51单片机实训：原理图与封装库绘制笔记

UP想声明：本笔记是根据配套的视频教程编写的，考虑到大家的方波，在每一个大标题后指引第几集视频，如果你有没学明白的知识可针对性地去学习，节省大家的时间，UP大概看了一下，笔记做的比较烂，最近时间段忙着赚小钱钱的事，耽误视频更新、笔记整理和资料整理，望大家见谅哈！不管怎么样先祝大家学习愉快2333。

大家好好学习，少点掉坑！

配套视频：【带你玩51单片机实训】04.绘制原理图库和封装库

1 搭建元件库工程（ 第1集）

搭建好的工程文件有以下几个：

元件库工程.LibPkg 集成库工程文件
原理图库.SchLib 元件库文件
PCB库.PcbLib 封装库文件

2 绘制原理图库

2.1 绘制常用元件（ 第2~6集）

譬如：电阻、电容、插针、LED、开关、晶振、三极管等等常用元件，在这里就不用手工画这么多了，直接在Altium Designer软件自带的元件库调用即可，如果遇到没有的元件库，可以自己手工画。所以呢，采用快捷方式来画。

（1）在Altium Designer软件里自带的元件库添加到新建的原理图文件中，然后【设计】->【生成原理图库】，生成一个新的原理图库，这里我们只要拷贝就可以了。

（2）拷贝工作做完之后，接下来认真对照一下相关的元件引脚，比如数码管。

2.2 显示器件

2.2.1四位数码管（4 bit Digital）（ 第7~9集）

画四位数码管很简单，可以直接在基本元件中的1位数码管的基础上扩展即可，在网上查找四位数码管引脚图，根据引脚图来修改对应的引脚号和名称，强烈建议认真对照引脚号和名称。注意：通过查找资料对比，发现共阴数码管和共阳数码管的引脚排布是一致的，只是使用方法不同而已。

2.2.2 1602液晶屏（ 第10集）

元件库名：LCD1602

在这里我们使用5V的1602液晶，1602液晶原理图可上网查找相关资料带的引脚图来绘制。正常情况下，1602液晶的从左往右数就是1~16号引脚。

2.2.3 12864液晶屏（ 第11集）

元件库名：LCD12864

实际上跟1602液晶画法的一样的，只是引脚多了一点。正常情况下，12864液晶引脚是从右往左数就是1~20号引脚。

2.3 绘制常用芯片元件

提示：画芯片原理图库很简单，只需要参照芯片数据手册的引脚图进行绘制就可以了。

如果引脚是正常的，表示该引脚是高电平有效；如果引脚的名称顶上有一条横线或者引脚外部边沿是圆形，表示低电平有效，其中引脚名称顶上的横线是输入键盘上的反斜杠"\"，一个字母后带一个反斜杠"\"。

2.3.1 常用芯片

实训可能涉及到的数字芯片有以下几个：

74HC573 八进制3态非反转透明锁存器芯片（第12集）
74HC138 三八译码器芯片（第13集）
74HC595 移位寄存器芯片（第14集）
LM358 集成运放芯片（第15集）
ADC0832 模数转换芯片（第16集）
L9110 马达控制驱动芯片（第17集）

2.3.2 STC89、90系列单片机（MCU）（ 第18集）

根据实训要求或者以后玩一些单片机制作，在这里以型号为STC89C52RC单片机来画，同样也是上网查找资料，STC官网链接：http://www.stcmcu.com/index.htm在官网上找到STC89C52RC单片机数据手册，下载或者在线观看即可。依我个人的经验，推荐使用STC90系列以上的STC单片机，所以呢，以两份资料来讲解，附带一份是"STC89C51RC-RD.PDF"和"STC90C51RC-RD.PDF"数据手册。

因STC官网改良升级，现在的STC89系列的单片机基本上都是90C版本的，以前是HD版本，所以本，我们以两种版本分别来画该单片机的原理图库。

2.3.3 STC12系列单片机（MCU）（第19集）

绘制一些自带ADC的MCU芯片，譬如：STC90C516AD、STC12C5A60S2、STC15W4K164等STC单片机，不仅STC单片机有内置的ADC，其他公司的单片机也有内置的ADC，譬如：PIC、STM32、MSP430等等单片机一般都有内置的ADC，在这里UP常用STC12系列的单片机来完成一些需要ADC功能的单片机制作。

2.4 常用传感器元件（待定...）

其实绘制传感器原理图库很简单，只需要画插针就可以了，只是插针的引脚名称不同而已。实训可能涉及到的传感器有以下几个：

DS18B20温度传感器芯片
HC-SR04超声波传感器模块
MQ-2气体传感器模块
其它传感器待续添加......

3 绘制封装库（待定...）

建议：标准的方式画封装都是以元器件厂家给的尺寸图，按照给定的尺寸图的参数对着画就可以了。在数字芯片中，如果引脚是正常的，表示该引脚是高电平有效；如果引脚的名称顶上有一条横线或者引脚外部边沿是圆形，表示低电平有效。像我们实训或自己做DIY制作的话，如果实际当中手里拿到的元器件的话，不妨自己用工具（比如游标卡尺）来测量。给你们提供一种简单的方法，就是使用一排若干引脚的插针，以插针为准来测量，一般采用间距100mil的插针来做标准。

3.1 基本元件封装（待定...）

（1）这里直接采用Altium Designer软件自带的封装，把这些封装拷贝到自己搭建的集成库中就可以了。比如说电阻、电容、三极管（TO-92）、LED、晶振、若干引脚插针等封装。要是Altium Designer软件自带的封装库里没有的话，自己动手绘制。根据我做电路板的经验，由于是要手工做PCB板，难免在腐蚀的时候有可能会缩小，焊盘大小推荐统一为80mil*80mil，孔大小为40mil。画封装时焊盘的间距排布，建议把栅格设置成100mil，画线之类的推荐把栅格设置为10mil。线粗推荐10mil。

（2）原理图库添加封装。

3.2 芯片插座封装（待定...）

实训可能涉及到的芯片插座封装类型有：DIP-8、DIP-20和DIP-40等，其实芯片插座封装有很多种，譬如：SOP、SOIC、PLCC等封装类型。

备注：一切DIP类型封装引脚间距都是100mil的，详细了解请参照芯片数据手册。

3.3 显示器件封装（待定...）

3.3.1数码管（待定...）

数码管按位数分，常规有：1位、2位、3位和4位，按尺寸常规分：0.28英寸、0.36英寸、0.4英寸，0.56英寸和0.8英寸，在这里呢，我们以两种版本分别来画该单片实训只使用1位、4位，0.36英寸、0.56英寸的数码管，所以数码管封装就以这两种来画即可。

3.3.2液晶屏（待定...）

实训可能涉及到的液晶屏有两种，一种是1602液晶，另一种是12864液晶，在后期实训当中都是用1602液晶屏，所以呢，这里只画1602液晶封装，12864液晶画法跟1602液晶画法是一样的。在看元件手册中尺寸图，要注意单位，如果没标单位，一般默认是以mm（毫米）为单位。

3.3.3传感器封装（待定...）

（1）DS18B20温度传感器：查看元件手册得知，封装名是TO-92，即插件的三极管封装，务必要对准引脚号。

（2）HC-SR04超声波传感器：这封装其实就是4脚插针。

（3）MQ-2烟雾传感器：这封装其实就是4脚插针。

3.3.4其他元件封装库（待定...）

（1）电位器：分为蓝白微调电位器和3296W精密电位器，在这里呢就不用绘制了，直接使用录制者之前画好的就行。

（2）直流电机：很简单，只添加2脚插针即可。

（3）扬声器：因扬声器只做导线引出，所以只添加2脚插针即可。

4 Altium Designer软件LOGO导入（待定...）

首先我们准备一个LOGO导入工具，注意要根据实际当中使用Altium Designer软件版本在网上查找对应的LOGO工具。导入一般步骤如下：

第1步：找到【运行脚本】选项，然后【浏览】选择对应Altium Designer软件版本LOGO插件脚本文件"PCBLogoCreator.PRJSCR"添加进来之后

选中【RunConverteScript】，再点【OK】

第2步：在Board Layer选项选择【Top Overlay】

第3步：点击【Load】加载图标，注意图标文件后缀是.bmp，图标必须是单色位图（操作这一步前提是先把图标转化成单色位图，即.bmp文件）

第4步：点击【Conbert】，等待进度条完成，到这里图标正在导入LOGO。

第5步：点击【Exit】，完成LOGO导入

第6步：将成功导出的LOGO存到自己建立的集成库中的封装库文件即可，以将来绘制PCB板备用。

注意：根据实际情况调节LOGO的分辨率大小，推荐【Scaling Factor】设置成3(mils/pixels)

5 Altium Designer软件添加3D封装（待定...）

3D封装库的添加使用现成的3D库即可，如果大家有兴趣可以使用SolidWorks软件来绘制3D图形，上网查找相关的教程怎么将3D图形导入到Altium Designe软件中。

绘制3D封装有两种方法，一种是在Altium Designer软件里使用【放置】->【3D元件体】功能来绘制，但是这种方法不方便，画出的3D图不够接近实物。第二种采用第三方软件来绘制，譬如SolidWorks软件等。如果大家感兴趣的话，可以去网上查找相关的教程；也可以不用画，直接使用现成的3D库即可，最全的3D封装库文件是"3DLIB1201.PcbLib"，可根据实际需要在该文件里做拷贝工作即可。可以去上网查找SolidWorks软件画好的3D图形导入Altium Designer软件中的相关教程。