Protel 99SE 原理图绘制终极教程

Protel 99SE 是一款经典的电子设计自动化软件，虽然现在已被 Altium Designer 等新一代工具取代，但其稳定性和在许多老项目、教学中的应用依然广泛,掌握其原理图绘制是学习电子设计的基础。

第一部分：准备工作

1. 软件安装

   • 从可靠的来源下载 Protel 99SE 的安装包。
   • 安装过程比较直接,按照向导一步步操作即可。
   • 注意： 由于软件较老，在 Windows 7 及更高版本（尤其是 64 位系统）上可能会遇到兼容性问题，如果遇到问题，可以尝试以管理员身份运行，或者设置其兼容模式为 Windows XP (Service Pack 3)。

2. 熟悉工作界面 启动 Protel 99SE 后，你会看到主设计管理器界面，这是你的“文件总管”。

   • 设计管理器: 左侧的树状结构，显示当前设计数据库（.ddb 文件）中的所有文档和文件夹。
   • 标签页: 中间区域是当前打开的文档。
   • 工具栏: 包含各种常用命令的快捷按钮。
   • 菜单栏: 所有功能的入口。

第二部分：创建新设计项目

在绘制原理图之前，必须先创建一个“设计数据库”（Design Database），它是一个容器，用来存放你的所有设计文件（原理图、PCB、库文件等）。

1. 新建设计数据库

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 在主界面，点击 File -> New...。
   • 在弹出的对话框中，设置以下内容：
     • Location: 选择一个你希望保存项目的文件夹。
     • Database File Name: 给你的项目起个名字，MyProject.ddb。
     • Database Type: 保持默认的 Design Database File。
   • 点击 OK,一个新的设计数据库就创建好了。

2. 创建新的原理图文档

   • 在左侧的设计管理器中，右键点击你的项目根目录（MyProject.ddb）。
   • 选择 New...。
   • 在弹出的 New Document 对话框中，选择 Schematic Document (原理图文档)。
   • 点击 OK。
   • 你的项目下会出现一个名为 Sheet1.Sch 的文件，你可以右键点击它，选择 Rename 来重命名，Power Amplifier.Sch。

3. 打开并设置原理图

   • 双击 Power Amplifier.Sch 文件,它会在右侧工作区打开。
   • 在打开的原理图编辑器中,我们还需要进行一些基本设置。

第三部分：原理图环境设置

在开始画图前，先设置好图纸、网格等,能让后续工作更顺畅。

1. 设置图纸

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 点击菜单 Design -> Options...。
   • 在 Sheet Options 标签页中：
     • Sheet Size: 选择标准图纸大小，如 A4，对于简单电路，A4 足够。
     • Orientation: 设置图纸方向，Landscape (横向) 或 Portrait (纵向)。
     • Title Block: 勾选 Show Title Block，可以填写图纸标题、设计者等信息。
     • Grids: 这是最重要的部分。
       • Snap: 勾选 Enable，这个网格是光标跳跃的“最小步长”，设置为 10。
       • Visible: 勾选 Enable，这是你肉眼可见的网格，设置为 10，让 Snap 和 Visible 大小一致,方便对齐元件。

2. 设置文档参数

   • 在 Document Options 对话框中，切换到 Organization 标签页。
   • 这里可以填写公司、地址、设计日期等文档信息。

第四部分：加载元件库

Protel 99SE 自带的元件库非常庞大,但我们需要加载常用的库才能找到想要的元件。

1. 打开库面板

   • 在原理图编辑界面，点击顶部菜单 View -> Design Manager,确保左侧设计管理器可见。
   • 在设计管理器下方，点击 Browse Sch 标签页,这里就是元件库浏览器。

2. 添加/删除库

   • 点击 Add/Remove... 按钮。
   • 在弹出的对话框中，你需要导航到 Protel 99SE 的安装目录下的 Library\Sch 文件夹。
   • 常用库推荐加载：
     • Miscellaneous Devices.ddb: 包含最基础的电阻、电容、二极管、三极管等。
     • Intel Databooks.ddb: 包含 Intel 等公司的常用逻辑芯片。
     • Motorola Databooks.ddb: 包含 Motorola 等公司的常用芯片。
   • 选中一个库文件（.ddb），点击 Add，然后点击 OK,加载的库会出现在库列表中。

第五部分：放置元件

这是原理图绘制的核心步骤。

1. 查找并放置元件

   • 在 Browse Sch 面板中，从库名称下拉菜单选择一个已加载的库（如 Miscellaneous Devices.lib）。
   • 在下面的元件列表中，找到你需要的元件，电阻是 RES2，电容是 CAP，NPN 三极管是 NPN。
   • 选中元件后，点击 Place 按钮,或者直接双击元件名。
   • 鼠标光标上会“吸附”着一个元件的轮廓，移动鼠标到合适位置,点击左键即可放置。

2. 元件操作

   • 移动: 点击元件并按住左键拖动。
   • 旋转: 放置元件前，按 空格键 可以旋转元件（90度递增），放置后，选中元件，按 空格键 也可以旋转。
   • 镜像: 放置前按 X 键，可以水平镜像，放置后选中元件按 X 键也可以。
   • 删除: 选中元件，按 Delete 键。
   • 取消放置: 放置过程中，按 ESC 键或右键点击可以取消本次放置。

3. 编辑元件属性

   • 双击已放置的元件，会弹出 Part 对话框。
   • 最重要的属性是 Designator (设计号/位号): 必须唯一，第一个电阻设为 R1，第二个为 R2。
   • Part Type (型号/值): 对于电阻，这里是阻值，如 10K；对于电容，这里是容值，如 10uF。
   • Footprint (封装): 为每个元件指定一个 PCB 封装，这对于后续设计 PCB 至关重要，电阻 RES2 的封装通常是 AXIAL-0.3。

第六部分：连接线路

元件放置好后,就需要用导线将它们连接起来。

1. 放置导线

   • 点击菜单 Place -> Wire，或者点击工具栏上的导线图标 W。
   • 鼠标光标变成十字，点击导线的起点（通常是元件的引脚），然后移动鼠标,拉出一条导线。
   • 在需要转弯的地方点击一下,可以绘制折线。
   • 到达终点（另一个元件的引脚）后，再次点击,完成本次导线绘制。
   • 右键点击或按 ESC 键,退出导线放置模式。

2. 放置网络标签

   • 对于远距离或总线连接，使用导线会很长且杂乱，这时可以用网络标签来表示电气连接。
   • 点击菜单 Place -> Net Label。
   • 输入标签名称，如 +5V、GND、DATA。
   • 将标签放置在需要连接的导线或引脚上。具有相同网络标签的导线在电气上是连接的。

3. 放置电源和接地符号

   • 点击菜单 Place -> Power Port。
   • 在 Net 栏中输入网络名称，如 VCC、+12V、GND。
   • 选择符号样式（如 Bar 代表地，Circle 代表电源）。
   • 放置在合适位置。

4. 放置总线

   • 对于多根并行信号线（如数据总线 D0-D7）,使用总线可以极大简化图纸。
   • 放置总线: Place -> Bus,绘制一条较粗的线。
   • 放置总线分支: Place -> Bus Entry,这是从总线到单个引脚的斜线。
   • 使用网络标签: 在总线分支的末端和单个引脚上，放置相同的网络标签（如 D0, D1...）,以表示它们之间的对应关系。

第七部分：编译与检查

原理图画完后,需要编译来检查电气规则错误。

1. 设置电气规则检查

   • 点击菜单 Project -> Project Options...。
   • 在 Error Reporting 和 Connection Matrix 标签页中，设置检查的严格程度，对于初学者,可以保持默认设置。

2. 执行编译

   • 点击菜单 Project -> Compile All。
   • 软件会自动检查原理图，如果有错误（如未连接的引脚、重复的位号等），会在下方的 Messages 面板中列出。
   • 必须修复所有错误,才能进行下一步。

第八部分：生成网络表

网络表是连接原理图和 PCB 设计的桥梁,它描述了所有元件的封装以及它们之间的连接关系。

1. 生成网络表

   • 在设计管理器中，右键点击你的原理图文件（如 Power Amplifier.Sch）。
   • 选择 Create Netlist...。
   • 在弹出的对话框中，保持默认设置（Protel 格式），点击 OK。

2. 查看网络表

   • 编译成功后，会自动生成一个与原理图同名的网络表文件（如 Power Amplifier.Net）。
   • 你可以在设计管理器中找到并打开它查看。
   • 网络表通常分为两大部分：
     • [ 和 ] 之间的是元件定义，包含位号、封装、型号等信息。
     • 和 之间的是网络定义,描述了哪些引脚属于同一个网络。

第九部分：打印原理图

1. 设置打印

   • 点击菜单 File -> Print/Preview...。
   • 在打印预览界面，右键点击选择 Properties...。
   • 在打印属性中，可以设置打印机、纸张方向、缩放比例等，通常选择 Scaled Print 并设置合适的缩放比例（如 Fit Page）。

2. 执行打印

   设置好后,点击工具栏上的打印图标即可。

总结与技巧

• 善用快捷键： 空格键旋转，X/Y 镜像，Delete 删除，Page Up/Page Down 缩放视图。
• 元件管理： 可以创建自己的原理图库，将常用元件和自定义符号放进去,方便日后调用。
• 层次化设计： 对于复杂项目，可以使用层次化原理图，将总图和子模块分开,使结构更清晰。
• 重复性工作： 对于阵列排列的元件（如电阻排），可以使用 Edit -> Paste Array 功能,快速放置多个相同元件。

这份教程涵盖了从零开始创建一个完整原理图的全过程，多加练习，熟悉软件的流程和命令，你就能很快掌握 Protel 99SE 的原理图绘制,祝你学习愉快！