Protel 99SE教学研究与实践

2013-03-28青岛黄海学院赵庆伟

电子世界 2013年1期

青岛黄海学院赵庆伟

Protel是一款全32位的电路板设计软件。使用该软件设计者可以容易地设计电路原理图、画元件图、设计电路板、画元件封装图和电路仿真，是业内人士首选的电路板设计工具。但是在平时的教学过程中发现，由于学生对软件的不熟悉，在学习使用Protel进行原理图和电路板的设计时常会出现很多问题，Protel在设计过程当中是环环相扣的，上一步操作过程的失误，直接会影响下一步操作的顺利进行。如果问题不能及时的发现和处理，则设计工作很难圆满完成。现从学生使用Protel 99 SE进行原理图和PCB板设计过程中常遇到的问题着手，进行相关教学研究与实践，使学生能在较短的时间内熟练掌握Protel的基本操作。

1.教学研究内容

1.1 电路原理图设计

设置原理图的设计环境。设计环境对画原理图影响很大，在画原理图之前应该把设计环境设置好。工作环境设置是使用design/options和tool/preference菜单进行的。画原理图环境的设置主要包括图纸大小、捕捉栅格、电气栅格、模板设置等。在原理图设计部分中应提醒学生注意以下几点：（1）导线的绘制。在此环节当中，学生最常犯以下错误：一是用直线（Line）代替导线（Wire）；如果用直线代替导线。虽然从原理图上看不出明显的错误，但是，经过电器规则检查就会出现错误提示。这是因为直线没有电器连接属性，只对原理图起修饰和说明的作用。而导线具有电器连接属性。表示两个元件之间有电气连接。两者不能相互取代。另外，从颜色上也能区分直线和导线。直线的颜色为浅蓝色，而导线的颜色为深蓝色。二是导线的端点未与元件管脚的端点正确连接，学生在初学的过程当中，最容易犯的错误就是导线和元件的管脚部分相互重叠。这样在管脚处就会出现两个电气节点。而这是在正常情况下不允许出现的。（2）合理利用热键，提高画图效率。比如Z+A：表示所画对象全部显示。Z+S：表示以最佳比例显示图纸。X+A：取消当前选择。掌握这些热键，画图能起到事半功倍的效果。

1.2 建立网络表

网络表文件是原理图的文本表达方式，是原理图与电路板图之间的桥梁。在平时的教学过程当中发现。绝大部分的学生都不会从网络表看自己所画原理图的正误。为了后面电路板的制作，学生必须学会通过网络表判断元件放置、连接是否正确。从直观上来说。网络表是由若干个中括号和小括号组成的。每一个中括号都是和原理图中的元器件一一对应的。它里面包含了所画元器件的“名称”“封装”“元件参数”等信息。小括号描述的是原理图中所有的网络信息。以及各个元件的的各个管脚的连接情况。知道了网络表的结构，就可以在文本编辑器中编辑网络表，例如常见的封装名错误，可以降它改正，若原理图引脚号与封装焊盘号不一致，也可以将它改正。

1.3 PCB板设计

PCB板的设计是protle这门课程中的重点和难点，在这个环节当中，教学的重点需要放在网络表的调入上。尤其需要注意二极管管脚号和封装焊盘号不对应的情况。

由于二极管元件D1的管脚号是1和2，而封装DO-41的焊盘号是A和K，所以在调入网络表的时候会出现Node not found的错误。

更改错误：首先在原理图中双击二极管D1，然后在弹出的属性对话框中，选择Hidden Pins前的小方框，关闭属性对话框后，就可以看见二极管的管脚号显示出来，确认管脚号和二极管阴极和阳极之间的关系。将当前窗口切换到电路板图（用图纸上的标签），在封装库管理器中选择International Recitifiers库，再在库中找到DO-41封装，单击管理器中的Edit按钮，屏幕被切换到元件封装编辑窗口，并显示二极管的封装，双击焊盘，将焊盘号A改为1，K改为2。存盘后，再调用网络表，若是在网络表调用窗口底部的状态条显示：All Macros Validated，就说明没有错误了，可以单击Execute按钮，将元件和它们的连接关系调入电路板图中。否则，还需要找错误，直到所有错误都改正。

2.教学实践过程

在Protel电器绘图课程的教学过程中，结合我学院实际情况，从课程教学设计的方法和手段上进行探索，以“学生为中心”进行教学实践。

2.1 教师精讲

首先控制学生的电脑，显示教师用机的屏幕。将画图中需要注意的问题，一一给学生演示，采用经典实例。让学生直观的对画图过程有所了解。打消学生对画图的恐惧感和神秘感。这样配合老师的讲解，就能初步掌握画图的要领。通过精讲，学生基本能掌握画图的步骤、方法、技巧。这种人机结合的方法。取得了比较好的教学效果。

2.2 学生勤练

结合课本和老师的讲解，让学生对经典实例重新绘制。在此环节最直接最有效的方法就是让学生重复老师刚才讲解的实例。这样前后有对比，学生更容易理解和掌握。由于讲解的是经典的实例，典型的画图技巧和容易出错的点里面都有涉及。学生通过勤练。画图水平自然而然就得到提高。

3.教学实践方式

3.1 分类教学，提高学习信心

结合我院的实际情况来说，学生的水平参差不齐。有些学生掌握理解能力较强，有些需要经过很多遍的讲解才能掌握，鉴于此种情况，教学需要分开进行：①在统讲过程中，尽可能多的讲授画图技巧及注意事项。给学习能力强的学生提供充足的知识量。②在独立练习的阶段，可以将对知识点掌握不是很扎实的同学分成小组，由学生提出问题，有针对性的进行讲解，一般以六人一组为宜。