2.5 操作实例
通过前面章节的学习，用户对Altium Designer 14的原理图编辑环境、原理图编辑器的使用有了初步的了解，而且能够完成简单电路原理图的绘制。这一节将从实际操作的角度出发，通过一个具体的实例来说明怎样使用原理图编辑器完成电路的设计工作。
2.5.1 A-D模拟电路设计
目前绝大多数的电子应用设计都脱离不了单片机系统的使用。下面将使用Altium Designer 14来绘制一个A-D模拟电路组成原理图，其主要步骤如下。
1.建立工作环境
1）选择“开始”→“Altium Designer”命令，或双击桌面上的快捷方式图标，启动Altium Designer 14程序。
2）打开“Files（文件）”面板，在“新的”选项栏中单击“Blank Project（PCB）（空白工程文件）”选项，则在“Projects（工程）”面板中会出现新建的工程文件，系统提供的默认文件名为“PCB_Project1.PrjPCB”，如图2-43所示。
图2-43 新建工程文件
3）在工程文件“PCB_Project1.PrjPCB”上右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存工程为”命令，在弹出的保存文件对话框中输入文件名“AD模拟电路.PrjPcb”，并保存在指定的文件夹中。此时，在“Projects（工程）”面板中，工程文件名变为“AD模拟电路.PrjPcb”，该工程中没有任何内容，可以根据设计的需要添加各种设计文档。
4）在工程文件“AD模拟电路.PrjPcb”上右击，在弹出的快捷菜单中选择“给工程添加新的”→“Schematic（原理图）”命令。在该工程文件中新建一个电路原理图文件，系统默认文件名为“Sheet1.SchDoc”，在该文件上右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存为”命令，在弹出的保存文件对话框中输入文件名“AD模拟电路.SchDoc”。此时，在“Projects（工程）”面板中，工程文件名变为“AD模拟电路.SchDoc”，如图2-44所示。在创建原理图文件的同时，也就进入了原理图设计系统环境。
图2-44 创建新原理图文件
2.设置原理图图纸
1）在编辑窗口中右击，在弹出的快捷菜单中选择“选项”→“文档选项”或“文件参数”或“图纸”命令，系统将弹出如图2-45所示的“文档选项”对话框，在此对话框中对图纸参数进行设置。
图2-45 “文档选项”对话框
这里将图纸的尺寸及标准风格设置为“A4”，放置方向设置为“Landscape（水平）”，标题块设置为“Standard（标准）”。
2）单击对话框中的“更改系统字体”按钮，弹出“字体”对话框。在该对话框中，设置字体为“Arial”，字形为“常规”，大小为“10”，然后单击“确定”按钮，其他选项均采用系统默认设置。
3.元器件库管理
元器件库操作包括装载元器件库和卸载元器件库。
1）在“库”面板中单击“Library”按钮，弹出如图2-46所示的“可用库”对话框。在元器件库列表中，选定其中的元器件库，单击“上移”按钮，则该元器件库可以向上移动一行；单击“下移”按钮，则该元器件库可以向下移动一行；单击“删除”按钮，则系统会卸载该元器件库。
图2-46 “可用库”对话框
2）在“可用库”对话框中，单击“添加库”按钮，系统会弹出加载Altium Designer 14元器件库的文件列表。
3）在知道元器件所在元器件库的情况下，通过“可用库”对话框加载“NSC Converter Analog to Digital.SchLib”“Motorola Amplifier Operational Amplifier.IntLib”“可变电阻.SchLib”“Miscellaneous Devices.IntLib”“Miscellaneous Connectors.IntLib”，如图2-47所示。
图2-47 加载元器件库
4.放置元器件
1）打开“库”面板，在当前元器件库名称栏选择“NSC Converter Analog to Digital.SchLib”，在过滤框条件文本框中输入“ADC1001CCJ”，如图2-48所示。然后单击“Place ADC1001CCJ（放置）”按钮，将选择的A-D转换器芯片放置在原理图图纸上。
图2-48 选择A-D转换器芯片
这里使用的运算放大器芯片是“tl074acd”，该芯片所在的库文件为“Motorola Amplifier Operational Amplifier.IntLib”，如图2-49所示。
图2-49 选择运算放大器芯片
这里使用的可变电位器是“RP”，该芯片所在的库文件为自制的“可变电阻.SchLib”，如图2-50所示。
图2-50 选择可变电位器
本电路中除了使用上述3种芯片外，还需要在“Miscellaneous Devices.IntLib”库中选择基本阻容元器件，在元器件列表中选择电容“Cap”、电阻“Res2”、极性电容“Cap Pol2”和稳压管“XTAL”。
2）在“Miscellaneous Connectors.IntLib”元器件库中选择“HEADER 4”和“HEADER16”，然后一一进行放置，结果如图2-51所示。
图2-51 原理图放置
3）在元器件库中选择所需的元器件，在图纸上大致确定大元器件的位置，完成原理图的大致布局，如图2-52所示。
图2-52 原理图布局
提示：在绘制原理图的过程中，放置元器件的基本依据是信号的流向，或从左到右，或从上到下。首先应该放置电路中的关键元器件，然后放置电阻、电容等外围元器件。本例中，设定图纸上信号的流向是从左到右，关键元器件有3个，即A-D转换器、稳压管和运算放大器。
提示：在放置好各个元器件并设置好相应的属性后，接下来应根据电路设计的要求把各个元器件连接起来。
5.连接原理图
单击“布线”工具栏中的“放置线”按钮
、“放置总线”按钮
和“放置总线入口”按钮
，完成元器件之间的端口及引脚的电气连接，连线结果如图2-53所示。
图2-53 连线结果
6.放置原理图符号
1）单击“布线”工具栏中的“GND接地符号”按钮
，放置接地符号，本例共需要11个接地符号。
2）单击“布线”工具栏中的“VCC电源符号”按钮
，放置电源，本例共需要7个电源符号。由于都是数字地，因此使用统一的符号表示即可，如图2-54所示。
图2-54 放置接地符号和电源符号
7.放置网络标签
1）选择“放置”→“网络标签”命令，或单击工具栏中的“放置网络标签”按钮
，这时鼠标变成十字形状，并带有一个初始标签“Net Label1”。
2）按<Tab>键打开如图2-55所示的“网络标签”对话框，然后在“网络”文本框中输入网络标签的名称，然后单击“确定”按钮退出该对话框。接着移动鼠标光标，将网络标签放置到总线分支上，最终可以得到一个完整的电路原理图，如图2-56所示。
图2-55 编辑网络标签
图2-56 完整的电路原理图
8.保存原理图
选择“文件”→“保存”命令，或单击“保存”按钮
，将设计的原理图保存在工程文件中。
2.5.2 音乐闪光灯电路设计
本实例将设计一个音乐闪光灯，它采用干电池供电，可驱动发光管闪烁发光，同时扬声器还可以播放芯片中存储的电子音乐。本例中将介绍创建原理图、设置图纸、放置元器件、绘制原理图符号、元器件的布局布线和放置电源符号等操作。
1.建立工作环境
1）选择“开始”→“Altium Designer”命令，或双击桌面上的快捷方式图标，启动Altium Designer 14程序。
2）选择“文件”→“New（新建）”→“Project（工程）”→“PCB工程”命令，然后单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“保存工程为”命令，将新建的工程文件保存为“音乐闪光灯电路.PrjPCB”。
3）选择“文件”→“New（新建）”→“原理图”命令，然后选择“文件”→“保存为”命令，将新建的原理图文件保存为“音乐闪光灯电路.SchDoc”。
2.原理图图纸的设置
1）选择“设计”→“文档选项”命令，或在编辑区内右击，在弹出的快捷菜单中选择“选项”→“文档选项”命令，弹出“文档选项”对话框，在该对话框中可以对图纸进行设置，如图2-57所示。
图2-57 设置原理图图纸
提示：在设置图纸栅格尺寸时，一般地，捕捉栅格尺寸和可视栅格尺寸一样大，也可以设置捕捉栅格的尺寸为可视栅格尺寸的整数倍。电气栅格的尺寸应该略小于捕捉栅格的尺寸，因为只有这样才能准确地捕捉电气节点。
2）单击“文档选项”对话框中的“参数”选项卡，在该选项卡下可以设置当前时间、当前日期、设置时间、设计日期、文件名、修改日期、工程设计负责人、图纸校对者、图纸设计者、公司名称、图纸绘制者、设计图纸版本号和电路原理图编号等，如图2-58所示。
图2-58 “参数”选项卡
3.添加元器件
打开“库”面板，添加“Miscellaneous Devices.IntLib”元器件库，然后在该库中找到二极管、晶体管、电阻、电容、麦克风等元器件，将它们放置到原理图中，如图2-59所示。
图2-59 放置元器件
4.绘制SH868的原理图符号
SH868为CMOS元器件，在Altium Designer 14自带的元器件库中找不到它的原理图符号，所以需要自己绘制一个SH868的原理图符号，绘制步骤如下。
1）新建一个原理图元器件库。选择“文件”→“新建”→“库”→“原理图库”命令，然后选择“文件”→“保存为”命令，将新建的原理图符号文件保存为“SH868.SchLib”。在新建的原理图元器件库中包含一个名为Component_1的元器件，选择“工具”→“重新命名器件”命令，打开“Rename Component”对话框，在该对话框中修改元器件名为SH868。
2）绘制元器件外框。选择“放置”→“矩形”命令，或单击工具栏上的“矩形”按钮
，这时鼠标变成十字形状，并带有一个矩形图形。移动鼠标光标到图纸上，在图纸参考点上单击确定矩形的左上角顶点，然后拖动光标画出一个矩形，再次单击确定矩形的右下角顶点，如图2-60所示。
图2-60 绘制元器件外框
3）双击绘制好的矩形，打开“长方形”对话框，将矩形的边框颜色设置为黑色，将边框的宽度设置为“Smallest（最小）”，并通过设置右上角顶点和左下角顶点的坐标来确定整个矩形的大小，如图2-61所示。
图2-61 设置矩形属性
提示：在Altium Designer 14的默认情况下，矩形的填充色是淡黄色，从Altium Designer 14元器件库中取出的芯片外观也都是淡黄色的，因此，不需要更改所放置矩形的填充色，保留默认设置即可。
4）放置引脚。选择“放置”→“引脚”命令，或单击工具栏上的“引脚”按钮
，此时光标变为十字形，并带有一个引脚的浮动虚影。移动光标到目标位置，单击鼠标左键即可将该引脚放置到图纸上。
提示：在放置引脚时，有电气捕捉标志的一端应该是朝外的，如果需要，可以按<Space>键将引脚翻转。
5）双击放置的元器件引脚，打开“管脚属性”对话框，在该对话框中可以设置引脚的名称、编号、电气类型和引脚的位置以及长短等，如图2-62所示。完成属性设置后，在对话框的右上角会显示设置的效果。单击“确定”按钮关闭对话框。
图2-62 设置引脚属性
6）放置所有引脚并设置其属性，最后得到如图2-63所示的元器件符号图。
图2-63 所有引脚放置完成
提示：在Altium Designer 14中，引脚名称上的横线表示该引脚负电平有效。在引脚名称上添加横线的方法是在输入引脚名称时，每输入一个字符后，紧跟着输入一个“\”字符。例如，要在OE上加一个横线，就可以将其引脚名称设置为“O\E\”。
7）在“SCH Library（SCH库）”面板的“器件”选项组下单击“编辑”按钮，打开“Library Component Properties（库元器件属性）”对话框，在该对话框中将元器件的默认编号设置为“U？”，将原件的注释设置为SH868，如图2-64所示。
图2-64 设置元器件属性
8）在“Library Component Properties”对话框右边的“Parameters（参数）”栏中，可以添加一些元器件的相关信息，单击“添加”按钮打开“参数属性”对话框，在该对话框中可以编辑元器件的属性信息，如图2-65所示。
图2-65 编辑元器件的属性信息
9）单击“确定”按钮完成元器件属性的设置，至此，SH868CMOS元器件设计完成。
5.放置SH868到原理图
在“SCH Library”面板的“器件”选项组下单击“放置”按钮，将自己绘制的SH868原理图符号放置到原理图图纸上，这样，所有的元器件就准备齐全了，如图2-66所示。
图2-66 放置完所有元器件的原理图
6.元器件布局
基于布线方便的考虑，SH868被放置在原理图的中间位置。至此，完成所有元器件的布局，如图2-67所示。
图2-67 元器件布局结果
7.元器件布线
选择“放置”→“线”命令，或单击工具栏中的“放置线”按钮
，这时鼠标变成十字形状并带有一个叉记号。移动光标到元器件的一个引脚上，当出现红色米字形的电气捕捉符号后，单击确定导线起点，然后拖动鼠标画出导线，在需要拐角或和元器件引脚相连接的地方单击即可。完成导线布置后的原理图如图2-68所示。
图2-68 导线布置完成后的原理图
8.编辑元器件属性
1）双击晶体管的原理图符号，打开“Properties for Schematic Component in Sheet（原理图元器件属性）”对话框，在“Properties（属性）”区域中的“Designator（代号）”文本框内输入Q1，在“Comment（说明）”文本框内输入9013，如图2-69所示。设置完成后单击“确定”按钮关闭对话框。同样的步骤对其余的晶体管属性进行设置。
图2-69 设置晶体管属性
2）双击电容器的容值，打开“参数属性”对话框，在“值”区域中的文本框内输入电容的容值，并勾选其下的“可见的”复选框，如图2-70所示。用同样的方法修改电容元器件的序号和注释。
图2-70 设置电容器容值
3）同样的方法，对所有元器件的属性进行设置。
4）元器件的序号等参数在原理图上显示的位置可能不合适，需要调整它们的位置。单击发光二极管元器件的序号DS1，这时在序号的四周会出现一个绿色的边框，表示已被选中。单击并按住鼠标左键进行拖动，将二极管的编号拖动到目标位置，然后松开鼠标，这样即可将元器件的序号移动到一个新的位置。
提示：除了可以用拖动的方法来确定参数的位置外，还可以采用在“Parameter Properties”对话框中输入坐标的方式来确定参数的位置，但是这种方法不太直观，因此较少使用，只有在需要精确定位时才使用，一般地都采用拖动的方法来改变参数所在的位置。
元器件的属性编辑完成后，整个原理图就显得整齐多了，如图2-71所示。
图2-71 完成元器件属性编辑后的原理图
9.放置电源符号和接地符号
电源符号和接地符号是一个电路中必不可少的部分。
1）选择“放置”→“电源端口”命令，或单击工具栏中的“GND端口”按钮
，即可向原理图中放置接地符号。
2）单击“布线”工具栏中的“VCC电源端口”按钮
，当鼠标光标变为十字形，并带有一个电源符号时，移动光标到目标位置并单击，即可将电源符号放置在原理图中。
3）在放置电源符号时，有时需要标明电源的电压，这时只要双击放置的电源符号，打开如图2-72所示的“电源端口”对话框，在“网络”文本框中输入电压值4.5V，然后单击“确定”按钮退出即可。电源符号和接地符号放置完成后的原理图如图2-73所示。
图2-72 “电源端口”对话框
图2-73 电源符号和接地符号放置完成后的原理图
10.保存原理图
选择“文件”→“保存”命令，或单击“保存”按钮
，将设计的原理图保存在工程文件中。
2.5.3 变频声控器电路设计
音频信号通过麦克风传送给运算放大器，运算放大器再将音频信号放大后控制NE555P的振荡频率在一定的范围内变化。通过改变R3、R4和C2的参数，就可以控制输出频率的变化范围。
在本例中，将通过动手创建图纸的标题栏来创建一个原理图的模板文件，然后用创建好的模板新建原理图文件，具体步骤如下。
1.建立工作环境
1）选择“开始”→“Altium Designer”命令，或双击桌面上的快捷方式图标，启动Altium Designer 14程序。
2）选择“文件”→“New（新建）”→“Project（工程）”→“PCB工程”命令，然后右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存工程为”命令，将新建的工程文件保存为“变频声控器电路.PrjPCB”。
3）选择“文件”→“New（新建）”→“原理图”命令，然后右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存为”命令，将新建的原理图文件保存为“变频声控器电路.SchDoc”。
2.原理图图纸的设置
选择“设计”→“文档选项”命令，打开“文档选项”对话框，然后在“选项”选项组中取消对“标题块”复选框的勾选，并在“标准风格”下拉列表框中选择图纸纸型为B型，如图2-74所示。
图2-74 设置原理图图纸
提示：不勾选“标题块”复选框，也就是取消了原理图图纸上的标题栏，此时即可在原理图图纸上按照自己的需要定义标题栏。
3.绘制标题栏
1）将图纸的右下角放大到主窗口工作区中，选择“放置”→“绘图工具”→“线”命令，或单击绘图工具栏中的“放置线”按钮
，当光标变成十字形时，移动光标到原理图图纸的右下角，准备绘制。在开始绘制标题栏之前，按<Tab>键打开如图2-75所示的“PolyLine（折线）”对话框，将线的颜色设置为黑色，然后单击“确定”按钮退出对话框，返回绘制直线的状态，这样在右下角就绘制出了一个标题栏的边框，如图2-76所示。
图2-75 设置线条颜色
图2-76 绘制标题栏边框
2）选择“察看”→“栅格”→“切换可视栅格”命令，取消图纸上的栅格，这样在放置文本时就不会受到干扰。
3）选择“放置”→“文本字符串”命令，或单击绘图工具栏中的
（放置文本字符串）按钮，鼠标光标变为十字形，然后按<Tab>键打开“标注”对话框，在“属性”选项组中单击“字体”右侧的按钮，打开“字体”对话框，在该对话框中将字体大小设置为20，单击“确定”按钮退出该对话框，如图2-77所示。在“标注”对话框“属性”选项组中的“文本”文本框内输入标题栏的内容，如图2-78所示。然后单击“确定”按钮退出对话框，将鼠标移动到前面画好的标题栏边框里并单击即可将文字放置到合适的位置。
图2-77 设置标题栏的字体
图2-78 设置标题栏内
4）用同样的方法添加标题栏中的其他内容，添加完成后得到的自定义标题栏如图2-79所示。
图2-79 完成标题栏的制作
5）为标题栏中的每一项“赋值”。再次选择“放置”→“文本字符串”命令，或单击绘图工具栏中的“放置文本字符串”按钮
，然后按<Tab>键打开“标注”对话框，在“属性”选项组中的“文本”下拉列表框中选择相应的工程，如图2-80所示。使用同样的方法为标题栏中的每一项都“赋值”。
图2-80 选择相应的工程
提示：图2-81所示的“文本”下拉列表中的各项与“文档选项”对话框中“属性”选项组的各项参数是对应的。如果选择了“=CompanyName（公司名）”选项，那么所添加的这段文字就和原理图中的Company Name（公司名）参数关联起来了。选择“工具”→“设置原理图参数”命令，打开“参数选择”对话框，在“Graphical Editing（图形编辑）”标签页中勾选“Convert Special Strings（转换特殊字符串）”复选框，此时，当在“参数”选项卡中编辑了某项参数时，所添加的这段文字就会等于这项参数。
图2-81 设置特殊字符的转换
6）创建完原理图图纸后，可以将其定义为模板，以方便日后引用。选择“文件”→“保存拷贝为”命令，打开“Save[变频声控器.SchDoc]As”对话框，在该对话框中的“保存类型”下拉列表框中选择“Advanced Schematic template”选项，然后单击“保存”按钮，如图2-82所示。
图2-82 保存模板
7）建立好模板后，在设计原理图时就可调用该模板文件。打开一个原理图文件，然后选择“设计”→“项目模板”→“变频声控器.SchDoc”命令，弹出“更新模板”对话框，单击“确定”按钮即可，如图2-83所示。
图2-83 “更新模板”对话框
提示：在Altium Designer 14中也附带了一些模板，这些模板都保存在Altium Designer14默认的安装目录下的Templates文件夹中。
4.原理图设计
在原理图上完成变频声控器原理图的设计。最终得到的原理图如图2-84所示。
图2-84 变频声控器原理图
5.保存原理图
选择“文件”→“保存”命令或单击“保存”按钮
，将设计的原理图保存在工程文件中。
本例详细介绍了原理图模板的创建方式。所谓原理图模板就是按照自己的习惯来定义的原理图图纸。将模板保存后，在以后的设计中就可以直接调用。
2.5.4 开关电源电路设计
本例主要介绍原理图设计中经常遇到的一些知识点，包括查找元器件及其对应元器件库的载入和卸载、基本元器件的编辑和原理图的布局与布线，具体的设计步骤如下。
1.建立工作环境
1）选择“开始”→“Altium Designer”命令，或双击桌面上的快捷方式图标，启动Altium Designer 14程序。
2）选择“文件”→“New（新建）”→“Project（工程）”→“PCB工程（印制电路板工程）”命令，然后右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存工程为”命令，将新建的工程文件保存为“NE555开关电源电路.PrjPCB”。
3）选择“文件”→“New（新建）”→“原理图”命令，然后右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存为”命令，将新建的原理图文件保存为“NE555开关电源电路.SchDoc”。
2.元器件库管理
在知道元器件所在元器件库的情况下，通过“库”对话框加载元器件库。
1）在“库”面板中单击“Library”按钮，弹出如图2-85所示的“可用库”对话框。在“可用库”对话框的元器件库列表中选定其中的元器件库，单击“上移”按钮，则该元器件库可以向上移动一行；单击“下移”按钮，则该元器件库可以向下移动一行；单击“删除”按钮，系统将卸载该元器件库。
图2-85 “可用库”对话框
2）在“可用库”对话框中，单击“查找”按钮，系统将弹出加载Altium Designer 14元器件库的文件列表，如图2-86所示。
图2-86 元器件库文件列表
3）在元器件库文件列表中选择“Miscellaneous Devices.IntLib”元器件库并单击“打开”按钮，则系统将该元器件库加载到当前编辑环境下，同时会显示该库的地址。单击“关闭”按钮，回到原理图绘制工作界面，此时即可放置所需的元器件。
3.查找元器件
1）在“库”面板中单击“Search”按钮，弹出如图2-87所示的“搜索库”对话框。
图2-87 “搜索库”对话框
2）在文本框输入元器件名“NE555N”，单击“查找”按钮，系统将在设置的搜索范围内查找元器件，查找结果如图2-88所示，单击“Place NE555N”按钮，即可将该元器件放置在原理图中。
图2-88 元器件查找结果
4.原理图图纸的设置
选择“设计”→“文档选项”命令，或在编辑区内右击，在弹出的快捷菜单中选择“选项”→“文档选项”命令，弹出如图2-89所示的“文档选项”对话框，在该对话框中可以对图纸进行设置。
图2-89 设置原理图图纸
5.原理图设计
1）打开“库”面板，在当前元器件库的下拉列表框中选择“Miscellaneous Devices.IntLib”元器件库，然后在元器件过滤栏的文本框中输入“Inductor”，在元器件列表中查找电感，并将查找所得的电感放入原理图中，最后依次放入其他元器件。放置元器件后的图样如图2-90所示。
图2-90 放置元器件后的图样
2）双击元器件“NE555N”，弹出“Properties for Schematic Component in Sheet（原理图元器件属性）”对话框，分别对元器件的编号、封装形式等进行设置。使用同样的方法可以对电容、电感和电阻值进行设置，设置好的元器件属性见表2-1。
表2-1 元器件属性
根据电路图合理地放置元器件，使电路原理图美观、清晰。设置好元器件属性后的电路原理图如图2-91所示。
图2-91 布局元器件后的电路原理图
3）布局好元器件后，连接线路。单击工具栏中的“放置线”按钮
，执行连线操作。
4）选择“放置”→“电源端口”命令，或单击工具栏中的“GND端口”按钮
，即可向原理图中放置接地符号。
5）单击“布线”工具栏中的“VCC电源端口”按钮
，鼠标光标变为十字形，并带有一个电源符号，移动光标到目标位置并单击，即可将电源符号放置在原理图中。电源符号和接地符号放置完成后的原理图如图2-92所示。
图2-92 NE555N构成的开关电源电路原理图
6.保存原理图
选择“文件”→“保存”命令或单击“保存”按钮
，将设计的原理图保存在工程文件中。
2.5.5 实用门铃电路设计
本例设计的是一种能发出“叮咚”声的门铃电路，它是由一块SE555D时基电路集成块和外围元器件组成的。
在本例中，将主要学习原理图设计过程文件的自动存盘。因为在一个电路的设计过程中，有时会遇到一些突发事件，如突然断电、运行程序被终止等，这些不可预料的事情会造成设计工作在没有保存的情况下被迫终止。为了避免损失，可以采取两种方法：一种是在设计过程中不断地存盘；另一种是使用Altium Designer 14提供的文件自动存盘功能。实用门铃电路设计步骤具体如下。
1.建立工作环境
1）选择“开始”→“Altium Designer”命令，或双击桌面上的快捷方式图标，启动Altium Designer 14程序。
2）选择“文件”→“New（新建）”→“Project（工程）”→“PCB工程（印制电路板工程）”命令，然后右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存工程为”命令，将新建的工程文件保存为“实用门铃电路.PrjPCB”。
3）选择“文件”→“New（新建）”→“原理图”命令，然后右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存为”命令，将新建的原理图文件保存为“实用门铃电路.SchDoc”。
2.自动存盘设置
Altium Designer 14提供文件自动存盘功能。用户可以通过参数设置来控制文件自动存盘的细节。单击Altium Designer 14软件界面左上角的DXP菜单，在弹出的下拉菜单中选择“参数选择”命令，打开“参数选择”对话框，然后单击其中的“System（系统）”菜单下的“View（视图）”标签页。在“桌面”选项组中，勾选“自动保存桌面”复选框，即可启用自动存盘功能，勾选“恢复打开文档”复选框，则每次启动软件时，即打开上次关闭软件时的界面，打开上次未关闭的文件。“除了”表示不执行上述操作的文件种类，具体如图2-93所示。
图2-93 自动存盘设置
3.加载元器件库
选择“设计”→“添加/移除库”命令，打开“可用库”对话框，然后在其中加载需要的元器件库。本例中需要加载的元器件库如图2-94所示。
图2-94 加载需要的元器件库
4.放置元器件
在“TI Analog Timer Circuit.IntLib”元器件库中找到SE555D芯片，在“Miscellaneous Devices.Intlib”元器件库中找到电阻、电容、扬声器等元器件，均放置在原理图中，如图2-95所示。
图2-95 放置元器件
5.元器件布线
选择“放置”→“线”命令，或单击工具栏中的“放置线”按钮
，对原理图进行布线。完成布线后，对元器件进行编号，对电阻、电容等元器件进行“赋值”，如图2-96所示。
图2-96 完成元器件布线
6.放置电源符号
单击“布线”工具栏中的“GND接地符号”按钮
和“VCC电源符号”按钮
，在原理图中放置电源符号，完成整个原理图的设计，如图2-97所示。
图2-97 完成原理图设置
7.保存原理图
选择“文件”→“保存”命令或单击“保存”按钮
，将设计的原理图保存到工程文件中。
本例设计了一个实用的门铃电路，在设计过程中主要讲述了文件的自动保存功能，Altium Designer 14通过提供这种功能来保证设计者在文件设计过程中文档的安全，从而为设计者带来便利。
2.5.6 过零调功电路设计
本例要设计的是一种过零调功电路，该电路适用于各种电热器具的调功。它是由电源电路、交流电过零检测电路、十进制计数器/脉冲分配器及双向晶闸管等组成。其中，U1A采用通用运算放大器集成电路，U2采用CD4017。
在本例中，将主要学习原理图中元器件参数的详细设置与编辑。每一个元器件都有一些不同的属性需要进行设置。在进行基于PCB的原理图设计时，需要引入每个元器件的封装，如电阻、电容等元器件及其相应的阻值和容值。对这些属性进行编辑和设置，也是原理图设置中的一项重要工作。过零调功电路的设计步骤具体如下。
1.建立工作环境
1）选择“开始”→“Altium Designer”命令，或双击桌面上的快捷方式图标，启动Altium Designer 14程序。
2）选择“文件”→“New（新建）”→“Project（工程）”→“PCB工程（印制电路板工程）”命令，然后右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存工程为”命令，将新建的工程文件保存为“过零调功电路.PrjPCB”。
3）选择“文件”→“New（新建）”→“原理图”命令，然后右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存为”命令，将新建的原理图文件保存为“过零调功电路.SchDoc”。
2.加载元器件库
选择“设计”→“添加/移除库”命令，打开“可用库”对话框，然后在其中加载需要的元器件库。本例中需要加载的元器件库如图2-98所示。
图2-98 需要加载的元器件库
3.放置元器件
在“TI Operational Amplifier.IntLib”元器件库中找到放大器LM324N，在“NSC Logic Counter.Intlib”元器件库中找到元器件CD4017BMJ，从另外两个库中找到其他常用的一些元器件，将它们一一放置到原理图中，并进行简单布局，如图2-99所示。
图2-99 过零调功电路原理图中所需的元器件
4.编辑CD4017BMJ芯片属性
1）双击CD4017BMJ芯片，打开“Properties for Schematic Component in Sheet（原理图元器件属性）”对话框，然后在“Properties（属性）”选项组中设置元器件的序号、注释、元器件库等属性，在“Graphical（图形的）”选项组中设置元器件的位置坐标等属性。在对话框右边的“Parameters（参数）”设置区域中列出了该元器件的一些相关参数，如图2-100所示。其中，Published表示元器件模型的发行日期，Datasheet表示该元器件的数据手册，Package Information表示元器件的封装信息，Publisher表示该元器件模型的发行组织，Class表示元器件的类型，Manufacturer表示元器件的生产商，Note表示提示信息等。并不是每个元器件都具有以上列出的每一种参数，但对这些参数用户可以自行进行编辑，也可以进行添加和删除操作。具体的方法是：选中一种参数，如选中元器件的Publisher参数，然后单击该设置区域下方的“编辑”按钮，打开如图2-101所示的“参数属性”对话框，在该对话框中可以对该参数进行编辑；单击“添加”按钮也可以打开“参数属性”对话框，在该对话框中可以自行编辑一个参数；单击“移除”按钮可以将一个参数移除。
图2-100 元器件参数
图2-101 “参数属性”对话框
2）在如图2-102所示的“Models（模型）”设置区域中列出了元器件仿真、PCB封装模型等信息。元器件的封装信息是和PCB设计相关的，而仿真信息是和电路仿真相关的，用户可以对它们进行修改，具体方法将在电路板设计和电路仿真的相关章节中详细介绍。
图2-102 元器件的仿真信息和封装信息
3）单击“Properties for Schematic Component in Sheet（原理图元器件属性）”对话框左下角的“Edit Pins”按钮，打开“元件管脚编辑器”对话框，如图2-103所示。在该对话框中列出了当前元器件中所有的引脚信息，包括引脚名、引脚的编号、引脚的种类等。用户可以对引脚进行编辑，方法是：选中一个引脚，然后单击“编辑”按钮，打开“管脚属性”对话框，如图2-104所示。在该对话框中可以对该引脚进行详细的编辑，包括引脚的名称、编号、电气类型、位置和长度等。除了可以编辑已有的引脚，用户还可以通过单击“添加”按钮和“删除”按钮，在当前的元器件中添加引脚或删除已有的引脚。
图2-103 “元件管脚编辑器”对话框
图2-104 “管脚属性”对话框
提示：一般来说，在设计电路图时，需要设置的元器件参数只有元器件序号、元器件的注释、一些有值元器件的值等，其他的参数不需要专门设置，也不要随便修改。在从元器件库中选择了需要的元器件后，但没有将它们放置到原理图上之前，按<Tab>键即可直接打开属性设置对话框。
5.设置其他元器件的属性
1）在Altium Designer 14中，用户可以使用元器件自动编号功能为元器件进行编号，选择“工具”→“注解”命令，打开如图2-105所示的“注释”对话框。
图2-105 “注释”对话框
2）在“注释”对话框的“处理顺序”选项组中，可以设置元器件的编号方式和分类方式，有4种编号方式可以选择。在下拉列表框中选择一种编号方式，在右边会显示该编号方式的效果，如图2-106所示。
图2-106 元器件的编号方式显示
3）在“匹配选项”选项组中可以设置元器件组合的依据，依据可以不止一个，勾选列表框中的复选框，可以选择元器件的组合依据。
4）在“原理图页面注释”列表框中选择需要进行自动编号的原理图。在本例中，由于只有一幅原理图，因此不用选择了，但是如果设置工程中有多个原理图或有层次原理图，那么在列表框中将列出所有的原理图，需要从中挑选需要进行自动编号的原理图文件。在“注释”对话框的右侧，列出了原理图中所有需要编号的元器件。设置完成后，单击“更新更改列表”按钮，弹出如图2-107所示的“Information”对话框，然后单击“OK”按钮，这时在“注释”对话框中可以看到所有的元器件已被编号，如图2-108所示。
图2-107 “Information”对话框
图2-108 元器件编号
5）如果对编号不满意，用户可以取消编号，单击“Reset All”按钮即可将此次编号操作取消，然后经过重新设置再次进行编号。如果对编号结果满意，则单击“接收更改（创建ECO）”按钮，打开“工程更改顺序”对话框，在该对话框中单击“生效更改”按钮进行编号合法性检查。在“状态”栏中的“检查”目录下，显示对勾，则表示编号是合法的，如图2-109所示。
图2-109 编号合法性检查
6）单击“执行更改”按钮将编号添加到原理图中，添加结果如图2-110所示。
图2-110 编号添加结果
提示：在进行元器件编号之前，如果有的元器件本身已经有了编号，那么需要将它们的编号全部变成“U？”或“R？”的状态，此时只需单击
按钮，即可将原有的编号全部去掉。
6.原理图设计
在原理图上布线，添加需要的原理图符号，完成原理图的设计，如图2-111所示。
图2-111 原理图设计完成
7.保存原理图
选择“文件”→“保存”命令或单击“保存”按钮
，将设计的原理图保存在工程文件中。
在本例中，重点介绍了原理图中元器件参数的设置，特别介绍了一种快速的元器件编号方法，利用这种方法可以快速为原理图中的元器件编号。当电路图的规模较大时，使用这种方法对元器件进行编号，可以有效地避免纰漏或重编的情况。
2.5.7 定时开关电路设计
本例要设计的是一个实用定时开关电路，定时时间的长短可通过电位器RP进行调节，定时时间可以实现在1小时内连续可调。
在本例中，将主要学习数字电路的设计，数字电路中包含了一些数字元器件，最常用的如与门、非门、或门等。定时开关电路的设计步骤具体如下。
1.建立工作环境
1）选择“开始”→“Altium Designer”命令，或双击桌面上的快捷方式图标，启动Altium Designer 14程序。
2）选择“文件”→“New（新建）”→“Project（工程）”→“PCB工程（印制电路板工程）”命令，然后右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存工程为”命令，将新建的工程文件保存为“定时开关电路.PrjPCB”。
3）选择“文件”→“New（新建）”→“原理图”命令，然后右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存为”命令，将新建的原理图文件保存为“定时开关电路.SchDoc”。
2.加载元器件库
在本例中，除了要用到模拟元器件之外，还要用到一个与非门，这是一个数字元器件。
目前，最常用的数字电路元器件为74系列元器件，在Altium Designer 14中，这些门元器件可以在“TI Logic Gate1.IntLib”元器件库中找到。
选择“设计”→“添加/移除库”命令，打开“可用库”对话框，然后在其中加载需要的元器件库。本例中需要加载的元器件库如图2-112所示。
图2-112 需要加载的元器件库
3.放置元器件
在“TI Logic Gate1.IntLib”元器件库中找到与非门元器件，从其他库中找到其他常用的一些元器件，将它们一一放置在原理图中，并进行简单地布局，如图2-113所示。
图2-113 定时开关电路原理图中所需的元器件
提示：在Altium Designer 14中提供了常用元器件的添加工具栏，需要添加与非门时，直接单击按钮
，即可向原理图中添加一个与非门。
4.原理图设计
在原理图上布线，编辑元器件属性，再向原理图中放置电源符号，完成原理图的设计，如图2-114所示。
图2-114 原理图设计完成
5.放置文字说明
选择“放置”→“文本字符串”命令，或单击绘图工具栏中的“放置文本字符串”按钮
，光标变成十字形，并带有一个Text文本跟随光标，这时按<Tab>键打开“标注”对话框，在其中的“文本”文本框中输入文本的内容，然后设置文本的字体和颜色，如图2-115所示。最后单击“确定”按钮退出对话框，这时有一个红色的“220V”文本跟随光标，移动光标到目标位置单击即可将文本放置在原理图上。
图2-115 “标注”对话框
6.保存原理图
选择“文件”→“保存”命令或单击“保存”按钮
，将设计的原理图保存在工程文件中。
提示：除了放置文本之外，利用原理图编辑器所带的绘图工具，还可以在原理图上创建并放置各种各样的图形和图片。
本例中主要介绍了数字元器件的查找，在数字电路的设计过程中，常常需要用到大量的数字元器件，如何查找并正确使用这些数字元器件，在数字电路的设计中至关重要。
2.5.8 时钟电路设计
本例要设计的是一个简单的时钟电路，电路中的芯片是一片CMOS计数器，它能对收到的脉冲自动计数，在计数值到达一定数值时便关闭对应的开关。
在本例中，将主要学习原理图符号的放置，原理图符号是原理图必不可少的组成元素。在进行原理图设计时，总是在最后添加原理图符号，包括电源符号、接地符号、网络符号等。时钟电路的设计步骤具体如下。
1.建立工作环境
1）选择“开始”→“Altium Designer”命令，或双击桌面上的快捷方式图标，启动Altium Designer 14程序。
2）选择“文件”→“New（新建）”→“Project（工程）”→“PCB工程”命令，然后右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存工程为”命令，将新建的工程文件保存为“时钟电路.PrjPCB”。
3）选择“文件”→“New（新建）”→“原理图”命令，然后右击，在弹出的快捷菜单中选择“保存为”命令，将新建的原理图文件保存为“时钟电路.SchDoc”。
4）对原理图图纸进行必要的设置。
2.加载元器件库
选择“设计”→“添加/移除库”命令，打开“可用库”对话框，然后在其中加载需要的元器件库。本例中需要加载的元器件库如图2-116所示。
图2-116 需要加载的元器件库
3.放置元器件
在“TI Logic Gate2.IntLib”元器件库中找到元器件SN74LS04N，在“TI Logic Counter.IntLib”元器件库中找到计数器芯片SN74HC4040D，从另外两个库中找到其他常用的一些元器件，将它们一一放置在原理图中，如图2-117所示。
图2-117 时钟电路原理图中所需的元器件
4.元器件布线
在原理图上布线，编辑元器件属性，如图2-118所示。
图2-118 完成原理图布线
5.放置原理图符号
在布线时已经为原理图符号的放置留出了位置，下面放置原理图符号，先放置网络标签。
1）选择“放置”→“网络标签”命令，或单击工具栏中的按钮
，这时鼠标变成十字形状，并带有一个初始标签“Net Label1”。此时按<Tab>键，打开“网络标签”对话框，在该对话框中的“网络”文本框中输入网络标签的内容。然后单击对话框中的颜色块，将网络标签的颜色设置为红色，如图2-119所示。最后单击“确定”按钮退出对话框。移动光标到目标位置并单击，将网络标签放置到原理图中。
图2-119 “网络标签”对话框
提示：在电路原理图中，网络标签是成对出现的，因为具有相同网络标签的引脚或导线是具有电气连接关系的，所以如果原理图中有单独的网络标签，则在原理图编译时，系统会报错。
2）单击“布线”工具栏中的“GND接地符号”按钮
和“VCC电源符号”按钮
，放置接地符号和电源符号，设计完成的电路原理图如图2-120所示。
图2-120 电路原理图设计完成
6.保存原理图
选择“文件”→“保存”命令或单击“保存”按钮
，将设计的原理图保存在工程文件中。
在本例的设计中，主要介绍了原理图符号的放置。原理图符号有电源符号、电路节点、网络标签等，这些原理图符号给原理图设计带来了更大的灵活性，应用它们，可以给设计工作带来极大的便利。