目录
前言
在设计之前，我们先了解一下电路设计的基本流程：
PCB设计的第一步是打开编辑器或工具，即开发环境。 设计的第一步需要创建一个新的项目文件。 本项目设计了原理图和PCB图。 在导出Gerber文件给工厂打样或者转PDF文件进行手工制板之前，要注意是否进行了DRC（设计规则检查）。
1. 使用软件
可以用来设计PCB的软件有很多，比如“嘉力创EDA”、“Altium Designer”、“Protel”、“PADS”等。 其中“嘉力创EDA”和“Altium Designer”经常用来画简单的板子，很容易上手。 我推荐给新手使用的软件以及他们接下来要使用的软件是“嘉利创EDA”（标准版）。
2.软件下载 1.选择下载
以下是嘉利创EDA官方下载链接
我们可以在电脑浏览器上点击上面的链接，进入嘉利创EDA客户端下载界面（如下图）
我们可以发现这里有两个版本可供下载，专业版和标准版。
专业版操作繁琐，使用困难，但设计更规范，可操作选项更多；
标准版适合学生等初学者，操作简单，图形简单。
因此，这里选择标准版本下载，根据自己电脑的系统类型下载对应的版本。
可以看到我的电脑是64位Windows操作系统，所以我选择了Intel/AMD（amd64），如下图：
文件下载完成后，点击立即打开，进入安装页面。
2.安装软件
选择安装磁盘。 一般建议安装在D盘等非系统盘上。
单击“下一步”开始自动安装。 安装完成后，客户端会自动打开，安装完成。
三、初步使用 1.登录您的账户
在自动打开的客户端界面上，有一个新手向导。 按“下一步”继续。 完成后，按“完成”关闭向导。
主界面右上角有“登录”和“注册”两个按钮。 已有账号的朋友可以直接登录。 没有账号的朋友先点击注册，然后注册账号（推荐微信注册），然后登录。
2. 项目创建
注册登录后，点击编辑器页面主菜单栏中的 符号
，在弹出的新项目栏中选择项目所有者、标题、项目描述以及是否共享设置。 设置完成后，会自动弹出原理图绘制界面。 按 ctrl+s 保存，原理图将添加到项目中。
3、方案设计
原理图是由若干电子元件符号和导线组成的电路图。 它是用来表示电路原理的，但它不仅仅表示原理。 原理图中的每个元件、每根导线都对应PCB中的物理元件、物理导线，并不多余。
如果直接看PCB文件来了解电路原理，可能会花费很大的功夫，但如果直接看原理图，就可以非常直观地了解电路原理。 这其实也是示意图存在的意义之一。 原理图存在的另一个意义是为PCB设计做准备。
在原理图中，会有电路所需的电阻、电容以及各种电子元件的电气符号。 这些电子元件符号可以通过导线直接连接，也可以通过网络标签、总线等间接连接。连线工具是连接电子元件引脚的最基本的工具。 如果不方便使用有线连接，可以采用其他连接方式。 然而，无论你使用什么连接方式，它们最终都会成为PCB文件中的电线。
需要注意的是，在画原理图之前，你应该根据你的需求规划你的电路板，比如你需要使用哪些元件以及这些元件应该如何连接。 您应该了解这些问题。 该软件只是辅助表达你的想法，就像你是一个作家一样，你书中的内容是由你的想法设计的，而不是由Word软件设计的。 不过，借助一款好的软件，我们的设计能够更好的完成，而且在大多数情况下，它还能帮助我们修正设计。
你可以简单理解为原理图只包含“元件符号”和“电线”。
原理图库
原理图库文件是我们创建原理图最基本的元件储备。 嘉力创EDA拥有数百万个组件库，基本可以满足我们日常的设计需求。 我们在嘉力创EDA上有两条库选择路径，即基础库和组件库。
①基础库（常用库）
基础库包括电容、电阻、连接器等常用器件，选择器件时，右下角会出现一个倒三角形。 展开它可以看到与原理图对应的一些常见包。 我们可以在这里直接选择全部。 需要封装。 选择器件后，在选中的器件上单击鼠标左键，即可将原理图器件放置在右侧的图纸上。 如果需要放置多个，则每按一次右键，就会放置一个。 如果右键取消放置，同一设备的标签会自动叠加并命名。
②元件库
除了基础元件库外，嘉力创EDA充分利用云端优势，设置了元件库搜索功能，为用户提供力创商城销售的所有器件的原理图和封装库。 此外，我们还可以访问所有用户使用的相同原理图和封装库。 我们只需点击“组件库”，就会弹出一个搜索框。 在盒子里搜索我们想要的设备； 选择类型，包括原理图库、PCB库、原理图模块、PCB模块； 库类别中有个人库、商城库、嘉利创支持SMT贴片库、系统库、团队、关注和用户贡献库。 这里我们根据具体需求选择合适的库。 这里我们以搜索STC89C52RC为例。
当我们选择原理图库时，我们会看到封装和实际对象的预览窗口，我们可以根据自己的需要进行选择。 单击以放置或双击设备以将原理图设备放置在绘图上。
原理图布置及接线 ① 电气连接
我们将所有需要的原理图元件放在图纸上，按照模块进行分类，拖到合适的位置，并根据电路要求将元件用电线连接起来。 嘉力创EDA提供多种电气连接方式。 虽然它们的出现方式不同，但到达PCB后都是一根线。
接线
“电气工具”浮动窗口中“电线”工具的图标如图所示。
单击“电线”工具，然后单击元件引脚的电气连接点或导线，或者直接单击元件引脚的电气连接点开始绘制导线（绿线）。 单击电气连接点，将绘制一条电线。 如果不需要再次使用连线命令，请右键单击取消该命令。 如图所示，就是用“Wire”工具连接电阻和发光二极管后的样子。
网络标签连接
“电气工具”浮动窗口中“网络标签”工具的图标如图所示。
单击“网络标签”工具，在需要连接的两个电气连接点上放置网络标签，然后将网络标签修改为相同名称。 两个电气连接点相当于用电线连接。 新手在使用网络标签时常犯的一个错误是没有将网络标签放在电气连接点上，导致网络标签不起作用。 为避免此错误，建议在网络标签下方画一条线。
如图所示，电阻和发光二极管的一端贴有名为“LED”的网络标签，表示两个电气连接点已连接。 现在执行主菜单上的“转换”→“原理图转PCB”命令即可查看PCB上的效果。 如果您已经生成过一次PCB文件并且已保存PCB文件，则可以从主菜单执行“转换”→“更新PCB”命令。 我们还可以看到两个电气连接点已经连接起来，效果和使用“连线”工具一模一样。
网口连接
“电气工具”浮动窗口中“网络端口”工具的图标如图所示。
“网络端口”和“网络标签”工具的使用方法完全相同，但表现形式有所不同。 我们还可以使用“网络端口”来连接两个电气节点。
如图所示，电阻和发光二极管的一端放置了一个名为“LED”的网络端口，这意味着两个电连接点已经连接。 现在执行主菜单上的“转换”→“原理图转PCB”命令即可查看PCB上的效果。 如果您已经生成过一次PCB文件并且已保存PCB文件，则可以从主菜单执行“转换”→“更新PCB”命令。 我们还可以看到两个电气连接点已连接。
“网络标签”和“网络端口”的功能和效果完全相同，那么它们有什么区别呢？ “网络标签”一般用于同一原理图中的元件引脚连接。 “网络端口”通常用于多页原理图或表示模块之间的电气连接。 简而言之，使用这些不同的表示工具可以让我们或其他人更容易理解原理图。
总线连接
“电气工具”浮动窗口中“总线”和“总线支路”工具的图标如图所示。
数字电路中“总线”的概念代表一组具有相同特性的并行信号线。 例如，我们经常听到数据总线和地址总线的名称。 假设您要设计的电路图中有些地方需要总线连接。 此时，您只需使用电线或网络标签或端口进行连接即可。 没有问题。 然而，使用“总线”工具连接后，电路图会显得很奇怪。 天气晴朗。
“总线”和“总线分支”都没有电气特性。 它们只是用来让您清楚地理解电路图，因此这两个工具还需要与电线或网络标签和端口等工具相匹配才能完成您的设计。
电气节点
如图所示，水平线和两条垂直线交叉在一起。 左边的垂直线和水平线相交处有一个棕色的点。 右边的竖线和横线相交处没有棕色的点。 这里的棕色点是电气节点。 电气节点放置在电线交叉的地方，表明两条电线已连接。 如果两条线的交叉处没有放置电气节点，则两条线不连接。
那么我们在绘图时如何连接或不连接两条线呢？ 方法如下：
②放置电源和地
“电气工具”浮动窗口中“电源”和“接地”工具的图标如图所示。
如图所示，“电源”和“接地”工具也可以在基础库中找到。
电动工具中的“地”有两种形式：由水平线组成的GND和由三角形组成的GND。 在基础库中，“地”有四种表现形式。 将光标放在基础库中的“地面”图标上，右下角会出现一个三角形按钮。 单击三角形按钮，您将看到四种类型的 GND，如图 5-26 所示。 我们点击每一个，我们就会看到它们的样子。 同样，你可以看到“权力”也有多种表现形式。 需要注意的是，电源和地与网络标签具有相同的性质。 只要它们具有相同的名称，它们就会电连接在一起。 因此，如果想用不同的表达方式来表示不同的GND或VCC，就必须更改名称，以实现电源与地之间的隔离。
4.PCB设计
PCB，英文全称为Printed Circuit Board，中文名称为印刷电路板。 然而，我们在交流时习惯使用英文缩写“PCB”。
当您拆解电子产品时，您会看到产品中的电路板。 电路板上焊接有许多电子元件。 如果去掉所有电子元件，剩下的就是 PCB。 PCB板是由PCB制造厂根据您制作的PCB文件来制造的。 至此，你就可以明白PCB是电子元件的载体了。 PCB上有很多线路，负责连接各种电子元件。 它们共同组成的电路负责完成某些功能。
对于比较简单的电路板，可以直接绘制PCB文件。 然而，在大多数应用中，特别是当电路比较复杂时，必须首先创建原理图文件，然后从原理图文件生成PCB文件。 使用力创EDA软件的最终目的是生产PCB文件。
一个稳定的电路系统不仅取决于原理图设计的合理性，还取决于PCB设计的合理性。 如果PCB设计不合理，即使原理图设计非常合理，也会影响电路系统的性能，有时甚至导致无法正常工作。 由于PCB设计中出现的问题一般是干扰和散热，因此从PCB设计的角度考虑元件布局、线宽、线距、走线等问题。 在设计PCB的过程中，我们要不断吸取经验和教训，让我们的电路系统越来越稳定。
PCB原理图
原理图设计完成后，就该进行PCB设计了。 如果新建工程时没有创建PCB工程，选择主菜单栏上的“转换”按钮，选择“原理图转PCB”即可生成PCB文件； 但是，如果您事先已经有了PCB文件，那么在绘制过程中想要修改原理图时，只需要选择“更新PCB”即可。 如果同一个工程中有多个原理图或PCB，转换PCB或更新PCB时可以选择对应的PCB。 生成PCB文件后，会出现PCB绘图区域。 背景和网格可以在右侧的属性框中修改。 生成对应的原理图包后，会默认生成一个参考边框，我们可以自行修改或删除。
PCB布局及布线①PCB布局
至此我们的原理图已经转换成相应的PCB文件，在PCB布线之前需要对器件进行大概的布局。 PCB布局我们有三种方法：
（1）首先是根据原理图上的器件编号，在PCB图上自由选择器件进行布局；
(2)第二种方法是先在原理图页面选中某个模块的电路，点击主菜单栏上的“工具”按钮，选择“交叉选择”选项。 此时会直接跳转到PCB设计页面。 原理 图中选定的元件将在 PCB 图中突出显示。 这时，你可以用鼠标将这些组件拉到一边进行布局；
(3)第三种方法比较方便。 可以根据原理图上的布局转移到PCB图上，这样可以减少我们花在PCB布局上的时间。 操作方法与上面的方法二类似。 只需点击主菜单栏上的“工具”按钮，选择“布局转移”即可跳转到PCB页面。 同时PCB页面会显示根据原理图选择的器件排列。 PCB图上的排列是一致的。
②PCB布线
PCB布线最多支持34层布线，足以满足工程师的日常需求。 两层足以制作最小的系统板。 我们可以在“图层和元素”中选择要连接线条的图层。 如果我们选择顶层，我们会在顶层的红色框中看到一支笔，指示我们需要隐藏哪一层。 如果是这样，只需点击相应图层右侧的眼睛即可将其隐藏。
PCB绘图页上还有一个“PCB Tools”的浮动窗口。 在此窗口中，您可以选择基本功能，例如导线、焊盘、过孔和覆铜。 如果您觉得浮动窗口很烦人，请单击右上角的“—”号以最小化页面。 您可以使用快捷键“W”来连接电线。
在布线过程中，您可以随时在页面右侧的属性框中对画布进行一些设置。 绘图时按住键盘上的“Tab”键可以修改线宽。 您还可以选择PCB布线中去除环路的功能。 如果两个pad直接需要走两条或多条路径，则需要将右侧画布属性中的“移除循环”改为“否”，即可绘制多个通道。
浇铜及预览 ① 浇铜
在PCB设计过程中，我们可以在“PCB Tools”浮动窗口中选择“Copper Pour”
选项，选择该方法时，只需将其边缘包含在需要覆铜的范围内即可。 覆铜工具会自动识别边框，不会在边框之外覆铜。 除了使用覆铜工具进行覆铜外，还可以使用“PCB Tools”浮动窗口中的“Solid Fill”来进行覆铜。
工具，我们可以在这里画一个多边形图形，然后选中我们画的图形，在右侧的属性框中添加一个网络，就可以实现浇铜的效果了。
②预览
嘉里创EDA可以随时进行2D照片预览和立体3D预览功能。 其图标位于主菜单栏上，分别为“2D”和“3D”。 我们可以根据右侧的属性修改预览的板子和焊盘的颜色。 通过预览功能，您可以直观地看到我们的板子实际生产出来时会是什么样子。 您还可以通过预览发现一些错误并进行修改。
总结
以上就是我今天要讲的内容。 本文仅简单介绍嘉力创EDA（标准版）的使用，用于设计51单片机的最小系统板。
