这份教程将从零开始，循序渐进地带您了解 Protel 99SE 的核心概念、工作流程和常用操作，力求做到“完整”和“实用”,适合初学者和有一定基础的用户查阅。

Protel 99SE 完整版教程

前言：为什么学习 Protel 99SE？

虽然 Protel 99SE 是一款非常古老的软件（发布于上世纪90年代末），但至今仍有不少电子工程师和高校在使用它,主要原因如下：

1. 经典稳定：软件非常成熟稳定，对硬件配置要求极低,在老旧电脑上也能流畅运行。
2. 教学常用：国内许多高校的电子、自动化等专业至今仍将其作为《电路设计》或《EDA技术》课程的入门教学软件,因为它能清晰地展示电子设计的完整流程。
3. 文件管理：其独特的“设计数据库（.ddb）”文件将一个项目的所有原理图、PCB、库文件、报表等都集成在一个文件中,便于管理和备份。
4. 社区资源丰富：网络上关于99SE的教程、库元件、问题解答非常多,遇到困难容易找到解决方案。

重要提示：对于专业的电路设计工作，强烈建议学习更新的软件，如 Altium Designer (由Protel发展而来)、KiCad (开源免费)、Eagle 等，它们在功能、性能和用户体验上远超99SE,本教程旨在帮助您完成课程作业或理解基础设计流程。

第一部分：软件概述与准备工作

1 核心概念

• 设计数据库：Protel 99SE 的核心，一个.ddb文件就是一个完整的项目，它像一个文件夹,包含了所有设计文档。
• 原理图：使用电气符号（元件）绘制电路的逻辑连接关系,是设计的蓝图。
• PCB (Printed Circuit Board)：将原理图的逻辑设计转化为实际的、可以焊接元件的物理板卡。
• 元件库：存放各种电子元件（电阻、电容、芯片等）的图形符号（原理图库）和封装模型（PCB库）的地方。
• 网络表：连接原理图和PCB的桥梁,包含了元件的封装信息和管脚之间的电气连接关系。

2 安装与启动

1. 获取软件：在网上搜索 "Protel 99SE 安装包",可以找到很多资源。
2. 安装：运行 setup.exe，按照提示进行安装，安装路径建议使用英文,避免中文路径导致的问题。
3. 启动：安装完成后，桌面会出现 Protel 99SE 图标,双击即可启动。

第二部分：原理图设计

这是电路设计的第一步，目的是绘制出清晰、正确的电路连接关系。

创建新设计数据库

1. 启动 Protel 99SE。
2. 点击 File -> New。
3. 在弹出的对话框中，为你的设计数据库命名（MyProject.ddb）,并选择保存位置。
4. 点击 OK,一个新的设计数据库就创建好了。

创建新原理图文档

1. 在左侧的 Design Explorer 窗口中，右键点击你的项目数据库 MyProject.ddb。
2. 选择 New -> Schematic Document。
3. 一个名为 Sheet1.Sch 的文件会出现在列表中，你可以右键重命名，Power.Sch。

设置原理图参数

在开始画图前，最好先进行一些基本设置,这能让你的图纸更规范。

1. 双击打开 Power.Sch 文件。
2. 点击 Design -> Options。
3. Sheet Options 标签页：
   • Grids：设置网格，勾选 Snap（捕获网格）和 Visible（可视网格）。Snap 设置为 10，Visible 设置为 100，这样元件只能在10的倍数点上移动,方便对齐。
   • Standard Style：选择标准图纸尺寸，一般 A4 或 Letter 足够。
   • Title Block：勾选,显示图纸标题栏。
4. Document Options 标签页：
   • Font：设置字体，建议选择 宋体 或 Arial,大小适中。
   • Grid Reference：设置图纸边框，选择 Left 和 Bottom。

加载元件库

Protel 99SE 自带了一些库，但可能不全,你需要加载需要的库文件。

1. 点击 Design -> Add/Remove Library。
2. 在弹出的对话框中，找到 Protel 99SE 的安装目录，进入 Library\Sch 文件夹。
3. 从右侧的列表中选择需要的库，点击 Add，将其添加到左侧的列表中。
   • 常用库：
     • Miscellaneous Devices.ddb：包含常用分立元件（电阻、电容、二极管、三极管等）。
     • Protel DOS Schematic Libraries.ddb：包含一些常用逻辑芯片。
4. 点击 OK 完成加载。

放置元件

1. 点击 Wiring Tools 工具栏上的 Place Part 按钮（或按 P + P）。
2. 在弹出的 Place Part 对话框中：
   • Lib Ref：输入元件在库中的名称（不区分大小写），RES2（电阻）、CAP（电容）、NPN（三极管）。
   • Designator：设置元件的序号，R1、C1，可以留空,软件会自动分配。
   • Part Type：设置元件的型号或标称值，10K、104、1N4148。
3. 点击 OK，元件就会出现在光标上,移动到合适位置点击放置。
4. 快捷操作：
   • 按 Tab 键可以修改元件的属性。
   • 双击已放置的元件也可以修改其属性。
   • 按 X 或 Y 键可以水平或垂直翻转元件。
   • 按空格键可以旋转元件。

连接导线

1. 点击 Wiring Tools 工具栏上的 Wire 按钮（或按 P + W）。
2. 将光标移动到元件的一个引脚上，光标会变成红色叉,表示可以开始连接。
3. 点击一下，确定导线的起点，然后移动鼠标,拉出导线。
4. 在需要转弯的地方点击一下,确定转折点。
5. 到达目标引脚时，再次点击，确定终点，然后右键单击或按 Esc 键结束本次布线。

放置电源和接地符号

1. 点击 Wiring Tools 工具栏上的 Power Port 按钮（或按 P + O）。
2. 按 Tab 键，在 Net 栏中输入网络标号，VCC、+5V、GND。
3. 放置到电路中，电源和接地符号是特殊的网络标号,用于表示电位。

编译与检查

画完原理图后,需要编译来检查是否有错误。

1. 点击 Tools -> ERC (Electrical Rule Check)。
2. 在弹出的对话框中，可以设置检查规则，一般直接点击 OK。
3. 软件会生成一个 .ERC 报告文件，打开它，查看是否有错误（如未连接的引脚、多个输出引脚相连等），根据报告修改原理图,直到没有错误。

第三部分：PCB 设计

原理图完成后,就进入将设计变为现实的物理阶段。

创建PCB文档

1. 在左侧的 Design Explorer 窗口中，右键点击你的项目数据库 MyProject.ddb。
2. 选择 New -> PCB Document。
3. 将文件重命名为 Power.Pcb。

规划PCB板框

1. 双击打开 Power.Pcb 文件。
2. 切换到 Bottom Layer（底层）,因为大多数元件和布线都在底层。
3. 点击 Placement Tools 工具栏上的 Keep Out Layer 按钮，确保当前层是 Keep Out Layer（禁止布线层）。
4. 使用 Line 工具,绘制一个闭合的矩形作为PCB的物理边界。
5. 切换到 Mechanical Layer（机械层），也可以绘制一个边框,用于标注尺寸。

加载PCB库

1. 点击 Design -> Add/Remove Library。
2. 在弹出的对话框中，进入 Library\Pcb 文件夹。
3. 加载常用的PCB库，General IC.ddb、Miscellaneous.ddb 等,这些库包含了常用元件的封装。

导入网络表

这是连接原理图和PCB最关键的一步。

1. 在原理图编辑器中，点击 Design -> Create Netlist。
2. 在弹出的对话框中，确保 Output Format 选择为 Protel，然后点击 OK，这会生成一个 netlist 文件。
3. 切换到PCB编辑器。
4. 点击 Design -> Load Netlist。
5. 在弹出的对话框中，点击 Browse，找到并选择刚刚生成的网络表文件（.net），然后点击 Apply。
6. 如果一切顺利，所有元件的封装和飞线（预拉线）就会出现在PCB上,飞线表示了元件之间的电气连接关系。

常见问题：如果加载失败，通常是原理图有错误（ERC未通过）、元件未指定封装、或封装在库中找不到,需要返回原理图检查。

元件布局

布局是PCB设计中最考验经验的一步,好的布局是成功的一半。

1. 使用 Select 工具框选所有元件。
2. 按住鼠标左键拖动,将所有元件移动到板框内部。
3. 布局原则：
   • 按照原理图上的位置关系大致摆放,相关元件尽量靠近。
   • 考虑信号流向,输入和输出尽量分开。
   • 考虑散热，发热元件（如大功率电阻）放在通风处。
   • 考虑接口（如USB、排针）的位置,方便外部连接。
   • 元件之间留出足够的空间,避免干涉。

设置设计规则

设计规则是PCB布线的“法律”,确保电路板的电气性能和可制造性。

1. 点击 Design -> Rules。
2. Routing 标签页（最常用）：
   • Clearance Constraint：设置铜皮之间的安全距离，一般设置为 8mil (0.2mm)。
   • Routing Layers：设置布线层，勾选 Top Layer 和 Bottom Layer，表示顶层和底层都可以布线，对于双面板,这是标准设置。
   • Routing Width：设置导线宽度，可以针对不同网络（如 GND、VCC、Signal）设置不同宽度。GND 和 VCC 线宽要大于信号线，可以先设置一个默认值，如 10mil。
3. 设置完成后点击 Close。

布线

1. 点击 Bottom Layer,开始底层布线。
2. 点击 BottomLayer 工具栏上的 Interactive Routing 按钮（或按 P + T）。
3. 将光标靠近飞线,软件会自动吸附并引导你开始布线。
4. 点击确定起点和拐点，软件会自动走线，可以手动调整走线路径,尽量走直线或45度角。
5. 布线时，软件会自动遵守你设置的设计规则（如线宽、间距）。
6. 顶层布线同理，切换到 Top Layer 进行操作。
7. 技巧：
   • 按 Tab 键可以临时修改当前导线的宽度。
   • 按 键可以快速切换当前层。
   • 对重要的网络（如电源地）,可以手动加宽。

铺铜

铺铜可以增强抗干扰能力，提高大电流通过能力,并为焊接提供散热面。

1. 点击 BottomLayer。
2. 点击 Placement Tools 工具栏上的 Polygon Plane 按钮。
3. 按 Tab 键设置属性：
   • Net：选择要连接的网络，通常是 GND。
   • Connect Style：选择 Direct Connect（直接连接）。
4. 沿着PCB板框的内侧绘制一个闭合的多边形,然后右键单击完成。
5. 软件会自动用铜填充这个区域，如果铺铜没有连接到GND网络，可以双击铺铜区域,在属性中修改。

DRC检查

布线完成后，必须进行设计规则检查,确保没有违反规则。

1. 点击 Tools -> Design Rule Check。
2. 在弹出的对话框中，点击 Run DRC。
3. 软件会生成一个 .DRC 报告文件，打开它，查看是否有错误（如间距不足、线宽错误等）,并根据报告修改PCB。

第四部分：输出与生产

设计完成后，需要生成生产文件,交给工厂进行制板。

生成Gerber文件

Gerber文件是PCB行业标准的图像文件，每一层（铜层、丝印层、阻焊层等）都需要一个Gerber文件。

1. 在PCB编辑器中，点击 File -> Export -> Gerber。
2. 在弹出的对话框中：
   • General：选择所有需要的层（如 Top Layer, Bottom Layer, Top Overlay, Bottom Overlay, Keep Out Layer, Mechanical Layer 等）。
   • Layers：确保格式选择 RS-274X。
   • Apertures：选择 Include Apertures (RS274X)。
3. 点击 OK，软件会生成一系列 .gbr 文件。

生成钻孔文件

1. 点击 File -> Export -> NC Drill。
2. 在弹出的对话框中，选择格式,一般默认即可。
3. 点击 OK，生成 .drl 和 .xln 文件。

生成BOM和元件位置文件

• BOM (Bill of Materials)：物料清单，可以在原理图中生成,用于采购元件。
• Pick and Place File：贴片机文件,用于自动化SMT贴片。

将所有Gerber文件、钻孔文件和BOM文件打包发给PCB厂家,就可以开始生产了。

总结与进阶

这份教程涵盖了 Protel 99SE 从创建项目到生成生产文件的完整流程，掌握了这些基础操作,你已经可以独立完成简单的电路设计了。

进阶学习方向：

• 原理图库编辑：如何创建自己的原理图符号。
• PCB库编辑：如何创建或修改元件封装。
• 层次化原理图设计：对于复杂的电路,使用分层设计来管理。
• 更高级的PCB技巧：如差分线、等长线、阻抗控制等。

虽然 Protel 99SE 已经过时，但它所蕴含的电子设计基本思想和流程，对于学习任何一款EDA软件都是至关重要的,希望这份教程能对您有所帮助！