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2.5.2 音乐闪光灯电路设计 |
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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）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”。
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。
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。
图2-57 设置原理图图纸
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
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
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。
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2-60 绘制元器件外框
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。
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\”。
图2-63 所有引脚放置完成
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。
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
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
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
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。
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2-69 设置晶体管属性
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
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
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。