青島黃海學(xué)院 趙慶偉

Protel是一款全32位的電路板設(shè)計(jì)軟件。使用該軟件設(shè)計(jì)者可以容易地設(shè)計(jì)電路原理圖、畫元件圖、設(shè)計(jì)電路板、畫元件封裝圖和電路仿真，是業(yè)內(nèi)人士首選的電路板設(shè)計(jì)工具。但是在平時(shí)的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，由于學(xué)生對軟件的不熟悉，在學(xué)習(xí)使用Protel進(jìn)行原理圖和電路板的設(shè)計(jì)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)很多問題，Protel在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中是環(huán)環(huán)相扣的，上一步操作過程的失誤，直接會(huì)影響下一步操作的順利進(jìn)行。如果問題不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理，則設(shè)計(jì)工作很難圓滿完成?，F(xiàn)從學(xué)生使用Protel 99 SE進(jìn)行原理圖和PCB板設(shè)計(jì)過程中常遇到的問題著手，進(jìn)行相關(guān)教學(xué)研究與實(shí)踐，使學(xué)生能在較短的時(shí)間內(nèi)熟練掌握Protel的基本操作。

1.教學(xué)研究內(nèi)容

1.1 電路原理圖設(shè)計(jì)

設(shè)置原理圖的設(shè)計(jì)環(huán)境。設(shè)計(jì)環(huán)境對畫原理圖影響很大，在畫原理圖之前應(yīng)該把設(shè)計(jì)環(huán)境設(shè)置好。工作環(huán)境設(shè)置是使用design/options和tool/preference菜單進(jìn)行的。畫原理圖環(huán)境的設(shè)置主要包括圖紙大小、捕捉柵格、電氣柵格、模板設(shè)置等。在原理圖設(shè)計(jì)部分中應(yīng)提醒學(xué)生注意以下幾點(diǎn)：（1）導(dǎo)線的繪制。在此環(huán)節(jié)當(dāng)中，學(xué)生最常犯以下錯(cuò)誤：一是用直線（Line）代替導(dǎo)線（Wire）；如果用直線代替導(dǎo)線。雖然從原理圖上看不出明顯的錯(cuò)誤，但是，經(jīng)過電器規(guī)則檢查就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示。這是因?yàn)橹本€沒有電器連接屬性，只對原理圖起修飾和說明的作用。而導(dǎo)線具有電器連接屬性。表示兩個(gè)元件之間有電氣連接。兩者不能相互取代。另外，從顏色上也能區(qū)分直線和導(dǎo)線。直線的顏色為淺藍(lán)色，而導(dǎo)線的顏色為深藍(lán)色。二是導(dǎo)線的端點(diǎn)未與元件管腳的端點(diǎn)正確連接，學(xué)生在初學(xué)的過程當(dāng)中，最容易犯的錯(cuò)誤就是導(dǎo)線和元件的管腳部分相互重疊。這樣在管腳處就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)電氣節(jié)點(diǎn)。而這是在正常情況下不允許出現(xiàn)的。（2）合理利用熱鍵，提高畫圖效率。比如Z+A：表示所畫對象全部顯示。Z+S：表示以最佳比例顯示圖紙。X+A：取消當(dāng)前選擇。掌握這些熱鍵，畫圖能起到事半功倍的效果。

1.2 建立網(wǎng)絡(luò)表

網(wǎng)絡(luò)表文件是原理圖的文本表達(dá)方式，是原理圖與電路板圖之間的橋梁。在平時(shí)的教學(xué)過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)。絕大部分的學(xué)生都不會(huì)從網(wǎng)絡(luò)表看自己所畫原理圖的正誤。為了后面電路板的制作，學(xué)生必須學(xué)會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)表判斷元件放置、連接是否正確。從直觀上來說。網(wǎng)絡(luò)表是由若干個(gè)中括號和小括號組成的。每一個(gè)中括號都是和原理圖中的元器件一一對應(yīng)的。它里面包含了所畫元器件的“名稱”“封裝”“元件參數(shù)”等信息。小括號描述的是原理圖中所有的網(wǎng)絡(luò)信息。以及各個(gè)元件的的各個(gè)管腳的連接情況。知道了網(wǎng)絡(luò)表的結(jié)構(gòu)，就可以在文本編輯器中編輯網(wǎng)絡(luò)表，例如常見的封裝名錯(cuò)誤，可以降它改正，若原理圖引腳號與封裝焊盤號不一致，也可以將它改正。

1.3 PCB板設(shè)計(jì)

PCB板的設(shè)計(jì)是protle這門課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，在這個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，教學(xué)的重點(diǎn)需要放在網(wǎng)絡(luò)表的調(diào)入上。尤其需要注意二極管管腳號和封裝焊盤號不對應(yīng)的情況。

由于二極管元件D1的管腳號是1和2，而封裝DO-41的焊盤號是A和K，所以在調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)Node not found的錯(cuò)誤。

更改錯(cuò)誤：首先在原理圖中雙擊二極管D1，然后在彈出的屬性對話框中，選擇Hidden Pins前的小方框，關(guān)閉屬性對話框后，就可以看見二極管的管腳號顯示出來，確認(rèn)管腳號和二極管陰極和陽極之間的關(guān)系。將當(dāng)前窗口切換到電路板圖（用圖紙上的標(biāo)簽），在封裝庫管理器中選擇International Recitifiers庫，再在庫中找到DO-41封裝，單擊管理器中的Edit按鈕，屏幕被切換到元件封裝編輯窗口，并顯示二極管的封裝，雙擊焊盤，將焊盤號A改為1，K改為2。存盤后，再調(diào)用網(wǎng)絡(luò)表，若是在網(wǎng)絡(luò)表調(diào)用窗口底部的狀態(tài)條顯示：All Macros Validated，就說明沒有錯(cuò)誤了，可以單擊Execute按鈕，將元件和它們的連接關(guān)系調(diào)入電路板圖中。否則，還需要找錯(cuò)誤，直到所有錯(cuò)誤都改正。

2.教學(xué)實(shí)踐過程

在Protel電器繪圖課程的教學(xué)過程中，結(jié)合我學(xué)院實(shí)際情況，從課程教學(xué)設(shè)計(jì)的方法和手段上進(jìn)行探索，以“學(xué)生為中心”進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。

2.1 教師精講

首先控制學(xué)生的電腦，顯示教師用機(jī)的屏幕。將畫圖中需要注意的問題，一一給學(xué)生演示，采用經(jīng)典實(shí)例。讓學(xué)生直觀的對畫圖過程有所了解。打消學(xué)生對畫圖的恐懼感和神秘感。這樣配合老師的講解，就能初步掌握畫圖的要領(lǐng)。通過精講，學(xué)生基本能掌握畫圖的步驟、方法、技巧。這種人機(jī)結(jié)合的方法。取得了比較好的教學(xué)效果。

2.2 學(xué)生勤練

結(jié)合課本和老師的講解，讓學(xué)生對經(jīng)典實(shí)例重新繪制。在此環(huán)節(jié)最直接最有效的方法就是讓學(xué)生重復(fù)老師剛才講解的實(shí)例。這樣前后有對比，學(xué)生更容易理解和掌握。由于講解的是經(jīng)典的實(shí)例，典型的畫圖技巧和容易出錯(cuò)的點(diǎn)里面都有涉及。學(xué)生通過勤練。畫圖水平自然而然就得到提高。

3.教學(xué)實(shí)踐方式

3.1 分類教學(xué)，提高學(xué)習(xí)信心

結(jié)合我院的實(shí)際情況來說，學(xué)生的水平參差不齊。有些學(xué)生掌握理解能力較強(qiáng)，有些需要經(jīng)過很多遍的講解才能掌握，鑒于此種情況，教學(xué)需要分開進(jìn)行：①在統(tǒng)講過程中，盡可能多的講授畫圖技巧及注意事項(xiàng)。給學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生提供充足的知識量。②在獨(dú)立練習(xí)的階段，可以將對知識點(diǎn)掌握不是很扎實(shí)的同學(xué)分成小組，由學(xué)生提出問題，有針對性的進(jìn)行講解，一般以六人一組為宜。

3.2 理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

Protel這門課具有極強(qiáng)的實(shí)踐性，很多學(xué)生在初學(xué)時(shí)對相關(guān)概念并沒有一個(gè)確切的理解。尤其是PCB板，所以在講授新課的時(shí)候，要盡可能多的給學(xué)生看一些電腦主板、收音機(jī)電路板等PCB板實(shí)物，讓學(xué)生通過觀察再結(jié)合老師的講解，就能比較深刻的識記PCB板的布局、布線等基本原則。

3.3 教考分離

在課程全部學(xué)習(xí)完成后，對學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)，通過平時(shí)老師建立的題庫中，隨機(jī)抽題。

這樣不僅能避免學(xué)生相互之間的作弊現(xiàn)象，也能客觀的反映平時(shí)的教學(xué)效果。以便在以后的教學(xué)中改進(jìn)和提高。

4.結(jié)論

總之，作為課堂和教學(xué)的掌控者，老師要盡可能的創(chuàng)造有利于學(xué)生的條件，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和實(shí)際操作技能。要想更好的利用好Protel 99 SE這款軟件，學(xué)生只能通過自己平時(shí)積累的畫圖經(jīng)驗(yàn)，靈活地應(yīng)用于電子線路設(shè)計(jì)中。

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