不同的ddb文件中使用。

項(xiàng)目四：學(xué)習(xí)原理圖編輯器的其他編輯功能。

通過此項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能繪制一般的電子電路框圖，還能對(duì)原理圖的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行編輯和修改。另外，學(xué)生應(yīng)該還能利用原理圖產(chǎn)生元件清單，能打印合適的原理圖。

項(xiàng)目五：層次原理圖的設(shè)計(jì)。

通過此項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該了解層次原理圖的結(jié)構(gòu)，能查看主電路圖和子電路圖，能自頂向下進(jìn)行層次原理圖設(shè)計(jì)以及自底向上進(jìn)行層次原理圖設(shè)計(jì)。

項(xiàng)目六：認(rèn)識(shí)印刷電路板和元件封裝。

通過此項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該了解印刷電路板的結(jié)構(gòu)，了解每個(gè)工作層的意義，以及銅模導(dǎo)線、焊盤、過孔和字符等的表示。還應(yīng)熟悉元件封裝，并且能自己做一些特殊的封裝，能建立自己的元件封裝庫。

項(xiàng)目七：自動(dòng)布局與自動(dòng)布線的基本步驟。

通過此項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能根據(jù)原理圖產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)表文件，新建PCB文件、設(shè)置當(dāng)前原點(diǎn)和繪制物理邊界、繪制電氣邊界、恢復(fù)絕對(duì)原點(diǎn)、加載元件封裝庫、裝入網(wǎng)絡(luò)表、設(shè)置自動(dòng)布局規(guī)則、自動(dòng)布局、調(diào)整元件布局、自動(dòng)布線以及掌握單面板和雙面板的設(shè)置。

項(xiàng)目八：自動(dòng)布局與自動(dòng)布線中的其他設(shè)置。

通過此項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能在自動(dòng)布局前進(jìn)行元件預(yù)布局，能在自動(dòng)布線前設(shè)置線寬和安全間距。還能在自動(dòng)布線前進(jìn)行預(yù)布線，能放置合適的螺絲孔以及創(chuàng)建自己的項(xiàng)目元件封裝庫。

項(xiàng)目九：印刷電路板圖中引出端的處理。

通過此項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能利用焊盤和接插件處理印刷電路板中的引出端。處理的過程要能兼顧電路板是否美觀和實(shí)用性。

項(xiàng)目十：創(chuàng)建和使用PCB元件封裝。

通過此項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能新建自己的PCB元件封裝庫文件，能手工繪制PCB元件封裝，能利用向?qū)ЮL制PCB元件封裝，能在同一設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫中使用自己繪制的元件封裝。此外，學(xué)生還應(yīng)能在不同設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫中使用自己繪制的元件封裝。

項(xiàng)目十一：印刷電路板圖的自動(dòng)布局和手工布線。

通過此項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能手工繪制印刷電路板圖，能對(duì)繪制好的導(dǎo)線進(jìn)行編輯，且能改變導(dǎo)線的拐彎模式，能改變字符串的位置和方向，能放置填充，能放置多邊形平面填充（即覆銅），能進(jìn)行補(bǔ)淚滴操作，能進(jìn)行對(duì)象的排列與對(duì)齊，能通過兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)文件進(jìn)行電氣檢查。

項(xiàng)目十二：綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)。

基于TDA2030的單聲道功放的PCB設(shè)計(jì)和制作本項(xiàng)目是一個(gè)綜合性的貫穿項(xiàng)目。

通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步掌握運(yùn)用Protel99se軟件設(shè)計(jì)電子電路圖的能力。學(xué)生應(yīng)首先打開Protel99se軟件，按照要求繪制好原理圖之后，就要著手對(duì)元器件進(jìn)行編號(hào)，填寫相應(yīng)的PCB封裝代碼，對(duì)于一些特殊的器件，要建立自己的PCB封裝庫，設(shè)計(jì)出相對(duì)應(yīng)的合適的封裝。把PCB封裝全部做好之后，根據(jù)原理圖更新PCB圖，如果沒有錯(cuò)誤，就可以布局布線了，如果有錯(cuò)誤，再修改PCB封裝，重新更新PCB圖。在這里，我們一般采用手工布局和手工布線。把PCB圖設(shè)計(jì)好之后，在實(shí)驗(yàn)室里我們可以利用三氯化鐵腐蝕法做出印刷電路板，然后打孔，焊接，調(diào)試，裝機(jī)。

2 結(jié)語

自《電子CAD》課程經(jīng)過課改實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)踐以來，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大有提高，經(jīng)過一段時(shí)間的辛苦學(xué)習(xí)，但最后學(xué)生在實(shí)訓(xùn)室獨(dú)立做出自己的PCB板后，那種小有學(xué)習(xí)成就感的喜悅表情證明以前所有的辛苦學(xué)習(xí)都是值得的。不僅如此，一部分學(xué)生在掌握Protel99se軟件的使用技術(shù)后，又去圖書館借了有關(guān)Protel DXP軟件操作使用的書籍自己去延伸學(xué)習(xí)。這些都是難能可貴的學(xué)習(xí)現(xiàn)象，也只有這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性被激發(fā)出來，教師的教學(xué)也就變得簡單而順利了，也只有這樣，學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)才會(huì)得到很大的提高。

參考文獻(xiàn)

[1] 及力.電子CAD實(shí)訓(xùn)報(bào)告[M].北京郵電大學(xué)出版社出版，2010.

[2] 高鵬，安濤.電路設(shè)計(jì)與制板protel99入門和提高[M].人民郵電出版社，2000.endprint