2024年4月24日发(作者：)
目 录
目 录............................................................................................................................................... 1
第一部分 应用电子技术实训教学大纲，要求与实训资源简介 ................................................. 4
1.1应用电子技术实训教学大纲 ............................................................................................. 4
1.2实训内容与学时分配 ......................................................................................................... 5
1.3实训安排与考核方式 ......................................................................................................... 6
第二部分 Altium Designer10电路设计实训入门 .......................................................................... 8
2.1 印制电路板与Protel概述 ................................................................................................ 8
2.1.1印制电路板设计流程 .............................................................................................. 8
2.2 原理图设计 ...................................................................................................................... 10
2.2.1 原理图设计步骤： ............................................................................................. 10
2.2.2 原理图设计具体操作流程 ................................................................................. 10
2.3 原理图库的建立 .............................................................................................................. 17
2.3.1 原理图库概述 ..................................................................................................... 17
2.3.2 编辑和建立元件库 ............................................................................................... 17
2.4 创建PCB元器件封装 ................................................................................................... 23
2.4.1元器件封装概述 .................................................................................................... 23
2.4.2 创建封装库大体流程 ........................................................................................... 24
2.4.3 绘制PCB封装库具体步骤和操作 ...................................................................... 24
2.5 PCB设计 ........................................................................................................................ 33
2.5.1 重要的概念和规则 ............................................................................................... 33
2.5.2 PCB设计流程 ........................................................................................................ 34
2.5.3详细设计步骤和操作 ............................................................................................ 34
2.6 实训项目 .......................................................................................................................... 40
2.6.1 任务分析 ............................................................................................................... 40
2.6.2 任务实施 ............................................................................................................... 42
第三部分 PCB板基础知识、布局原则、布线技巧、设计规则 ................................................ 71
3.1 PCB板基础知识 ............................................................................................................... 71
3.2 PCB板布局原则 .................................................................................. 错误!未定义书签。
3.3 PCB板布线原则 ............................................................................................................... 73
3.4 Alitum Designer的PCB板布线规则 ................................................................................ 74
第四部分 自制电路板实训入门 ................................................................................................... 77
4.1 自制电路板最常用方法及工具介绍 ............................................................................ 77
4.2 描绘法自制电路板 .......................................................................................................... 81
4.3感光板法制作电路板(图解说明全过程) ........................................... 错误!未定义书签。
4.4 热转印法制作电路板 ......................................................................... 错误!未定义书签。
4.5丝网印法制作电路板(图解说明全过程) ........................................... 错误!未定义书签。
4.6 感光干膜法制作电路板 ..................................................................... 错误!未定义书签。
第五部分 PCB线路板雕刻机系统实训入门 .................................................. 错误!未定义书签。
5.1 PCB线路板雕刻机概述 .................................................................... 错误!未定义书签。
5.2 雕刻机的使用 ................................................................................... 错误!未定义书签。
5.2.1 如何生成加工文件 .................................................................. 错误!未定义书签。
5.2.2 硬件使用说明 ........................................................................ 错误!未定义书签。
5.2.3 软件使用功能介绍 .................................................................. 错误!未定义书签。
5.3 线路板制作操作步骤 ....................................................................... 错误!未定义书签。
第六部分电路板抄板入门 ................................................................................ 错误!未定义书签。
6.1 PCB抄板 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
6.1.1概述 ........................................................................................... 错误!未定义书签。
6.1.2抄板步骤 ................................................................................... 错误!未定义书签。
6.2 BOM清单的制作................................................................................. 错误!未定义书签。
6.3 PCB反推原理图 .................................................................................. 错误!未定义书签。
第七部分 实训项目 .......................................................................................... 错误!未定义书签。
实训一 PCB焊接技术 ............................................................................. 错误!未定义书签。
实训二 AD绘制原理图 ............................................................................ 错误!未定义书签。
实训三 AD绘制PCB图 ............................................................................ 错误!未定义书签。
实训四 刀刻法（描绘法）制作PCB板.................................................. 错误!未定义书签。
实训五 热转印法印制PCB板 ................................................................. 错误!未定义书签。
实训六 雕刻机印制PCB板 ..................................................................... 错误!未定义书签。
实训七 产品装配与调试 .......................................................................... 错误!未定义书签。
实训八 PCB抄板 ...................................................................................... 错误!未定义书签。
实训九 PCB抄板——反推原理图 .......................................................... 错误!未定义书签。
实训十 原理图与PCB的相互推演练习 ................................................. 错误!未定义书签。
实训十一 电子产品实训总结汇报 .......................................................... 错误!未定义书签。
第八部分 实训电路模块库 .............................................................................. 错误!未定义书签。
8.1 单片机电路模块 ................................................................................. 错误!未定义书签。
89S5X单片机模块 ...................................................................... 错误!未定义书签。
单片机模块 ............................................................................. 错误!未定义书签。
32F103单片机模块 ................................................................. 错误!未定义书签。
4. EPM240可编程数字逻辑模块 ..................................................... 错误!未定义书签。
8.2 传感器电路模块 ................................................................................. 错误!未定义书签。
1. 温湿度传感器模块 ....................................................................... 错误!未定义书签。
2. 火焰烟雾传感器模块 ................................................................... 错误!未定义书签。
3. 光敏传感器模块 ........................................................................... 错误!未定义书签。
4. 人体红外传感器模块 ................................................................................................ 86
5. 震动传感器模块 ........................................................................... 错误!未定义书签。
6. 超声波测距传感器模块 ............................................................... 错误!未定义书签。
7. RFID刷卡模块 ............................................................................... 错误!未定义书签。
8. 三轴加速度、三轴角速度、三轴磁阻传感器模块 ................... 错误!未定义书签。
9. 空气质量传感器模块 ................................................................... 错误!未定义书签。
10. 声音传感器模块 ......................................................................... 错误!未定义书签。
11. 电流传感器模块 ......................................................................... 错误!未定义书签。
12. 霍尔传感器模块 ......................................................................... 错误!未定义书签。
13. 颜色传感器模块 ......................................................................... 错误!未定义书签。
8.3 信号采集处理模块 ............................................................................. 错误!未定义书签。
1. 高速AD采集模块 ........................................................................ 错误!未定义书签。
2. 高速DA转换模块 ........................................................................ 错误!未定义书签。
8.4 通信接口模块 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
1. RS232串口模块 ............................................................................. 错误!未定义书签。
2. RS485总线模块 ............................................................................. 错误!未定义书签。
3. USB接口模块 ................................................................................ 错误!未定义书签。
4. CAN总线模块 ................................................................................ 错误!未定义书签。
5. NRF24L01无线通信模块 .............................................................. 错误!未定义书签。
6. 蓝牙通信模块 ............................................................................... 错误!未定义书签。
7. WIFI通信模块 ............................................................................... 错误!未定义书签。
8. ZIGBEE模块 ................................................................................... 错误!未定义书签。
9. GSM/GPRS通信模块 ..................................................................... 错误!未定义书签。
8.5 执行器件模块 ..................................................................................... 错误!未定义书签。
1. 直流电机模块 ............................................................................... 错误!未定义书签。
2. 步进电机模块 ............................................................................... 错误!未定义书签。
3. 继电器控制模块 ........................................................................... 错误!未定义书签。
8.6 人机交互接口模块 ............................................................................. 错误!未定义书签。
1. 键盘模块 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
2. 旋转编码开关模块 ....................................................................... 错误!未定义书签。
3. 数码管模块 ................................................................................... 错误!未定义书签。
4. 点阵液晶模块 ............................................................................... 错误!未定义书签。
5. 流水灯与交通灯模块 ................................................................... 错误!未定义书签。
8.7 其他模块 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
1. 时钟与存储器模块 ....................................................................... 错误!未定义书签。
第一部分 应用电子技术实训教学大纲，要
求与实训资源简介
1.1应用电子技术实训教学大纲
《应用电子技术实训》教学大纲
课程名称：应用电子技术实训 学 分： 3
课 时：3周 开课学期：第六学期
适用专业：电子信息工程、电子信息科学与技术
一、实习的性质、目的和任务
“应用电子技术实训”是面向全院电子信息类专业开设的专业实践课程。本课程坚持以教
师为主导，学生为主体，强化对学生动手能力的训练与工程素质的培养。本课程结合真实电
子产品、电路板的制作，强化动手操作能力等基本功以及知识的培养，通过本课程实现对学
生操作动手能力、工程实践能力、创新思维以及安全、环保、质量、效益、团队等工程意识
和科学作风的培养。要求学生以工人、工程师等身份接受训练与考核，掌握产品制作、成本
估算、产品推广等能力。
二、实训内容及基本要求
选择合适的实训产品，实训产品力求完整、实用、低廉、时尚、难易适中。操作训练强
调规范、安全，符合行业标准。基础训练结合先进技术与行业主流工艺。
实训内容（详细列出实验或实践项目名称和学时）
1. 实训一 PCB焊接技术 5学时
2. 实训二 AD绘制原理图 5学时
3. 实训三 AD绘制PCB图 5学时
4. 实训四 刀刻法（描绘法）制作PCB板 5学时
5. 实训五 热转印法印制PCB板 5学时
6. 实训六 雕刻机印制PCB板 5学时
7. 实训七 产品装配与调试 5学时
8. 实训八 PCB抄板 5学时
9
. 实训九 PCB抄板——反推原理图 5学时
10.实训十 原理图与PCB的相互推演练习 5学时
11. 实训十一 电子产品实训总结汇报 4学时
三、实习方式及时间安排
实训方式以20人左右为一组集中实训为宜，每班可集中全天实训，每半天按5学时计，
需要5.5天完成。
四、考核及实习报告
（一）考核
最终成绩（五级制）=测试成绩（百分制）70%+报告成绩（百分制）30%。
（二）实习报告
实训完成后，学生要根据实训整个环节，做一份完整的实训报告，报告的内容包括：目
的、设备、过程、总结等内容。
五、教材、指导书及主要参考书
以自编指导书为主。
六、其他说明
具体执行时，任课教师可以根据具体情况适当灵活调整。
1.2实训内容与学时分配
一、实训内容
1. PCB焊接技术
1）、电子制作常用工具认识与介绍
2）、焊接材料的认识
3）、手工焊接的操作手法
4）、手工焊接的五大步骤与工艺要求
5）、焊接缺陷及焊接检验
6）、拆焊的注意事项
2. AD绘制原理图
1）、熟悉电路工作原理及其芯片功能
2）、熟悉Aultuim Designer绘图环境和掌握各基本界面的功能和操作方法
3）、掌握利用Aultuim Designer绘制原理图并学会制作元器件
二、学时分配
章次 内容
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
PCB焊接技术
AD绘制原理图
AD绘制PCB图
刀刻法印制PCB板
热转印法印制PCB板
雕刻机印制PCB板
产品装配与调试
PCB抄板
PCB抄板——反推原理图
原理图与PCB的相互推演
电子产品实训总结汇报
总学时
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
4
54
讲授
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11
实操
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
3
43
备注
总时
1.3实训安排与考核方式
一、实训安排
表一
电子工程学院2013级应用电子技术实训开课安排表
序
号
班级 人数 周次 日期安排 上课时间 地点
指导老
师
指导老
师
上午
8:00-12:00 1#实验楼
下午
14:00-18:00
上午
8:00-12:00 1#实验楼
下午
14:00-18:00
上午
8:00-12:00 1#实验楼
下午
14:00-18:00
上午
8:00-12:00 1#实验楼
下午
14:00-18:00
-A308
-A308
-A306
-A306
1
电子信息
工程13(1)
11-12周周六、日
39 11--13 全天，13周周六上
午，周日全天
吴琰 徐锋
2
电子信息
工程13(2)
14-15周周六、日
42 14--16 全天，16周周六上
午，周日全天
11周周六下午，周
37 11--13
日全天，12-13周
周一下午，周六下
午，周日全天
14-15周，周日全
吴琰 王丽
电子信息
3 科学与技
术13(1)
王宜
结
刘云
电子信息
4 科学与技
术13(2)
34
天，16周周六下
14--17 午，周日全天，17
周周四，周六下午，
周日全天。
王健 井田
合 计 152
二、教学方法与考核方式
1、 采取理论与实践相结合的方法，以使学生学以致用，提高动手能力。
2、 在实践过程中采取指导的形式来解决学生在实操过程中出现的问题。
3、 考核总评采用5分制考核方式（优秀、良好、中等、及格、不及格）其中优
秀为90-100分，良好为80-89分，中等为70-79分，及格为60-69分，不及格为
低于60分。主要考核学生的出勤情况、学习态度、制造过程、产品调试结果、
实训报告。
第二部分 Altium Designer10电路设计实训
入门
2.1 印制电路板与Protel概述
随着电子技术的飞速发展和印制电路板加工工艺不断提高，大规模和超大规
模集成电路的不断涌现，现代电子线路系统已经变得非常复杂。同时电子产品有
在向小型化发展，在更小的空间内实现更复杂的电路功能，正因为如此，对印制
电路板的设计和制作要求也越来越高。快速、准确的完成电路板的设计对电子线
路工作者而言是一个挑战，同时也对设计工具提出了更高要求，像Cadence、
PowerPCB以及Protel等电子线路辅助设计软件应运而生。其中Protel在国内使
用最为广泛。本书所有讲解均使用Altium Designer Release 10（Protel新版本）。
2.1.1印制电路板设计流程
用Altium Designer Release 10绘制印制电路板的流程图如图2.1-1所示。
开始
新建工程（项目文件）
新建原理图文件
设置工作环境
放置元件
生成网络表
创建PCB
原理图的布线
原理图电气检查
否
是否合格？
是
编译和调整
布线及其调整
元件布局及其调整
规划PCB
加载元件封装
加载网络表
设置布线规则
结束
电气规则检查
图2.1-1 电路板绘制流程图
保存并打印输出
生成报表文件
2.2 原理图设计
2.2.1 原理图设计步骤：
原理图设计过程如下图2.2-1所示。
开始
放置元件；调整元
件位置；对名称、
封装进行定义和设
通过导线或网络
标号将元件联接
起来
通过项目编译，
完成错误检查
新建原理图文件
设置图纸大
小以及颜色
设置工作环境
放置元件
原理图的布线
修改和
调整错
误
原理图电气检查
是否合格？
编译和调整
生成网络表
存盘和报表输出
结束
图2.2-1 原理图设计流程
2.2.2 原理图设计具体操作流程
（说明：以设计“两级放大电路”为例，电路原理图如图2.2-2所示）
注意：建议先建立好PCB工程（项目）文件后再进行原理图的绘制工作，
原理图文件需加载到项目文件中，且保存到同一文件夹下。
2.2-2 两级放大电路
（1）创建PCB工程（项目文件）
启动Protel DXP后，选择菜单【File】/【New】/【Project】/【PCB Project】
命令；完成后如图2.2-3所示。
图2.2-3 新建工程后
（2）保存PCB项目（工程）文件
选择【File】/【Save Project】菜单命令，弹出保存对话框【Save
[PCB_]AS…】对话框如图2.2-4所示；选择保存路径后在【文件
名】栏内输入新文件名保存到自己自己建立的文件夹中。
（3）创建原理图文件
注意：在新建的PCB项目（工程）下新建原理图文件
在新建的PCB项目（工程）下，选择菜单【File】/【New】/【Schematic】
命令；完成后如图2.2-5所示。
（4）保存原理图文件
选择【File】【Save】/菜单命令，弹出保存对话框【Save []AS…】
对话框如图2.2-6所示；选择保存路径后在【文件名】栏内输入新文件名保存到
自己建立的文件夹中。
图2..2-4 保存工程文件 图2.2-5 新建原理图
（5）设置工作环境
注意：建议初学者保持默认，暂时不需要设置，等到一定水平后再进行设置。
选择【Design】/【Document Options…】菜单命令，在系统弹出的【Document
Options】中进行设置。
图2.2-6保存原理图文件
（6）放置元件
注意：在放置元件之前需要加载所需要的库（系统库或者自己建立的库）。
方法一：安装库文件的方式放置
如果知道自己所需要的元
件在哪一个库，则只需要直接
将该库加载，具体加载方法如
下：
选择【Design】/
【Add/Remove library…】菜单
命令，弹出【Available Library】
对话框，如图2.2-7所示；单
击安装找到库文件即可。
图2.2-7 安装库文件
方法二：搜索元件方式放置
在我们不知道某个需要用的元件在哪一个库的情况下，可以采用搜索元件的
方式进行元件放置。具体操作如下：选择【Place】【/Part…】菜单命令，弹出【Place
Part】对话框如图2.2-8所示。
图2.2-8 放置元器件
接着选择【Choose】，弹出【Browse Librarys】对话框如图2.2-9所示。单击
【Find】进行查找。
图2.2-9 浏览元器件
单击【Find】后弹出【Librarys Search】对话框如图2.2-10所示；
图2.2-10查找元器件
设置完成后单击【Search】，弹出如图2.2-11所示的对话框。
图2.2-11 查找元器件列表
选中所需的元件后单击【OK】后操作如图2.2-12所示：
图2.2-12 放置元器件
此时元件就粘到了鼠标上，如图：
置元件。
方法三：自己建立元件库
具体建库步骤参见原理图库的建立一章。
添加元件同方法一，不在赘述。
，单击鼠标左键即可放
注意：在放置好元件后需要对元件的位置、名字、封装、序号等进行修改和定义。
（除元件位之外其他修改也可以放到布线以后再进行）
元件属性修改方法如下：
在元件上双击鼠标左键，弹出【Properties for Schematic Component in Sheet[原
封装修改过程如下：
如图2.2-13所示对话框中选择Footprint，进行单击，过程如图2.2-14所示。
理图文件名]】对话框，属性修改如图2.2-13所示。
图2.2-13 元器件属性
图2.2-14 封装修改过程
（7）原理图布线
在放好元件位置后即可对原理图进行布线操作。
选择【Place】/【Wire】工具菜单，此时将带十字型的光标放到元件引脚位
置单击鼠标左键即可进行连线（
注意拉线过程不应一直按住鼠标左键不放
），将
导线拉到另一引脚上单击鼠标左键即放完一根导线，放置完导线单击右键或者
【Esc】键结束放置。
选择【Place】菜单命令，里面的操作和【Wire】类似。具体功能自己下来查
阅。（注意：【Place】里面的工具基本上都要求会用）。
（8）原理图电气规则检查
选择【Project】/【Compile PCB Project[工程名]】；若无错误提示，即通过电
器规则检查，如有错误，则需找到错误位置进行修改调整。（注：电气检查规则
建议初学者不要更改，待熟练后在更改）
（9）生成网络表
通过编译后，即可进行网络表生成。
选择【Design】/【Netlist for Project】/【Protel】菜单命令。
选择【File】/【Save】（或者【Save As…】）；
（10）保存输出
2.3 原理图库的建立
在Protel中，并不是所有元件在库中都能找到，或者能找到但与实习元件引
脚标号不一致，或者元件库里面的元件的符号大小或者引脚的距离与原理图不匹
配等等，因此需要对找不到的库或者某些元件重新进行绘制，以完成电路的绘制。
2.3.1 原理图库概述
（1）原理图元件组成
标识图：提示元件功能，无电气特性。
原理图元件
引脚：是元件的核心。有电气特性。
（2）建立新原理图元件的方法
1) 在原有的库中编辑修改；
2) 自己重新建立库文件（本次学习主要以第二种方法为主）；
2.3.2 编辑和建立元件库
(一) 编辑元件库
此方法请同学们自己下来查阅相关资料进行操作，或者到基本掌握该软件的
应用后作为高级工具来进行学习。
(二)自建元件库及其制作元件
(1) 自建元件库及其制作元件总体流程如图2.3-1所示。
图2.3-1元件库建立流程图
(2)具体操作步骤
1）新建原理图元件库
新建：选择【File】/【New】/【library】/【Schematic】菜单命令；完成后如
图2.3-2所示：
图2.3-2新建原理图库
保存：选择【File】/【Save】菜单命令；弹出【Save []As…】
对话框。选择保存路径，如图2.3-3所示：
图2.3-3 保存原理图库
2）为库文件添加元件
单击打开【SCH Library】面板，如图2.3-4所示。此时可以在右边的工作区
进行元件绘制；建立第二个以上元件时，选择【Tools】/【New Component】菜
单命令，弹出对话框如图2.3-5所示，确定后即可在右边的工作区内绘制元件。
图2.3-4 SCH Library面板
图2.3-5 添加新元件
3）绘制元件外形
库元件的外形一般由直线、圆弧、椭圆弧、椭圆、矩形和多边形等组成，系
统也在其设计环境下提供了丰富的绘图工具。要想灵活、快速地绘制出自己所需
要的元件外形，就必须熟练掌握各种绘图工具的用法。具体操作方法请自己下来
后研究。
选择【Place】菜单，可以绘制各种图形。
4）为元件添加引脚
选择【Place】/【Pin】菜单命令，光标变为十字形状，并带有一个引脚符号，
此时按下【Tab】键，弹出如图2.3-6所示的元件【Pin Properties】对话框，可以
修改引脚参数，移动光标，使引脚符号上远离光标的一端（即非电气热点端）与
元件外形的边线对齐，然后单击，即可放置一个引脚。
图2.3-6 元件引脚属性对话框
5）定义元件属性
绘制好元件后，还需要描述元件的整体特性，如默认标识、描述、PCB封装
等。
打开库文件面板，在元件栏选中某个元件，然后单击【Edit】按钮，或者直
接双击某个元件，可以打开【Library Component Properties】对话框，利用此对
话框可以为元件定义各种属性。如图2.3-7所示。
图2.3-7 元件属性对话框
6）元件报表与错误检查
元件报表中列出了当前元件库中选中的某个元件的详细信息，如元件名称、
子部件个数、元件组名称以及元件个引脚的详细信息等。
A 元件报表生成方法如下：
打开原理图元件库 在【SCH Library】面板上选中需要生成元件报
表的元件（如图2.3-8所示） 选择【Reports】/【Component】。
图2.3-8 选择库里面的元器件
B 元件规则检查报告
元件规则检查报告的功能是检查元件库中的元件是否有错，并将有
错的元件罗列出来，知名错误的原因。具体操作方法如下：
打开原理图元件库 选择【Reports】/【Component Rule Check…】
弹出【Library Component Rule Check】对话框，在该对话框中设置规则
检查属性。如图2.3-9所示。
图2.3-9 设计规则检查
设置完成后单击【OK】，生成元件规则检查报告如图2.3-10所示：
图2.3-10 元器件规则检查
到此，元件库操作完毕。
2.4 创建PCB元器件封装
由于新器件、和特殊器件的出现，某些器件导致在Protel DXP集成库中没有
办法找到，因此就需要手工创建元器件的封装。
2.4.1元器件封装概述
元器件封装只是元器件的外观和焊点的位置，纯粹的元器件封装只是空间
的概念，因此不同的元器件可以共用一个封装，不同元器件也可以有不同的元件
封装，所以在画PCB时，不仅需要知道元器件的名称，还要知道元器件的封装。
（一） 元件封装的分类
大体可以分为两大类：双列直插式（DIP）元件封装和表面贴式（STM）元
件封装。双列直插式元器件实物图和封装图如图2.4-1和2.4-2所示。
图2.4-1 双列直插式元器件实物图 图2.4-2双列直插式元器件封装图
表面粘贴式元件实物图和封装图如图2.4-3和2.4-4所示。
图2.4-3 表面粘贴式元件实物图 图2.4-4表面粘贴式元件封装图
（二）元器件的封装编号
元器件封装的编号一般为元器件类型加上焊点距离（焊点数）在加上元器件
外形尺寸，可以根据元器件外形编号来判断元器件包装规格。比如AXAIL0.4表
示此元件的包装为轴状的，两焊点间的距离为400mil。DIP16表示双排引脚的元
器件封装，两排共16个引脚。RB.2/.4表示极性电容的器件封装，引脚间距为
200mil，元器件脚间距离为400mil。
2.4.2 创建封装库大体流程
创建封装库的大体流程如下如图2.4-5所示。
开始
新建PCB库文件
添加新元件
放置焊盘
绘制新元件
绘制器件外观
存盘保存
结束
图2.4-5创建封装库的大体流程图
2.4.3 绘制PCB封装库具体步骤和操作
（一） 手工创建元件库（方法一）
（要求：创建一个如图所示双列直插式8脚元
器件封装，脚间距2.54mm,引脚宽7.62mm。如图
2.4-6所示）
图2.4-6 DIP-8封装
（1）新建PCB元件库
执行菜单命令【File】/【New】/【Library】/【PCB Library】，打开PCB元器
件封装库编辑器。执行菜单命令【Flie】【Save As…】，将新建立的库命名为
。过程如图2.4-7所示。
图2.4-7 新建PCB库过程
（2）设置图纸参数
执行菜单命令【Tools】/【Library Opinions…】，弹出【Board Opinions[mil]】
对话框，如图2.4-8所示。
图
2.4-8
设置图纸参数
建议：初学者不需要设置该参数，保持默认即可。
如果默认单位mil不习惯，可用快捷方式转换单位（mil—mm），即按下键盘
上的Q键即可转换。
（3） 添加新元件
NO.1 在新建的库文件中，选择【PCB Library】标签，双击【Component】列
表中的【PCBComponent_1】，弹出【PCB Library Component】对话框，在【name】
处输入要建立元件封装的名称；在【Height】处输入元件的实际高度后确认。过
程如
图
2.4-9所示。
图2.4-9 添加新元件过程
NO.2 如果该库中已经存在有元件，则：
执行菜单命令【Tools】/【New Black Component】，如图2.4-10示。接着选
择【PCB Library】标签，双击【Component】列表中的【PCBComponent_1】，弹
出【PCB Library Component】对话框，在【name】处输入要建立元件封装的名
称；在【Height】处输入元件的实际高度。
图2.4-10 新建新元件
（4）放置焊盘
执行菜单命令【Place】/【Pad】（或者单击绘图工具栏的按钮），此时光标
会变成十字形状，且光标的中间会粘浮着一个焊盘，移动到合适的位置（一般将
1号焊盘放置在原点[0,0]上]），单击鼠标左键将其定位，过程如图2.4-11所示。
图2.4-11 放置焊盘过程
（5）绘制元件外形
通过工作层面切换到顶层丝印层，（即【TOP-Overlay】层），执行菜单命令
【Place】/【Line】，此时光标会变为十字形状，移动鼠标指针到合适的位置，单
击鼠标左键确定元件封装外形轮廓的起点，到一定的位置再单击鼠标左键即可放
置一条轮廓，以同样的方法只到画完位置。执行菜单命令【Place】/【Arc】可放
置圆弧。绘制完成后如图2.4-12所示。
图2.4-12 绘制完成后的元件
（6）设定器件的参考原点
执行菜单命令【Edit】/【Set Reference】/【Pin 1】，元器件的参考点一般选
择1脚。
操作提示：在绘制焊盘或者元件外形时，可以不断的重新设定原点的位置以
方便画图。操作为：【Edit】/【Set Reference】/【Location】，此时移动鼠标到所
需要的新原点处单击鼠标左键即可。
（二） 利用向导创建元件库（方法二）
在本软件中，提供的元器件封装向导允许用户预先定义设计规则，根据这些
规则，元器件封装库编辑器可以自动的生成新的元器件封装。
（1）利用向导创建直插式元件封装
Step1：在PCB元件库编辑器编辑状态下，执行菜单命令【Tools】【/Component
Wizard…】，2.4-13所示，弹出【Component Wizard】界面，进入元件库封装向导，
如图2.4-14所示；
Step2：单击“下一步”按钮，在弹出的对话框中元器件封装外形和计量单位，
如图2.4-15所示；
Step3：单击“下一步”按钮，设置焊盘尺寸，如图2.4-16所示；
Step4：单击“下一步”按钮，设置焊盘位置，如图2.4-17所示；
Step5：单击“下一步”按钮，设置元器件轮廓线宽，如图2.4-18所示；
Step6：单击“下一步”按钮，设置元器件引脚数量，如图2.4-19所示；
Step7：单击“下一步”按钮，设置元器件名称，如图2.4-20所示；
Step8：单击“下一步”按钮，点击“Finish”完成向导，如图2.4-21所示；
Step9：选择菜单命令【Reports】/【Component Rule Chick】，检查是否存在
错误。
绘制完成后的封装如图2.4-22所示。
图2.4-13 新建元器件
图2.4-14 新建元器件向导
图2.4-15 选择元器件外形和单位 图2.4-16 设置焊盘大小
图2.4-17 设置焊盘间距 图2.4-18 设置外形线宽
图2.4-19 设置焊盘数量 图2.4-20 设置元器件名字
图2.4-21 结束向导 图2.4-22 绘制完成的封装
接着运行元件设计规则检查，选择菜单命令【Reports】/【Component Rule
Chick】，检查是否存在错误。
（2）利用向导创建表面贴片式（IPC）元件封装
在PCB元件库编辑器编辑状态下，执行菜单命令【Tools】/【IPC Component
Footprint Wizard…】，如图2.4-23所示，弹出【IPC Component Footprint Wizard】
界面，进入元件库封装向导，如图2.4-24所示；
图2.4-23 利用向导创建IPC元器件封装
图2.4-24
IPC Component Footprint Wizard
接下来的过程大体同利用向导创建直插式元件封装过程，不在赘述。
2.5 PCB设计
PCB（Printed Circuit Board，印制电路板），是通过在绝缘程度非常高的集采
上覆盖上一层导电性良好的铜膜，采用刻蚀工艺，根据PCB的设计在敷铜板上
京腐蚀后保留铜膜形成电气导线，一般在导线上再附上一层薄的绝缘层，并钻出
安装定位孔、焊盘和过孔，适当剪裁后供装配使用。
2.5.1 重要的概念和规则
（1）元件布局：
元件布局不仅影响PCB的美观，而且还影响电路的性能。在元件布局时应
注意一下几点：
1）先布放关键元器件（如单片机、DSP、存储器等），然后按照地址线和数
据线的走向布放其他元件。
2）高频元器件引脚引出的导线应尽量短些，以减少对其他元件及其电路的
影响。
3）模拟电路模块与数字电路模块应分开布置，不要混合在一起。
4）带强电的元件与其他元件距离尽量要远，并布放在调试时不易触碰的地
方。
5）对于重量较大的元器件，安装到PCB上要安装一个支架固定，防止元件
脱落。
6）对于一些严重发热的元件，必须安装散热片。
7）电位器、可变电容等元件应布放在便于调试的地方。
（2）PCB布线：
布线时应遵循以下基本原则。
1）输入端导线与输出端导线应尽量避免平行布线，以免发生耦合。
2）在布线允许的情况下，导线的宽度尽量取大些，一般不低于10mil。
3）导线的最小间距是由线间绝缘电阻和击穿电压决定的，在允许布线的范
围内应尽量大些，一般不小于12mil。
4）微处理器芯片的数据线和地址线应尽量平行布线。
5）布线时尽量少转弯，若需要转弯，一般取45度走向或圆弧形。在高频电
路中，拐弯时不能取直角或锐角，以防止高频信号在导线拐弯时发生信号反射现
象。
6）电源线和地线的宽度要大于信号线的宽度。
2.5.2 PCB设计流程
PCB设计流程图如图2.5-1所示。
新建工程
绘制原理图
创建PCB
规划PCB
加载元件封装
加载网络表
元件布局及其调整
设置布线规则
布线及其调整
电气规则检查
生成报表文件
保存并打印输出
图2.5-1 PCB设计流程图
设置电路板结构、
边框、尺寸、半层
等参数
2.5.3详细设计步骤和操作
（1）创建PCB工程（项目）文件
如果在原理图绘制阶段已经新建，则无需新建。启动Protel DXP后，选择菜
单【File】/【New】/【Project】/【PCB Project】命令。
（2）保存PCB工程（项目）文件
选择【File】/【Save Project】菜单命令，弹出保存对话框【Save
[PCB_]AS…】对话框；选择保存路径后在【文件名】栏内输入新
文件名保存到自己自己建立的文件夹中。
（3）绘制原理图
整个原理图绘制过程参见原理图设计部分。
（4）创建PCB文件文档
方法一：利用PCB向导创建PCB
（利用PCB向导设计一个带有PC-104 16位总线的PCB）
Step1：在PCB编辑器窗口左侧的工作面板上，单击左下角的【Files】标签，
打开【files】菜单。单击【Files】面板中的【New From Template】标题栏下的“PCB
Board Wizard”选项，如图2.5-2所示，启动PCB文件生成向导，弹出PCB向导
界面，如图2.5-3所示。
Step2：单击“下一步”按钮，在弹出的对话框中设置PCB采用的单位，如
图2.5-4所示。
Step3：单击“下一步”按钮，在弹出的对话框中根据需要选择的PCB轮廓
类型进行外形选择，如图2.5-5所示。
Step4：单击“下一步”按钮，在弹出的对话框中设置PCB层数，如图2.5-6
所示。
Step5：单击“下一步”按钮，在弹出的对话框中设置PCB过孔风格，如图
2.5-7所示。
Step6：单击“下一步”按钮，在弹出的对话框中选择PCB上安装的大多数
元件的封装类型和布线逻辑，如图2.5-8所示。
Step7：单击“下一步”按钮，在弹出的对话框中导线和过孔尺寸，如图2.5-9
所示。
Step8：单击“下一步”按钮，完成PCB向导设置，如图2.5-10所示。
Step9：单击“完成”按钮，结束设计向导，如图2.5-11所示。
Step10：选择菜单命令【File】/【Save】，保存到工程目录下面。
图2.5-2 File面板标签
图2.5-3 新建PCB向导 图2.5-4 选择单位
图2.5-5 选择元器件外形 图2.5-6 设置PCB板层
图2.5-7 选择过孔方式 图2.5-8 选择此电路板主要元件
图2.5-9 设置过孔大小 图2.5-10结束向导
方法二：使用菜单命令创建
1）通过原理图部分的介绍方法先创建好工程文件。
2）在创建好的工程文件中创建ＰＣＢ：选择【File】／【New】／【PCB】
菜单命令。
3） 保存PCB文件:选择【File】/【Save AS】菜单命令。
（5）规划PCB
1）板层设置
执行菜单命令：【Design】/【Layer Stack Manager】，在弹出的对话框中
进行设置，如图2.5-11所示。
图2.5-11 板层设置
2）工作面板的颜色和属性
执行【Design】/【Board Layer & Colors】菜单命令，在弹出的对话框中
进行设置，如图2.5-12所示。
3）PCB物理边框设置
单击工作窗口下面的Mechanical 1标签，切换到Mechanical 1工作层上，
如图2.5-13所示。
选择【Place】/【Line】菜单命令，根据自己的需要，绘制一个物理边框。
图2.5-12 板层颜色设置
图2.5-13 切换工作层
4） PCB布线框设置
单击工作窗口下面的标签，切换到Mechanical 1工作层上，
执行【Place】/【Line】菜单命令。根据物理边框的大小设置一个紧靠物理边
框的电气边界。
（6）导入网络表
激活PCB工作面板，执行【Design】【/Import Changes From[文件名].PCBDOC】
菜单命令。如图2.5-14所示。
图2.5-14 导入网络表
执行上述命令以后弹出的如图2.5-15所示的对话框，单击Validate Change是
变化生效。单击Execute Changes执行变化。
图2.5-15 导入网络表选项
（7）PCB设计规则设计
可以通过规则编辑器设置各种规则以方便后面的设计，如图2.5-16所示。
图2.5-16 规则设计对话框
（8）PCB布局
通过移动、旋转元器件，将元器件移动到电路板内合适的位置，使电路的布
局最合理。（同时注意删除器件盒）。（具体方法需要长期实践）
（9）PCB布线
调整好元件位置后即可进行PCB布线。
执行【Place】/【Interactive Routing】菜单命令，或者单击
结束布线。
图标，此时鼠
标上为十字形，在单盘处单击鼠标左键即可开始连线。连线完成后单击鼠标右键
2.6 实训项目
2.6.1
任务分析
STC89C51单片机最小系统原理如图2.6-1所示。此系统包含了线性稳压及其
保护电路、震荡电路、复位电路、发光二级管指示电路、单片机P0口上拉电路
以及4个10针插座。其中插座讲单片机个信号引出，可以扩展各种运用电路。
由于制作条件限制，本项目要求制作大小为60mm*80mm的单面电路板，电
源、地线宽1mm，其他线宽0.6mm，间距0.6mm。绘图时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、电解电容封装需也要自己绘制。
电路所用元件以及封装见下表2.6-1。
图2.6-1 STC89C51单片机最小系统原理图
表2.6-1 元器件列表
需要自制元器件封装的器件封装如图2.6-2—2.6-8所示。
图2.6-2 单片机插座 图2.6-3电容C1
图2.6-4电容C3 图2.6-5 电容C6
图2.6-6 LED灯D2 图2.6-7 微动开关S2
图2.6-8 晶振Y1
2.6.2 任务实施
（一） 新建项目
Step1：在电脑磁盘中建立一个名为“单片机”的文件夹；
Step2：打开Altium Designer Release 10，新建一个名为空项目。具体操作如
下：双击图标启动软件，选择菜单命令【File】/【New】/【Project】/【PCB Project】，
如图2.6-9所示。
图2.6-9 新建工程
Step3：保存工程文件到Step1中新建的文件夹，将其工程命名为“单片机最
小系统”。具体操作如下：选择菜单命令【File】/【Save Project As】，在弹出的
对话框中找到Step1中新建的文件夹，将文件名改为“单片机最小系统”。如图
2.6-10所示。
图2.6-10 保存工程
（二） 新建原理图文件
Step1：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2.6-11所示。
Step2：执行菜单命令【File】/【Save As】，在弹出的对话框中选择文件保存
路径，输入原理图文件名字“单片机最小系统”，保存到“单片机”的文件夹中。
保存完成后如图2.6-12所示。
图2.6-11 新建原理图 图2.6-12保存完成后的工程和原理图
（三） 设置图纸参数
Step1：执行菜单命令【Design】/【Document Opinion…】，在打开的对话框
中把图纸大小设置为A4，其他使用系统默认。如图2.6-13所示。
图2.6-13 设置图纸参数
（四） 制作理图库
（1）制作单片机原理图库
Step1：新建原理图库，执行菜单命令【File】/【New】
/【Library】/【Schematic Library】；
Step2：保存原理图库，执行菜单命令【File】【/Save As】，
保存到“单片机”的文件夹里面，将库名字修改为
。
Step3：单击面板标签SCH Library，打开元件库编辑面
板如图2.6-14所示。
图2.6-14 SCH Library面板
Step4：执行菜单命令【Tools】/【New
Component】，
在弹出的New Component Name对话框输
入可以唯一标识元器件的名称
STC89C51，如图2.6-15所示，单击OK
按钮确定该名称。
图2.6-15 元器件命名对话
Step5：绘制外框，执行菜单命令【Place】【/Rectangle】，
将光标移动到（0,0）点，单击左键确定左上角点，拖动
光标至（90，-210）单击鼠标确定右下角点。如图2.6-16
所示。
图2.6-16 绘制好的矩形外框
Step6：放置引脚，执行菜单命令【Place】/【Pin】，
在矩形外形边上依次放置40个引脚，当引脚处于活动
状态时单击空格键可以调整引脚方向，放置好引脚如
图2.6-17所示。
图2.6-17 引脚放置后的单片机
Step7：编辑引脚属性，根据STC8C51芯片的引脚资料，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，单片机I/O口电气类
型为I/O，其他可以保持默认。双击后引脚属性对话框如图2.6-18所示。
图2.6-18 引脚属性对话框
Step8：依次对所有引脚进行修改，修改完成的单片
机芯片如图2.6-19所示。
Step9：设置元器件属性。在SCH Library面板中，
选中新绘制的元器件STC89C51，单击Edit按钮或者双
击新绘制的元器件名字，对元器件的默认标识注释进行
修改。如图2.6-20所示。
图2.6-19 修改引脚属性后
图2.6-20 元器件属性修改对话框
Step10：运行元器件设计规则检查。执行菜单命令【Reports】/【Component
Rule Chick】，弹出如图2.6-21所示的对话框，单击OK查看检查结果。如果检
查没有错，即可进入下一步。如果检查有错，进行修改。
图2.6-21 元器件设计规则检查
Step11：保存元器件。单击按钮或者执行菜单命令【File】/【Save】即
可。
（2）绘制排阻原理图
排阻的原理图我们可以在已经存在的库中修改，我们只需打开Miscellaneous
,找到Res Pack4，将其复制到自己新建的库中。
Step1：打开上面新建的库，进入原理图编辑面板。可以看到
之前建立的STC89C51。
Step2：执行菜单命令【Tools】【/New Component】，在弹出的New Component
Name对话框输入可以唯一标识元器件的名称Res Pack，单击OK按钮确定该名
称。
图2.6-22 打开原理图库
Step3：执行菜单命令【File】/【Open】，找到Miscellaneous ,
将其打开，如图2.6-22所示。单击“打开”，在弹出的对话框中选择Extract Source，
如图2.6-23所示。再接着弹出的对话框中单击OK，如图2.6-24所示。即可打
开已有元件库。
图2.6-23 抽取源 图2.6-24 抽取源目录
Step4：双击Project面板下的Miscellaneous ，如图2.6-25所示，
单击SCH library面板，如图2.6-26所示。找到Res Pack4，如图2.6-27所示。
图2.6-25 图2.6-26 SCH Library面板
图2.6-27 Res Pack4
Step5：将Res Pack4全选，复制到的Res Pack工作区，如图
2.6-28所示。
图2.6-28 复制后的排阻
Step6：将10—16脚删除，调整第9脚的位置和外形，完
成后如图2.6-29所示。
Step7：修改元件属性，在SCH Library面板中，选中新
绘制的元器件Res Pack，单击Edit按钮或者双击新绘制的元
器件名字，对元器件的默
认标识注释进行修改，如图2.6-30所示。
图2.6-29 修改后的排阻
Step8：运行元器件设计规则检查。执行菜单命令【Reports】【/Component Rule
Chick】，弹出如图2.6-20所示的对话框，单击OK查看检查结果。如果检查没有
错，即可进入下一步。如果检查有错，进行修改。
图2.6-30 修改元件属性
Step9：保存元器件。单击
（五） 放置元器件
按钮或者执行菜单命令【File】/【Save】即可。
Step1：放置自己绘制的单片机。执行菜单命令【Place】/【Part】,在弹出的
Place Part对话框中单击Choose，如图2.6-31所示。在Browse Librarys对话框中
找到方才绘制的库（注意库需要加载到工程里面才能找到），如图
2.6-32所示，找到需要放置的元器件，依次单击OK，此时元器件会悬浮于光标
上，移动到合适的位置单击鼠标左键即可放置，单击右键或者Esc键结束放置。
图2.6-31 place part对话框 图2.6-32 库浏览选项对话框
Step2：以Step1同样的方法放置自己绘制的排阻到原理图工作区，放置好后
如图2.6-33所示。
Step3：放置稳压电源芯片L78M05CP，该芯片可直接在元件库里面调用，但
不知道在哪一个库，此时我们需要采用搜索元件的方法来放置该芯片。
St3.1：执行菜单命令【Place】/【Part】,在弹出的Place Part对话框
中单击Choose，如图22所示。在Browse Librarys对话框中单击Find按钮，
如图2.6-34所示。
图2.6-33 放置好自己绘制的原理图 图2.6-34 库浏览选项对话框
St3.2：搜索后结果如图2.6-35所示，选择需要的元件后一次单击ok直
到元器件悬浮于光标上，移动鼠标到合适的位置后单击鼠标左键进行放置。
图2.6-35 搜索结果对话框
Step4：放置一个电解电容，执行菜单命令【Place】/【Part】,在弹出的Place
Part对话框中单击Choose，如图2.6-31所示。在Browse Librarys对话框中找到
Miscellaneous ，如图2.6-36所示，找到需要放置的元器件，依次单
击OK，此时元器件会悬浮于光标上，移动到合适的位置单击鼠标左键即可放置，
单击右键或者Esc键结束放置。
图2.6-36 浏览元件对话框
Step5：依次按照Step4的方法进行其他元器件的放置。放置完成后如图2.6-37
所示。
图2.6-37 放置元器件完成后的原理图
（六） 修改元器件属性
Step1：修改单片机属性。双击STC89C51（或者选中后单击鼠标右键，在弹
出的对话框中选择Properties），弹出元件属性对话框如，在其中进行修改，修改
序号、注释、参数等。修改完成后如图2.6-38所示。
图2.6-38 元器件属性对话框
Step2：修改电阻属性，按照上面的方法，打开元器件属性对话框，在对话框
中进行修改，完成后如图2.6-39所示。
图2.6-39修改电阻属性对话框
Step3：按照如上方法，对所有元器件进行修改，修改后如图2.6-40所示。
图2.6-40 修改完元件属性后的原理图
（七） 进行原理图布线
（1）导线绘制
Step1：执行菜单命令【Place】/【Wire】(或者单击Wring工具栏的)，光
标变成“十”字形状。
Step2：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，到合适的位置再次单击鼠标左键，完成两点间的
连线，单击鼠标右键，结束此条导线的放置。此时光标任处于绘制导线状态，可
以继续绘制，若双击鼠标右键，则退出绘制导线状态。
Step3：依次进行上面的操作，完成导线绘制，完成后如图2.6-41所示。
图2.6-41 绘制好导线的原理图
（2）放置电源和接地
Step1：放置电源和接地，单击工具栏的图标或者图标，电源或者接地
图标会粘在“十”字光标上，移动到合适的位置单击主表左键即可。放置完成后
如图2.6-42所示。
（3）放置网络标签
Step1：执行菜单命令【Place】/【Net Label】，此时网络标签会粘在“十”字
形的光标上，移动鼠标到合适的位置单击鼠标左键即可放置网络标签。
Step2：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2.6-43所示。
Step3：依次进行以上操作，直到全部放置完成。放置完成网络标签的电路原
理图如图2.6-44所示。
图2.6-42 放置好电源的接地的原理图
图2.6-43 网络标签属性
图2.6-44 放置好网络标签的原理图
（八） 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，但由于外框较引脚位置相对较远，
因此需要自己绘制，该芯片可以利用向导进行绘制。
Step1：新建PCB封住库。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】/【PCB Library】。
Step2：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”的文件夹中。并命名为。
Step3：在面板标签中选择PCB Library标签，可以看到已经有一个空元件新
建好了。
Step4：执行菜单命令【Tools】/【Component Wizard】，弹出Component Wizard
对话框，单击Next进入下一步。
Step5：在Component Patterns对话框中选择元件外形为DIP，单位选择为mm，
如图2.6-45所示。完成后单击Next进入下一步。
Step6：在Dual In-Line Packages（DIP） Define the pads dimensions对话框中
输入焊盘尺寸，在这里，我们将焊盘孔径设置为0.6mm，外径为2mm的
圆形焊盘。如图2.6-46所示。
图2.6-45 选择元器件外形 图2.6-46设置焊盘大小
Step7：单击Next，在Dual In-Line Packages（DIP） Define the pads layout
对话框中输入焊盘间距。如图2.6-47所示。
图2.6-47 设置焊盘间距 图2.6-48 设置外形线宽
Step8：单击Next，在Dual In-Line Packages（DIP） Define the outline width
对话框中输入外形线宽。如图2.6-48所示。
Step9：单击Next，在Dual In-Line Packages（DIP） Set number of the pads
对话框中输入焊盘数量40。如图2.6-49所示。
Step10：单击Next，在弹出的对话框中输入封装名字，如图2.6-50所示。
图2.6-49 输入焊盘数量 图2.6-50 设置封装名称
Step11：一直单击Next，到最后一步单击Finish，即可完成向导。完成后如
图2.6-51所示。
图2.6-51 完成向导后的单片机封装
Step12：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2.6-52所示。
图2.6-52 线条属性对话框
Step13：依次对所有外形进行修改，修改后的封装如图2.6-53所示。
Step14：保存文件。选择菜单命令【File】/【Save】。
图2.6-53 修改完成的单片机插座封装图
（2）绘制复位开关的封装
Step1：打开，在面板标签中选择PCB Library标签，可以
看到刚刚建立的DIP40。
Step2：执行菜单命令【Tools】/【New Blank Component】，新建了一个空元
件。在PCB Library标签中双击PCBComponent_1 – duplicate，弹出PCB Library
component对话框。在里面输入开关的名字和描述，如图2.6-54所示。
图2.6-54 修改封装名称
Step3：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（0，-5）。再将栅格设置成6mm，垂直放置两个
焊盘3号焊盘（6,0），4号焊盘（6，-5）。设置栅格：单击鼠标右键，在弹出的
对话框中选择Snap Grid。在弹出的对话框中输入5mm，如图2.6-55所示。
图2.6-55 设置栅格点大小
Step4：放置好焊盘后。在Top Overlay层上绘制外框，如图2.6-56所示。
图2.6-56 好焊盘和丝印
（3）绘制电容的封装
Step1：按照上面的两种方法完成电解电容封装和LED封装的绘制。
（九） 加载元器件封装库
在加载元器件封装之前，务必确保自建的封装库在工程目录下面。
（1） 加载单片机封装
Step1：在原理图界面选中单片机，双击鼠标左键，此时会弹出元器件属性对
话框如图2.6-57所示。单击Models选项框的Add添加封装模型。在弹出的对话
框中选择Footprint。如图2.6-58所示。
图2.6-57 元器件属性对话框 图2.6-58增加新模型
Step2：选择好Footprint模型后单击OK弹出PCB Model对话框，在PCB
Library中选择Any，在Footprint Model中单击Browse，如图2.6-59所示。
Step3：单击Browse后弹出Browse Library对话框，在里面找到自己绘制的
单片机插座封装后依次单击OK。如图2.6-60所示。
图2.6-59 PCB Model 图2.6-60 库浏览对话框
Step4：依次单击OK，加载后的封装如图2.6-61所示。
图2.6-61 加载好封装后的单片机插座
（2） 加载电解电容封装
Step1：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
根据表2.6-1的要求将所有元器件的封装进行修改。
Step1：将光标放在C2上面，双击鼠标左键，弹出元器件属性对话框如图50
所示。在Models选项中选中已有封装RAD-0.3，单击Edit，如图2.6-62所示。
图2.6-62修改元器件属性
Step2：单击Edit后弹出的PCB Model对话框中选择Any，在FootPrint Models
中输入封装名字RAD-0.2（或者单击Browse进行浏览）。如图2.6-63所示。
图2.6-63 修改电容封装
(4)修改其C2的封装
Step1：按照如上方法修改其他所有元件。
（十） 新建PCB文件
要求：建立一块60mm*80mm的电路板。
Step1：选择面板标签的File标签栏，单击New
from template中的PCB board Wizard选项。如图
2.6-64所示。
Step2：在弹出的PCB board Wizard对话框中单
击Next进入下一步。
Step3：在弹出的Choose Board Units对话框中选
择要是用的单位，如图2.6-65所示。
Step4：单击Next进入下一步，选择模板，在这
里我们选择Custom，自己定义板子大小。如图2.6-66
所示。
图2.6-64 File面板标签
图2.6-65 选择使用的单位
图2.6-66 选择板子形状
Step5：单击Next，在弹出的Choose Board Details对话框中输入板子大小和
形状。如图2.6-67所示。
Step6：单击Next，弹出Choose Board Corner Cut，在此不需要设置。
Step7：单击Next，弹出Choose Board Inner Cut，在此不需要设置。
图2.6-67 设置电路板大小
Step8：单击Next，弹出Choose Board Layers，在此不需要设置。
Step9：单击Next，弹出Choose Via Style，选择Thruhole Via Only。如图2.6-68
所示。
图2.6-68 设置过孔形式
Step10：单击Next，选择大多数元件的性质，如图2.6-69所示。
图2.6-69 选择元件性质 图2.6-70 设置线宽和过孔
Step11：单击Next，设置默认线宽和过孔尺寸，如图2.6-70所示。
Step12：依次单击Next，直到完成向导。完成后如图2.6-71所示。
图2.6-71 新建完成的电路板
Step13：保存电路板到“单片机”的文件夹下。命名为“单片机最小系
统.PcbDoc”。
Step14：如果该文件没有在工程里面，需要添加。在工程上单击鼠右键，在
弹出的对话框中选择Add Exting to Project，找到单片机最小系统.PcbDoc，将其
打开即可。
（十一） 原理图后期处理
（1）编译工程文件
Step1：激活原理图文件，执行菜单命令【Project】/【Compile PCB Project 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，进行修
改后在编译，直到没有错误为止。
（2）生成网络表
Step1：激活原理图文件，执行菜单命令【Design】/【Netlist For Project】/
【Protel】，至此，Project面板标签中应存在如图2.6-72所示的文件。
图2.6-72 完整的工程文件
（3）导入网络表到PCB
Step1：激活PCB文件，执行菜单命令【Design】/【Import Changes From 单
片机最小系统.PrjPCB】。
Step2：在弹出的Engineering Change Order对话框中检查可用变化。如图
2.6-73所示。
Step3：在图2.6-72中如果有错，返回原理图进行修改；如果没有错误，则
执行变化，如图2.6-74所示。
图2.6-73检查变化 图2.6-74执行变化
Step4：Engineering Change Order对话框中单击Close。此时元件已经加载到
PCB文件中了，如图2.6-75所示。
图2.6-75 导入网络表后的PCB
（十二） 元器件布局
Step1：选中红色器件盒，在键盘上按下Delete键，将其删除。
Step2：选中某个元件，按住鼠标左键拖动到PCB板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）。
Step3：元件布局后的PCB如图2.6-76所示。
图2.6-76 布局完成的PCB
（十三） 进行布线规则设置
Step1：执行菜单命令【Design】/【Rules】,在弹出的规则编辑对话框，在上
面进行逐一设置。
Step2：进行间距设置。如图2.6-77所示。
图2.6-77 导线间距设置
Step3：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，优先值为0.6。如图2.6-78所示。
图2.6-78 线宽设置
Step4：电源线宽设置，在with上单击鼠标右键，在弹出的对话框中选择New
Rule，在新建的With_1中进行设置，如图2.6-79所示。
图2.6-79 电源线宽设定
Step5：设置敷铜间隙。如图2.6-80所示。
图2.6-80 设置敷铜间隙
Step6：其他规则保持默认即可。
（十四） PCB布线
Step1：激活PCB文件，切换到Bottom Layer，执行菜单命令【Place】/
【Interactive Routing】或单击图标。将鼠标移动到焊盘位置，此时光标会呈
现多边形，如图2.6-81所示，单击鼠标左键开始划线（此时按下Tab键可以修改
导线属性），到该网络的令以焊盘时光标会变成多边形，此时在单击鼠标左完成
该条导线的放置。单击一次鼠标右键或者Esc键结束该条导线放置，单击两次鼠
标右键结束导线放置状态。
图2.6-81 布线
Step2：放置好一条导线后如图2.6-82所示。以同样的方法放置好除了GND
以外的所有导线。
图2.6-82 放置好一条导线
Step3：放置安装孔。要求孔径2mm，焊盘大小3mm。执行菜单命令【Place】
/【Pad】，此时焊盘会粘在鼠标上，按下Tab键进行修改属性和大小。如图2.6-83
所示。
图2.6-83 设置安装孔属性
Step4：放置好导线的PCB如图2.6-84所示。
图2.6-84 绘制好导线的PCB
Step5：对地线敷铜。地线的连接一般采用敷铜的方式连接。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
Bottom Loyal，如图2.6-85所示。
图2.6-85 敷铜选项
Step6：单击Ok，此时光标会变成“十”字形状，将光标移动到电气约束线
的一个角单击鼠标左键，移动鼠标到另一个角后在单击鼠标左键。直到在电路板
上画成一个框，然后单击鼠标右键结束敷铜。放置好敷铜后的PCB如图2.6-86
所示。
图2.6-86 放置好敷铜后的PCB
至此，已经完成了整个电路板的绘制。更多操作请参考其他资料。
（十五） 打印设置
为了制作电路板，还需要对PCB进行打印。
Step1：执行菜单命令【File】/【Page Setup】，在谈出的对话框中设置成为图
2.6-87所示。
图2.6-87 打印设置
Step2：单击Advanced，进入PCB Printout Properties对话框，将Top Overlay、
Top Layer删除。选中需要删除的层，单击鼠标右键，在弹出的对话框中选择
Delete，单击Yes即可删除。如果需要插入某个层，只需在空白的地方单击鼠标
右键，选择Insert Layer，在弹出的对话框中找到需要插入的层即可。设置完成后
如图2.6-88所示。
图2.6-88 打印属性修改
Step3：依次单击OK即可。
Step4：在打印机上放入热转印纸，执行菜单命令【File】/【Print】即可打印。
（十六） 利用热转印技术制作印制电路板
热转印法就是使用激光打印机，将设计好的PCB图形打印到热转印纸上，
再将转印纸以适当的温度加热，转印纸上原先打印上去的图形就会受热融化，并
转移到敷铜板上面，形成耐腐蚀的保护层。通过腐蚀液腐蚀后将设计好的电路留
在敷铜板上面，从而得到PCB 。
准备材料：激光打印机一台、TPE-ZYJ热转机一台、、剪板机一台、热转印
纸一张、150W左右台钻一台、敷铜板一块、钻花数颗、砂纸一块、工业酒精、
松香水、腐蚀剂若干。
Step1：将PCB图打印到热转印纸上，如图2.6-89所示。
图2.6-89 将PCB打印到热转印纸上
Step2：将敷铜板根据实际电路大小裁剪出来。裁剪后如图2.6-90所示。
图2.6-90裁剪好的敷铜板
Step3：用砂纸将敷铜板打磨干净后，用酒精进行清洗，晾干备用。
Step4：将打印好的热转印纸有图面帖到打磨干净的敷铜板上。
Step5：将敷铜板和同热转印纸一同放到热转印机中进行转印，如图2.6-91
所示。
图2.6-91 进行热转印
Step6：将热转印纸从敷铜板上揭下，此时电路图已经转印到覆铜板上了。
Step7：将转印好的放到腐蚀液里面进行腐蚀。如图2.6-92所示。
图2.6-92腐蚀电路板
Step8：将腐蚀好的电路板用酒精清洗。晾干后进行打孔。
Step9：将顶层和顶层丝印层打印（需要镜像），后一同样的方法转印到电路
板正面，此时在电路板上涂上一层松香水即完成真个电路板制作，如图2.6-93、
2.6-94所示。
图2.6-93 电路板正面 图2.6-94 电路板底面
第三部分 PCB板基础知识、布局原则、布
线技巧、设计规则
3.1 PCB板基础知识
（一）工作层面
对于印制电路板来说，工作层面可以分为6大类：
信号层 （signal layer）
内部电源/接地层 （internal plane layer）
机械层（mechanical layer） 主要用来放置物理边界和放置尺寸标注
等信息，起到相应的提示作用。EDA软件可
以提供16层的机械层。
防护层（mask layer） 包括锡膏层和阻焊层两大类。锡膏层主要
用于将表面贴元器件粘贴在PCB上，阻焊
层用于防止焊锡镀在不应该焊接的地方。
丝印层（silkscreen layer） 在PCB板的TOP和BOTTOM层表面
绘制元器件的外观轮廓和放置字符串等。例如
元器件的标识、标称值等以及放置厂家标志，
生产日期等。同时也是印制电路板上用来焊接
元器件位置的依据，作用是使PCB板具有可
读性，便于电路的安装和维修。
其他工作层（other layer） 禁止布线层 Keep Out Layer
钻孔导引层 drill guide layer
钻孔图层 drill drawing layer
复合层 multi-layer
（二）元器件封装
封装是实际元器件焊接到PCB板时的焊接位置与焊接形状，包括了实际元
器件的外形尺寸，所占空间位置，各管脚之间的间距等。
元器件封装是一个空间的功能，对于不同的元器件可以有相同的封装，同样
相同功能的元器件可以有不同的封装。因此在制作PCB板时必须同时知道元器
件的名称和封装形式。
（1） 元器件封装分类
通孔式元器件封装（THT，through hole technology）
表面贴元件封装 （SMT Surface mounted technology ）
另一种常用的分类方法是从封装外形分类：
①SIP单列直插封装 ；②DIP双列直插封装
③ PLCC塑料引线芯片载体封装 ；④ PQFP塑料四方扁平封装
⑤SOP 小尺寸封装 ；⑥TSOP薄型小尺寸封装
⑦PPGA 塑料针状栅格阵列封装 ；⑧PBGA 塑料球栅阵列封装
⑨CSP 芯片级封装
(2) 元器件封装编号
编号原则：元器件类型+引脚距离（或引脚数）+元器件外形尺寸
例如 AXIAL-0.3 DIP14 RAD0.1 RB7.6-15 等。
（3）常见元器件封装
①电阻类
普通电阻AXIAL-
,其中
表示元件引脚间的距离；
可变电阻类元件封装的编号为VR
, 其中
表示元件的类别。
②电容类
非极性电容 编号RAD
,其中
表示元件引脚间的距离。
极性电容 编号RB
xx
-
yy
，
xx
表示元件引脚间的距离，
yy
表示元件
的直径。
③二极管类
二极管 编号DIODE-
,其中
表示元件引脚间的距离。
④晶体管类
器件封装的形式多种多样。
⑤集成电路类
SIP单列直插封装 ；DIP双列直插封装
PLCC塑料引线芯片载体封装 ；PQFP塑料四方扁平封装
SOP 小尺寸封装 ；TSOP薄型小尺寸封装
PPGA 塑料针状栅格阵列封装 ；PBGA 塑料球栅阵列封装
CSP 芯片级封装
（三）铜膜导线
铜膜导线是指PCB上各个元器件上起电气导通作用的连线，它是PCB设
计中最重要的部分。对于印制电路板的铜膜导线来说，导线宽度和导线间距是衡
量铜膜导线的重要指标，这两个方面的尺寸是否合理将直接影响元器件之间能否
实现电路的正确连接关系。
（1）印制电路板走线的原则：
走线长度：尽量走短线，特别对小信号电路来讲，线越短电阻越小，干扰越
小。
走线形状：同一层上的信号线改变方向时应该走135°的斜线或弧形，避免
90°的拐角。
走线宽度和走线间距：在PCB设计中，网络性质相同的印制板线条的宽度
要求尽量一致，这样有利于阻抗匹配。
走线宽度 通常信号线宽为： 0.2～0.3mm，(10mil)
电源线一般为1.2～2.5mm 在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线宽
度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线
（2）焊盘PAD、线TRACK、过孔VIA的间距要求
PAD and VIA ： ≥ 0.3mm（12mil）
PAD and PAD ： ≥ 0.3mm（12mil）
PAD and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil）
TRACK and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil）
密度较高时：
PAD and VIA ： ≥ 0.254mm（10mil）
PAD and PAD ： ≥ 0.254mm（10mil）
PAD and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil）
TRACK and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil）
（3）焊盘和过孔
引脚的钻孔直径=引脚直径+（10~30mil）
引脚的焊盘直径=钻孔直径+18mil
3.3 PCB板布线原则
布线是整个PCB设计中最重要的工序。这将直接影响着PCB板的性能好坏。
在PCB的设计过程中，布线一般有这么三种境界的划分：首先是布通，这时PCB
设计时的最基本的要求。如果线路都没布通，搞得到处是飞线，那将是一块不合
格的板子，可以说还没入门。其次是电器性能的满足。这是衡量一块印刷电路板
是否合格的标准。这是在布通之后，认真调整布线，使其能达到最佳的电器性能。
接着是美观。假如你的布线布通了，也没有什么影响电器性能的地方，但是一眼
看过去杂乱无章的，加上五彩缤纷、花花绿绿的，那就算你的电器性能怎么好，
在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和维修带来极大的不便。布线要整齐划一，
不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下
实现，否则就是舍本逐末了。布线时主要按以下原则进行：
①．一般情况下，首先应对电源线和地线进行布线，以保证电路板的电气性
能。在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，
它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm，最细宽
度可达0.05～0.07mm，电源线一般为1.2～2.5mm。对数字电路的 PCB可用宽
的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用（模拟电路的地则不能这样使
用）
②． 预先对要求比较严格的线（如高频线）进行布线，输入端与输出端的
边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布
线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。
③． 振荡器外壳接地，时钟线要尽量短，且不能引得到处都是。时钟振荡
电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积，而不应该走其它信号线，以
使周围电场趋近于零；
④． 尽可能采用45º的折线布线，不可使用90º折线，以减小高频信号的辐
射；（要求高的线还要用双弧线）
⑤． 任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小；信号线的
过孔要尽量少；
⑥． 关键的线尽量短而粗，并在两边加上保护地。
⑦． 通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时，要用“地线-信号-地线”
的方式引出。
⑧． 关键信号应预留测试点，以方便生产和维修检测用
⑨．原理图布线完成后，应对布线进行优化；同时，经初步网络检查和DRC
检查无误后，对未布线区域进行地线填充，用大面积铜层作地线用,在印制板上
把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占
用一层。
3.4 Alitum Designer的PCB板布线规则
对于PCB的设计， AD提供了详尽的10种不同的设计规则，这些设计规
则则包括导线放置、导线布线方法、元件放置、布线规则、元件移动和信号完整
性等规则。根据这些规则， Protel DXP进行自动布局和自动布线。很大程度上，
布线是否成功和布线的质量的高低取决于设计规则的合理性，也依赖于用户的设
计经验。
对于具体的电路可以采用不同的设计规则，如果是设计双面板，很多规则可
以采用系统默认值，系统默认值就是对双面板进行布线的设置。
本节将对Protel DXP的布线规则进行讲解。
3.4.1 设计规则设置
进入设计规则设置对话框的方法是在PCB电路板编辑环境下，从Protel
DXP的主菜单中执行菜单命令Desing/Rules ……，系统将弹出如图3.4-1所示的
PCB Rules and Constraints Editor(PCB设计规则和约束 ) 对话框。
图3.4-1 PCB设计规则和约束对话框
该对话框左侧显示的是设计规则的类型，共分10类。左边列出的是Desing
Rules( 设计规则 ) ，其中包括Electrical （电气类型）、 Routing （布线类型）、
SMT （表面粘着元件类型）规则等等，右边则显示对应设计规则的设置属性。
该对话框左下角有按钮Priorities ，单击该按钮，可以对同时存在的多个设
计规则设置优先权的大小。
对这些设计规则的基本操作有：新建规则、删除规则、导出和导入规则等。
可以在左边任一类规则上右击鼠标，将会弹出如3.4-2所示的菜单。
图3.4-2设计规则菜单
在该设计规则菜单中， New Rule是新建规则； Delete Rule是删除规则；
Export Rules是将规则导出，将以 .rul为后缀名导出到文件中； Import Rules是
从文件中导入规则； Report ……选项，将当前规则以报告文件的方式给出。
下面，将分别介绍各类设计规则的设置和使用方法。
3.4.2电气设计规则
Electrical （电气设计）规则是设置电路板在布线时必须遵守，包括安全距
离、短路允许等4个小方面设置。
1 ． Clearance （安全距离）选项区域设置
安全距离设置的是PCB 电路板在布置铜膜导线时，元件焊盘和焊盘之间、
焊盘和导线之间、导线和导线之间的最小的距离。
下面以新建一个安全规则为例，简单介绍安全距离的设置方法。
（1）在Clearance上右击鼠标，从弹出的快捷菜单中选择New Rule ……选
项，如图3.4-3所示。
图3.4-3 新建规则
系统将自动当前设计规则为准，生成名为Clearance_1的新设计规则，其设
置对话框如图3.4-4所示。
图3.4-4 新建Clearance_1设计规则
（2）在Where the First object matches选项区域中选定一种电气类型。在这里
选定Net单选项，同时在下拉菜单中选择在设定的任一网络名。在右边Full Query
中出现InNet （ ）字样，其中括号里也会出现对应的网络名。
（3）同样的在where the Second object matches选项区域中也选定Net单选项，
从下拉菜单中选择另外一个网络名。
（4）在Constraints选项区域中的Minimum Clearance文本框里输入8mil 。
这里Mil为英制单位， 1mil=10 -3 inch, linch= 2.54cm 。文中其他位置的mil也
代表同样的长度单位。
（5）单击Close按钮，将退出设置，系统自动保存更改。
设计完成效果如图3.4-5所示。
3.4-5 设置最小距离
2 ． Short Circuit （短路）选项区域设置
短路设置就是否允许电路中有导线交叉短路。设置方法同上，系统默认不允
许短路，即取消Allow Short Circuit复选项的选定，如图3.4-6所示。
图3.4-6 短路是否允许设置
3 ． Un-Routed Net （未布线网络）选项区域设置
可以指定网络、检查网络布线是否成功，如果不成功，将保持用飞线连接。
4 ． Un-connected Pin （未连接管脚）选项区域设置
对指定的网络检查是否所有元件管脚都连线了。
3.4.3 布线设计规则
Routing （布线设计）规则主要有如下几种。
1 ． Width （导线宽度）选项区域设置
导线的宽度有三个值可以供设置，分别为Max width （最大宽度）、
Preferred Width （最佳宽度）、 Min width （最小宽度）三个值，
本节中，对Protel DXP提供的10种布线规则进行了介绍，在设计规则中介
绍了每条规则的功能和设置方法。这些规则的设置属于电路设计中的较高级的技
巧，它设计到很多算法的知识。掌握这些规则的设置，就能设计出高质量的PCB
电路。
第四部分 自制电路板实训入门
4.1 自制电路板最常用方法及工具介绍
1、描绘法 是制作电路板所需要工具最少，制作过程最简单的一种方法。但精
度不是很高
2、感光板法 制作较简单，特别是大面积接地线条时更能显示出优势。精度较
高。但制作细线条时曝光需要经验。
3、感光干膜法 这种方法比起感光板法在成本上占有一定的优势，比起热转印法
在制作电路质量上有一定的优势。但她的缺点是操作上有一定的难度，不象热转
印法和感光板法那样简单。因此到低选用那种方法还应该根据您自己的感觉。
4、热转印法 制作较简单，特别是细线条时更能显示出优势，制作精度很大程
度取决于设备，与人操作熟练程序基本上无关。初学者也能制作出精美的线路板。
但需要激光打印机， 对于大面积接地线条往往会有一些不足。
5、丝网印法 制作相对复杂，对操作者的熟练程度有很大关系，特别是制版时
的曝光控制很是关键，但对细线条和大面积接地线均能很好的表现。特别是在大
批量生产时更能显示出她的优势。如果只需要制作几张线路板您会觉得这种方法
很麻烦，但当您需要制作几百张几千张线路板时，那么您非选它不可。
四种自制电路板中所用到的所有工具、耗材
1
电路板用刻刀
可以使用此刻刀直接进行电路板的雕刻，但最多的还是用于电路板的修版。
在感光板法制作电路板中最主要的材料之一。在此法制作电路板比较方便，一般是先在电脑中
2
感光板
画好PCB图，然后用激光打印机将PCB图打印在制版膜上（可用丝网法的制版膜）。然后贴在
感光板上，在日光或日光灯下进行曝光。只要曝光时间控制得好，制作的效果是相当理想的。
3
显影剂
经过曝光的感光板还需要放到显影剂中进行显影，以形成一层与PCB图相对应的保护膜。
此法制作电路板操作上很简单，但对于制作0.2mm以下的线条较为困难，容易断线，另外对于
大面积接地部分也存在不足。如果您不受这两种情况的限制，则选择此法制作将是最方便的。
热转印纸
4
此法最适合做试样、样品。
用电脑将线路图画好，再通过激光打印机将图直接打印到热转印纸上。
热转印机
取一张已清洗的敷铜板，再将刚刚打印下来的热转印纸将打印面贴向敷铜板。然后放入热转印
机进行转印。转印完毕掀开热转印纸即可看到激光打印机打印的碳粉已转移到敷铜板上。
5
6
7
由于敷铜板的不平整、打印机打印热转纸时断线、以及操作上的种种，都可能导致热转印完毕
极细油性记号笔
后发现一些线条断了。此时只要用此极断油性记号笔进行修补、描绘一下，使线条重新连?/P>
三氯化铁
热转印、补线完毕，还需要通过三氯化铁腐蚀，后期的打孔一张电路板就制成了。
此法最大的优点是可以大批量生产，并且制作效果好，可以做到0.1mm以下线条，且不易断线、
成本极少。缺点需要制版、印刷、操作工序多，化时较长。适合需要批量生产、高精度制作电
制版胶片
8
路板的人员。
用电脑画好PCB图后通过激光打印机将PCB图打印到制版胶片上。
120目丝网架 如果您的PCB图需要印刷字符则制版用的丝网架就采用120目的。
9
420目丝网架 如果您是制作线路板的，为了线路的精美，选用420目丝网架。
丝网印刷制版的必备器，感光胶受光照后固化，没有受光照的仍然是液态。固化于丝网架上后
用水冲也冲不掉，液态的感光胶用水一冲就走，于是就在固化与未固化之间就制成了版。
感光胶在不加重铬酸铵时固化的速度很快，几天也不会固化，加了一点点重铬酸铵后几分钟就
固化。因此在实际使用时感光胶必须配合重铬酸铵使用。
在将印刷油墨印刷到敷铜板上是往往需要将丝网架固定到活动的工作台上。这里有钻制的和铁
制的固定架可选。
将感光胶涂布到丝网上一般使用此刮刀。此刮刀可使用涂布均匀。但使用时需要小心以免划破
丝网。
10
11
感光胶
重铬酸铵
铝制固定架
12
铁制固定架
13
不锈铜刮刀
14
15
丝印油墨
将丝印油墨通过制好版的丝网印刷到敷铜板上以便形成PCB图
在将油墨印刷到敷铜板时是通过此刮刀的刮的。由于需要印刷多次，又不能刮破丝网。因此必
须使用此胶体刮刀
如果您希望丝网架能多次使用，那么在完成一制版板与印刷后先用双氧水将丝印油墨清洗，再
胶体刮刀
16
17
18
19
脱膜剂
用胶膜剂将已固化的感光胶清洗。这样丝网架就可以重复使用了。脱膜剂使用时需要加入少量
的水。
单面敷铜板
制作PCB板的必须品。
双面敷铜板
制作双面线路板必须使用此板。
可用于钻敷铜板、铁板、木头、塑料等。价格便宜、比较常用。但您必须清楚如果是钻敷铜板，
直柄麻花钻
一般钻150-500个孔后就可能磨损，这是它的缺点，优点是它不容易断，对于初次钻孔的人员
选择它是比较好的。常用规格是0.9毫米、1.0毫米、1.2毫米、1.5毫米、3毫米
专用于敷铜板打孔，一般可打20000个孔以上。缺点是如果工作台面不稳定容易断，价格较贵。
线路板专用钻头
当然她也可以钻铁、木头、塑料等
为了使PCB板美观或需要在PCB板上打一个异形孔，则可用此刀进行切割。当然如果您喜欢雕
线路板专用铣刀
刻它也可以用于雕刻
微型台钻
打孔的得力工具，用此工具打孔速度快，钻头也不易断。
20
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22
23
24
25
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28
29
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手持式打孔机
又称为电磨，可用于抛光等。在此它主要是用于作微型台钻打孔的补充。
一个简单、便宜的打孔设备。如果您不常打孔这款是比较好的。如果您经常打孔，并且希望打
孔速度快、精度高，则请选择微型台钻。
迷你微电钻
微型手电钻钻夹
用于夹住小钻头
复写纸
金相砂纸
在描绘法中使用，用于将打印的电路路复写到覆铜板上。
每一种制作法在完成腐蚀后都要将保护层去掉，以便露出铜线，现时如果在取材时发现铜板已
有点氧化，那么也可以先用此砂纸进行打磨，以去除氧化层。
抗腐蚀塑料盒
用于作为腐蚀电路板时的容器。
冲洗水枪
绿油
在制版曝光完成后要通过冲洗水枪将高压力的水对着丝网架冲,以便冲走多余的感光胶,显示出
想要的电路线条.
涂刷在电路板上防止电路板氧化。
4.2 描绘法自制电路板
(图解说明全过程)
利用进口极细记号笔进行描绘，并设计制作出电路板，这是一种最简单的、
最直接、相对成本最低的一种电路板制作方法。当然她的缺点是描绘时比较费时
间，并且只适合制作精度要求不高的电路板。
步骤
操作过程及结果图示
第一步：画图
用protel 电路板绘图软件在电脑中画出电路图，如果没有此软件，可以在百度
中输入“protel”。则可以找到很多相关结果。其实您也可以使用其他软件如画
图、photoshop、AUTOCAD等等软件来画图，只是没有protel那么专业、方便而
已。
第二步：取材打印
取几张普通白纸，可以用激光打印机、喷墨打印机、或针式打印机甚至是传真机、
复印机。将电路图打印到普通白纸上。打印结果如右图
第三步：卸料
如果您制作的是单面板，那么，就按照稍大于打印PCB图的尺寸的单面覆铜板进
行卸料。如果您制作的是双面板，那么就按照稍大于打印PCB图的尽寸的双面覆
铜板进行卸料。
第四步：复写
取一张复写纸，并将打印在普通白纸上的PCB图通过圆珠笔描绘复写到付铜板
上。
第五步：描绘
取一支进口极细油性记号笔，对刚刚复写到付铜板的线条进行描绘，对于一
次描绘图形不够明显的，可以重复描绘，以使切实地保护描绘部分的线条不断裂。
另外还要注意描绘PCB图时必须小心以防将本来不相交的线条由于粗心大意而
粘合。当然如果真的发生了粘合也不要紧，可以通过下一步的修版进行补救。
第六步：修版
对于由于描绘时不小心而将线路粘合时，可以用此电路板用雕刻刀进行切割
分离。当然如果您有耐心和毅力也可以直接使用此雕刻刀在覆铜板上直接刻出电
路图来。当然这种做法比较辛苦且精度也不高。对于极简单的电路也是一种不错
的制作电路板的方法（刀刻法制作电路板）。
第七步：配置腐蚀液
可以用电解、双氧水+浓盐酸+水、三氯化铁溶液等方法来腐蚀覆铜板，他们
各有特色，我们最满意的还是三氯化铁溶液，因为：1、她价格便宜；2、可以反
复使用、3、有效期长：配置好的溶液几年后拿出来仍然可以使用；4、速度适中，
可控性好、腐蚀时间稍长一点不会造成电路线条被腐蚀断。
配置溶液的方法很简单，只要将三氯化铁和水以1：2左右的比例配置即可，如
果觉得腐蚀速度太慢可以多加点三氯化铁即可，溶液放于塑料容器中。
第八步：腐蚀
将描绘完毕后的覆铜板放入配置好的腐蚀液中，一般是10分钟左右，溶液
浓度低时可能需要30分钟，甚至1个小时。如果有条件可以在腐蚀过程中不停
地摇动覆铜板，这样可以加快腐蚀速度，右图便是腐蚀后的结果。
第九步:打孔
一般使用微型台钻进行打孔，打孔用的钻头可以是普通的直柄麻花钻，也可
以是电路板专用的钻头，甚至是小的铣刀。当然铣刀的主要作用是铣，通过铣可
以将电路板多余部分切割掉。有了这些设备就可以对电路板进行钻孔和切割了。
这款微型台钻的夹具范围大既可以夹麻花钻、电路板专用钻头，也可以夹铣刀。
第十步:补孔
一块PCB板少则几十个孔、多少几百个孔、甚至几千个孔，如果您是手工钻
孔的，那么在钻孔过程中跳过几个孔是经常的现象，在焊接元件时发现这里还没
有钻孔，此时需要用微型台钻来补孔也是可以的，但有时会显得比较麻烦，如果
使用右图所示的手持式打孔机（电磨）则显得比较方便。注意这款手持式打孔机
只能夹持电路板专用钻头和铣刀。
第十一步:清洗
打孔完毕后的PCB板还留有极细记号笔留下的描绘的黑色痕迹，必须去掉才
可以露出铜线条。您可以用金相砂纸进行打磨。最后用清水清
4. 人体红外传感器模块
（1） 模块电路图
图 ID217 人体红外传感器模块电路图
（2）
1)
2)
3)
接口定义说明
人体红外传感器J806：其输出电平接口连接DB15接口J605的PIN03引脚；
传感器模块上，有两个调节电位器，一个是探测距离调节，一个是探测延时调节。
状态指示灯：DB15接口J605的PIN04引脚控制LED灯的亮灭，高电平灯点亮，低
电平灯熄灭。
（3） 功能描述
热释电人体红外线传感器是上世纪80年代末期出现的一种新型传感器件。热释电人体
红外线传感器由敏感单元、阻抗变换器和滤光窗等三大部分组成。
1） 敏感单元：
由锆钛酸铅或LiTaO3 制成。这些材料被做成很薄的薄片，每一片薄片相对的两面各引
出一根电极，在电极两端则形成一个等效的小电容，两极定义为P1、P2。因为这两个小电
容是做在同一硅晶片上的，而它们形成的等效小电容能自身产生极化，极化的结果是，在电
容的两端产生极性相反的正、负电荷。但这两个电容的极性是相反串联的。这正是传感器的
独特设计之处，因而使得它具有独特的抗干扰性。
当传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时，由于P1、P2自身产生极化，在电容
的两端产生极性相反、电量相等的正、负电荷，而这两个电容的极性是相反串联的，所以，
正、负电荷相互抵消，回路中无电流，传感器无输出。
当人体静止在传感器的检测区域内时，照射到P1、P2上的红外线光能能量相等，且达
到平衡，极性相反、能量相等的光电流在回路中相互抵消。传感器仍然没有信号输出。同理，
在灯光或阳光下，因阳光移动的速度非常缓慢，P1、P2上的红外线光能能量仍然可以看作
是相等的，且在回路中相互抵消；再加上传感器的响应频率很低（一般为0.1~10Hz），即传
感器对红外光的波长的敏感范围很窄（一般为5~15um），因此，传感器对它们不敏感。
当环境温度变化而引起传感器本身的温度发生变化时，因P1、P2做在同一硅晶片上的，
它所产生的极性相反、能量相等的光电流在回路中仍然相互抵消，传感器无输出。
从原理上讲，任何发热体都会产生红外线，热释电人体红外线传感器对红外线的敏感程
度主要表现在传感器敏感单元的温度所发生的变化，而温度的变化导致电信号的产生。环境
与自身的温度变化由其内部结构决定了它不向外输出信号；而传感器的低频响应（一般为
0.1~10Hz）和对特定波长红外线（一般为5~15um）的响应决定了传感器只对外界的红外线
的辐射而引起传感器的温度的变化而敏感，而这种变化对人体而言就是移动。所以，传感器
对人体的移动或运动敏感，对静止或移动很缓慢的人体不敏感；它可以抗可见光和大部分红
外线的干扰。
2）滤光窗：
它是由一块薄玻璃片镀上多层滤光层薄膜而成的，滤光窗能有效地滤除7.0~14um波长
以外的红外线。例如，SCA02-1对7.5~14um波长的红外线的穿透量为70%，在6.5um处时
下降为65%，而在5.0um处时陡降为0.1%；P2288的响应波长为6~14um，中心波长为10um。
物体发射出的红外线辐射能，最强波长和温度的关系满足λm*T=2989（um.k）（其中λ
m为最大波长，T为绝对温度）。人体的正常体温为36~37.5。C ，即309~310.5K，其辐射
的最强的红外线的波长为λm=2989/（309~310.5）=9.67~9.64um，中心波长为9.65um。因此，
人体辐射的最强的红外线的波长正好落在滤光窗的响应波长（7~14um）的中心。所以，滤
光窗能有效地让人体辐射的红外线通过，而最大限度地阻止阳光、灯光等可见光中的红外线
的通过，以免引起干扰。
综上所述，传感器只对移动或运动的人体和体温近似人体的物体起作用。
3）菲涅尔透镜：
不使用菲涅尔透镜时传感器的探测半径不足2米，只有配合菲涅尔透镜使用才能发挥最
大作用。配上菲涅尔透镜时传感器的探测半径可达到10米。例如，一些传感器对远在20
米处快速行驶的汽车里的人体也能可靠地检测到。菲涅尔透镜采用塑料片制作而成。注意观
察，透镜在水平方向上分寸成3个部分，每一部分在竖直方向上又等分成若干不同的区域。
最上面部分的每一等份为一个透镜单元，它们由一个个同心圆构成，同心圆圆心在透镜单元
内。中间和下半部分的每一等份也为分别一个透镜单元，同样由同心圆构成，但同心圆圆心
不在透镜单元内。当光线通过这些透镜单元后，就会形成明暗相间的可见区和盲区。由于每
一个透镜单元只有一个很小的视角，视角内为可见区，视角外为盲区。任何两个相邻透镜单
元之间均以一个盲区和可见区相间隔，它们断续而不重叠和交叉。这样，当把透镜放在传感
器正前方的适当位置时，运动的人体一旦出现在透镜的前方，人体辐射出的红外线通过透镜
后在传感器上形成不断交替变化的阴影区（盲区）和明亮区（可见区），使传感器表面的温
度不断发生变化，从而输出电信号。也可以这样理解，人体在检测区内活动时，一离开一个
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