Marek Smyczek
1% S B S
P P 1
1=t=> K id ^ t>
1STMicro Electronics ST Micro Electronics Id/Ramovrj [ Filter p-
□B
•
25 24 23 22 21 20 19 18
i -
RCCLK TEST EEREQ# EEGNT#
DO/ D l/ D 2/ D 3/ D 4/ D 5/ D ó/ D 7/
16 !RD 15 WR
/
12 !RXF 14 !TXE
/ /
U
Protel DXP z punktu widzenia projektanta, czyli jak posługiwać się: • edytorem schematów, • edytorem PCB, • edytorem bibliotek, • symulatorem obwodów elektrycznych
Spis treści
3
1. Wstęp........................................................................................................................ 7
2.
1.1.
Możliwości program u..................................................................................................... 8
1.2.
Budowa pakietu................................................................................................................ 9
1.3.
Poprzednie wersje Protela............................................................................................. 10
1.4.
W ymagania sprzętow e...................................................................................................11
Przygotowanie programu do pracy....................................................................13 2.1.
Instalowanie pakietu...................................................................................................... 14
2.2.
Instalowanie licencji programu.....................................................................................16
2.2.1.
Instalacja licencji dla pojedynczego k o m p u te ra ......................................................................16
2.2.2.
Instalacja licencji sie cio w e j............................................................................................................18
2.2.2.1. Konfigurowanie licencji sieciowej................................................................................................ 18 2.2.2.2. Przygotowanie programu do pracy w sieci................................................................................... 19 2.2.2.3. Dodawanie użytkowników oraz tworzenie grup.......................................................................... 20 2.2.2.4. Aktywowanie licencji sieciowej....................................................................................................21
3.
Pierwsze kroki z Protelem DXP 2004............................................................... 23 3.1.
Rozpoczęcie pracy z program em .................................................................................24
3.1.1.
Przeglądanie gotow ych projektów oraz d o k u m en tó w .......................................................... 24
3.1.2.
O tw ieranie projektów ze starszych w ersji p ro g ra m u ............................................................25
3.1.3.
Z arządzanie strukturą p ro je k tu .....................................................................................................27
3.1.4.
N aw igow anie po p ro je k c ie ............................................................................................................ 31
3.1.5.
W yszukiw anie kom ponentów w istniejącym d o k u m en c ie..................................................34
3.1.5.1. Wyszukiwanie tekstu ...................................................................................................................... 34 3.1.5.2. Odnajdywanie podobnych elementów.......................................................................................... 35 3.1.5.3. Manualne wyszukiwanie poprzez zarządzanie widokiem..........................................................38 3.1.5.4. Wyszukiwanie elementów poprzez zadawanie zapytań..............................................................39
4.
Obsługa programu............................................................................................... 43 4.1.
Nowy projekt.................................................................................................................. 44
4.1.1.
D odaw anie now ych dokum entów do p ro je k tu ....................................................................... 44
4.1.2.
Z arządzanie dokum entam i w p ro je k c ie .................................................................................... 46
4.1.2.1. Usuwanie dokumentów z projektu.................................................................................................47 4.1.2.2. Przenoszenie dokumentów pomiędzy innymi projektami..........................................................47
4.2.
Edytor schem atów ......................................................................................................... 48
4.2.1.
P lansza do rysow ania sc h e m a tó w ............................................................................................... 48
4.2.1.1. Umieszczanie i usuwanie elementów z planszy .......................................................................... 50 4.2.1.2. Praca z podzespołami zawierającymi kilka elementów.............................................................. 56
4
Spis treści
4.2.1.3.
Techniki wyszukiwania elementów w bibliotekach...................................................................57
4.2.1.3.1. Metoda pierwszych liter................................................................................................................ 57 4.2.1.3.2. Z wykorzystaniem filtru................................................................................................................ 57 4.2.1.3.3. Za pomocą wyszukiwarki.............................................................................................................58 4.2.1.4.
Atrybuty elementów.......................................................................................................................60
4.2.1.5.
Oznaczanie elementów na planszy..............................................................................................62
4.2.1.5.1. Ręczne............................................................................................................................................. 62 4.2.1.5.2. Automatyczne................................................................................................................................ 63 4.2.1.5.3. Poprawianie wartości parametrów elem entów.......................................................................... 65 4.2.1.6.
Tworzenie połączeń.......................................................................................................................66
4.2.1.7.
Edycja istniejących połączeń........................................................................................................69
4.2.1.8.
Techniki wykonywania połączeń ................................................................................................. 72
4.2.1.8.1. Za pośrednictwem oznaczeń przewodów................................................................................... 72 4.2.1.8.2. Poprzez porty ................................................................................................................................. 73 4.2.1.8.3. Za pomocą magistrali.....................................................................................................................75 4.2.1.9.
Elementy zasilające........................................................................................................................77
4.2.1.10. Opis przewodów............................................................................................................................ 79 4.2.1.11. Sprawdzenie poprawności schematu...........................................................................................81 4.2.2.
D odaw anie bibliotek z ele m en tam i............................................................................................. 84
4.2.3.
M enu g łó w n e...................................................................................................................................... 87
4.2.4.
P aski n a rzę d zio w e ............................................................................................................................ 89
4.2.5.
Skróty k la w is z o w e ........................................................................................................................... 91
4.2.6.
N arzędzia p o m o c n ic z e ....................................................................................................................92
4.2.6.1.
Generowanie listy połączeń..........................................................................................................92
4.2.6.2.
Zestawienia elementów................................................................................................................. 95
4.2.6.3.
Globalna zmiana parametrów elementów................................................................................... 96
4.2.7.
4.3.
W ydruk sc h e m a tu ........................................................................................................................... 100
Edytor płytek drukow anych.......................................................................................102
4.3.1.
Podstaw ow e cechy e dytora P C B ............................................................................................... 102
4.3.2.
R ozpoczęcie pracy z edytorem P C B .........................................................................................103
4.3.3.
K onfiguracja planszy P C B .......................................................................................................... 104
4.3.4.
M enu program u, panele robocze i paski n a rz ę d z io w e ....................................................... 106
4.3.5.
T echniki projektow ania p łytek d ru k o w a n y c h ........................................................................111
4.3.5.1.
Projektowanie płytki z wykorzystaniem kreatora.................................................................... 113
4.3.5.2.
Projekt płytki z ręcznym obrysem obrzeża płytki.................................................................... 129
4.3.5.3.
Projektowanie płytki bez użycia schematu ideowego z ręcznym trasowaniem ścieżek
4.3.6.
132
M odyfikacje i po p raw a w yglądu p ły tk i.................................................................................. 140
4.3.6.1.
Oznaczenia elementów i dodatkowe opisy............................................................................... 140
4.3.6.2.
Otwory montażowe i linie wymiarowe..................................................................................... 141
4.3.6.3.
Zasilanie układu........................................................................................................................... 143
4.3.6.4.
Zmiana domyślnych obudów elementów................................................................................. 145
Spis treści
4.3.7.
5
D odatki i m o d y fik a c je ...................................................................................................................147
4.3.7.1.
Przelotki....................................................................................................................................... 147
4.3.7.2.
Pola maskujące............................................................................................................................ 148
4.3.7.3.
Zmiana grubości ścieżek............................................................................................................ 150
4.3.8.
R eguły p rojektow ania płytek d ru k o w a n y ch .......................................................................... 151
4.3.8.1.
Reguły dotyczące trasowana ścieżek........................................................................................153
4.3.8.1.1. Szerokość ścieżek....................................................................................................................... 153 4.3.8.1.2. Kształt ścieżek............................................................................................................................ 154 4.3.8.1.3. Topologie ścieżek........................................................................................................................ 154 4.3.8.1.4. W arstwy....................................................................................................................................... 155 4.3.8.1.5. Przelotki....................................................................................................................................... 156 4.3.8.2.
Reguły elektryczne...................................................................................................................... 156
4.3.8.2.1. Odległość ścieżek........................................................................................................................ 157 4.3.8.2.2. Przecięcia ścieżek....................................................................................................................... 157 4.3.8.2.3. Przerwane ścieżki........................................................................................................................ 158 4.3.8.3.
Reguły dotyczące zarządzania powierzchniami..................................................................... 159
4.3.8.4.
Kreator tworzenia reg u ł............................................................................................................. 159
4.3.9.
N arzędzia p o m o c n ic z e ................................................................................................................. 161
4.3.9.1.
Informacje o płytce.....................................................................................................................163
4.3.9.2.
Pomiar odległości........................................................................................................................ 164
4.3.9.3.
DRC - tester poprawności połączeń na płytce drukowanej...................................................165
4.3.9.4.
Wizualizacja projektu płytki - Board In 3 D ............................................................................168
4.3.9.5.
Zarządzanie warstwami programu............................................................................................170
4.3.10.
Zarządzanie projektami płytek wielowarstwowych................................................................171
4.3.11. W ydruk w idoku płytki d ru k o w a n e j..........................................................................................175
5. Biblioteki................................................................................................................................179 5.1.
W iadomości w stępne................................................................................................... 180
5.2.
Przegląd dostępnych bibliotek w programie............................................................ 181
5.2.1.
B iblioteki sc h e m a to w e ................................................................................................................. 181
5.2.2.
B iblioteki P C B .................................................................................................................................183
5.2.3.
B iblioteki 3 D ....................................................................................................................................184
5.2.4.
B iblioteki z in te g ro w a n e ............................................................................................................... 185
5.3.
Edytor bibliotek schem atów .......................................................................................187
5.3.1.
O bsługa ed y to ra bibliotek s c h e m a tó w .................................................................................... 187
5.3.2.
M enu i paski n a rz ę d z io w e ...........................................................................................................188
5.3.3.
E dycja istniejących b ib lio te k ..................................................................................................... 191
5.3.3.1.
Usuwanie zbędnych elementów................................................................................................ 191
5.3.3.2.
Modyfikowanie kształtu istniejących elementów................................................................... 193
5.3.3.3.
Przenoszenie elementów pomiędzy bibliotekami................................................................... 199
6
Spis treści
5.3.4.
T w orzenie now ych b ib lio te k ...................................................................................................... 202
5.3.4.1.
Możliwości i zakres tworzenia bibliotek...................................................................................203
5.3.4.2.
Rysowanie kształtu nowego elementu....................................................................................... 205
5.3.4.3.
Tworzenie i pozycjonowanie wyprowadzeń............................................................................. 212
5.3.4.4.
Edycja sposobu wyświetlania i cech wyprowadzeń.................................................................213
5.3.5.
O kreślanie w łaściw ości e le m e n tó w ......................................................................................... 217
5.3.6.
A lternatyw ne rep rezentacje g ra fic z n e ..................................................................................... 225
5.3.7.
T w orzenie elem entów bibliotecznych składających się z k ilku c z ę śc i.........................226
5.3.8.
Sporządzanie raportów b ib lio te c z n y c h ................................................................................... 229
5.4.
Edytor bibliotek P C B ................................................................................................. 233
5.4.1.
O b sługa ed y to ra b ib lio tek ............................................................................................................234
5.4.2.
M enu i paski n a rz ę d z io w e ...........................................................................................................236
5.4.3.
E dycja istniejących obudów e le m en tó w .................................................................................238
5.4.3.1.
Sprawdzanie wymiarów elementu..............................................................................................240
5.4.3.2.
Edytowanie pól lutowniczych..................................................................................................... 243
5.4.3.3.
Edytowanie kształtu i rozmiaru obudowy elementu.................................................................246
5.4.4.
T w orzenie now ych e le m e n tó w ................................................................................................. 247
5.4.4.1.
Obsługa kreatora wspomagającego projektowanie elementów bibliotecznych................... 248
5.4.4.2.
Ręczne definiowanie elem entów................................................................................................257
5.4.5.
R aporty b ib lio tec zn e......................................................................................................................261
5.4.6.
S praw dzenie popraw ności w ykonania k om ponentu bibliotecznego - C R C
263
8
1.1.
1. Wstęp
Możliwości programu Protel 2004 to zestaw programów wspomagających projektowanie układów elek tronicznych, płytek drukowanych, przygotowywanie projektów wykorzystujących układy programowalne oraz wykonywanie symulacji zaprojektowanych układów elektronicznych. Dzięki tak bogatym możliwościom, Protel 2004 jest doskonałym narzędziem umożliwiającym realizację kompletnych projektów wraz z dokumenta cją urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Stanowi on w pełni wyposażony system wspomagający projektowanie obwodów drukowanych, dostarczając wszystkich niezbędnych narzędzi potrzebnych na każ dym etapie projektu, począwszy od pomysłu, przez schematy, symulacje, projekto wanie PCB, skończywszy na generowaniu raportów i plików CAM. M ożna powiedzieć, że Protel 2004 wykracza poza ogólnie przyjęte ramy określają ce tradycyjne systemy służące do projektowania układów elektronicznych i tworze nia obwodów drukowanych, pozwalając użytkownikowi opracowywać i integrować układy FPGA we własnych projektach, a także automatycznie optymalizować wy prowadzenia elementów FPGA z pełną synchronizacją pomiędzy nimi a projektami PCB.
Ewaluacyjną wersję programu można zamówić na internetowej stro nie producenta http://www.altium.com. Oprócz oferowania kompletnego zestawu narzędzi do projektowania układów PCB, Protel 2004 może także współpracować z płytą uruchomieniową NanoBoard NB-1 (rysunek 1.1), umożliwiając szybką, interaktywną implementację i debugowanie projektu FPGA, nawet bez znajomości języków HDL. Od wielu lat Protel, w wielu wersjach, znajduje się w czołówce programów służą cych do projektowania układów elektronicznych. Profesjonalne możliwości pakietu połączone z łatwą obsługą i przejrzystym interfejsem użytkownika uczyniły go je d nym z najbardziej popularnych na świecie narzędzi tego typu.
Rys. 1.1. Wygląd płyty uruchomieniowej NanoBoard-NB1
1.2. Budowa pakietu
9
Ze względu na relatywnie wysoką cenę, Protel 2004 jest przeznaczony przede wszystkim dla dużych i średnich firm zajmujących się projektowaniem i produkcją urządzeń elektronicznych, ale dzięki możliwości korzystania z wersji ewaluacyjnej m ogą go używać także amatorzy projektujący własne układy, studenci oraz ucznio wie szkół średnich.
1.2.
Budowa pakietu Protel 2004 jest dostępny w funkcjonalnym pakiecie DXP 2004 zawierającym na stępujące aplikacje: Circuit Studio - to uniwersalny system inżynierski, obsługujący wstępne etapy pro jektow ania (schematy, kod HDL, symulacja), zarówno dla projektów płyt drukowa nych, jak i logicznych układów programowalnych. nVisage - zawiera wielokanałowy, hierarchiczny edytor schematów, pozwalający na przygotowanie projektu zarówno pod kątem implementacji w formie obwodu druko wanego, jak i struktury FPGA. Umożliwia projektowanie FPGA na podstawie sche matu, biblioteki gotowych elementów logicznych i opisu układu w języku VHDL. Oprócz wymienionych pakietów, nVisage udostępnia narzędzia do analizy i weryfi kacji projektu m.in. symulator analogowo-cyfrowy klasy SPICE, symulator VHDL oraz moduł analizy sygnałowej. Kolejnym elementem pakietu są narzędzia do syntezy i kompilacji projektu, pozwalające na jego przygotowanie do etapu implementacji. Nexar - jest pierwszym w przemyśle elektronicznym, kompletnym narzędziem do projektowania systemów wbudowanych w FPGA, niezależnym od dostawcy ukła du. Nie wymaga od projektanta doświadczenia w językach HDL/RTL w celu pro jektow ania systemów w FPGA. Zamiast tego program wykorzystuje znane i proste metody projektowania, oparte na schematach, podobnych jak dla obwodów druko wanych. To wystarcza do implementacji kompletnego systemu w układzie progra mowalnym, czyniąc potencjał systemów wbudowanych w FPGA dostępnym szero kiemu gronu inżynierów. Protel 2004 - standardowo jest wyposażony w hierarchiczny edytor schematów, edytor PCB współpracujący z autoplacerem i autorouterem topologicznym, któ re pozwalają na automatyczne rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej i utworzenie ścieżek między nimi. M a również wbudowane narzędzia do weryfikacji projektu oraz generowania szerokiej gamy raportów i zestawień. Pakiet ten oparto na potężnym mechanizmie synchronizacji, pozwalającym na zachowanie spójności całego projektu i wymianę informacji pomiędzy poszczególnymi modułami. CAMtastic - stanowi pomost pomiędzy projektowaniem PCB a produkcją, pozwa lając zarówno projektantowi płyty, jak i jej wytwórcy, szybko i łatwo zweryfikować parametry krytyczne ze względu na proces produkcji. Wyposażony jest w szeroki zakres opcji importu i eksportu plików, zestaw analiz do kontroli płyty i usuwania usterek oraz narzędzia do edycji graficznej i geometrycznej. Użytkownik dysponuje więc kompletnym zestawem narzędzi potrzebnych do wy konania projektu elektronicznego, a praca z programem staje się przyjemna i efek tywna. Rolę interfejsu użytkownika pełni zestaw paneli, które zarządzają także
10
1. Wstęp
obiegiem informacji pomiędzy poszczególnymi modułami funkcjonalnymi pakietu i wiążą je w zintegrowaną całość. nVisage i Protel wykorzystują ten sam edytor, obydwa moduły mogą również dzielić pliki oraz informacje zawarte w projekcie, zapewnia jąc idealną synchronizację projektu z płytą PCB.
1.3.
Poprzednie wersje Protela Zapewne mało już kto pamięta, kiedy zaczęła się historia Protela. Miało to miejsce w czasach, gdy na komputerach osobistych dominował system operacyjny DOS. Wtedy Protel nie występował jeszcze w jednym pakiecie zintegrowanym, był nato miast udostępniany w dwóch oddzielnych wersjach: Schematic (do tworzenia i edy cji schematów ideowych) i Autotrax (do tworzenia obwodów drukowanych). Były to pierwsze produkty firmy Protel International. Należy wspomnieć, że pomimo swojej prostoty, był znakomitym i popularnym narzędziem, cieszącym się jeszcze dużą popularnością nawet w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia. W chwili pojawienia się systemów Windows firma Protel International szybko dostrzegła zalety środowiska graficznego, otwierającego przed użytkownikiem zu pełnie nowe horyzonty. Jako pierwsza na świecie opracowała profesjonalny pakiet oprogramowania EDA pracujący w tym systemie. Kolejny przełom rozpoczął się w momencie zmiany produktu z wersji 2x na 3x. Wtedy do Protela wprowadzono innowacyjne rozwiązanie nazwane EDA/Client, które było niejako platformą łączącą wszystkie składniki pakietu w jedną całość. Zintegrowano składniki pakietu, dzięki czemu uzyskano jednolity interfejs użyt kownika z dogodnymi mechanizmami wymiany danych pomiędzy poszczególnymi modułami. Rozwiązanie to nie tylko wpłynęło na poprawę komfortu i efektywności pracy, ale ponadto umocniło pozycję Protela na rynku. W tym okresie nie zaprzestano prac nad rozwojem produktu, a platforma EDA/Client dała podstawę do dalszej rozbudowy o nowe moduły. Podstawowymi składnikami pakietu były: Advanced Schematic oraz Advanced PCB. W śród nowo powstałych najważniejsze były: Advanced Router - wysokiej klasy autoruter, Advanced SIM - wysokiej klasy symulator, Advanced PLD - produkt do pracy z układami progra mowalnymi. Kolejne lata przyniosły nowe, coraz bardziej profesjonalne wersje pakietu. W roku 1998 pojaw ił się na rynku Protel 98, dostosowany do pracy z nowymi 32-bitowym i systemami operacyjnymi. W iosną 1999 roku ukazał się Protel 99, który w cią gu kilku miesięcy zastąpiono nowszą, znacznie udoskonaloną wersję programu Protel 99 SE. Protel 99 SE stał się bardzo popularny wśród projektantów układów elektronicznych. Po zakończonym sukcesem debiucie na giełdzie, firma Protel dynamicznie rozwi jała swoje narzędzia na wielu płaszczyznach, aby zaspokoić potrzeby każdego pro jektanta. Dość szybko Protel zaczął przejmować konkurencyjne firmy wraz z ich
1.4. W ym agania sprzętow e
11
produktami, takimi jak: P-CAD, Circuit Maker, CAMtastic!, Peak FPGA oraz firmę Tasking (2001 r.) - światowego lidera w dziedzinie narzędzi do programowania mikroprocesorów i mikrokontrolerów. Niebawem firma Protel International zmieniła nazwę na Altium i od tego momen tu Protel stał się nazwą tylko jednego z wielu produktów firmy. Wieloletnie do świadczenia i nowe technologie pozyskane w wyniku przejęcia kilku firm pozwo liły w roku 2002 wprowadzić na rynek produkt o nazwie Protel DXP, zaprojekto wany pod kątem wykorzystania zalet najnowszych wersji systemów operacyjnych Windows 2000 oraz Windows XP. Rok później na rynek wprowadzono nieco zmodyfikowaną wersję programu pod nazwą Protel DXP 2004. Podobnie jak poprzednik nie może on pracować na star szych wersjach W indows9x oraz Millenium. Co prawda tak odważne posunięcie producentów programu może ograniczyć liczbę jego użytkowników, jednak warto inwestować w zakup nowego systemu operacyjnego, a najczęściej i sprzętu z uwagi na komfort pracy, dużą wydajność i bezpieczeństwo danych.
1.4.
Wymagania sprzętowe Protel DXP 2004 ma dość wysokie wymagania sprzętowe, nie tylko pod względem procesora, ale także odnośnie do zainstalowanej pamięci RAM, wolnej przestrzeni na dysku twardym oraz rozdzielczości ekranu i minimalnego rozmiaru monitora. Udaje się go co prawda uruchomić na komputerze z procesorem Pentium III 500 MHz z 256 MB pamięci RAM, lecz wówczas nie można mówić o jakimkolwiek komforcie pracy. Producent programu podaje konfigurację minimalną komputera, na jakim może pra cować Protel 2004 i wygląda ona następująco: • System operacyjny - MS Windows XP (Professional lub Home) alternatywnie Windows 2000 Professional; • Procesor - Pentium 4 1,8 GHz lub odpowiednik; • Pamięć - 512 MB; • Wolna przestrzeń na dysku - 2 GB; • Rozdzielczość - 1280 x 1024; • M onitor - 17" (bardzo zalecany drugi monitor); • Karta grafiki - 32 MB z 32-bitową głębią kolorów. Konfiguracja minimalna zapewnia stabilność pracy programu, jednak daje się bar dzo odczuć pewien dyskomfort pracy. Dlatego też producent podaje konfigurację zalecaną, która przedstawia się w następujący sposób: • System operacyjny - MS Windows XP (Professional lub Home) alternatywnie Windows 2000 Professional; • Procesor - Pentium 4 3,0 GHz lub odpowiednik; • Pamięć - 1 GB; • Wolna przestrzeń na dysku - 2 GB; • Rozdzielczość - 1280 x 1024; • M onitor - dwa monitory 19" lub 21"; • Karta grafiki - 64 MB z 32-bitową głębią kolorów.
12
1. Wstęp
Należy też dodać, że zapotrzebowanie programu na pamięć operacyjną rośnie wraz ze wzrostem wielkości i skomplikowaniem tworzonego projektu, gdzie nawet 1 GB pamięci RAM może okazać się niewystarczający. W przypadku, gdy zapotrzebowanie na pamięć RAM osiągnęło pułap przewyższający ilość zainstalowanej pamięci w komputerze, system będzie podtrzymywał pracę programu poprzez wykorzystanie pamięci wirtualnej. Jego działanie będzie wówczas jednak znacznie wolniejsze. Tak wysokie wymagania sprzętowe najnowszej wersji programu są jego zasadni czą wadą, jednak gdy weźmiemy pod uwagę ogromne możliwości, jakie daje nam Protel 2004, staje się to zrozumiałe.
do pracy
14
2.1.
2. Przygotowanie programu do pracy
Instalowanie pakietu Instalacja programu przebiega w standardowy sposób, jak m a to miejsce z aplika cjami pracującymi pod kontrolą systemu Windows. Po włożeniu płyty CD do napędu automatycznie uruchomi się instalator produktu i w pierwszym kroku instalacji wyświetli okno powitalne pokazane na ry su n k u 2.1. Naciskając przycisk Next, przechodzimy do kolejnego kroku instalatora, w którym musimy zapoznać się z umową licencyjną i zaakceptować jej warunki, wybierając I accept the license agreement, po czym naciskamy przycisk Next.
Rys. 2.1. Okno powitalne instalatora W trzecim kroku instalacyjnym podajemy nazwę użytkownika i firmy, na jaką jest zarejestrowany program oraz określamy, kto będzie mógł go użytkować Wybierając Anyone who uses his computer, zezwalamy na dostęp do programu wszystkim użyt kownikom naszego komputera, natomiast wskazując Only fo r me (Full Name),
Rys. 2.2. Definiowanie danych użytkownika oraz ścieżki docelowej programu
2.1. Instalowanie pakietu
I
15
Ready to liist.il! the Application Click Next to begin installation.
Click Next to begin installation, click the Back information or click Cancel to exit the wizard.
Rys. 2.3. Postęp instalacji programu Protel 2004 ograniczamy dostęp do programu pozostałym użytkownikom komputera z wyjąt kiem tego, który rozpoczął proces instalacji. Czwarty krok to określenie ścieżki docelowej, gdzie m a zostać zainstalowany program (rysunek 2.2). W kolejnym kroku instalator informuje nas, że jest gotowy do przeprowadzenia insta lacji, naciskamy więc Next, po czym rozpocznie się instalacja programu (rysunek 2.3). Po zakończeniu instalacji program jest gotowy do pierwszego uruchomienia. Wywołując z menu Start skrót do programu, rozpoczniemy proces uruchomieniowy, podczas którego na ekranie wyświetlana będzie winieta programu wraz z widoczny m i modułami wchodzącymi w skład pakietu DXP 2004. Po chwili na ekranie pojawi się główne okno programu, widać je na ry su n k u 2.4. Jeżeli jednak wywołaliśmy jakąś opcję, która zmieniła wygląd okna programu, m o żemy doń wrócić poprzez wybór z menu DXP opcji Licensing (rysunek 2.5). Po prawej stronie głównego okna pro gramu widnieje okno podglądu, peł niące kluczową rolę, gdyż to właśnie w nim będą wyświetlane główne pro cesy zachodzące podczas pracy. Lewą część okna wypełniają tzw. panele, które wspomagają pracę projektanta
Rys. 2.4. Winieta programu widoczna podczas jego uruchamiania
Rys. 2.5. Wybór opcji Licensing z menu DXP
16
2. Przygotowanie programu do pracy
1 DXP Workgroup [Workspacel .DsnWrk] Favorites
Project
DXP License Management
Free Documents. Unlicensed
Window
2
DXP License Management |
Open a d o c u m e n t ^
PJBi _6_XC2S300E-6PQ208, Constraint rJB1_6_EP1C12Q240,Constraint
L d FPGA_Ul_Auto, SchDoc ^
w g 1DXP Licensing Licensing Mode
LedMatrix_5partan2E_PinOuts, Constraint
L 3 Port UART and Line Drivers,SchDoc • Netw ork
L J Hore Recent Documents.,. Ir S More Documents.,,
Available
Open a p r o je c t
Licenses
ig il LedMatrixDisplay,PRUPCB |->| A c tiv a te lice nse using the web
-Jjy LedMatrix,PrjFpg
0>| A c tiv a te license via em ail
Port Serial Interface,PPJPCB L=i Hore Recent Projects..,
Q
Add lic e n s e file
fer Use se le cte d ne tw o rk licenses
fjt R e le a se s e le cte d
netw o rk licenses
n * R e fresh from lice n se se rv e r
Ej^More Projects.,, Product Name
m
New Hsf F'CB File L d Schematic Sheet
f r
VHDL File ^¿1 Blank Project (PCB) ■*3 Blank Project (FPGA) Blank Project (Core)
J
f
Urvvr
j§fl) Blank Project (Embedded) :,|a- Blank Project (Library Package) | Blank Script Project □ Other Document Projects /. Navigator System
Design Compiler
Help
instrument R acks
Rys. 2.6. Główne okno programu bezpośrednio po instalacji na każdym etapie. Pozwalają na zarządzanie plikami wchodzącymi w skład projektu i wyszukiwanie elementów składowych schematu lub płytki czy też wczytywanie nowych plików do programu. We wcześniejszej wersji programu Protel 99 SE funk cję tę pełnił Design Explorer.
2.2.
Instalowanie licencji programu Bezpośrednio po zainstalowaniu i pierwszym uruchomieniu programu w górnej części okna podglądu widnieje napis There are no active licenses. Use the options below to add or choose a license, co oznacza: obecnie nie m a zainstalowanej żadnej licencji, wybierz jedną z poniższych opcji w celu jej instalacji. Do wyboru mamy dwa typy licencji programu: - Standalone - licencja instalowana na pojedynczym komputerze; - Network - licencja dedykowana dla większej liczby komputerów korzystających z programu, podłączonych do sieci komputerowej.
2.2.1.
Instalacja licencji dla pojedynczego komputera Jeżeli wybierzemy opcję Standalone, oznacza to, że będziemy chcieli dokonać akty wacji produktu dla pojedynczego komputera. Do wyboru mamy kilka sposobów: Activate license using the web - wybierając tę opcję, będziemy mogli aktywować produkt za pomocą Internetu. Podczas procesu zostaje uruchomiony kreator, w któ-
17
2.2. Instalow anie licencji program u
■■'3Activation File
Edit
Wizard - Microsoft Internet Explorer
View
Favorites
O Address lif f i h
t t p
0
Tools
7m m
Help
Ul f i
☆ Favorit«
Media 0
g-
.altium.com/LicenseActivationtactivation stepl .asp?node details=Cal v
^ 3 Go
Links
Activation Wizard Step 1 o f 3 T h is W iz a r d w ill ta k e y o u th r o u g h th e p r o c e s s o f a c t iv a t in g y o u r s o f t w a r e lic e n s e w ith A ltiu m . O n c e yo u h a v e s u c c e s s f u l l y a c t iv a t e d th e lic e n s e y o u will b e e m a ile d a lic e n s e file , w h ich w ill e n a b le th e s o f t w a r e . P le a s e e n t e r y o u r c u s t o m e r n u m b e r , a n d th e e ig h t d ig it a lp h a - n u m e r ic a c t iv a t io n c o d e . Y o u r c u s t o m e r n u m b e r a p p e a r s a t t h e to p o f th e in v o ic e , a n d th e a c t iv a t io n c o d e is su p p lie d in th e s o f t w a r e p a c k a g in g .
W o u ld y o u lik e to id e n tify a p r im a r y p o in t o f c o n t a c t f o r th is lic e n s e ? I f y o u c h o o s e No y o u w ill still n e e d to p ro v id e a v a lid e m a il a d d r e s s to f ile .
No
T I
Yes
I
Internet Rys. 2.7. Kreator aktywacji produktu za pośrednictwem internetu rym należy wpisać Customer Number oraz Activation Code, znajdujące się na pły cie instalacyjnej. Po poprawnej aktywacji programu zostanie nam przesłany e-mail zawierający plik z aktywną licencją, który z kolei należy dodać do programu. Activate licence via email - wybór tej metody pozwoli aktywować produkt za po średnictwem poczty elektronicznej, podczas tego procesu jest generowany, na podsta wie posiadanego przez nas sprzętu komputerowego, unikatowy kod w postaci pliku, który należy przesłać jako załącznik pod wskazany adres
[email protected]. W wyniku powyższych czynności otrzymamy list zwrotny zawierający załącznik z niezbędnym plikiem licencyjnym. A dd licence file - opcję tę wybierać będziemy wtedy, gdy staniemy się już posia daczami pliku licencyjnego. W skazując tę opcję, zobligowani będziemy do podania ścieżki docelowej do pliku zawierającego informacje licencyjne. Po poprawnym zainstalowaniu licencji program jest gotowy do dalszej pracy.
Rys. 2.8. Proces aktywacji programu za pośrednictwem e-maila
18
2.2.2.
2. Przygotowanie programu do pracy
Instalacja licencji sieciowej Licencja sieciowa jest przeznaczona najczęściej dla średnich i większych firm, któ re będą korzystać z Protela na większej liczbie komputerów, połączonych ze sobą za pośrednictwem sieci lokalnej. Instalacja licencji sieciowej odbywa się w inny sposób, niż m a to miejsce w przypadku licencji pojedynczej. W celu zainstalowania licencji sieciowej w pierwszej kolejności musimy zainsta lować specjalne oprogramowanie The Network Licence Server, dołączone do płyty CD, z której instalowaliśmy Protela. Należy pamiętać, że The Network Licence Server jest odrębnym pro gramem, który należy zainstalować manualnie, z następującej ścież ki docelowej płyty CD \Network Licence Setup\Setup.exe. Zaleca się również, aby oprogramowanie zainstalować w tej samej lokalizacji co główny program. Sam proces instalacji oprogramowania do zarządzania licencjami sieciowymi prze biega niemalże w identyczny sposób, jak m a to miejsce w innych programach pra cujących pod kontrolą systemów Windows.
Rys. 2.9. Instalator sieciowej usługi licencyjnej 2 .2 .2 .I.
Konfigurowanie licencji sieciowej Chcąc mieć dostęp do DXP Network Licence Service, należy po zainstalowaniu oprogramowania odnaleźć w zasobniku systemowym ikonę H i kliknąć na nią dwukrotnie lewym przyciskiem myszki lub też jednokrotnie prawym przyciskiem i z menu kontekstowego wywołać opcję Settings (rysunek 2.10). Po wywołaniu powyższych czynności zostanie uruchomione oprogramowanie zarządza jące licencjami sieciowymi. Warunkiem wystarczającym do poprawnego działania pro gramu w sieci jest skonfigurowanie podstawowego serwera licencyjnego. W tym celu zaznaczamy Primary Server, a następnie klikamy na przycisk Setup (rysunek 2.11). £
Z i p ’3'*;; ¡> a
12:21
Rys. 2.10. Procedura uruchamiania DXP Network License Service
2.2. Instalowanie licencji programu
19
Rys. 2.11. Konfiguracja podstawowego serwera licencyjnego Po wykonaniu podanych kroków na ekranie zostanie wyświetlone okno, w którym definiujemy numer portu serwera licencyjnego, a za pomocą przycisku Start włą czamy go (rysunek 2.12).
Rys. 2.12. Ustalanie numeru portu i włączanie serwera licencyjnego 2.2.2.2.
Przygotowanie programu do pracy w sieci Po skonfigurowaniu podstawowego serwera należy przeprowadzić aktywację pro gramu za pośrednictwem pliku licencyjnego. Chcąc aktywować produkt, w pierw szej kolejności należy nacisnąć przycisk Activate znajdujący się w lewym dolnym rogu okna, pokazany na rysunku 2.11. Po wykonaniu powyższych operacji zgłosi się okienko Network Service Activation, w którym zobligowani będziemy do określenia, w jaki sposób będziemy chcieli pozyskać plik licencyjny. Dalsza część aktywacji produktu przebiega w identycz ny sposób, ja k to miało miejsce w przypadku aktywowania pojedynczej licencji (ry su n ek 2.13).
20
2. Przygotowanie programu do pracy
Dl
N fitwnrk Sfirvinfi A ctiva tio n
Information about your PC hardware will be gathered as part of this process • this information wil remain in an encrypted form to ensure privacy at all times
[*11have read and understand the warning above. Please choose an activation method. Activating by internet browser will start your default browser and navigate to Altium's license activation web site, where you will be guided throught the activation process. Choosing email activation will allow you to create an email attachment which can be forwarded to
[email protected]. A
reply email wil be sent with your license files. 0 Internet Browser O E-mail
Rys. 2.13. Wybór metody aktywacji programu 2.2.2.3.
Dodawanie użytkowników oraz tworzenie grup W szelkich ustawień związanych z dodawaniem nowych użytkowników, tworzeniem grup czy też przypisywaniem istniejących użytkowników do danych grup będziemy dokonywać w oknie Security (rysunek 2.14). Chcąc dodać nowego użytkownika, należy kliknąć prawym przyciskiem myszy w głów nej części ekranu, następnie z menu kontekstowego wybrać opcję Add New User, a po tem przypisać mu nazwę, za pomocą której będzie identyfikowany w systemie. Wybierając z menu kontekstowego opcję A dd Group, tworzymy nową grupę, do której będą należeli wybrani przez nas użytkownicy (rysunek 2.15).
Rys. 2.14. Dodawanie nowego użytkownika
2.2. Instalowanie licencji programu
21
Rys. 2.15. Tworzenie nowej grupy Zaleca się, aby po każdorazowym dodaniu nowego użytkownika czy też stworzeniu grupy, wyłączyć, a następnie zrestartować DXP Network Licence Server. Po dodaniu grup oraz użytkowników przykładowe okno Security może wyglądać tak jak przedstawiono to na ry su n k u 2.16. Jeżeli liczba przypisanych licencji jest większa niż przykładowo licz ba dostępnych licencji dla danej firmy, wówczas informacje podsu mowujące będą wyświetlane kolorem czerwonym, w przeciwnym przypadku kolorem zielonym.
Rys. 2.16. Okno Security po dodaniu grup użytkowników 2.2.2.4.
Aktywowanie licencji sieciowej Pierwszą czynnością, jaką należy wykonać w celu aktywacji programu, jest aktywa cja licencji sieciowej bezpośrednio po uruchomieniu programu. W tym celu należy wybrać Network z działu Licensing M ode (rysunek 2.17). Następnie na ekranie zostaje wyświetlone okno Network Server Setup, w którym podajemy nazwę lub adres IP serwera licencyjnego oraz wpisujemy numer portu (rysunek 2.18).
22
2. Przygotowanie programu do pracy
^¡0.DXP Licensing Licensing Mode 0 S ta n d a lo n e 0 N e tw o rk
HP? Available Licenses |^| A c t iv a te
lic e n s e u s in g th e w e b
fe i U se s e le c te d n e tw o r k lic e n s e s
|->| A c t iv a te lic e n s e v ia e m a il
% R e le a s e s e le c te d n e tw o r k lic e n s e s
| ^ 1 A d d lic e n s e file
^
P r o d u c t N am e
R e fre s h f r o m lic e n s e s e r v e r
L o c a tio n
E n p iry D a te
S ta tu s
Rys. 2.17. Wybór rodzaju licencji programu Opcjonalnie można, w przypadku istnienia w sieci lokalnej drugiego serwera licen cyjnego, wpisać jego parametry w dziale Secondary Server (rysunek 2.18). Po zmianie rodzaju licencji ze Standalone na Network zmienia się zawartość głów nego okna programu, w którym pojawiają się nowe opcje. Wybór opcji Setup po zwala na powrót do okna Network Server Setup, w przypadku wskazania Reconnect program ponownie wywołuje połączenie z serwerem licencyjnym. N e tw o rk S e rv e r S e tu p
Primary server Servers list: Server name:
| 0 Use name
Server address: Swveipat:
o Use address |21001
Clear
Servers list:
¿11
Server name:
I © Use name
Server address:
O Use address
Server poet:
Clear
Rys. 2.18. Konfigurowanie połączenia z serwerem licencyjnym ^Pj0, DXP Licensing
Licensing Mode + S ta n d a lo n e O N etw ork
Network Licensing Configuration @ S e tu p
N etw ork L ic e n se S e t-u p Guide
|->| R e co n n ect
Rys. 2.19. Widok okna Licensing po zmianie trybu licencji na Network
Pierwsze kroki Protelem DXP 2004
24
3.1.
3. Pierwsze kroki z Protelem D XP 2004
Rozpoczęcie pracy z programem Przypomnijmy, że podczas prac w ykonywanych w Protelu DXP 2004 po lewej stronie głów nego okna program u będzie nam towarzyszyć zestaw paneli, odpo wiedzialnych za wspom aganie w iększości prac zw iązanych z projektowaniem układów elektronicznych (ry su n ek 3.1). Podstawowe panele to Files, Projects oraz Navigator. Ich dokładną rolę i przeznaczenie opisano w dalszej części książki.
Rys. 3.1. Widok zestawu podstawowych paneli programu 3.1.1.
Przeglądanie gotowych projektów oraz dokumentów Spróbujmy sobie wyjaśnić na początku, jaka jest różnica pomiędzy dokumentem a projektem. D okum entem może być pojedynczy schemat układu, plik płytki dru kowanej, kod źródłowy mikrokontrolera itp. P ro je k t natomiast może zawierać w sobie kilka, a nawet więcej schematów ideowych, ich płytki drukowane, wyniki ich symulacji analogowych lub cyfrowych itp. Pamiętaj, różnica pod względem przechowywania elementów składo wych projektu pomiędzy Protelem DXP 2004 a programem Protel 99 SE jest taka, że w najnowszej wersji programu projekt (plik o rozsze rzeniu *.PRJ) zawiera tylko łącza (odnośniki) do pojedynczych doku mentów zapisanych w różnych miejscach dysku twardego, natomiast w starszej wersji programu wszystkie dokumenty tworzące projekt za pisywane były w jednym pliku o rozszerzeniu *.DDB.
25
3.1. Rozpoczęcie pracy z programem
□ p e n a d ocum en t
*
Power.SchDoc 3
□ p e n a p r o je c t
LecfMair: (Display.SCHLIB Ht) LedMatrixDisplay .PRJPCB
C3 LedMatri
L i LED_DIPSWITCH.SchOoc H$] LedMatrixDigit,PRJPCB L 3 FPGńJJi_Manual.SchDoc
i I M ore Recent P rojects... _ l More Recent Documents... l
3 More Documents...
S More Projects...
Rys. 3.2. Okno otwierania projektów i dokumentów
Rys. 3.3. Przykładowy schemat elektryczny Do otwierania istniejących dokumentów lub projektów będziemy wykorzystywać panel Files, wybierając z niego opcję Open a document, do projektów zaś Open a project. W każdym z działów widnieją ostatnio otwarte pliki, natomiast wybór funkcji More Documents... oraz More Projects... pozwala na wybór dowolnego pli ku zapisanego na dysku twardym lub innym dowolnym nośniku wymiennym. W szystkie dokumenty i projekty programu Protel DXP 2004 znajdują się w na stępującej lokalizacji ../Altium2004/Examples, gdzie dalej podzielone są na odpo wiednie kategorie. Po otwarciu wybranego przez nas dokumentu w głównym oknie programu zostanie wyświetlona jego zawartość, co pokazano na ry su n k u 3.3. 3.1.2.
Otwieranie projektów ze starszych wersji programu Projektów oraz pojedynczych dokumentów utworzonych w starszych wersjach Protela nie można wczytać bezpośrednio do programu, gdyż mają inną strukturę. Przypomnijmy, że przykładowo w popularnej wersji programu Protel 99 SE elemen ty składowe projektu zapisywane były w jednym pliku o rozszerzeniu *.ddb. Z tego
26
3. Pierwsze kroki z Protelem D XP 2004
|§rn syrena PRJPCB *
s
!
B LJ Source Documents l_3 Serena.Sch m PCB2.PCB [wy syrena.NET B LJ Libraries B LJ PCB Library Documents SPEAKERi l El
&
Rys. 3.4. Komunikat wyświetlający informację o konieczności konwersji otwieranego pliku
Rys. 3.5. Struktura plików projektu po konwersji
powodu muszą one zostać skonwertowane. Protel 2004 dokonuje tego w sposób au tomatyczny, informując użytkownika o konieczności dokonania konwersji. Pliki utworzone w starszych wersjach programu wczytuje się niemal w analogiczny spo sób do pozostałych, z tą różnicą, że podczas próby ich ładowania zostaje wyświetlony na ekranie komunikat o konieczności przeprowadzenia importu ze starszego formatu. Po poprawnym załadowaniu pliku w panelu Projects zostanie wyświetlona struktu ra plików projektu, co widać na ry su n k u 3.5. W przypadku, gdy wskażemy dokument zawierający schemat ideowy, po chwi li w oknie podglądu zobaczymy jego zawartość. Trochę inaczej sprawa wygląda w przypadku, kiedy wskażemy dokument zawierający płytkę drukowaną, wówczas uruchomi się specjalny kreator, który przeprowadzi nas przez cały proces konwersji płytki z poprzedniego formatu (rysunek 3.6). W drugim oknie kreatora decydujemy, jakiego formatu m a być płytka: jeżeli w y bierzem y Define Board Shape from bounding rectangle, wówczas kształt płytki będzie prostokątny, jeżeli zaś wybierzemy Define Board Shape from primitive sets on layer, wtedy kształt płytki zostanie importowany z dokumentu źródłow e go (ry su n ek 3.7).
Rys. 3.6. Pierwsze okno kreatora konwersji płytki drukowanej
3.1. Rozpoczęcie pracy z programem
27
Rys. 3.7. Określanie kształtu płytki podczas konwersji
Rys. 3.8. Okna konwersji warstw W następnym oknie kreatora możemy wpłynąć na konwersję reguł związanych z warstwami maskującymi oraz zasilającymi i masy w płytkach wielowarstwowych. Po przejściu wszystkich kroków kreatora na ekranie pojawi się gotowy kształt kon wertowanej płytki drukowanej, co przedstawiono na ry su n k u 3.9. 3.1.3.
Zarządzanie strukturą projektu W przypadku otwarcia projektu pomocny może się okazać panel Projects, którego zadaniem jest ułatwienie użytkownikowi poruszanie się po elementach składowych projektu (rysunek 3.10). Łatwo też m ożna zauważyć, że dokumenty, które udało nam się otworzyć, program oznacza w odpowiedni sposób poprzez wyświetlenie obok jego nazwy ikony zagiętej kartki papieru [5], Często też może się zdarzyć, że otworzyliśmy w programie większą liczbę pro jektów lub dokumentów, dlatego też w celu zachowania odpowiedniej chronologii panel Projects wyświetla wszystkie elementy składowe w strukturach drzewiastych (rysunek 3.11). W przypadku, gdy klikniemy daną gałąź drzewa prawym przyciskiem myszki, na ekranie pojawi się menu kontekstowe zawierające kilka użytecznych funkcji: Open
28
3. Pierwsze kroki z Protelem D XP 2004
Rys. 3.9. Widok płytki po przeprowadzonej konwersji ze starszej wersji programu Project Documents - otwiera wskazany dokument projektu; Hide A ll In Project - ukrywa wszystkie dokumenty składowe projektu; Close Project Documents - za m yka wskazany dokument projektu; Close Project Tree - zamyka drzewo projek tu (rysunek 3.12). W przypadku, gdy wybierzemy Explore, zostanie otwarte okno systemu Windows, w którym będą wyświetlone wszystkie elementy wchodzące w skład projektu, co pokazuje (rysunek 3.13). L e d M a tn x D is p la y P R J P C B *
i
I
□ f i l i S ource Documents B ■
LedMatrixDisplay.SCHDOC
E ight_ 5x7. SCH D Ü C
if S
DigitHolder S C H D O C ^
Pow er.SchDoc
S J
F P G Â J J 1_M anual. S chD oc
i
a a a
t_3 FP G A _L1_A uto.S ch D oc 1 L_â LE D _ D I P S v /lT C H .S chD oc ü # LedMatrixDisplay.PCBDOC *
a a
E LiaJ Libraries E f i i G enerated
B ^
L e d M a tr ix .P ijF p g
B L J S ource Documents El J
LedMatrix_Top.S chD oc
B C S DigitS.SCHDOC S l L 3 DigitDriver.SCHDOC l_h I
B U
R e g iîte rî.S CH D 0 C
Settings
- O^l C o m m o n B a s e A m p lifie r .P R J P I E U
S ource Documents ^
E Ü
j
Common-Base Amplifier.schdo« Libraries
E f i y G enerated I
Rys. 3.10. Panel Projects
I
Rys. 3.11. Struktura drzewiasta projektów wczytanych do programu
3.1. Rozpoczęcie pracy z programem
29
Open Project Documsnts Hide All In Project Close Project Tree Explore
Rys. 3.12. Fragment menu kontekstowego panelu Projects
Rys. 3.13. Okno systemu Windows wyświetlające elementy składowe otwartego projektu Przy przeglądaniu dowolnego projektu może się okazać, że celowo lub też przez przypadek dokonaliśmy jakichś zmian w jednym lub kilku dokumentach i podczas próby ich zamknięcia na ekranie wyświetli się nam okno, pokazane na rysu n k u 3.14 z listą dokumentów. Jeżeli w którymś zmodyfikowanym dokumencie mają zostać wprowadzone zmiany, wybieramy z menu rozwijalnego funkcję Save, jeśli rezygnu jem y ze zmian, wybieramy dla tego dokumentu D o n ’t Save, ostatecznie wszystko potwierdzmy przyciskiem OK. W przypadku, gdy wyrażamy zgodę na zapisanie wszystkich dokumentów, wybie ramy Save All, gdy zaś nie chcemy zapisać żadnego z nich, wówczas wskazujemy na Save None. Niewygodne też jest częste przełączanie pomiędzy elementami składowymi pro jektu, dlatego możemy posłużyć się funkcjami zawartymi w menu Window, dzięki którym będziemy mieli możliwość łatwiejszego obserwowania zmian zachodzących w dokumentach.
Rys. 3.14. Okno zapisu dokumentów
30
3. Pierwsze kroki z Protelem D XP 2004
Window Tile
5hift+ F 4
Tile Horizontally Tile Vertically Arrange All Windows Horizontally Arrange All Windows Vertically Hide All Close Documents Close All I ^ I Analog Amplifier, schdoc Analog Amplifier, nsx Analog Amplifier, sdf
Rys. 3.15. Rozwinięte menu Window Grupa funkcji Tile jest odpowiedzialna za automatyczne rozmieszczanie otwartych okien na ekranie, Horizontally - w pionie, Vertically - w poziomie. Do wyrówny wania wyświetlanych okien poziomo lub pionowo pomocna może się okazać jedna z opcji Arrange A ll Windows. Jeżeli będziemy chcieli ukryć dokumenty wchodzące w skład projektu, wystarczy, że posłużymy się opcją Hide All. N a dole menu Window widnieje lista otwartych dokumentów projektu, ponadto ak tywny dokument jest oznaczany w specjalny sposób (rysunek 3.15).
Rys. 3.16. Automatycznie rozmieszczone okna dokumentów składowych projektu
31
3.1. Rozpoczęcie pracy z programem
Automatycznie rozmieszczone okna dokumentów składowych otwartego wcześniej projektu przedstawiono na ry su n k u 3.16. 3.1.4.
Nawigowanie po projekcie Nawigowanie po projekcie jest czynnością, którą użytkownik prowadzi cały czas podczas różnych etapów projektowania układu elektronicznego. Czynności nawiga cyjne m ają miejsce ju ż na samym początku projektowania, gdy rozmieszczamy i łą czymy elementy, podczas analizowania i weryfikowania projektu, a nawet podczas projektowania płyty drukowanej. Otwórzmy dowolny projekt, niech będzie to np. Bandpass, Amplifier, znajdują cy się w następującej ścieżce docelowej programu .Altium2004\Examples\Circuit Simulation\Bandpass Amplifier. Pomocny podczas poruszania się po projekcie oka że się panel Navigator, który po zainicjowaniu początkowo jest pusty, przedstawio no go na ry su n k u 3.17. Panel ten składa się z czterech części, w pierwszej będą wyświetlane dokumen ty wchodzące w skład danego projektu oraz relacje występujące pomiędzy nimi. W drugiej części będą wyświetlane elementy składowe danego schematu ideowego lub komponenty płyty drukowanej. W trzeciej części będziemy mogli obserwować połączenia istniejące w projekcie. Czwarta, a zarazem ostatnia część panelu, odpo wiedzialna jest za prezentację wyprowadzeń danego komponentu. Rozwijając listę obok przycisku Interactive Navigation, możemy określić, co ma być zaznaczane podczas procesu nawigacji oraz jaki rodzaj nawigacji nas interesuje (rysunek 3.18). Wykorzystywanie nawigacji pozwala znaleźć żądany element wchodzący w skład sche matu ideowego lub też wyświetlić szczegółowe informacje o wskazanym elemencie. Po otwarciu dokumentu na ekranie widzimy jego podgląd.
Interactiva Navigation
^ 1
Objects To Highlight
Highlight Methods
□ Pins
1 1Zooming
□ Net Labels
1 1Selecting
□ Pats
1 1Masking
1 1Sheet Entries
1 1Connective Graph
|_| Sheet Connectors
Rys. 3.17. Panel Navigator
1 1Include Power Parts
□ Sheet Symbols
Zoom Precision
1 1Graphical Lines
i
.............. ? , , ,
,
Rys. 3.18. Opcje narzędzia Interactive Navigation
32
3. Pierwsze kroki z Protelem D XP 2004
Rys. 3.19. Schemat ideowy przykładowego wzmacniacza Aby rozpocząć nawigację, wybieramy jed ną z czterech dostępnych metod poruszania się (Zooming, Selecting, Masking, Conective Graph) i naciskamy przycisk Interactive Navigation, pokazany na rysunku 3.17, a na stępnie lewym przyciskiem myszki wskazuje my dowolny komponent schematu. Czynność ta spowoduje wyświetlenie szczegółowych informacji wiążących się z nim w panelu Navigator, co obrazuje rysunek 3.20. Dla wskazanego elementu R2 widzimy, jaką on ma wartość, z jakim i pinami innych kom ponentów jest połączony oraz ile ma wypro wadzeń. Jeżeli wybraliśmy pierwszy sposób nawigacji - Zooming, wówczas wielkość ekranu zosta je wycentrowana do wskazanego elementu i powiększona w zależności od stopnia zoomu, który określa się za pomocą suwaka, co widać na rysunku 3.21. Rys. 3.20. Elementy składowe dokumentu wyświetlone w panelu Navigator
Metody nawigowania można stosować pojedynczo lub łączyć je ze sobą, dlatego też gdy obok sposobu Zooming wybierzemy dodatko-
33
3.1. Rozpoczęcie pracy z programem
¡3. 2N3906 E
<. R1 <' l k
Rys. 3.21. Widok schematu podczas nawigacji typu Zooming
Rys. 3.22. Widok schematu podczas nawigacji typu Selecting
Rys. 3.23. Widok schematu podczas nawigacji typu Masking
wo Selecting, wówczas oprócz powiększenia ekranu wskazany element zostaje za znaczony, co przedstawiono na ry su n k u 3.22. Innym sposobem nawigacji jest Masking. Po wybraniu tej metody wszystkie ele menty schematu wyświetlane są jaśniejszym kolorem oprócz wskazanego elementu; widać to na ry su n k u 3. 23. Gdy z kolei wybierzemy metodę Conective Graph, wówczas po wskazaniu danego elementu na schemacie zostanie wyświetlona (kolorem zielonym) sieć powiązań po między połączonymi ze sobą elementami. Metodę tę przedstawiono na rysunku 3.24. W przypadku, gdy zamiast elementu wskażemy np. jego wyprowadzenie, to sieć połączeń zostanie wyświetlona linią przerywaną koloru czerwonego, co pokazano na ry su n k u 3.25.
D 1 JO 6uH QÜ
W■
\ y
"f H O b .O liiF --H1
; . r r
D
0
'■ —cm
P
0.03 u
Ol 2N 3906
ID-----
Rys. 3.24. Widok schematu podczas nawigacji typu Connective Graph
Rys. 3.25. Powiązania pomiędzy portami danych komponentów
34
3. Pierwsze kroki z Protelem D XP 2004
Instance
Comment 'ype Compo..
+ ÜR5 B £JV1 El f i j Parameters
10k
VSIN
Compo..
Passive
Pin
Passive
Pin
VSRC
Compo..
E l Amplitude=1 Om E | Frequency=1 GOk E l Offset=0 B f i J V ' VSIN:SIM
El Í J Parameters E | AC Magnitude=1 E l AC Phase=0 E ] Dampinq Factor=0 E l DC Magnitude=0 E l Delay=0 E l Kind=Voltage Source E l Netlist=@D ESIGNAT 0 R E l Phase=0
X\ XI ?"D..
E l Spice Prefix=V EJ SuUKind=Siriusuidd
B laJ Phs -4V1-1 - q V1 -2 i a ÜV2
¡j
Rys. 3.26. Parametry elementów wyświetlone w panelu Navigator Panel Navigator wykorzystywany może też być do wyświetlania szczegółowych in formacji o danych elementach w trybie nawigacji. N a przykład po wskazaniu źródła napięcia V1 i odpowiednim powiększeniu panelu Navigator oraz rozwinięciu gałęzi drzewa parametrów, możemy dokładniej przyjrzeć się wszystkim cechom wskaza nego elementu (rysunek 3.26). 3.1.5.
Wyszukiwanie komponentów w istniejącym dokumencie Często się zdarza, że po otwarciu schematu ideowego lub projektu płytki drukowanej zachodzi potrzeba odnalezienia na nim jakiegoś komponentu. Program jest wyposa żony w kilka narzędzi, które potrafią w precyzyjny sposób wyszukać interesujący nas obiekt. Wyszukiwanie komponentów w Protelu DXP 2004 to proces nie tylko ułatwiający odnalezienie pojedynczego elementu w gąszczu innych - często bardzo podobnych, lecz także powodujący poprawę widoczności odszukanego komponentu poprzez maskowanie pozostałych, powiększenie lub zaznaczenie znalezionego ele mentu. Zapoznaliśmy się z tym już podczas nawigacji po projekcie.
3.1.5.1.
Wyszukiwanie tekstu Pierwszą, a zarazem jedną z najprostszych metod wyszukiwania elementów lub obiek tów tekstowych, jest metoda polegająca na odnajdywaniu całości bądź fragmentów tekstu mieszczących się w danym dokumencie. N a przykład może to być wartość lub symbol komponentu znajdującego się na schemacie lub płytce drukowanej. Okno wyszukiwania wywołujemy z menu Edit>Find Text... lub też klikając prawym przyciskiem myszy w wolnej przestrzeni roboczej programu, i z menu kontekstowe go wybieramy narzędzie o tej samej nazwie. Dodatkową metodą może być użycie kombinacji klawiszy Ctrl+F (rysunek 3.27). Po wykonaniu jednej z powyższych czynności na ekranie pojawi się okno Find Text, w którym w polu Text to Find wpisujemy cały tekst bądź fragment do wyszu-
35
3.1. Rozpoczęcie pracy z programem
Edit ( *9
Nothing to Undo Nothing to Redo
fi
Ctrl+Z
/
Ctrl+Y
Cut
Ctrl+X
Copy
Ctrl+C
Wire >*•
LÜ Clear jćfft
Find Text... Replace Text...
^
Find Next
Ctrl+V
Ctrl+H
►
Fit All Objects
Ctrl+PgDn
Fit Document
Del Ctrl+F
Break Wire Grids
Copy As Text Paste
Find Similar Objects.
Find Component...
Ift
Find Text...
Ctrl+F
PrnpftrtiR«;...
F3
Rys. 3.27. Procedury wywoływania narzędzia do wyszukiwania tekstu kania. Częścią tego okna jest dział Scope, gdzie w Sheet Scope określamy, czy pro gram m a przeszukać tylko otwarty dokument, czy wszystkie wczytane do programu dokumenty, czy też te, które wchodzą w skład danego projektu. Selection pozwala nam zdecydować, w jaki sposób m ają zostać oznaczone obiekty po procesie wyszu kiwania (rysunek 3.28).
Rys. 3.28. Narzędzie służące do wyszukiwania tekstu w dokumentach Załóżmy, że będziemy chcieli wyszukać element mający oznaczenie Q1. Po na ciśnięciu przycisku OK na ekranie pojawi się panel wiadomości i komunikatów Messages, w którym zostaną wyświetlone szczegółowe informacje na temat znale zionego obiektu (rysunek 3.29). Gdy zamkniemy lub zminimalizujemy panel Messages, na ekranie zostanie wy świetlony interesujący nas element (rysunek 3.30).
Za pom ocą narzędzia Find Text można łatwo w projekcie odnaleźć elementy o określonych wartościach, symbolach itp.
36
3. Pierwsze kroki z Protelem D XP 2004
Rys. 3.29. Panel Messages 3 .I.5 .2 .
Rys. 3.30. Widok znalezionego elementu
Odnajdywanie podobnych elementów Równie dobrym narzędziem służącym do wyszukiwania elementów w projekcie jest Find Similar Objects (rysunek 3.31). Różnica w stosunku do poprzedniego polega na tym, że będziemy je wykorzystywać do odnajdywania w projekcie elementów podobnych lub o zbliżonych właściwościach. Możemy je wywołać z menu Edit lub za pośrednictwem menu kontekstowego, pojawiającego się po kliknięciu prawym klawiszem myszy na dowolnym elemencie. Dodatkowo można do tego celu użyć kombinacji klawiszy Shift+F. Po wykonaniu wyżej opisanych czynności na ekranie pojaw i się okno do w y szukiw ania podobnych elementów. W każdej kategorii mamy do wyboru trzy kryteria przeszukiw ania dokumentu: A ny (dowolny), Same (ten sam), Different (różny). Załóżmy, że będziem y chcieli wyszukać w szystkie elementy, które mają w śród swoich param etrów opis Resistor, dlatego w kategorii Description w y bieram y odpow iednie kryterium Sam e, pozostałe zaś pozostawiam y bez zmian (ry su n e k 3.32). Opcje do zaznaczenia, mieszczące się u dołu okna, służą do wyboru sposobu w y świetlania odnalezionych elementów, zakresu przeszukiwanych dokumentów lub też pozwalają zdecydować, czy m a zostać uruchomiony dodatkowy panel Inspector. Z a jego pom ocą można wyselekcjonować, powiększyć lub też udostępnić do edycji dany obiekt. Wygląd panelu przedstawiono na ry su n k u 3.33. W ynikiem naszych poszukiw ań m iały okazać się obiekty będące rezystorami, stąd też na poniższym rysunku widzimy, że program oznaczył interesujące nas elementy. Edit
*
Nothing to Undo
Ctrl+Z
Nothing to Redo
Ctrl+Y
Cut
Ctrl+X
Copy
Ctrl+C
Copy As Text
IS
Jump
►
Se[ection Memory
►
Increment Part Number Find Similar Objects
Shift+F
Rys. 3.31. Wybór narzędzia Find Similar Objects
37
3.1. Rozpoczęcie pracy z programem
Find Similar Objects De sig n
CAProgram FilesV\llium2004\Exr mples^Circi Any
Ownei Document Giaphical
«
XI
560
Any
Y1
320
Any
Orientation
0 Degrees
Any
Mirrored
□ Normal
Any
Display Mode Show Hidden Pins Show Designator Selected Object Specific ¡Description
Any
]
Any
z
Any
□
Any
j Resistoi
Sami)
Lock Desgnator
□
t o ~ , m..—
Pins Locked
0
iDiffeent Any
File Name Conliguialion
Any
Library
Any
Library Reference
:d
RES
Component Designator R1 Current Part
¥
^
Any Any Any
Part Comnent
1k
Any
Cunent Footprint
No footprint defined
Any
Component Type
Standard
Any
V 0Zoom Mabhino 0 Select Matching 0 Clear Enisling
Current Document
O Create Expression
0 Mask Matching 0 Run Inspector
In spector Is Kind Object Kind E Design Owner Document E G iaphical X1 Y1 Orientation Mirrored Display Mode Show Hidden Pins Show Designator E Object Specific Description Lock Designator Pins Locked File Name Configuration Library Library Reference Component Desianator Current Part Part Comment Current Footprht Component T^pe
▼ X Part Bandpass Amplifier.schdoc
I
<...> <...> 0 Degrees Normal 0 Resistor □ 0 * RES <...> <...> No footprint defined Standard
5 objects selected in 1 documents
Rys. 3.32. Otwarte narzędzie do wyszukiwania podobnych elementów
Rys. 3.33. Panel Inspector
Rys. 3.34. Elementy znalezione za pomocą narzędzia Find Similar Objects 3.1.5.3.
M anualne wyszukiwanie poprzez zarządzanie widokiem Dość często podczas pracy z dużymi projektami widok schematu lub obwodu dru kowanego staje się nieczytelny, dlatego też powinniśmy umieć posługiwać się wbu dowanymi narzędziami programu, pozwalającymi na zapewnienie odpowiedniej
38
3. Pierwsze kroki z Protelem D XP 2004
Rys. 3.35. Widok zaprojektowanej ptyty drukowanej czytelności projektu, a co za tym idzie, manualne odnajdywanie interesujących nas elementów. Spróbujmy więc teraz przedstawić ten problem, otwierając odpowiedni projekt spełniający te kryteria. W czytajmy do programu plik z następującej ścieżki docelowej ...Examples\PCB Benchmmark\PCB Benchmmark.pcb. N a ekranie w i dzimy bardzo rozbudowany widok zaprojektowanego obwodu drukowanego. Na pierwszy rzut oka można dostać oczopląsu i trudno dostrzec pojedynczy element. Po chwili okazuje się jednak, że Protel pozwala (nawet w przypadku tak skompli kowanego projektu) poruszać się po nim swobodnie. Co prawda w celu łatwiejszego rozpoznania danych elementów można by użyć na rzędzi do powiększania widoku, tzw. Zoomu, wykorzystując do tego celu narzędzia zawarte w menu View (rysunek 3.36). Fit Document - pozwala na automatyczne dopasowanie wielkości widoku do otwar tego dokumentu, Fit Sheet - do wielkości arkusza (matrycy roboczej), Fit Board - dopasowuje bieżący widok do wielkości płyty drukowanej, Area - widok zostanie dopasowany do rozciągniętego za pom ocą myszy obszaru na płycie drukowanej, View
m
Fit Documen:
Ctrl+PgDn
Fit Sheet Fit Board !<£
Area Around Point Selected Objects
V
Filtered Objects
ą
Zoom In
PgUp
Zoom Out
PgDn
Zoom Last
Rys. 3.36. Zestaw narzędzi służących do zarządzania widokiem projektu
3.1. Rozpoczęcie pracy z programem
39
Rys. 3.37. Powiększony fragment projektu płytki drukowanej Around Point - widok powstaje na podstawie zaznaczonych dwóch punktów na płycie drukowanej, Selected Object - dopasowanie widoku do zaznaczonych ele mentów, Filtered Objects - widok zostanie rozciągnięty tylko nad przefiltrowanymi obiektami (nie będą wyświetlane elementy zamaskowane). D o najczęściej używa nych podczas pracy z programem funkcji Zoomu należą: Zoom In - powiększenie aktualnego widoku, Zoom Out - jego zmniejszenie; Zoom Last - pozwala powró cić do poprzedniego widoku. Powiększony fragment wcześniej otwartego projektu przedstawiono na ry su n k u 3.37. Warto przyswajać sobie ważne skróty klawiszowe często wykonywa nych operacji, gdyż pozwoli to znacznie zaoszczędzić czas wykonania projektu. Do powiększania bieżącego widoku po prostu użyj klawisza PgUp, a do jego zmniejszenia PgDown.
3.1.5.4.
Wyszukiwanie elem entów poprzez zadaw anie zapytań Innym, nieco bardziej zaawansowanym narzędziem służącym do wyszukiwania elementów danego dokumentu jest narzędzie opierające się na tzw. „zadawaniu zapytań”. Znajduje ono zastosowanie przy bardziej skomplikowanych projektach. Przykładem m ogą być płyty drukowane skomplikowanych układów i urządzeń elektronicznych itp. Do omówienia tego zagadnienia posłuży otwarty wcześniej projekt. Narzędzie to można uruchomić na kilka sposobów: z menu Edit>Build Query, z menu podręcznego wybierając funkcję o tej samej nazwie lub po prostu używając skrótu klawiszowego Shift+B (rysunek 3.38). Narzędzie do zadawania zapytań współpracuje tylko z projektami ob wodów drukowanych, stąd też nie może być użyte np. do wyszukiwa nia komponentów zawartych na schemacie ideowym. Po uruchom ieniu tego narzędzia na ekranie zostanie wyświetlone okno Building Query from Board, w którym będziem y zadawać pytania. W pierwszej kolejności,
3. Pierwsze kroki z Protelem D XP 2004
40
Edit
Cii
N oth in g to Undo
C trl+ Z
N oth in g to Redo
C trl+ Y
/
Find Similar Objects
S h ift+ F
Build Q u e ry ...
S h ift+ B
Filter
Ji 4s)
Cut
C trl+ X
C opy
C trl+ C
P aste
C tri+ V
0
P §ste Special..
** /
Btald Q u e ry ...
S h ift+ B
Find Sim itar o bjects
S h ift IF
►
In te ra c tiv e Rcuting Snap Grid
►
View
►
Design
►
OpLiui is
►
Rys. 3.38. Uruchamianie narzędzia do zadawania zapytań w dziale Condition Type/Operator wybieramy rodzaj zapytania, np. Belongs to Component oznaczać będzie: znajdź wszystko, co należy do danego komponentu (ry su n ek 3.39). Inne rów nie użyteczne kryteria to: Belongs to N et - w yszukiwa nie wszystkich elementów podłączonych do danego zacisku czy też szyny napię ciowej itd., Exists on Layer - znalezienie w szystkich elementów znajdujących się na danej warstwie, Object K ind is - wyszukiwanie według rodzaju danego obiektu, Associated with Footprint - wyszukiwanie elementów, którym przypisa no daną obudowę itd. Kolejną czynnością, jaką należy wykonać, jest wybór kryteriów dla danego rodzaju pytania. N a przykład wybieramy w dziale Condition Value wartość U45, co będzie dosłownie oznaczać: znajdź element oznaczony symbolem U45 (rysunek 3.40). W tym momencie sprecyzowaliśmy w Protelu pierwsze proste pytanie. Aby pro gram rozpoczął proces wyszukiwania danego elementu, wystarczy nacisnąć przy-
Rys. 3.39. Narzędzie do zadawania zapytań
41
3.1. Rozpoczęcie pracy z programem
Condition Value U1 U41 U42 U43
▼ A
U - 1-1
U46 U47
V
Rys. 3.40. Wybór kryteriów dla danego pytania cisk OK i po chwili na ekranie zostanie wyświetlony interesujący nas element, co widać na ry su n k u 3.41. N a ry su n k u 3.42 przedstawiono natomiast wynik wyszukiwania w przypadku, gdy zapytanie jest sprecyzowane następująco: znajdź na płycie drukowanej wszystkie zaciski i obwody zasilające.
Rys. 3.41. Element znaleziony metodą zadawania zapytań
Rys. 3.42. Znalezione w projekcie zaciski i obwody zasialnia
42
3. Pierwsze kroki z Protelem D XP 2004
Rys. 3.43. Zestaw narzędzi do tworzenia zapytań strukturalnych Oprócz prostego zadaw ania zapytań, program um ożliw ia także tworzenie bar dziej zaawansowanych. O znacza to, że do interesującego nas zagadnienia, w celu lepszego zaw ężenia kryteriów poszukiwań, m ożem y zadać kilka różnych zapytań m ających postać drzewiastą. Do tego celu będziem y wykorzystywać w budow a ny w okno Building Query fro m Board pasek narzędziowy, który pokazano na ry su n k u 3.43.
Obsługa programu
44
4.1.
4. Obsługa programu
Nowy projekt W celu stworzenia nowego projektu możemy posłużyć się menu File, wybierając z niego New, a następnie PCB Project. Druga z możliwości polega na rozwinię ciu menu kontekstowego poprzez kliknięcie prawym przyciskiem myszy w panelu Projects, a następnie wskazanie A dd New Project>PCB Project (rysunek 4.1). Po wykonaniu jednej z wyżej opisanych czynności w panelu Projects pojaw ią się dwie nowe informacje. Według pierwszej z nich utworzono właśnie nowy pro jekt, a według drugiej nie zawiera on jeszcze żadnych dokumentów składowych (ry su n ek 4.2). Teraz będzie odpowiedni moment, aby zapisać nowo utworzony projekt, wybierając lokalizację na dysku twardym, i nadać mu specyficzną nazwę. Do tego celu może my użyć funkcji z menu File>Save Project lub ją wywołać z menu kontekstowego po kliknięciu prawym przyciskiem myszy na nazwie nowego projektu. Jako ścieżkę docelową nowo tworzonych projektów i dokumentów Protel sugeruje własny folder domyślny z istniejącymi tam już pro jektami, jednak zalecane jest utworzenie własnego folderu, aby nie doprowadzić do niepotrzebnego bałaganu w strukturze plików.
4.1.1.
Dodawanie nowych dokumentów do projektu Kolejna czynność, jaką powinniśmy wykonać, polega na dodaniu dokumentów, które będą wchodzić w skład danego projektu. Załóżmy, że pierwszym dokumen tem będzie dokument zawierający jakiś dowolny schemat, więc wybieramy z menu Rlc New J
Open... _y
► i_3 Ctrl+O
a
Schematic VHDL Document
Open Project...
¡S
PCB
Open Desiçn Workspace...
a
Schematic Library
Save Project
♦ -HE
PCB Lbrary
i. 7
Save Design Workspace
a i
Save Design Workspace As... Save A[l
j
Add Uew Project
PCB Project FPGA Project
Compile A l Projects Recompile All Projects
PCB3D Library
Save Project As...
Jj
J ^
► #
Integrated Library
Recent Projects
► jl
Embedded Project
Save Design Workspace
► ia ]
Script Project
Alt+F4
J
le x t Document
Save Design Workspace As...
CXitpyt Job File
Save A[l
eJ
Datatase Link File
j
Design Workspace
Home
Script Unit
System Preferences...
CAM Document
¿1
Script Form
J
Other
Ctrl+N
Rys. 4.1. Sposób tworzenia nowego projektu
Project Panel ^
Devices View
Core Project Integrated Library ] J
Open Workspace Documents
£ . il iSÎI
PCB Project FPGA Project
Create Projects from Path...
Recent Documents
Exit
W\
Core Project
Open Desiçn Workspace...
Recent Wo'kspaces
►
Add Existing Project...
J
►
Embedded Project Script Project Other
Ctrl+N
45
4.1. Nowy projekt
TM ST Rys. 4.2. Nowy projekt utworzony w programie
Rys. 4.3. Widok projektu po dodaniu pierwszego dokumentu
File>New>Schematic. Alternatywna metoda polega na wybraniu z menu konteksto wego A dd New to Project>Schematic. Podobnie jak miało to miejsce z projektem, warto zapisać nowo utworzony dokument, przypisując mu odpowiednią nazwę. Postępujemy analogicznie jak poprzednio lub też naciskamy przycisk dyskietki d znajdujący się na pasku narzędziowym Schematic Standard. Po wykonaniu tych czynności powinniśmy uzyskać efekt zobrazowany na ry su n k u 4.3.
Warto zapamiętać, że w Protelu DXP 2004 w odróżnieniu od wcześniej szej, bardzo popularnej wersji programu Protel 99SE, projekt nie zawiera już w sobie dokumentów składowych, lecz jedynie stanowi sieć powią zań pomiędzy nimi w postaci tzw. linków.
Zauważmy też, że w Protelu DXP 2004 zmieniły się nazwy rozsze rzeń projektów oraz plików dokumentów. Rozszerzenia są sześcioznakowe, na przykład rozszerzenie projektu płytki drukowanej to *.prjpcb, w Protelu 99 SE było to po prostu *.prj. Dokument zawie rający schemat elektryczny m a obecnie rozszerzenie *.schdoc i plik taki jest zapisywany w formacie Advanced Schematic Binary. Przy zapisie dokumentu w starym formacie Schematic Binary 4.0 będzie on miał rozszerzenie dawnej postaci *.sch. Po dwukrotnym kliknięciu na nazwie dokumentu w panelu Projects, w głównym oknie programu zostaje wyświetlona jego zawartość (rysunek 4.4). Do projektu można również dodać inne dokumenty. Aby tego dokonać, postępu jem y w analogiczny sposób, ja k w przypadku dokumentu przedstawiającego sche m at ideowy. W ybierając Text document - wstawiamy pusty plik tekstowy, PCB - dokument zawierający obraz płytki drukowanej. W przypadku, gdy wyrazimy chęć dodania do projektu istniejącego ju ż dokumentu, wówczas wybieramy opcję A dd Existing to project... i odszukujemy plik, który m a znaleźć się w projekcie. Po dodaniu kilku dokumentów, panel Projects będzie wyglądał tak, jak przedstawia to ry su n ek 4.5.
46
4. Obsługa programu
Rys. 4.4. Podgląd zawartości schematu wchodzącego w skład projektu Zauważ, że niektóre dokumenty obok swojej nazwy mają ikonę zagiętej kartki papieru [Q]. Oznacza to, że są one aktualnie otwarte, pozostałe z kolei znajdują się co prawda w projekcie, lecz nie są otwarte. Dokument oznaczony na niebiesko jest aktywnym dokumentem, którego podgląd jest wyświetlany w głównym oknie programu.
Rys. 4.5. Widok panelu Projects po dodaniu kilku dokumentów do projektu 4.1.2.
Zarządzanie dokumentami w projekcie Protel DXP 2004 pozwala w bardzo wygodny sposób n a zarządzanie dokumentami wchodzącymi w skład danego projektu. Dokumenty można w swobodny sposób usuwać lub przenosić do innego otwartego projektu, a także zapisywać je jako od rębne pliki niewchodzące w skład żadnego projektu itp.
47
4.1. Nowy projekt
4.1.2.1.
Usuwanie dokumentów z projektu Najprostszą metodą usuwania danego dokumentu z projektu jest kliknięcie na nim prawym klawiszem myszy i wybranie z menu kontekstowego opcji Remove from Project... (rysunek 4.6). Po wykonaniu powyższych działań program poprosi jeszcze o potwierdzenie wyko nania tej czynności, co przedstawiono na ry su n k u 4.7.
Jt
Comple document O bwód drukiwany.PcbDoc Hide Close Explore Remove Prom P roject... Save Synchronize Sheet Entries And Ports On Schemat ideowy .SchDoc
Rys. 4.6. Procedura usuwania dokumentu z projektu
Rys. 4.7. Potwierdzenie usunięcia dokumentu z projektu
Po naciśnięciu przycisku Yes w oknie Confirm Remove struktura projektu się zmie nia. Usunięty dokument nie został bezpowrotnie skasowany, lecz przeniesiony do działu osobnych plików Free Documents, nieprzypisanych do żadnych projektów (rysunek 4.8).
m y Rys. 4.8. Widok panelu Projects po usunięciu dokumentu z projektu 4.1.2.2.
Przenoszenie dokumentów pomiędzy innymi projektami Załóżmy, że zachodzi potrzeba przeniesienia jakiegoś dokumentu pomiędzy dwoma różnymi projektami. W tedy w pierwszej kolejności należy otworzyć interesujące nas projekty. Przykładowo niech będzie to PCB Benchmark.prjpcb znajdujący się w fol derze Examples programu Protel DXP 2004. Po wykonaniu powyższych czynności struktura załadowanych do programu dokumentów wygląda jak na ry su n k u 4.9. Łatwo można wyróżnić trzy grupy: pierwsze dwie to projekty, trzecia z kolei stano wi otwarte dokumenty - nieprzypisane do żadnego projektu. Ponadto w projekcie PCB Benchmark.prjpcb znajdują się dwa foldery Settings oraz Libraries, przecho
48
4. Obsługa programu
Rys. 4.9. Przykładowa struktura dokumentów w programie
Rys. 4.10. Struktura plików w programie po przeniesieniu dokumentu z jednego projektu do drugiego
wujące informacje o ustawieniach oraz o wykorzystanych bibliotekach w projekcie. Jednak na tym etapie poznawania programu nie będziemy o nich wspominać. Załóżmy, że będziemy chcieli przenieść dokument PCB Benchmark.pcbdoc do na szego nowo utworzonego projektu. W tym celu wystarczy chwycić lewym przyci skiem myszy interesujący nas dokument, przenieść go n a wysokość drugiego pro jektu, a następnie zwolnić przycisk myszy. Po przeniesieniu wybranego dokumentu nową strukturę plików widać na ry su n k u 4.10.
4.2.
Edytor schematów Problemy związane z tworzeniem prostych projektów oraz zarządzanie nimi mamy ju ż za sobą, możemy przejść do narysowania pierwszego schematu ideowego. W tym celu należy utworzyć nowy dokument zgodnie z procedurą opisaną w po wyższych paragrafach lub możemy do tego celu wykorzystać dokument Schemat ideowy.SchDoc, który tworzyliśmy podczas prac związanych z generowaniem i za rządzaniem nowymi projektami.
4.2.1.
Plansza do rysowania schematów Planszę do rysowania schematów ideowych mogliśmy już zobaczyć podczas otwarcia pierwszego dokumentu przeznaczonego do tego celu (rysunek 4.4). Teraz natomiast skupimy się na tym, do czego będziemy mogli ją wykorzystać oraz jak nią zarządzać. Podstawowym jej zastosowaniem jest, jak sama nazwa wskazuje, tworzenie schematów ideowych, począwszy od usytuowania elementów, poprzez ich połączenie wraz z niezbędnym opisem. Jednak pracę z planszą warto zacząć dopiero po wprowadzeniu istotnych ustawień zależnych od rodzaju i specyfiki danego schema tu. Zmiany możemy wprowadzić w domyślnych jej ustawieniach przez wybór z menu
4.2. Edytor schematów
49
Rys. 4.11. Wygląd okna wyboru ustawień planszy Design>Document Options lub też przez dwukrotne kliknięcie lewym przyciskiem myszki na dowolnie wybranym marginesie planszy. Po wykonaniu jednej z opisanych czynności na ekranie pojawi się okno, które widać na rysunku 4.11. N a zakładce Sheet Options m ożna ustawić przede wszystkim: - Template - ustawienia szablonu; - File name - nazwa pliku, w którym będzie przechowywany szablon planszy do rysowania schematów; - Options - podstawowe opcje dotyczące wyglądu planszy: Orientation - orientacja planszy: pozioma lub pionowa (Landscape/Portrait), Title Block - wstawianie do dokumentu tabelki tytułowej, Show Reference Zones - tworzy przestrzeń przeznaczoną na margines planszy, Show Border - wyświetla marginesy na planszy, Show Template Graphics - wyświetla szablony graficzne, Border, Sheet Color - ustawianie kolorów tła planszy oraz krawędzi; Grids - ustawienia siatki: Snap On - włącza skok kursora po rastrze planszy, Visible - ustawia rozmiar widocznej siatki na planszy; Electrical Grid - ustawienia siatki elektrycznej służącej do łatwiejszego łączenia ze sobą elementów i przewodów: • Enable - włącza/wyłącza siatkę elektryczną, • Grid Range - ustawia rozmiar siatki, • Change System Font - ustawienia dotyczące rodzaju i wielkości czcionek systemowych; Standard Style - wybór standardowych formatów planszy; Custom Style - style użytkownika: • Use Custom Style - włączenie/wyłączenie stylów użytkownika, • Custom Height, Width - ustawienie wysokości i szerokości planszy, • Margin Width - ustawienie szerokości marginesów.
50
4.2.1.1.
4. Obsługa programu
Umieszczanie i usuw anie elementów z planszy Po szczegółowym omówieniu wszystkich parametrów i właściwości planszy m o żemy przystąpić do narysowania pierwszego schematu ideowego. Często, w po czątkowej fazie projektowania jakiegoś układu, najpierw tworzymy jego schemat w formie brudnopisu na zwykłej kartce papieru bez użycia jakichkolwiek narzędzi kreślarskich. Niekiedy zawiera on naniesione poprawki, skreślenia lub komentarze. Schematu w takiej postaci na pewno nie można dołączyć do dokumentacji urzą dzenia, można go co prawda przerysować za pomocą narzędzi kreślarskich, ale jest to dość pracochłonne, ponadto po narysowaniu go taką metodą nie mamy m ożli wości edycji. Nawet przy drobnej poprawce musielibyśmy rysować go od nowa. Zdecydowanie lepszym rozwiązaniem jest narysowanie schematu za pomocą kom putera z wykorzystaniem do tego celu profesjonalnego edytora schematów Protela. Zaczniemy więc od narysowania schematu przerzutnika astabilnego o skróconym cza sie narastania impulsów, którego odręczny schemat przedstawiono na ry su n k u 4.12. Do tego celu będziemy wykorzystywać planszę w nowym dokumencie Schematic. M oże się okazać, że przy różnych ustawieniach programu będzie nam brakować nie zbędnych narzędzi. W tym celu, o ile nie jest widoczny panel Libraries, musimy go uaktywnić, wywołując kolejno z menu View>Workspace Panels>System>Libraries, tak jak pokazano na ry su n k u 4.13, lub też naciskając przycisk Browse Component Libraries , znajdujący się na pasku narzędziowym Schematic Standard. Po wykonaniu powyższej czynności na ekranie pojawi się dodatkowy panel, które go wygląd przedstawiono na ry su n k u 4.14. N ie zaw sze się zdarza, że now o włączany panel wyśw ietlany je st sam odzielnie, często program łączy panele w jedną całość, w ów czas cała jego zaw artość m oże być niedostępna. M ożna je d nak nim i w swobodny sposób sterować za pom ocą przycisków . Pierw szy z nich określa sposób dokow ania p a nelu, drugi w pływ a na sposób w yśw ietlania, trzeci natom iast w standardow y sposób zam yka panel. W panelu tym można wyodrębnić kilka zasadniczych bloków. Pierwszy z nich stanowi grupę przycisków Libraries... - odpowiada on za wybór konkretnej biblioteki, Search...
Rys. 4.12. Odręczny schemat multiwibratora
51
4.2. Edytor schematów
View _ Fit Document Fit All Objects
$ *
□
Ctrl+PgDn
Toolbars
►
Workspace Panels
►
Design Compiler
►
Desktop Layouts
►
Help
►
Devices View
Instrument Racks ►
Home
System
►
Clipboard
►
Libraries
Embedded
Favorites
Status Bar SÇH Command States Messages Grids
►
Files Output lo-D o Projects
Rys. 4.13. Procedura włączania panelu Libraries - służy do wyszukiwania elementów w bibliotekach, Place - do umieszczania na plan szy wybranego elementu. Pola wyboru Components, Footprints oraz Models określają sposób wyświetlania elementów w panelu. Następne bloki służą do wyświetlania na zwy aktywnej biblioteki oraz do filtrowania elementów, które się w nich znajdują.
3 1 Rys. 4.14. Panel Libraries
52
4. Obsługa programu
Kolejny jest odpowiedzialny za wyświetlanie listy elementów przypisanych do da nej biblioteki, w następnym łatwo zauważyć podgląd symbolu elementu, jaki będzie widniał na schemacie ideowym. Przedostatni blok pozwala na wybranie konkretne go modelu danego elementu (niektóre z nich wykorzystywane będą do tworzenia płytek drukowanych, inne do przeprowadzania symulacji itp.). Ostatni blok stanowi podgląd obudowy danego elementu, jaka będzie reprezentowana na projektowanej płytce drukowanej. N a rysunku 4.14 można zauważyć, że program wczytał domyślnie tylko jedną bi bliotekę Miscellaneous DevicesIntLib, zawierającą bardzo dużo różnych elemen tów, które możemy spotkać w większości urządzeń elektronicznych. Warto zwrócić uwagę n a rozszerzenie biblioteki, którym jest *.IntLib. Trzy pierwsze litery Int wskazują, że biblioteka jest zinte growana, co oznacza, że każdy element może zawierać więcej in formacji; przykładowo symbol graficzny, przypisaną mu obudowę wykorzystywaną podczas projektowania obwodów drukowanych lub też dane n a temat parametrów rzeczywistego modelu, wykorzy stywane do symulacji. Zwykłe biblioteki m ogą mieć rozszerzenie *.SchLib, *.PcbLib itp. Zaczniemy od rozmieszczenia rezystorów R1...R4. W tym celu przeszukamy zasoby dostępnej biblioteki, po czym wybierzemy element, który nas interesuje - w naszym przypadku będzie to RES2. Klikamy w jego nazwę dwukrotnie lewym przyciskiem myszy, co powoduje, że „przykleja” się on do kursora i podąża za nim zgodnie z ruchami myszy. Według rysunku 4.12 rezystory powinny być ułożone pionowo, a obiekty biblioteczne w pozycji poziomej. Należy więc obrócić je o kąt 90 stopni - w tym celu podczas przenoszenia elementów naciskamy klawisz spacji. Po wybraniu docelowego miejsca na planszy klikamy jednokrotnie lewym przy ciskiem myszy, co powoduje położenie elementu. Po tej operacji nie musimy wy bierać ponownie tego samego elementu z listy komponentów, gdyż jest on nadal „przyklejony” do kursora i czeka na naszą reakcję. Ułatwia to rysowanie schema tów zawierających wiele jednakowych elementów. Po rozmieszczeniu wszystkich rezystorów na planszy powinniśmy uzyskać efekt przedstawiony na ry su n k u 4.15.
Jeżeli zdarzyło się, że któryś z elementów został ułożony pod złym kątem, to nic straconego - należy przytrzymać go lewym przyciskiem myszy i wówczas nacisnąć klawisz spacji, powodując jego obrót.
Jeżeli po umieszczeniu n a planszy wszystkich niezbędnych ele mentów tej samej grupy zastanawiasz się, w jaki sposób „oderwać” od kursora „przyklejony” doń element, wystarczy nacisnąć przy cisk Esc na klawiaturze lub po prostu użyć do tego celu prawego klawisza myszki.
4.2. Edytor schematów
J 1
R? Res 2 K
53
J
JL. R?
\
R? Res 2 1K
jL
R? Res
Res2
1n
i
K
Rys. 4.15. Przykładowe rozmieszczenie rezystorów na planszy edytora schematów Następnie w analogiczny sposób wyszukujemy rezystory nastawne (potencjome try). Najbardziej odpowiednimi elementami do tego celu będą elementy oznaczone symbolem Res Adj2. Umieszczamy je na schemacie, uzyskując efekt, który przed stawiono na ry su n k u 4.16.
J R? Res 2 1 1K
t
T
R Res2 ik
' C I R? k p -e: Adj2 1 1K
*
R?
rL
J R
K F .e s A d 2 Res2 ik T ik i
R? Res 1 1K
Rys. 4.16. Wygląd planszy edytora schematów po umieszczeniu na niej rezystorów i potencjometrów K olejnym i elem entam i, które pow inny się znaleźć na schemacie, są dw a kon densatory i dw ie diody półprzew odnikow e. W dostępnej bibliotece najlepiej do tego celu będą się nadaw ać elem enty oznaczone sym bolam i Cap i Diode. Planszę edytora schem atów po um ieszczeniu na niej tych elem entów pokazano na ry s u n k u 4.17. Chcemy teraz umieścić na matrycy dwa tranzystory bipolarne NPN. W bibliote ce Miscellaneous Devices występują one pod nazwą NPN. Podczas umieszczania tranzystorów na schemacie z pewnością stwierdzimy, że wszystkie próby obrócenia tranzystora znajdującego się po lewej stronie planszy do właściwej mu pozycji nie dają rezultatu, tzn. nie jest możliwe ułożenie go w ten sposób, aby jego emiter był skierowany do dołu, zgodnie z tym, co widać na ry su n k u 4.18. Aby uzyskać prawidłowy efekt, musimy skorzystać z opcji wykorzystującej odbi cie lustrzane elementu kładzionego na planszy. W tym celu klikamy dwukrotnie na
Rys. 4.17. Wygląd planszy po umieszczeniu na niej dodatkowo kondensatorów oraz diod
54
4. Obsługa programu
D?
C?
D iode
Cap lOOpF
H«- Hh
C?
O?
Cap lOOpF
D iode
Hh -W-
Rys. 4.18. Umieszczanie tranzystorów na planszy elemencie i po otwarciu się okna Component Properties, zawierającego jego para metry, odszukujemy dział Graphical, znajdujący się w lewym dolnym rogu okna, a następnie zaznaczamy kwadrat leżący przy opcji Mirrored. Po zatwierdzeniu ko nieczne będzie jeszcze właściwe obrócenie elementu, co da rezultat pokazany na ry su n k u 4.20. Graphical Location X 1310 Orientation Mode
| Y 1350
0 Degrees
v
0 Mirrored
| Normal □ Show All Pins On Sheet (Even if Hidden] □ Local Colors
0 Lock Pins
Edit Pins...
Rys. 4.19. Fragment okna Component Properties Ostatnie dwa elementy, które pozostały nam do ułożenia na planszy, to dwie diody elektroluminescencyjne widniejące w bibliotece pod nazwą LED0. Ostateczny w y gląd wszystkich poprawnie ułożonych i przygotowanych do połączenia elementów widać na ry su n k u 4.20.
_.... Tr ? jR e s2 IK
4
1
W
Diode
y
*
DS? k | LEDO
..:J1 7
p.?
;s2
D?
- j -
|V ft
NI N
Adj2
1 IK
C?
.......... H!r *r] R? h c? f t 1 k i t « Adj2 IK Il
II
II
Ca] i 10CpE
Cap lOUpE
-j—
..... [R.? s2
Ikes 2 IK D?
f
Die de I
--j— --j
ÿ Q? NPN N
r
*
-j—
Rys. 4.20. Ostateczny wygląd wszystkich poprawnie ułożonych elementów na planszy
DS? LEDO
55
4.2. Edytor schematów
-Ifl + Inductor solated □
Viki-
fi -h . fi
_
— '¡Q? •VWWAAÁ
U
Bł* -
_U
lal
Rys. 4.21. Wygląd zaznaczonego pojedynczego elementu
__ .¡M E SFE T -N
1
□
¿i
)
Lam p
Rys. 4.22. Zaznaczona grupa elementów
M oże się zdarzyć, że podczas rysow ania schematu któryś element lub pewną ich grupę trzeba będzie usunąć z planszy. Należy wówczas wybrać niepożądany element, klikając na nim jednokrotnie lewym przyciskiem myszy, co spowodu je utworzenie się wokół niego przerywanej obwiedni z czterema znacznikami, co widać na ry su n k u 4.21. Następnie naciskamy klawisz Del i pozbywamy się zbęd nego elementu. Selekcja grupy elementów przebiega nieco inaczej. W pierwszej kolejności m u simy zaznaczyć wszystkie niepożądane elementy, które zamierzamy usunąć. Odbywa się to poprzez wciśnięcie lewego przycisku myszy i przeciągnięcie kur sora nad wszystkimi elementami przeznaczonym i do usunięcia. Spowoduje to w y świetlenie zielonych obwiedni wokół nich (rysunek 4.22). Po zaznaczeniu grupy niepożądanych elementów m ożem y je ju ż usunąć, rów nież używając do tego celu klaw isza D el. Więcej opcji dotyczących zaznaczania elementów znajduje się w menu Edit>Select, którego fragm ent przedstawiono na ry su n k u 4.23. Do usuwania zaznaczenia z ko lei wykorzystywane są opcje zawarte w menu Edit>DeSelect, rów nież pokazane na rysunku 4.23. Edit
*)
Edit Undo
0 1 Nothing to Redo Cut
Ctrl+Z
*)
Undo
Ctrl+Y
O'
Nothing to Redo
Ctrl+Y
Ctrl+X
£
Cut
Ctrl+X
^
Copy
Ctrl+C
Select
►
Deselect
►
:>S
Ctrl+Z
Inside Area
Select
►
Outside Area
Deselect
►
j
Inside Area Outside Area
All On Current Document
All
All Open DDCuments
Connection
Toggle Selection
Toggle Selection
Rys. 4.23. Widok menu Select i Deselect
Ctrl+A
4. Obsługa programu
56
4.2.1.2.
Praca z podzespołami zawierającymi kilka elementów Czasami może się zdarzyć, że zajdzie potrzeba umieszczenia na planszy podzespo łów, zawierających kilka elementów. Najczęściej są to układy scalone składające się z podrzędnych układów elektronicznych, jak np. bramki logiczne, zestawy rezysto rów, itp. Co prawda do naszego pierwszego projektu nie będziemy wykorzystywać takich podzespołów, ale pokażę, w jaki sposób należy z nimi pracować. W znanej nam bibliotece Miscellaneous Devices co prawda nie ma zbyt dużego wy boru podzespołów tego typu, jednak możemy znaleźć dwa, są nimi Res P acki oraz Res P acki, składające się z ośmiu elementów (Part A, Part B... Part H), gdzie każ dy z nich to pojedynczy rezystor. W szystkie elementy z kolei zamknięte są w jednej obudowie układu scalonego (rysunek 4.24). a)
b)
Component Name ; 4>PartH ¡□111 Fies Pack2 O - Part A : i > Part B í> P a rt C £>PartD ! O-Part E ; O - Part F ï> P a rt G ; O - Part H 0 Res Pack3 3 Í G » Par-U.l <
t
1Source
Descripti ^
Miscellaneous D Resistor ¡^Ë
Miscellaneous D Isolated f n Qa^ioK-.r ; >
_
. 1
Rys. 4.24. Widok elementu zawierającego kilka części składowych a) oraz jego obudowa b) Po dwukrotnym kliknięciu lewym przyciskiem myszki na elemencie, do kursora „przyklei” się pierwszy element A o numerach nóżek 1 i 16. Musimy pamiętać o tym, że składa się on z ośmiu elementów, i gdybyśmy w tym momencie ośmio krotnie umieścili go na planszy, wówczas zrobilibyśmy błąd, umieszczając jeden element osiem razy (rysunek 4.25a). Chcąc ustrzec się przed błędami tego typu, musimy każdy element umieścić na planszy osobno (ry su n k u 4.25b). a) niepoprawnie S i
^
b) poprawnie i
ID
N fie s Pack2
IV
y a [/ Res Pack?
1o
1
Res Pack^v IK 1 R?A
/
Res
Fáctír
1K
S
1 ID v 'R e s Facka / IK
[g
s
P-?A k.
3
!
Res Pack2
V V V
Res Pack2 IK
D
1 R?C
Res Pack2
Res
Sv
16
Res PackSiy IK \
12 R?E Res Pack2 IK
14 Packs
IK
IK
1 '
15
, R?B
IK
t In Pack2
ID Pack?
IK
10 R?G a 7" /V v , 11 R?F
R?A Res
Res P ack2
Res Pack2 IK
/
X
R?H
IK
1K /
1 R?A \
9
?
3i
R?D Res IK
13 Pack
2
Rys. 4.25. Błędny oraz poprawny sposób umieszczania na planszy podzespołów składających się z wielu elementów
57
4.2. Edytor schematów
4.2.1.3.
Techniki wyszukiwania elem entów w bibliotekach Podczas pracy nad projektem, a w szczególności podczas rysowania schematów, często się zdarza, że dużo czasu tracimy na wyszukiwanie elementu w bibliotece. Podczas szukania elementów do rysowania schematu generatora przerzutnika nie korzystaliśmy z żadnych dodatkowych narzędzi, lecz elementy biblioteczne znajdo waliśmy ręcznie. Nie jest to jedyny możliwy i wcale nie najwygodniejszy sposób znajdowania elementów w bibliotece, w związku z czym poniżej przedstawiono kilka bardzo przydatnych technik wyszukiwania elementów bibliotecznych.
4.2.1.3.1. M etoda pierwszych liter M etoda ta pozwala wyszukać elementy znajdujące się w aktywnej bibliotece. Chcąc odszukać interesujący nas element, klikamy jednokrotnie lewym przyciskiem myszy na dowolnym elemencie znajdującym się na liście elementów bibliotecznych i wpi sujemy pierwsze litery nazwy danego elementu. Aby to lepiej wyjaśnić, posłużę się przykładem: chcąc znaleźć np. diodę półprzewodnikową, wpisujemy z klawiatury trzy pierwsze litery jej nazwy, będzie to DIO, po czym na liście zostaje podświe tlona nazwa komponentu zaczynająca się wpisanym ciągiem znaków, a w oknie podglądu widnieje jego symbol graficzny (rysunek 4.26). 4.2.1.3.2. Z wykorzystaniem filtru Technika ta polega na wyświetlaniu tylko niektórych elementów znajdujących się na liście komponentów aktywnej biblioteki. W szelkich ustawień dotyczących spo sobu wyświetlania elementów dokonuje się w polu Filter panelu Libraries, znajdu jącego się poniżej pola wyboru biblioteki (rysunek 4.27). Jeżeli wpiszemy tam np. C* i naciśniemy Enter, to zostają wyświetlone tylko i wy łącznie elementy o nazwie lub opisie zaczynające się na literę C, jeżeli natomiast wpiszemy *C, to wyświetlone będą tylko te elementy, których nazwa lub opis koń czą się na literę C. Możemy również łączyć te dwie metody i wpisać *C*, co spo woduje wyświetlenie elementów zawierających w swojej nazwie lub opisie literę C niezależnie od miejsca jej występowania. Zamiast pojedynczych liter, możemy stosować również ciągi dowolnych znaków.
Rys. 4.26. Element biblioteczny wyszukany za pomocą metody pierwszych liter
Rys. 4.27. Wygląd pola Filter
58
4. Obsługa programu
“cap
V
Component Name ■ Souice Description Miscellaneous D Capacitor ■J Cap Miscellaneous D Feed-Through Capacitoi 0 Cap Feed 0 Cap Poił Miscellaneous D Polarized Capacitoi (Radial) t j Cap Pol2 Miscellaneous D Polarized Capacitoi (Axial) J Cap Pol3 Miscellaneous D Polarized Capacitoi (Surface Mount) 0 Cap Semi Miscellaneous D Capacitor (Semiconductor SIM Model) 0 Cap Vat Miscellaneous D Variable or Adjustable Capacitor Miscellaneous D Capacitor O Cap2 0 D Vaiactoi Miscellaneous D Variable Capacitance Diode Miscellaneous D S0T23 Silicon Planar Variable Capacitance Diode 0 Diode B8Y31 0 Diode BBY40 Miscellaneous D S0T23 Silicon Planar Variable Capacitance Diode
Rys. 4.28. Przykładowy wynik działania filtru wyszukiwania elementów Gdy wpiszemy ciąg znaków *cap, wówczas na liście wyświetlone zostaną tylko te elementy, których nazwa lub opis spełniają określone w filtrze warunki, wynik działania tego narzędzia widać na ry su n k u 4.28. 4.2.1.3.3. Za pomocą wyszukiwarki M etoda ta polega na wyszukiwaniu elementów znajdujących się we wszystkich bi bliotekach programu. Przeszukiwać możemy cały dysk lub tylko interesujący nas katalog i ewentualnie jego podkatalogi. Aby uaktywnić wyszukiwarkę, należy wy brać z menu Tools>Find Component... lub też kliknąć prawym przyciskiem myszy w dowolnym miejscu planszy do rysowania schematów i z menu kontekstowego wybrać narzędzie o tej samej nazwie (rysunek 4.29). Narzędzie do wyszukiwania elementów bibliotecznych pokazano na ry su n k u 4.30. Składa się ono z dwóch zakładek: Search - do określania warunków przeszukiwa nia oraz Results - do prezentacji wyników przeszukiwania. W oknie tym można wyróżnić trzy zasadnicze bloki: - Scope - określa zakres przeszukiwania bibliotek: • Available Libraries - wyszukiwanie będzie odbywać się tylko i wyłącznie w bibliotekach wczytanych do programu, • Libraries on Path - wyszukiwanie w bibliotekach umieszczonych w określo nej ścieżce docelowej; - pozwala określić ścieżkę przeszukiwanych bibliotek na dysku twardym: • Path - pozw ala określić ścieżkę przeszukiw anych bibliotek na dysku twardym , • File M ask - zawężenie kryteriów przeszukiwania poprzez wprowadzenie m a ski do nazw plików bibliotek; - Search Criteria - pozwala ustawić szczegółowe kryteria wyszukiwania elementów: • Name - wyszukiwanie wg nazwy komponentów, • Description - wyszukiwanie wg opisu elementu,
59
4.2. Edytor schematów
/
Find Similar O b je c ts ,,, W ire B re ak W ire Find C o m p o n e r t...
M
Find T e x t ,, ,
C trl+ F
P ro p e rtie s ,,,
Rys. 4.29. Sposób aktywowania narzędzia do wyszukiwania elementów bibliotecznych • M odel Type - wyszukiwanie elementu wg konkretnego modelu, tzn. czy ele ment m a być użyty do tworzenia płytek drukowanych, do przeprowadzania symulacji, generowania widoków trójwymiarowych płyty drukowanej itp., • M odel Name - określenie konkretnej nazwy danego modelu. W celu lepszego zrozumienia działania tego narzędzia posłużymy się przykładem. Ponieważ możliwości tego narzędzia są bardzo duże, nie będziemy tracić czasu na opisywanie jego działania w obrębie jednej biblioteki, lecz skupimy się na tym, jak przeszukać wszystkie biblioteki programu. W tym celu w pierwszej kolejności w dzia le Scope zaznaczamy Libraries on Path, a w dziale Path wpisujemy ścieżkę docelo wą przechowywanych na dysku twardym bibliotek programu. W przypadku domyśl-
Rys. 4.30. Widok okna służącego do wyszukiwania elementów bibliotecznych
60
4. Obsługa programu
Rys. 4.31. Przykładowe wyniki wyszukiwania elementów w bibliotekach nie zainstalowanego programu Protel DXP ścieżka ta jest następująca: C'XProgram Files\Altium2004\Library. Załóżmy, że w polu Name wpiszemy następujący ciąg zna ków: *74*00, pozwoli to nam na znalezienie wszystkich elementów o symbolu zaczy nającym się dowolnym ciągiem znaków, w którego nazwie pojawia się 74, następnie znów dowolny ciąg znaków i na końcu 00. Przykładami tak wyszukanych elementów mogą być DS1745Y-200, DS1745YL-200 i DS1745YLPM-200. Wynik wyszukiwania prezentowany jest na drugiej zakładce okna Search Libraries (rysunek 4.31). Gdy chcemy przeszukać biblioteki pod kątem opisów elementów, szukaną nazwę wpisujemy w polu Description. Gdy wpiszemy np. *octal*, wyszukane zosta ną wszystkie elementy, w których opisie znajduje się wymieniony ciąg znaków. Odpowiedzią może być A_74148, DM 74ALS648NT lub 54F273FM. Podczas wyszukiwania możemy oczywiście łączyć ze sobą kilka kryteriów, by za węzić wynik przeszukiwania bibliotek. N a uwagę zasługują jeszcze dwa przyciski znajdujące się w oknie Search Libraries na zakładce Results. Pierwszy z nich - Install Library - służy do dodawania bi blioteki, z której pochodzi wyszukany element, do zainstalowanych w programie bibliotek, drugi z kolei - Select - powoduje dwie czynności jednocześnie: oprócz zainstalowania biblioteki automatycznie zaznacza w niej wyszukany element. 4 .2 .I.4 .
Atrybuty elementów Skoro potrafimy już umieścić na planszy dowolny element i wiemy, w jaki spo sób go wyszukać w bibliotece, musimy się teraz nieco skupić na jego parametrach.
4.2. Edytor schematów
61
Rys. 4.32. Wygląd okna Component Properties Poznanie właściwości elementów z pewnością ułatwi nam przejście kolejnych eta pów pracy w zaprojektowaniu gotowego układu drukowanego. Chcąc uaktywnić okno właściwości danego elementu, wystarczy dwukrotnie kliknąć na dowolnym elemencie umieszczonym na planszy, co spowoduje pojawienie się na ekranie okna Component Properties (rysunek 4.32). W oknie tym można wyróżnić pięć zasadniczych bloków: - Properties - ogólne właściwości elementu: • Designator - niepowtarzalny numer referencyjny danego elementu na sche macie, np. rezystory będą oznaczane jako ciąg R1, R2, R3..., kondensatory C1, C2, C3... itd., • Comment - komentarz zawierający informację o typie danego elementu w bi bliotece, • Visible - znaczniki pozwalające określić, jakie parametry danego elementu będą wyświetlane na planszy, • D o n ’t Annotate Component - pozwala wykluczyć dany element podczas pro cesu automatycznego oznaczania elementów, • Library R e f - wyświetla nazwę, pod jaką figuruje dany element w bibliotece edytora schematów, • Library - wyświetla bibliotekę, w której został utworzony element, • Description - opis elementu,
62
4. Obsługa programu
-
-
4.2.1.5.
• Unique Id - unikalny kod identyfikujący dany element, pozwalający odróż niać dany element biblioteczny od innych w różnych składnicach programu, • Type - wybór typu elementu; Sub-Design Links: • Sub-Project None, • Configuration None; Graphical - zawiera informacje o właściwościach graficznych elementu: • Location X, Y - współrzędne obiektu na planszy, • Orientation - określa kąt położenia elementu na planszy, • Mirrored - pozwala uzyskać odbicie lustrzane elementu na planszy, • Mode - pozwala wybrać podstawowy lub alternatywny (o ile jest utworzony) symbol graficzny elementu, • Show A ll Pins On Sheet - umożliwia wyświetlenie wszystkich wyprowadzeń elementu, włącznie z ukrytymi, • Local Color - ustawienie kolorów lokalnych elementu, • Lock Pins - blokuje wyprowadzenia elementu; Parameters - pozwala zdefiniować, kto jest autorem danego elementu, tzn. kto dodał dany element do biblioteki; M odels - wybór modelu obudowy danego elementu.
Oznaczanie elem entów na planszy Po przedstawieniu informacji niezbędnych do realizacji projektów, związanych z ustawieniami atrybutów elementów bibliotecznych, możemy powrócić do ry sowania naszego pierwszego schematu elektrycznego. Powinniśmy teraz zgodnie z odręcznym schematem, pokazanym na rysunku 4.12, nadać każdemu elementowi niepowtarzalne oznaczenie referencyjne i określić jego wartość. W Protelu DXP 2004 możemy dokonać tego na dwa sposoby: ręcznie lub automatycznie.
4.2.1.5.1. Ręczne Chcąc ręcznie opisać wszystkie elementy na planszy, należy osobno dla każdego z nich wywołać okno Component Properties, przedstawia je rysunek 4.32, i przypi sać nazwy referencyjne (np. R1, C2, T1), które należy umieścić w polu Designator. Poszczególne typy elementów (np. BC141) wpisujemy w polu Comment. Natomiast poszczególne wartości elementów (np. 47 k) wpisujemy w dziale Parameters, co pokazano na ry su n k u 4.33. Podczas określania wartości danego elementu nie można zapo mnieć o tym, aby pole to miało atrybut Visible.
Parameters for R ? - R e$2 Visible
Nam e
V alue
Type
□
Published
8 \lu n -2 0 0 0
S TRING
□
Publisher
Altium Limited
S TRING
Revision
July-2002: Re-released for DXF S TRING
Value
47K
□
Rys. 4.33. Pole Parameters po wpisaniu wartości rezystora
S TRING
*■
63
4.2. Edytor schematów
[V if 4
R3
I 500
I
\\K
10-100K
HlOOpF H
H h D O -214-A B
lOOpF
BC-147
DD-214-AB
BC-147
Rys. 4.34. Wygląd planszy po oznaczeniu elementów Po poprawnym przeprowadzeniu oznaczania elementów wygląd planszy powinien być jak na ry su n k u 4.34. 4 .2 .I.5 .2 . Automatyczne W Protelu DXP 2004, podobnie jak w starszych wersjach programu, istnieje m ożli wość automatycznego oznaczania elementów znajdujących się na planszy, w szcze gólności technika ta znajduje zastosowanie w przypadku pracy z dużymi schema tami o znacznej liczbie elementów cząstkowych. Automatyczne oznaczanie ele mentów w programie odbywa się poprzez wykorzystanie narzędzia Annotate, które wywołujemy z menu Tools>Annotate (rysunek 4.35). Okno narzędzi Annotate składa się z dwóch części. Pierwsza z nich to Schematic Annotation Configuration - jest odpowiedzialna za określenie kolejności oznacza nia elementów na planszy, a w przypadku pracy z kilkoma schematami za m ożli wość określenia, które z nich m ają zostać poddane procesowi oznaczania. Część Proposed Change List informuje nas o liczbie elementów przeznaczonych do ozna czania oraz proponuje ich domyślne nazwy (rysunek 4.36). Po zdefiniowaniu podstawowych warunków procesu oznaczania i akceptacji propo nowanych przez program numerów referencyjnych elementów, naciskamy przycisk Update Change List, co spowoduje wywołanie okna DXP Information wyświe tlającego liczbę koniecznych do przeprowadzenia zmian na schemacie ideowym, Tools Find C o m p o n e n t,,, U p /D o w n Hierarchy
Porom ctcr M cnogcr... U p d a te From .ib r a n e s .. A n n o ta te .. R e s e t D esig n a to rs ... A n n o ta te Q u i;t,,, Fo rc e A nn o ta:e A ll... Back A n n o t a t ;,,,
Rys. 4.35. Procedura uruchomienia narzędzia do automatycznego oznaczania elementów
64
4. Obsługa programu
Rys. 4.36. Wygląd narzędzia Annotate przedstawionych na ry su n k u 4.37. Po naciśnięciu OK wracamy do poprzedniego okna, w którym naciskamy Accept Changes (Create ECO), wywołując w ten spo sób okno, ukazane na ry su n k u 4.38. W pierwszej kolejności możemy dokonać weryfikacji zgodności oznaczeń elemen tów poprzez naciśnięcie przycisku Validate Changes (w przypadku pełnej zgodno ści, w kolumnie Check m ają pojawić się znaczniki ostatecznie w celu wpro wadzenia zmian na schemacie naciskamy Execute Changes, co powinno oprócz aktualizacji zmian na planszy wyświetlić znaczniki w kolumnie Done, po czym zamykamy okno przyciskiem Close). W przypadku, gdy sytuacja będzie wymagać oznaczenia elementu składającego się z kilku podzespołów, należy pamiętać, aby nume ry referencyjne każdego z podzespołów zawierały oprócz numeru kolejnego numer podzespołu. Poprawne oznaczenie takiego ele mentu przedstawiono na ry su n k u 4.39.
Rys. 4.37. Okno wyświetlające informację o liczbie elementów przeznaczonych do oznaczenia
65
4.2. Edytor schematów
E n g in e e rin g C h a n g e O r d e r Modifications Enable
El I I I
Action
Status
I
Affected Object
Affected Document
Check
Done
Annotate Component(1
h
Modify
-L > C ? * > C 1
In
Schem at ideowy.SchDoc
? ✓
Modify
-L > C? •> C2
In
, 3 Schem at ideowy.SchDoc
Modify
-l>
D1
In
Schem at ideowy.SchDoc
V
h
Modify
-l> D ? 0 D 2
In
Schem at ideowy.SchDoc
V
? *
Modify
-l > D S ? - > DS1
In
i 3 Schem at ideowy.SchDoc V
V
Modify
-l > D S ? - > D S 2
In
l_^ Schem at ideowy.SchDoc
V
0
Modify
Q1
In
Schem at ideowy.SchDoc
? * *
Modify
Q? 0 Q2
In
Schem at ideowy.SchDoc
Modify
o o
R1
In
Schem at ideowy.SchDoc
Modify
-l> -l> -l> -l>
R2
In
Schem at ideowy.SchDoc
V
0
Modify
- i > R? 0 R3
In
Schem at ideowy.SchDoc
V
?
Modify
R? 0 R 4
In
i_3 Schem at ideowy.SchDoc
*
Modify
-l> -l>
R5
In
Schem at ideowy.SchDoc
z
Modify
| 5
o R? o
R6
In
l_^ Schem at ideowy.SchDoc
Validate Changes
D?
Q?
R? R?
o
o
R?
I Execute Changes I
Report Changes...
V
*
,■: V V V *
.■
V
V
V V
V V V
Close
Rys. 4.38. Wygląd okna Engineering Change Order po automatycznym procesie oznaczania elementów 4 .2 .I.5 .3 . Poprawianie w artości param etrów elementów Czasami może się zdarzyć, że wprowadziliśmy przypadkowo błędny numer referen cyjny elementu lub też nieodpowiednią jego wartość. Wówczas należy dwukrotnie kliknąć na danym elemencie, wywołując okno Component Properties, które widać na rysunku 4.32, i poprawić błędne dane. Jednak w przypadku zmiany tylko jednego parametru elementu, praca z tym oknem może się okazać niewygodna ze względu na zbyt dużą liczbę opcji do wyboru, dlatego też bardziej przejrzystą formą zmiany jednego z parametrów elementu jest metoda polegająca na wywołaniu okna Parametr Properties poprzez dwukrotne ]16 \ " i " R1A Res PaclcZ IK 3
R1C
R1E
R1G Res Pack2 1K
1?
Res Pack2 IR -11 R1D 13 Res Paclc2 1K
|11
(i; R1F
Res Pack2 1K 7
R1B
][-1
Res Pack2 IK 5
2
11
Res Pa clii 1K j[0
S; R1E 9 Res Pack2 1K
Rys. 4.39. Poprawne oznaczenie elementu składającego się z wielu podzespołów
66
4. Obsługa programu
Rys. 4.40. Wygląd okna Parametr Properties kliknięcie lewym przyciskiem myszki nie na samym elemencie, lecz na jego war tości, którą zamierzamy zmienić. Wówczas w polu Value wprowadzamy stosowne zmiany (rysunek 4.40). Po wprowadzeniu stosownych zmian w wartościach i oznaczeniach elementów zgodnie ze schematem odręcznym wygląd planszy wraz z elementami powinien być taki jak na ry su n k u 4.41. 4.2 .I.6 .
Tworzenie połączeń Stworzenie połączeń między elementami to bardzo ważny etap rysowania schematu elektrycznego. M ogłoby się wydawać, że to prozaiczna sprawa, lecz początkujący użytkownicy Protela często popełniają w tym miejscu poważny błąd. Polega on na tym, że zamiast przewodu rysują zwykłą linię. Wizualnie nie m a żadnych różnic za wyjątkiem tego, iż podczas rysowania linii program automatycznie nie tworzy w ę złów (połączeń) w odpowiednich miejscach. M ożna by pomyśleć, że węzły doda się
LEDl g r i e TH
Rys. 4.41. Wygląd planszy po poprawnym oznaczeniu elementów i przypisaniu im odpowiednich wartości
67
4.2. Edytor schematów
a) poprawnie
b) niepoprawnie Dl
Rys. 4.42. Potączone ze sobą elementy schematu: a) za pomocą przewodu; b) za pomocą linii rysunkowej ręcznie w odpowiednich miejscach i wszystko jest w porządku, ponieważ nie widać żadnych różnic pomiędzy węzłami generowanymi automatycznie a tymi tworzony m i ręcznie. Trzeba jednak pamiętać o tym, że przez przewód płynie prąd elektrycz ny, a przez linię rysunkową niestety nie. Co więcej, w Protelu każdy schemat to nie tylko rysunek, lecz również model elektryczny, który jest poddawany symulacjom oraz innym operacjom mającym na celu np. stworzenie płytki drukowanej, zapro gramowanie układów logicznych itp. Zanim jednak wrócimy do naszego schematu, proponuję przyjrzeć się dokładnie prostemu przykładowi, przedstawionemu na ry su n k u 4.42, który jest ilustracją uła twiającą zapobieganie podstawowym błędom podczas tworzenia połączeń pomię dzy elementami. Teraz m ożem y przystąpić do sedna sprawy, czyli rysow ania połączeń elektrycz nych. Aby je rozpocząć, m usim y posłużyć się narzędziem Place Wire (a nie Place Line). Pierw sze z w ym ienionych odpow iada za rysow anie „przew odu” elektrycznego, a drugie um ożliw ia rysow anie zw ykłych linii. W program ie ist nieje kilka technik użycia tego typu narzędzia. Pierw szy sposób polega na w y braniu z m enu Place>Wire, drugi z kolei na kliknięciu praw ym przyciskiem m yszy w pustej części planszy i w ybraniu z m enu podręcznego opcji Wire. Trzecia m ożliw ość to kliknięcie na ikonie Place Wire znajdującej się na pasku Wiring (ry su n e k 4.43). Place
/
T i
gus
k
B ip E n try
Find Similar O b je c ts ,.. W ire B reak W ire
W ire Grids i!±U
►
N e t Label
Rys. 4.43. Sposób wywoływania narzędzia Wire
Pamiętaj, że przy domyślnych ustawieniach programu przewód ma kolor granatowy, natomiast linia rysunkowa niebieski.
68
4. Obsługa programu
Rys. 4.44. Kształt kursora podczas tworzenia połączeń Poprawne użycie jednej z wymienionych metod powoduje, że do kursora w kształ cie strzałki „przykleja” się krzyżyk. Oznacza to, że jesteśm y gotowi do rysowania przewodów. W miejscu, w którym chcemy rozpocząć prowadzenie przewodu, należy kliknąć raz lewym przyciskiem myszy i prowadzić kursor do miejsca docelowego, jeżeli nie m a on zagięć. Często się jednak zdarza, że musimy połączyć ze sobą dwa elementy, których nie da się bezpośrednio połączyć linią prostą lub też chcemy zmienić kie runek przebiegu przewodu, wówczas w każdym miejscu wystąpienia zagięcia prze wodu należy jednokrotnie kliknąć lewym przyciskiem myszy co zostanie oznaczo ne krzyżykiem, prowadząc go do miejsca docelowego (wyprowadzenia elementu), gdzie ostatecznie klikamy lewym przyciskiem myszy - to spowoduje automatyczne „oderwanie” się przewodu od kursora. W przypadku, gdy chcemy manualnie za kończyć prowadzenie przewodu, w miejscu docelowym (innym niż wyprowadzenie elementu) klikamy jednokrotnie prawym przyciskiem myszki. W Protelu DXP 2004 nie m a możliwości poprowadzenia przewo du pod dowolnym kątem, na co pozwalał Protel 99 SE. Wszystkie przewody m ożna układać jedynie w poziomie lub pionie. Sposób prowadzenia przewodu zawierającego zagięcia pokazano na ry su n k u 4.45. Podczas prowadzenia przewodów należy jednak pamiętać o tym, aby były one dołą czane bezpośrednio do końców wyprowadzeń, błędem natomiast jest łączenie prze wodów niebezpośrednio z końcówkami wyprowadzeń elementów, co pokazano na ry su n k u 4.46. Cl — II V A.
s \
2,2nF
\ /
/ X
Rys. 4.45. Technika prowadzenia przewodów
69
4.2. Edytor schematów
a) poprawnie
b) niepoprawnie
Rys. 4.46. Poprawne oraz błędne łączenie przewodów z elementami Po wykonaniu niezbędnych połączeń schemat naszego przerzutnika powinien wy glądać jak na ry su n k u 4.47.
1 3 Rys. 4.47. Połączone elementy przerzutnika 4.2 .I.7 .
Edycja istniejących połączeń Często podczas rysowania schematu zachodzi potrzeba edycji znajdującego się na planszy przewodu. Najczęściej zdarza się, że błędnie umieściliśmy przewód i nale ży go usunąć lub też przesunąć w inne miejsce. W pierwszym przypadku, w pierw szej kolejności należy zaznaczyć dany przewód poprzez jednokrotne kliknięcie na nim lewym przyciskiem myszy, co spowoduje wyświetlenie wokół niego zielonych „uchwytów” pokazanych na ry su n k u 4.48. Po zaznaczeniu odpowiedniego przewodu możemy go usunąć, naciskając przycisk D el na klawiaturze lub też z menu Edit wybrać funkcję Clear. Po wykonaniu jednej z opisanych czynności zaznaczony przewód zniknie z planszy (rysunek 4.49). W drugim przypadku, gdy chcemy przewód przenieść w dowolnie wybrane miejsce na planszy, należy bez zaznaczania przytrzymać na jego wysokości lewy przycisk myszy, po czym przesunąć kursor w nowe miejsce na planszy i ostatecznie zwolnić przycisk myszy. Efekt końcowy widać na ry su n k u 4.50. Oprócz przeniesienia fragmentu przewodu w inne miejsce, istnieje jeszcze m ożli wość zmiany jego obecnego kształtu. Dokonuje się tego poprzez przesuwanie na
70
4. Obsługa programu
Rys. 4.48. Zaznaczony do edycji fragment przewodu
Rys. 4.49. Fragment planszy po usunięciu przewodu
Rys. 4.50. Fragment planszy po przeniesieniu przewodu w nowe miejsce
planszy widocznych „uchwytów” po zaznaczeniu przewodu. Kolejne etapy zmiany kształtu przewodu pokazano na ry su n k u 4.51. a)
b)
c)
d)
>i
V
;
w
---- B
i
1 Rys. 4.51. Kolejne etapy zmiany kształtu linii łączącej
Następnym narzędziem wspomagającym pracę projektanta pod względem edycji istniejących przewodów jest możliwość ich przycinania. Do tego celu wykorzysty wane jest narzędzie Break Wire dostępne w menu Edit. Edit U ndo
C trl+ Z
N o th in g to Redo
C trl+ Y
D ele te
A i
B re a k W jre D u p lica te
C trl+ D
Find Similar Objects
S h ift+ F
Rys. 4.52. Wybór narzędzia Break Wire z menu Edit Po jego wybraniu wystarczy skierować kursor do przewodu przeznaczonego do przy cięcia i na jego wysokości jednokrotnie nacisnąć lewy przycisk myszy. Procedurę przycinania przewodów pokazano na ry su n k u 4.53. a)
c)
b) r■
100K
_
1
L"
10- 1 0 0 K
Rys. 4.53. Kolejne kroki procesu przycinania przewodu
--- !
H* L!ln Fi IO-1GOK
71
4.2. Edytor schematów
W ir e
C olor
A
w ir e w ia in bmail
OK
|
Cancel
|
Rys. 4.54. Okno właściwości przewodu Ostatnią czynnością, o której warto wspomnieć podczas edycji przewodów, jest zmiana ich domyślnych parametrów, do których należą grubość oraz kolor. Czasami podczas rysowania schematu chcemy, aby niektóre z nich były w jakiś sposób uwi docznione (np. główne tory prądowe), wówczas rysuje się je grubszą linią w sto sunku do standardowych przewodów. W Protelu również istnieje taka możliwość, a zmianę grubości ju ż znajdujących się na planszy przewodów możemy zmienić poprzez dwukrotne kliknięcie dowolnego przewodu lewym przyciskiem myszy. Na ekranie pojawi się wtedy okno, przedstawione na ry su n k u 4.54. Po otwarciu okna Wire możemy zmienić domyślny kolor przewodu, klikając je d nokrotnie lewym przyciskiem myszy w pole podglądu koloru. Po wykonaniu tej czynności zostanie otwarte kolejne okno Chose Color (rysunek 4.55), w którym m ożemy określić nowy kolor dla przewodu. Program oferuje trzy palety kolorów: Basic, Standard oraz Custom. Po wybraniu nowej barwy dla przewodu (New) m o żemy ją porównać z poprzednią (Currrent), akceptacja nowego koloru odbywa się przez naciśnięcie przycisku OK.
Rys. 4.55. Okno zmiany koloru przewodu
72
4. Obsługa programu
a) Smallest
b) Small
c) Medium
d) Larae
Rys. 4.56. Standardowe grubości przewodów Jak już wspomnieliśmy, okno Wire służy również do zmiany domyślnej grubości przewodu. Możemy tego dokonać poprzez wybór jednego z czterech parametrów: Smallest, Small, M edium oraz Large w kolejności od najcieńszego do najgrubszego. N a ry su n k u 4.56 przedstawiono porównanie grubości przewodów. 4.2.1.8.
Techniki wykonywania połączeń W momencie gdy udało nam się poprawnie połączyć wszystkie elementy tworzące nasz przerzutnik, opiszemy kilka innych technik wykonywania połączeń pomiędzy elementami schematu (techniki te nie są związane z omawianym przez nas przykła dem, m ają jednak na celu pełne zobrazowanie różnych sposobów tworzenia połą czeń). Nie zawsze jest tak, że wszystkie komponenty można ze sobą bezpośrednio połączyć narzędziem typu Wire. Nieraz zdarza się w bardziej rozbudowanych sche matach, że prowadzenie pojedynczego przewodu bezpośrednio do każdego elemen tu z osobna może zdecydowanie pogorszyć czytelność, estetykę schematu lub też przyczynić się do popełnienia niepotrzebnego błędu podczas procesu łączenia.
4.2.1.8.1. Za pośrednictw em oznaczeń przewodów Pierwsza z technik, którą zaprezentujemy, polegać będzie na tworzeniu połączeń poprzez oznaczanie przewodów znajdujących się na planszy. Jako przykład posłu żą nam trzy połączone ze sobą elementy RLC, co pokazano na ry su n k u 4.57a. Gdy elementy te znajdują się tuż obok siebie, tak jak przedstawiono w przykładzie, wówczas nie m a problemu z połączeniem ich w jednym węźle, natomiast gdyby były one rozmieszczone w różnych obszarach planszy, bezpośrednie ich połączenie mogłoby stanowić problem, w szczególności w bardziej rozbudowanych schemaa)
b) C?
II
II Ca P lOOpF
R? Res2
JL ? J ln d u c to r J lO m H
C?
II II
w i_ p _ i
W
C ap lOOpF
Res2 1K V
IL? (In d u cto r IlOtnH
Rys. 4.57. Techniki połączeń przewodów: a) bezpośrednia; b) za pomocą oznaczeń przewodów
73
4.2. Edytor schematów
c? I I N e tL a b d l Cap lUUpt
N e tL a b d 2 £ 2 — i R es2 nr te tL a b d 3 Ł? iln d u c to r il tm H
Rys. 4.58. Procedura wyboru narzędzia Net Rys. 4.59. Domyślne etykiety przewodów Label z menu Place tach. Z pom ocą przychodzi nam wówczas technika tworzenia połączeń wirtualnych za pośrednictwem tzw. oznaczeń przewodów (rysunek 4.57b). Chcąc skorzystać z tej techniki, musimy z menu Place wybrać narzędzie N et Label (rysunek 4.58) lub też wywołać je wprost z paska narzędziowego Wiring, klika jąc na ikonkę |—1 Po wykonaniu jednej z opisywanych czynności należy kurso rem wskazać przewód przeznaczony do opisu, klikając ostatecznie jeden raz lewym przyciskiem myszy na przewodzie. Po wskazaniu wszystkich przewodów, każdy z nich dostaje etykietę o treści NetLabel wraz z kolejnym numerem, co przedstawiono na ry su n k u 4.59. Jednak gdy chcemy wywołać połączenie między tymi elementami za pośrednictwem etykiet przewo dów, wtedy każdy przewód powinien mieć identyczną etykietę. Chcąc zmienić etykietę, klikamy na nią dwukrotnie lewym przyciskiem myszy, wy wołując tym samym okno o nazwie Net Label, w którym dla każdego z przewodów w polu Net wprowadzamy identyczny ciąg dowolnych znaków, przykładowo W1 (rysu nek 4.60). Poprawnie połączone elementy schematu przedstawiono na rysunku 4.57b. 4 .2 .I.8 .2 . Poprzez porty Korzystając z poprzedniego przykładu, opiszemy teraz nieco inną technikę tworze nia połączeń. Polegać ona będzie na tym, iż do każdej końcówki przewodu będzie m y dodawać tzw. Port, a efekt końcowy pokazano na ry su n k u 4.61.
Rys. 4.60. Procedura zmiany domyślnej etykiety przewodu
74
4. Obsługa programu
a)
b) C7
C?
PI Cap
Cap
ID O pF
iO Q pF
r
Fi
R t' Ftes2
1K
.? lE ndu clD i
HOmH
r Rys. 4.61. Techniki połączeń przewodów: a) bezpośrednia; b) za pomocą portów Chcąc na planszy umieścić port, musimy wybrać z menu Place polecenie Port lub też z paska narzędziowego Wiring wybrać ikonkę Jt> (rysunek 4.62).
Pamiętaj, aby wszystkie porty, które mają być ze sobą wirtualnie połączone, miały te same oznaczenia (nazwy).
W celu zmiany nazwy portu postępujemy analogicznie jak w opisywanym poprzed nio przykładzie, gdzie zmienialiśmy nazwę oznaczenia przewodu. W tym celu na leży dwukrotnie kliknąć lewym przyciskiem myszy na dowolnym porcie, po czym zostanie otwarte okno Port Properties, które pokazano na ry su n k u 4.63. Warto też wspomnieć, że okno Port Properties może być wykorzystywane do zmiany domyślnego kształtu portu oraz orientacji poziomej lub pionowej, czego dokonujemy w dziale Style. Ponadto możemy jeszcze zmienić długość danego portu znajdującego się na planszy. M ożna tego dokonać poprzez zmianę wartości X i Y lub też za pom ocą myszy na samej planszy schematu. Po wprowadzeniu pewnych zmian, wygląd portów przedstawiono na ry su n k u 4.64. Należy też pamiętać, że techniki tworzenia połączeń wirtualnych mo żemy ze sobą łączyć, tzn. część elementów schematu może być połą czona poprzez etykiety przewodów, a pozostałe za pomocą portów.
Place
Ta &JS jv
Bus E n try
fi±u
N e t Label P ort T e x t String
Rys. 4.62. Procedura wyboru narzędzia Port z menu Place
75
4.2. Edytor schematów
Rys. 4.63. Okno Port Properties 4 .2 .I.8 .3 . Za pomocą m agistrali Opiszemy teraz, w jaki sposób w Protelu tworzy się, dość często stosowane w pro jektach mikroprocesorowych, połączenia magistralowe Bus. Podczas tworzenia pro jektów zdarza się, że chcemy połączyć ze sobą dwa lub kilka elementów mających po kilka, kilkanaście lub nawet kilkadziesiąt wyprowadzeń. Załóżmy, iż chcemy wyprowadzić styki dwusegmentowego wyświetlacza LED lub LCD na listwę za ciskową. Możemy posłużyć się do tego celu opisaną powyżej standardową m eto dą rysowania połączeń, wykorzystującą narzędzie PlaceWire. Jednak w przypadku skomplikowanych projektów może to prowadzić do zmniejszenia czytelności sche matu elektrycznego. W pierwszej kolejności na planszy umieszczamy interesujące nas elementy, a następnie z menu Place wybieramy Bus lub z paska narzędziowego Wiring wybieramy PlaceBus (rysunek 4.65).
Pl
—i
c?
R? Pl
Cap lOOpF
Pl >
1K
L? Jln d u c to r llO m H
Rys. 4.64. Fragment schematu po wprowadzeniu zmian w domyślnych ustawieniach portów
Rys. 4.65. Procedura wyboru narzędzia Bus
76
4. Obsługa programu
JP? 2
i 4
16 17 1S MHDR1X18
Rys. 4.66. Poprawnie narysowana magistrala Technika rysowania magistrali jest identyczna jak w przypadku rysowania przewodu. Prawidłowy sposób umieszczenia magistrali na schemacie pokazano na rysunku 4.66. Kolejną czynnością, jaką należy wykonać po umieszczeniu na planszy głównego obwodu magistrali jest odpowiednie ułożenie tzw. wejść. W ejścia magistrali m o żemy ułożyć na planszy dwoma sposobami, pierwszy z nich polega na wybraniu z menu Place opcji Bus Entry, co pokazano na ry su n k u 4.67. Druga metoda to wybranie z paska Wiring narzędzia o nazwie Place Bus Entry Pamiętaj, że trasa przebiegu magistrali w stosunku do wyprowa dzeń danego elementu powinna być zaprojektowana w taki sposób, aby „wejścia” magistrali objęły zarówno końcówki elementu łączo nego, jak i ją samą. Po poprawnym ułożeniu wejść magistrali nasz schemat powinien wyglądać jak na ry su n k u 4.68. Może się okazać, że czynności, które wykonaliśmy, wystarczą, aby schemat miał po prawną postać. Jednak należy stwierdzić, że w tym momencie nie wiadomo do końca, która nóżka wyświetlacza LED jest połączona z danym zaciskiem listwy zaciskowej. P la ce B us B u s E n tr y ■4_ > i*-
P a r t .. . M a n u a l J u n c tio n P o w e r P o rt
Rys. 4.67. Menu wyboru narzędzia Bus Entry
77
4.2. Edytor schematów
jp ?
T H
M
U
fŁ,
VI N /l IV1
9
10 11
12 DS?
13 14
15 16 17 18
M HDR1X18
Rys. 4.68. Poprawny wygląd schematu po umieszczeniu na nim wejść magistrali W tym celu musimy do każdego wejścia magistrali osobno dodać opis przewodu Net Label, uzyskując w ten sposób efekt końcowy, przedstawiony na rysunku 4.69. 4.2.1.9.
Elementy zasilające Kolejnym elementem, o jaki należy wzbogacić rysowany schemat, jest źródło na pięcia zasilającego przerzutnik oraz - równie konieczny - zacisk masy. Możemy rozwiązania zrealizować poprzez: - włączenie źródła do obwodu; - odrębne źródło znajdujące się poza schematem głównym; - wydzielenie specjalnych linii i ich zasilenie.
Rys. 4.69. Finalna postać połączenia za pomocą magistrali wyświetlacza LCD z listwą zaciskową
78
4. Obsługa programu
P lace GND p o w e r p o rt Ucc
r
P lace VCC p o w e r p o rt
T .5 T
P lace + 1 2 p o w e r p o rt
-5
P lace -5 p o w e r p o rt
.12
P lace + 5 p o w e - p o rt
P lace A rro w s ty le p o w e r p o rt
nJ T
P lace W a v e s ty le p o w e r p o rt
?
P lace C ircle s ty le p o w e r p o rt
%
h
P lace 8a r s ty le p o w e ' p o rt
P lace S igna l G ro und p o w e r p o rt P lace E a rth p o w e r p o rt
Rys. 4.70. Dostępne w programie porty napięciowe Pierwszy sposób to po prostu dodanie i podłączenie dodatkowych elementów źródła zasilania oraz zacisku masy. W celu dodania źródła napięcia stałego należy odszu kać w bibliotece element o nazwie Battery, umieścić go na schemacie i podłączyć w stosownym miejscu. Zacisku masy nie należy szukać w bibliotekach, ponieważ jest on do stępny na pasku narzędziowym Utilities i w menu Place>Power Port. Do oznaczania masy stosuje się kilka różnych symboli, w naszym przykładzie wybierzemy symbol o nazwie Earth (rysunek 4.70). Poprawne umieszczenie i podłączenie symbolu masy i ogniwa zasilającego do ryso wanego schematu przedstawiono na ry su n k u 4.71. Drugi sposób polega na oznaczeniu w pierwszej kolejności linii zasilającej oraz masy, umieszczeniu napięciu zasilającego obok schematu i oznaczeniu jego koń cówek takimi samymi symbolami, jakie przypisano szynie zasilającej oraz masie. Końcowy efekt pokazano na ry su n k u 4.72.
Rys. 4.71. Schemat przerzutnika po dodaniu ogniwa zasilającego i masy
79
4.2. Edytor schematów
Rys. 4.72. Schemat przerzutnika zasilonego przez źródło dołączone do linii zasilających za pomocą etykiet nadanych symbolom Power Port Kolejny sposób polega na oznaczeniu linii zasilających, przy czym „dodatnia” linia zasilająca powinna mieć przypisaną etykietę o wartości odpowiadającej napięciu zasilania, tak jak pokazano na ry su n k u 4.73. +12
Rys. 4.73. Wartość napięcia zasilającego można podać bezpośrednio na etykiecie symbolu Power Port M oże się również zdarzyć, że schemat będzie wymagał kilku róż nych źródeł zasilających, np. dla obwodów głównych (mocy), po mocniczych oraz sterujących. Linie zasilające można rozdzielić poprzez odpowiednie przypisanie etykiet przy symbolach Power Port. Pamiętać jednak należy, aby każdy opis zasilający nosił inną nazwę, np. VCC i VEE (rysunek 4.74). 4.2.1.10.
Opis przewodów Ciekawą i wartą przedstawienia opcją jest możliwość wzbogacenia schematu elek trycznego o opisy przewodów. Jest to czasami konieczne ze względu na fakt, że
80
4. Obsługa programu
Rys. 4.74. Przykładowy schemat elektryczny wzmacniacza zawierającego kilka źródeł zasilających nie zawsze „czysty” rysunek jest wystarczająco czytelny bez dodatkowych opisów i oznaczeń. Aby nadać przewodowi nazwę, należy użyć narzędzia NetLabel i wska zać kliknięciem myszki wybrane połączenie, co spowoduje pojawienie się obok niego napisu NetLabel w podobny sposób, jak omówiony podczas przedstawiania technik połączeń za pośrednictwem stosowania tych samych opisów przewodów. Następnie należy zmienić domyślną nazwę: klikamy na niej dwukrotnie myszą i w polu N E T wyświetlonego okna N et Label wpisujemy nową nazwę. Przykładowo wyposażyłem schemat przerzutnika o kilka opisów przewodów, a efekt końcowy przedstawiono na ry su n k u 4.75.
Rys. 4.75. Główny schemat przerzutnika po dodaniu opisów przewodów
81
4.2. Edytor schematów
Należy pamiętać, aby opisy przewodów bezpośrednio niepołączo nych ze sobą miały różne etykiety, jak ma to miejsce w przypadku opisu dwóch różnych wyjść przerzutnika. W przeciwnym razie zo stałyby one ze sobą połączone poprzez zastosowanie tych samych etykiet, co byłoby poważnym błędem. 4.2.1.11. Sprawdzenie poprawności schem atu Po omówieniu różnych technik wykonywania połączeń możemy już powrócić do schematu naszego przerzutnika. N a obecnym etapie projektu bardzo ważną rzeczą jest gruntowne sprawdzenie schematu pod kątem poprawności wykonania połączeń, opisu elementów itp. Czynność tę można wykonać ręcznie lub też posłużyć się specjalnym narzędziem, sprawdzającym poprawność reguł i praw elektrycznych schematu. Nie jest to narzędzie sprawdzające, czy projektowany układ zadziała, czy też nie, ale umożliwia wykrycie większości elementarnych błędów powstałych w czasie projektowania i rysowania układu. Czynność tę nazywamy kompilacją. Aby spraw dzić zgodność schematu z podstawowymi (definiowanymi) regułami, wybieramy z menu Project>Compile Document... ry sunek 4.76). Jeżeli po wykonaniu powyższych czynności na ekranie nie zostanie wyświetlony żaden dodatkowy panel z informacjami, oznaczać to będzie, że w schemacie nie znaleziono żadnych błędów. Pamiętaj: w bardziej rozbudowanych projektach, zawierających dużą liczbę powiązanych ze sobą dokumentów, proces kompila cji całego projektu można wywołać poprzez wybranie narzędzia Project>Compile PCB Project... W prow adzim y teraz celow o kilka błędów do schematu, aby przedstaw ić działa nie kom pilatora. W pierwszej kolejności zmienim y symbol rezystora R2 na R1 po to, aby w ystępow ały na schemacie dwa elem enty o takiej samej nazwie, n a stępnie w diodzie LED1 usuniem y num er referencyjny i ostatecznie ułożym y na planszy dodatkowy, niepołączony z niczym przewód. Po wykonaniu powyższych czynności i uruchomieniu kom pilatora na ekranie pojaw i się dodatkowy panel o nazw ie M essages, w którym w idnieją wszystkie znalezione przez kom pilator błędy (ry su n ek 4.77). Oprócz przeglądania listy błędów w panelu M essages, możemy je analizować. W tym celu wystarczy dwukrotnie kliknąć lewym przyciskiem myszy daną pozycję, wówczas na planszy pojawia się kolejny panel o nazwie Compile Errors, w którym P ro je c t C om pile D o c u m e n t S cte m a t ideo w y .S e h D o c .3
¿ o m p ile PCB P ro je c t P e rw szy p ro je kt,P R JP C 8 D e sig n W o rte p a c e
Rys. 4.76. Sposób uruchomienia kompilatora
►
82
4. Obsługa programu
Rys. 4.77. Panel Messages z listą błędów znalezionych na schemacie widnieje szczegółowy opis popełnionego błędu, a Protel zamaskuje wszystkie ele menty za wyjątkiem tego, do którego odnosi się błąd. Jeśli przyjrzymy się bliżej zawartości panelu Compile Errors, zobaczymy w nim informację Unconnected line, co oznacza dosłownie niepodłączony przewód, do datkowo na planszy zostaje automatycznie podświetlony obiekt, którego ten błąd dotyczy (rysunek 4.78).
Rys. 4.78. Przykładowy błąd związany z umieszczeniem na planszy niepodłączonego przewodu Drugi błąd, a zarazem drugi typ błędu, to Duplicate Component Designators, czyli zdublowane numery referencyjne elementów R1 (rysunek 4.79).
Zauważ, że w przypadku dublujących się elementów na planszy, pro gram wyświetla obok tych elementów wężyki koloru czerwonego.
Trzeci z omawianych błędów polega na braku opisu danego elementu, co m a m iej sce w przypadku jednej z diod LED; błąd ten nosi nazwę Un-Designated Part (ry su n ek 4.80).
Rys. 4.79. Przykładowy błąd związany ze zdublowanymi nazwami elementów
83
4.2. Edytor schematów
Rys. 4.80. Przykładowy błąd związany z brakiem numeru referencyjnego elementu Protel DXP 2004 m a bardzo rozbudowany proces kompilacji projektu, który obej muje sprawdzenie nie tylko pojedynczego dokumentu, ale wszystkich dokumentów wchodzących w skład projektu. Parametry tej weryfikacji konfigurujemy za pomocą okna Options fo r PCB Projects, które uruchamiamy poprzez menu Project>Project Options (rysunek 4.81). Po wykonaniu powyższej czynności na ekranie pojawi się okno przedstawione na ry su n k u 4.83. Spośród wielu dostępnych opcji pogrupowanych w kilka zakładek interesować nas będą pierwsze dwie, czyli Error Reporting oraz Connection Matrix. Parametry zgrupowane na zakładce Error Reporting odpowiadają za tzw. błędy ry sunkowe, takie jak np. powtórzone numery referencyjne elementów na schemacie, niepodłączone porty zasilania, powielone etykiety sieci itp. Klikając myszką w pra wej części okna w kolumnie Report Mode, możemy wpłynąć na sposób wykrywa nia błędów. Do wyboru mamy cztery opcje: - No Report - nie raportuj o błędzie; - Warning - wyświetl ostrzeżenie; - Error - standardowy błąd; - Fatal Error - błąd krytyczny. Przedstawiono je na ry su n k u 4.82. D ruga grupa opcji odpowiedzialnych za weryfikację to tzw. macierz połączeń, do stępna na drugiej zakładce Connection Matrix. Specyficzną dla większości poprzed nich wersji programu macierz połączeń przedstawiono na ry su n k u 4.84, odpowiada ona za wykrywanie błędów elektrycznych. Klikając na kolorowe pola na przecięciu wierszy i kolumn macierzy, konfigurujemy zachowanie się programu podczas wystąpienia określonych błędów.
Rys. 4.81. Sposób włączenia okna Options for PCB Projects
Rys. 4.82. Rodzaje błędów i ostrzeżeń programu Protel DXP 2004
84
4. Obsługa programu
O p tions fot PCB Project P ie rw sz y projekt.PRJPCB Error Repoiting
Connection Matrix
Comparator
ECO Generation
Optons
Multi-Channel
Violation Type Description 1151 violations Associated with Documents Conflicting Constraints Duplcate sheet numbers Dupicate Sheet Symbol Names Missng child sheet for sheet symbol Missng Configuration T arget Missng sub-Project sheet for component Multple Configuration Targets Multple Top-Level Documents Port not linked to parent sheet symbol Sheet Entry not linked to child sheet 1151Violations Associated with Nets Adding hidden net to sheet
Default Rints
Search Paths
Parameters
Report Mode L d Error |l_1Warning L J Error Error lid Error CJ Warning _ l Fatal Error Error i_1Error lid Error CJ Warning
Adding Items from hidden net to net Auto-Assigned Ports To Device Pins Duplcate Nets Floating net labels Floating power objects
CJ Warning CJ Warning lid Error CJ Warning L J Warning
Global Power-0bject scope changes Net Parameters with no name Net Parameters with no value Nets containing floating input pins Nets containing multiple similar objects
CJ Warning C j Warning i 1Warning lid Error 1^3 Error
Nets with multiple names Nets with no driving source Nets with only one pin Nets with possible connection problems Sheets containing duplicate ports
CJ Warning C j Warning l ^ No Report lid Error L J Warning r*a r . . . .
JÉ
Set To Defaults
Rys. 4.83. Zakładka Error Reporting okna Options for PCB Project N a przykład na przecięciu wiersza Output Pin i kolumny Power Pin domyślnie widnieje kwadrat koloru pomarańczowego, oznaczający błąd (Error), zgodnie z le gendą, przedstawioną na rysunku 4.82. Ustawienie takie powoduje, że program wy krywa połączenie ze sobą wyprowadzenia typu „wyjście” z wyprowadzeniem typu „zasilanie” i sygnalizuje taki przypadek jako błąd, co jest akurat w tym przypadku uzasadnione. Użytkownik może w swobodny sposób konfigurować macierz połączeń, wpływając w określony sposób na zachowanie się programu w sytuacji wystąpienia różnego rodzaju błędów elektrycznych. 4.2.2.
Dodawanie bibliotek z elementami Podczas dotychczasowej pracy z programem wykorzystywaliśmy do tworze nia schematu tylko jedną, podstawową bibliotekę o nazwie MiscellaneosDevices. Jednak należy stwierdzić, że podczas codziennej pracy z programem rzadko udaje się utworzyć jakiś układ elektroniczny, wykorzystując do tego celu tylko podstawo wą bibliotekę programu. Dlatego też skupimy się teraz na omówieniu procesu do dawania nowych bibliotek z elementami. Biblioteki dodajemy w panelu Libraries, używając przycisku o tej samej nazwie Libraries... (rysunek 4.85)
85
4.2. Edytor schematów
O ptions for PCB Project P ie rw szy projekt PR JPC B rror Reporting [ Connection Matrix j Comparator
ECO Generation
Options
Multi-Channel
Default Prints
Search Paths
Parameters
(C (fl (A (/)
D
D
D
D D
D
D
D
CL
. Input Pin J J
J
J
J
J
J
J
J
J
J
J
J
J
J
J lO P in J
^
O u tp u t P in
Open Collector Pin □
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
□
Passive Pin H C Fm
J J
Pouter Pin
J J J J U J J lIl] J J J U lJ lJ lIU
mput port
_ l J
J
Fatal Error
Open Emitter Pin
J jL j_ lL jL jjL jJ i_ J
U
_ l J
□
B D
D
D
Q
□
□
□
□
1 Error 1 Warning
o utp ut p p it Bidirectional Port
L I Unspecified Port □
JU JQ B□□ □
_ i No Report
U
Input Sheet Entry Output Sheet Entry Bidirectional Sheet Entry
□
Unspecified Sheet Entry
B
Unconnected
Set I o Defaults
Rys. 4.84. Widok macierzy połączeń Po wykonaniu podanej czynności na ekranie ujrzymy okno o nazwie Available Libraries, a w nim interesować nas będzie tylko druga zakładka okna Installed, na której widnieje domyślnie zainstalowana biblioteka programu. Używając przycisku Install..., rozpoczniemy proces dodawania kolejnych bibliotek (rysunek 4.86).
Rys. 4.85. Fragment panelu Libraries
Rys. 4.86. Okno przedstawiające listę aktualnie zainstalowanych bibliotek z elementami
86
4. Obsługa programu
Rys. 4.87. Procedura wyszukiwania bibliotek znajdujących się na dysku twardym W kolejnym kroku możemy przeszukać strukturę twardego dysku w celu wskazania biblioteki do zainstalowania w programie (rysunek 4.87). Należy pamiętać, że biblioteki instalowane wraz z programem znajdują się w folderze Library programu Protel DXP 2004. Jednak oprócz tych bibliotek, możemy swobodnie dodawać kompatybilne biblioteki producentów układów elektronicznych lub też biblioteki wykonane samodzielnie. Po zainstalowaniu kilku bibliotek okno Available Libraries przedstawia się jak na ry su n k u 4.88. Z a pomocą przycisku Remove możemy usunąć z listy każdą z za instalowanych bibliotek. Dodatkowo za pośrednictwem przycisków Move Up oraz A v ailab le L ib ra rie s Project
Installed
Search Path
Installed Libraries
Path
Type
W ' Miscellaneous Devices.IntLit CAProgram FilesSAUium2004\LibrarySlv Integrated i p Miscellaneous Connectors.In CAProgram Files\Altium2004\LibrariAI'/ Integrated # > Altera FLEX 10K.IntLib
Move Up
CAProgram FilesSAItium2004\LibraryV1Integrated
j
Rys. 4.88. Okno zawierające listę zainstalowanych bibliotek
Install...
Remove
87
4.2. Edytor schematów
Libraries...
Search...
(£ ' Components
Place MHDR1X11
O F o d p rin ts
0
Models
IV
Miscellaneous ConnectorslntLib Miscellaneous Devices.InLib
Miscellaneous ConnectorslntLib Altera FLEX 1 0K I ntLib Component Nam e Source Ü
Descriptic A
M H D R 1X 6
Mscellaneous C Header, E
U
M H D R 1X 7
Mscellaneous C Header,
O
M H D R 1X 8
Mscellaneous C Header, E
G
M H D R 1X 9
Mscellaneous C Header, S
Ü
M H D R 1X 10
Mscellaneous C Header, 1
Ü
MHDR1X11
Mscellaneous C Header, 1 ^
" £
~r
>’
Rys. 4.89. Procedura wyboru aktywnej biblioteki M ove Down możemy przesuwać biblioteki w oknie, zmieniając w ten sposób ich kolejność występowania na liście. Po zamknięciu omawianego okna przyciskiem Close możemy za pomocą panelu Libraries używać elementów z nowo zainstalowanych bibliotek. Dostęp do nich odbywa się w analogiczny sposób, jak dotychczas, jednak należy pamiętać, aby wcześniej wybrać aktywną bibliotekę za pomocą listy rozwijalnej w panelu, jak pokazano to na ry su n k u 4.89. 4.2.3.
Menu główne Za pomocą menu głównego można wykonać większość dotychczas opisanych ope racji. W menu znajduje się także wiele innych użytecznych funkcji, których opisa nie wymaga sporo miejsca. Skupimy się więc jedynie na tych najważniejszych: - File - znajdują się tutaj opcje, których możemy spodziewać się w każdym okien kowym programie. Warto natomiast dokładniej przyjrzeć się takim opcjom jak: • Import - możliwość importowania do programu rysunków z programu Autocad w formacie DWG/DXF, • Save Copy As... - umożliwia zapisanie aktualnie edytowanego dokumentu w formacie innym niż domyślny (np. programu OrCAD lub wcześniejszych wersji Protela), • Page Setup... - ustawianie formatu strony oraz jej podglądu, niezbędnego podczas procesu wydruku, • Recent Documents, Projects - pozwala mieć dostęp do ostatnio otwieranych dokumentów i projektów w programie; - Edit - typowe operacje dla tego menu, lecz mocno rozbudowane. Dokładne ich poznanie z pewnością zajmie trochę czasu, lecz w przyszłości pozwoli na szyb szą i sprawniejszą edycję schematu. Przytoczymy tutaj jedynie dwie niestandar dowe, a bardzo użyteczne funkcje: • Paste Array - możliwość powielania elementów podczas procesu ich wkleja nia, narzędzie to pozwala na grupowanie wklejanych elementów w wierszach i kolumnach oraz automatyczną ich numerację, • Select/Deselect - techniki zaznaczania i odznaczania elementów na planszy,
88
4. Obsługa programu
• Increment Part Number - służy do chronologicznego numerowania części składowych jakiegoś elementu, np. jeśli umieszczamy na ekranie kilka bramek układu UCY7400, to zamiast za każdym razem edytować parametry każdej nowej bramki w celu zmiany wartości Part Number, możemy użyć tej opcji, • Find Similar Object - pozwala na odnajdywanie elementów, spełniających de finiowane przez użytkownika programu kryteria podobieństwa; -
View - umożliwia nam różne rodzaje wyświetlania: • Toolbars - wyświetlanie bądź ukrywanie wybranych pasków narzędziowych, • Workspace Panels - wyświetlanie bądź ukrywanie wybranych paneli robo czych programu, • Desktop Layouts - zarządzanie widokiem programu, a przede wszystkim ilo ścią i pozycją paneli roboczych, • Grids - zarządzanie siatką planszy programu: Visible - siatka widoczna na ekranie, Snap - siatka rzeczywista, Electrical - siatka elektryczna;
- Project - zawiera szereg narzędzi wspomagających pracę z projektem: • Compile Document/Project - uruchamia proces weryfikacji poprawności wy konania dokumentu lub projektu, • Design Workspace - zawiera narzędzia niezbędne do zarządzania obszarem roboczym, • Show Differences - narzędzie odpowiedzialne za porównywanie ze sobą hie rarchicznych dokumentów znajdujących się w projekcie, • Project Options - umożliwia dostęp do opcji projektu; - Place - grupa narzędzi służąca do umieszczania na planszy elementów graficznych, elektrycznych oraz wspierających łączenie ze sobą elementów na planszy itp.; - Design - dostarcza szereg narzędzi zw iązanych z tw orzeniem projektu lub dokumentu: • Update PCB - tworzenie płytki drukowanej na podstawie schematu ideowego; • Browse Library - przeglądanie zawartości bibliotek elementów oraz m ożli wość zarządzania nimi, • Netlist - tworzy listę połączeń elementów połączonych ze sobą na planszy, • Sim ulate - daje m ożliw ość poddania symulacji zaprojektow anego układu elektronicznego, • Document Options - pozwala na dostęp do głównych opcji dokumentu; - Tools - w grupie tej znajduje się większość narzędzi wykorzystywanych podczas pracy z projektem: • Find Component - służy do wyszukiwania elementów użytych w projekcie, • Update From Libraries - wspomaga tworzenie obwodu drukowanego na pod stawie istniejącego schematu elektrycznego, • Annotate - wykorzystywane podczas procesu automatycznego przypisywania numerów referencyjnych elementom, • Convert - bogata grupa narzędzi służąca do konwersji elementów, • Schematic Preferences - ustawienia i właściwości schematu;
4.2. Edytor schematów
89
- Reports - w menu tym znajdują się narzędzia do sporządzania różnych raportów na temat projektu lub jego elementów składowych; -
Window - grupa narzędzi pozwalająca zarządzać oknami programu;
- Help - pomoc na temat programu. 4.2.4.
Paski narzędziowe Paski narzędzi w Protelu pełnią bardzo ważną rolę podczas pracy nad projektem, um ożliw iając użytkow nikow i łatwy i szybki dostęp do podstaw ow ych funkcji program u. D zięki nim nie trzeba za każdym razem wchodzić do rozwijanego m enu i w yszukiw ać w nim interesujących nas opcji. Paski narzędzi podzielono na kilka grup tem atycznych, co pozw ala na wyświetlenie w danej chwili tylko tych, które są nam potrzebne. W łączenie w yśw ietlania danego paska narzędzio wego odbyw a się poprzez w ybranie z m enu View>Toolbars i w skazanie nazwy paska.
Paski narzędziowe m ogą być wyświetlane jako okna „pływające” lub umocowane paski narzędziowe. Pierwsze rozwiązanie umożli wia przesuwanie paska w dowolne miejsce ekranu, co w pewnych sytuacjach jest dużym udogodnieniem. W przypadku, gdy dyspo nujemy większym monitorem (o przekątnej 17" lub 19"), możemy się pokusić o włączenie wyświetlania wszystkich pasków narzę dziowych jako umocowanych. Wymaga to „uchwycenia” paska lewym przyciskiem myszy, przeciągnięcia go w stronę dowolnego obrzeża planszy służącej do rysowania schematu i „puszczenia” go w wybranym miejscu. Podstawowy pasek narzędziowy, który zawsze jest włączony w programie, nosi na zwę Schematic Standard. Znajdziemy na nim podstawowe zestawy narzędzi, takich jak: tworzenie nowych projektów i dokumentów, otwieranie i zapisywanie elemen tów składowych programu, drukowanie, powiększanie i zmniejszanie bieżącego widoku, wycinanie, kopiowanie, wklejanie elementów, zaznaczanie i odznaczanie elementów oraz cofanie lub ponawianie ostatnio wykonanej operacji itp. D rugim z dość przydatnych podczas codziennej pracy pasków narzędziowych jest pasek o nazwie Utilities, na którym znajdziesz: Utility Tools - narzędzia do rysowa nia elementów graficznych, Aligm ent Tools - wyrównywanie elementów na planszy, Power Sources - predefiniowane symbole linii zasilających oraz masy i uziemienia, D igital Devices - predefiniowane symbole rezystorów, kondensatorów, bramek oraz innych elementów logicznych.
Rys. 4.90. Pasek narzędziowy Schematic Standard
90
4. Obsługa programu
U tilitie s
K 0
' r
'
0
' ■> • #
•
Rys. 4.91. Pasek narzędziowy Utilities Kolejnym, bardzo przydatnym paskiem narzędziowym jest pasek o nazwie Wiring. Znajdziemy na nim niemalże wszystkie potrzebne narzędzia do połączenia ze sobą elementów schematu elektrycznego.
Rys. 4.92. Pasek narzędziowy Wiring Pasek Formatting służy do formatowania tekstu znajdującego się na planszy (zmiany koloru, tła, czcionki, jej wielkości oraz kroju). Formatowanie to można zastosować do elementów tekstowych, numerów referencyjnych, wartości elementów itp. Form atting
Times New Roman
Rys. 4.93. Pasek narzędziowy Formatting
Pasek narzędziowy Formatting staje się aktywny dopiero wtedy, gdy zaznaczysz uprzednio na planszy dowolny element tekstowy, w przeciwnym przypadku jest on zablokowany. Pasek narzędziowy Navigation m ożna z kolei wykorzystać do poruszania się po m iędzy ostatnio otwartymi dokumentami lub projektami, dodawania ich do gru py tzw. ulubionych oraz wyświetlenia strony startowej programu, zwanej często Home Page. Navigation D:\BTC\PROTEL 2004\PLIKI ŹRÓDtOWE\Schemat ideo -
Rys. 4.94. Pasek narzędziowy Navigation Pasek M ixed Sim odpowiada za przeprowadzanie symulacji zaprojektowanych ukła dów elektronicznych i zmiany jej domyślnych ustawień, a pozwala także na wyge nerowanie listy połączeń elementów dla słynnego programu symulacyjnego Spice. M ix e d Sir X
Rys. 4.95. Pasek narzędziowy Mixed Sim
91
4.2. Edytor schematów
Custom izing Sch Editor
?
X
Rys. 4.96. Okna Customizing Schematic Editor W Protelu, podobnie jak w większości profesjonalnych programów, mamy możliwość zmiany przycisków znajdujących się na standar dowych paskach narzędziowych oraz tworzenia zupełnie nowych, dostosowanych do własnych potrzeb. Możemy tego dokonać, wy wołując okno Customizing Schematic Editor poleceniem z menu View>Toolbars>Customize... (rysunek 4.96).
4.2.5.
Skróty klawiszowe Skróty klawiszowe pełnią bardzo ważną rolę w każdym programie narzędziowym, ponieważ przyspieszają i ułatwiają wykonanie wielu typowych zadań. W szczególno ści, w tak rozbudowanym programie jak Protel, odgrywają one zasadniczą rolę i nie wyobrażam sobie pracy z tym programem bez ich używania. Twórcy Protela dołożyli wszelkich starań, aby używanie skrótów klawiszowych było łatwe i bardzo wygodne. W większości programów korzystanie ze skrótów klawiszowych wymaga posługiwania się kombinacjami klawiszy Alt+... lub Ctrl+... W Protelu nie m a konieczności używania klawiszy funk cyjnych, wystarczy, że naciskamy kolejno pierwsze litery nazw po leceń znajdujących się w menu i dalej, chcąc wybrać interesującą nas opcję, naciskamy literę, która jest w nim podkreślona. Przykładowo, chcąc zaznaczyć wszystkie elementy znajdujące się na matrycy, wy starczy, że naciśniemy kolejno klawisze E, S, A, zamiast kolejno wybierać w menu
92
4. Obsługa programu
H elp - 1 ¿|
C on ten ts
FI
Search -P
Sm art Search
S h tft+ F l
Help O n
7]
BXP D esign Environm ent
2)
Schematic C apture
► :
12]
PCB L a yout
21
lib ra rie s
,2 ]
M ixed-M ode Simulation S ho rtcut Keys
Rys. 4.97. Procedura otwarcia pliku PDF zawierającego opisy skrótów klawiszowych programu Edit>Select>All. Aby utworzyć nowy dokument w projekcie, wystarczy kolejno na cisnąć klawisze F, N, S, zamiast wybierać w menu File>New>Schematic. Autorzy programu zadbali też o to, żeby udostępnić użytkownikowi pełną listę skró tów klawiszowych w postaci pliku PDF. Dostęp do niego mamy poprzez wywołanie z menu Help>Help On>Shortcut Keys, co przedstawiono na ry su n k u 4.97. 4.2.6.
Narzędzia pomocnicze Narzędzia pomocnicze odgrywają dość ważną rolę w programie, gdyż nie tylko uła twiają pracę projektantowi, lecz również dostarczają mu wielu dodatkowych i przy datnych funkcji, które może zastosować podczas wykonywania projektu. W kolej nych rozdziałach przedstawimy najważniejsze i najczęściej stosowane narzędzia.
4.2.6.1.
Generowanie listy połączeń Lista połączeń (Netlist) zawiera opis połączeń pomiędzy elementami zastosowanymi na schemacie elektrycznym. Generowanie listy połączeń odbywa się automatycz nie i jest ona zapisywana w pliku tekstowym o rozszerzeniu *.net. Listę połączeń można wygenerować zarówno dla pojedynczego dokumentu, jak i całego projektu. Chcąc tego dokonać, należy wybrać z menu Design>Netlist For Document, a na stępnie typ programu, z którym m a być ona kompatybilna (rysunek 4.98). D esig n U p d a te PCB D o c u m e n t P ty tk a 2 k re a to ra .P c b D o c N e tlis t F o r P ro ;e ct
►
N e tlis t F o r D o c u m e n t
►
S im u la te
►
E D IF f o r PCB M u ltiW re G JP L N e tlis t P ro te l VHDL File XSpice
Rys. 4.98. Sposób uruchomienia narzędzia do tworzenia Netlisty
4.2. Edytor schematów
93
Po wybraniu typu programu, dla którego m a być przeznaczona lista połączeń, w pro jekcie pojawia się nowy plik tekstowy zawierający informacje na temat wszystkich komponentów znajdujących się na planszy oraz połączeń między nimi. Zawartość takiego pliku przedstawiono na listingu 4.1. List. 4.1. Zawartość pliku z przykładową listą połączeń [ C1 RAD-0.3 Cap
C2 RAD-0.3 Cap
D1 DSO-C2/X3.3 Diode
D2 DSO-C2/X3.3 Diode
LED1 LED-C RED
LED2 LED-0 GREEN
Q1 BCY-W3 NPN
Q2 BCY-W3 NPN
R1 AXIAL-C.4 Res2
94
4. Obsługa programu
R2 AXIAL-0.4 Res2
R3 AXIAL-0.6 Res Adj2
R4 AXIAL-0.6 Res Adj2
R5 AXIAL-0.4 Res2
R6 AXIAL-0.4 Res2
NetC1_1 C1-1 D1-1 R2-1
NetC1_2 C1-2 Q2-2 R3-1
NetC2_1 C2-1 Q1-2 R4-1
NetC2_2 C2-2 D2-1 R5-1
NetD1_2 D1-2 LED1-1 Q1-1 R1-1
95
4.2. Edytor schematów
NetD2_2 D2-2 LED2-1 Q2-1 R6-1
NetLED1_2 LED1-2 LED2-2 Q1-3 Q2-3 ) ( NetR1_2 R1-2 R2-2 R3-2 R4-2 R5-2 R6-2
4.2.6.2.
Zestawienia elementów Bill o f M aterial (rysunek 4.99) w dosłownym tłumaczeniu oznacza zestawienie materiałów użytych w projekcie. Z a jego pomocą można wykonać także kosztorys projektowanego urządzenia, jednak my nie będziemy się skupiać na szczegółach kosztorysowania i wykorzystamy to narzędzie do tworzenia zestawień elementów. Narzędzie to m ożna uruchomić poprzez wybranie z menu Reports>Bill o f Material, w wyniku czego otworzy się okno przedstawione na ry su n k u 4.100. Po otwarciu okna Bill o f M aterials w pierwszej kolejności możemy wybrać kolum ny, jakie m ają być uwzględnione podczas generowania raportu, ostatecznie naciska my przycisk Report... mieszczący się w dolnej części okna. W następnym kroku pojawi się okno Report Preview, w którym możemy przeglą dać listę elementów znajdujących się w projekcie. Często się też zdarza, że lista ta jest zbyt długa, by mogła zmieścić się w całości w oknie, dlatego do zarządzania wielkością widoku wykorzystywać będziemy grupę przycisków znajdujących się w lewym dolnym rogu okna (rysunek 4.101). Raport taki można wydrukować za pomocą przycisku Print... lub zapisać w innym formacie (html, xls, PDF itp.), wykorzystując do tego przycisk Export...
£ o m p o n e n t C 'oss R e fe re n c e
Rys. 4.99. Sposób uruchomienia narzędzia do sporządzania zestawienia elementów
96
4. Obsługa programu
B ill o f M a te ria ls For P ro je c t [P ie rw s z y p rojekt.P R JP C B] Grouped Columns
Show
Other Columns ¡ Show ^ Description * Designator a Footprint z LibRef Ż Value Center-X(Mil) □ Center-X(mm) □ Center-Y(Mil) □ V. 1 [~ [ H f Menu ] Template
Description Resistor Resistor
Designator RG R5
Variable Resistor Variable Resistor Resistor
R4 R3 HZ
0 ~ LrJ 1Footprint AXIAL-0.4 AXIAL-0.4
▼ LibRef Res2 Res2
| ^ | Value 500 1K
B
!▼ Model: Footprint Resistor; 2 Laads Resistor; 2 Laads
[▼
AXIAL-0.6 AXIAL-0.6 AXIAL-U.4
Res Ad¡2 Res Ad¡2 HesZ
10-100K 10-100K IK.
Variable Resistor; 2 Leads Variable Resistor; 2 Leads Hesistor; 2 Laads
Resistor R1 NPN Bipolar Transistor Q2 NPN Bipolar Transistor Q1 Typical INFRARED GaAs L LED2
AXIAL-0.4 BCY-W3 BCY-W3 LED-0
Res2 NPN NPN LEDO
500
Resistor; 2 Laads TO, Flat Index; 3 In-Line, Axial Le. TO, Flat Index; 3 In-Line, Axial Le. Typical INFFARE D GaAs LED; 2
Typical INFRARED GaAs LLED1 Default Diode D2 Default Diode D1 C2 Capacitor
LED-0 DSO-C2/X3.3 DSO-C2/X3.3 RAD-0.3
LEDO Diode Diode Cap
2,2nF
Typical INFFARE D GaAs LED; 2 D0-214-AB/dMC; 2 C-Bend Lead DO-214-AB/5MC; 2 C-Bend Lead Capacitor; 2 Leads
1Capacitor
RAD-0.3
Cap
2,2nF
Capacitor; 2 Leads
P7] 0 Relative
|P Report...
Cl
1
Batch Mode CSV (Comma Delimited) (“.csv)
! f
Export...
][
Excel...
]
I I Open Exported
Z
OK
] [
Cancel
|
I I Force Columns Into View
Rys. 4.100. Wygląd okna Bill of Materials Raport wyeksportowany do programu MS Excel przedstawiono na ry su n k u 4.102, w dalszej części można go wzbogacić o dodatkowe dane i np. sporządzić kosztorys całego układu elektronicznego. 4.2.6.3.
Globalna zm iana param etrów elementów Podczas tworzenia projektów w Protelu często się zdarza, że zachodzi potrzeba przypisania jakiejś grupie elementów tych samych parametrów, opisu itp. Jeśli zmiana miałaby dotyczyć tylko kilku elementów na planszy, czynność tę można by wykonać osobno na każdym z elementów, jednak w przypadku większej liczby elementów byłoby to dość pracochłonne.
Report P review A
Report Generated From DXP D e s c r ip t io n
n ^ K io n a tn r
F o o t p r in t
1 ih R fif
V a lu e
Resistor Resistor Variable Resistor Variable Resistor Resistor Resistor NPN Bipola' Transistor NPN Bipola' Transistor Typical INFRARED GaAs LED Typical INFRARED GaAs LED Default Diode Default Diode Capacitor Capacitor
R6 R5 R4 R3 R2 R1 Q2 Q1 LED2 LED1 D2 D1 C2 C1
AXIAL-0.4 AXIAL-0.4 AXIAL-0.6 AXIAL-0.6 AXIAL-0.4 AXIAL-0.4 BCY-W3 BCY-W3 LED-0 LED-0 DSO-C2/X3.3 DSO-C2JX3.3 RAD-0.3 RAD-0.3
Res2 Res2 Res Adi2 Res Adi2 Res2 Res2 NPN NPN LEDO LEDO Diode Diode Cap Cap
£00 1K 10-100K 10-100K 1K £00
I
2.2nF 2.2nF
Ú\ < 1
m
1 Page 1 of 1 1, J ah r
_
z
A
1 1—
Export..
][
[ 3 w idth
11 c J
E'int-
II I
Q io o x
]
X
100
I
Open Report...
Rys. 4.101. Wygląd okna Report Preview
l< <
|)M
1 Step
Close
97
4.2. Edytor schematów
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15 16
A Description Resistor Resistor Variable Resistor Variable Resistor Resistor Resistor NPN Bipolar Tiansistor NPN Bipolar Tiansistor Typical INFRARED GaAs LED Typical INFRARED GaAs LED Default Diode Default Diode Capacitor Capacitor
B Designator R6 R5 R4 R3 R2 R1 Q2 Q1 LED2 LED1 D2 D1 C2 Cl
c
D LibRef Res2 Res2 AXIAL-0.6 Res Adj2 AXIAL-0.6 Res Adj2 AXIAL-0.4 Res2 AXIAL-0.4 Res2 BCY-W3 NPN BCY-W3 NPN LED-0 LEDO LED-0 LEDO DS0-C2/X33 Diode DS0-C2/X33 Diode RAD-0.3 Cap RAD-0.3 Cap Footprint AXIAL-0.4 AXIAL-0.4
E Value 500 1K 10-100K 10-100K IK 500
2,2nF 2,2nF
F Model:Footprint
G
Resistor; 2 Leads Resistor; 2 Leads Variable Resistor; 2 Leads Variable Resistor; 2 Leads Resistor; 2 Leads Resistor; 2 Leads TO, Flat Index; 3 In-Line, Axial Leads; Body Dia. 4.8mm TO, Flat Index; 3 In-Line, Axial Leads; Body Dia. 4.8mm Typical INFRARED GaAs LED; 2 Leads Typical INFRARED GaAs LED; 2 Leads DO-214-AB/SMC; 2 C-Bend Leads; Body 7.9 x 5.9 mm, inc. leads (LxW) DO-214-AB/SMC; 2 C-Bend Leads; Body 7 9 x 5 9 mm. inc leads (LxW) Capacitor; 2 Leads Capacitor; 2 Leads
Rys. 4.102. Zestawienie materiałów użytych w projekcie, wyeksportowane do programu MS Excel Użytkownicy starszej wersji programu Protel 99 SE zmieniali parametry za pośred nictwem funkcji Global..., gdzie po zmianie jednego bądź kilku parametrów danego elementu definiowało się maskę (tzw. filtr), która powodowała wprowadzenie tych zmian do wszystkich elementów spełniających zadane kryteria. Łatwo zauważyć, że Protel DXP 2004 jest pozbawiony tej funkcji, co nie oznacza, że nie można w nim globalnie zmieniać parametrów danej grupy elementów. Jednak trzeba wspomnieć w tym miejscu, że autorzy programu dołożyli wielu starań, aby program ten pod tym względem m ógł zaspokoić nawet najbardziej wymagających użytkowników. Proces zmiany parametrów można podzielić na kilka kroków: Wyszukiwanie - polega na odnalezieniu w projekcie interesujących elementów; można tego dokonać za pośrednictwem różnych narzędzi, których mechanizm przestawiono w rozdziałach poświęconych wyszukiwaniu elementów na planszy; - Zaznaczanie - polega na zaznaczeniu grupy elementów za pomocą pane li Navigator, List, za pośrednictwem grupy narzędzi znajdujących się w menu Edit>Select lub zaznaczając kilka elementów myszką; - Wprowadzenie zmian - poprzez panel Object Inspector wyświetlający wszystkie parametry, które są wspólne dla wybranych obiektów. W panelu tym dokonuje m y stosownych zmian i automatycznie są one wprowadzane do wszystkich za znaczonych elementów na planszy. Aby proces ten bardziej przybliżyć użytkownikowi programu, posłużymy się prostym przykładem. Załóżmy, że tworzymy schemat, w którym m a się znajdować grupa kilku rezystorów, jak widać na ry su n k u 4.103. Będziemy chcieli na przykład, aby elementy te edytować grupowo ze względu na przypisanie im tych samych parametrów. -
JLR ? R es2
J
J R?
~±ts2
R? R es2
1 IE I
1 IE I
R?
R?
R?
R es2
R e s2
R es2
IK
IK
IK
IE
jIt
Rys. 4.103. Przykładowa grupa elementów przeznaczona do dalszej edycji
98
4. Obsługa programu
View * Fit Document
m
Fit All Objects
a
Area
Ctrl+PgDn
Selected Objects
»
Toolbars
►
Workspace Panels
►
Design Compiler
Desktop Layouts
►
Help
►
Instrum ent Racks
►
System
►
Devices View Home
□
►
Embedded
►
SCH
►
List
Command Status Sheet ►
Grids
Inspector
Rys. 4.104. Sposób uruchomienia panelu Inspector Pierwsza czynność, jaką musimy wykonać, to zaznaczyć za pomocą jednej z moż liwych metod wszystkie elementy, lecz w naszym przypadku nie będzie z tym pro blemów, ponieważ znajdują się one na planszy obok siebie i można do tego celu posłużyć się myszką. Następnie uruchamiamy Object Inspector, wywołując z menu View>Workspace Panels>SCH>Inspector. Procedurę tę pokazano na rysunku 4.104. T
In s p e c to r E
K in d Object Kind
Part
E D e s ig n Ow ner Docum ent
S h e e fl.S c h D o c
E G r a p h ic a l XI
< ...>
Y1
< ...>
Orientation Mirrored Display M ode
9 0 Degrees
tar Normal
S how H idden Pins
□
S how Designator
*
E O b je c t S p e c ific Description
Resistor
Loc k Designator
□
Pins Locked
□
File Nam e Configuration Library
Miscellaneous Devices.IntLib
Library R e ference
R es2
Component Designator
R?
Current Part Part Comment
R es2
Current Footprint
AX IA L-0.4
Component Type
Standard
6 objects selected in 1 docum ents
Rys. 4.105. Widok panelu Inspector
X
99
4.2. Edytor schematów
Inną formą uruchomienia panelu Inspector jest posłużenie się kla wiszem funkcyjnym F11. Rysunek 4.105 przedstawia wygląd panelu Inspector po zaznaczeniu sześciu rezy storów. Jak widzimy, w panelu m ożna znaleźć większość opcji oraz parametrów, definiowanych dla rezystora. Załóżmy, że pierwsza czynność, jaką będziemy chcieli wykonać, to zmiana domyśl nego symbolu graficznego rezystorów. Odszukujemy pole Display Mode, a następ nie zmieniamy w nim wartość Normal na Alternate 1 (rysunek 4.106). Po tej czyn ności wystarczy nacisnąć klawisz Enter, aby wprowadzić zmiany. Display Mode S h o w H id d e n Pins S h o w D e sig n a to r
A lte rn a te 1
Rys. 4.106. Zmiana domyślnych symboli rezystorów D ruga czynność będzie polegała na odwróceniu rezystorów o kąt 90 stopni, w związku z czym w polu Orientation zmieniamy domyślną wartość 90 Degrees na 0 Degrees i zatwierdzamy zmiany klawiszem Enter (rysunek 4.107). Orientation M irrored D isplay M ode S ho w H idden Pins
filiB»TEES 0 Degrees
-
90 Degrees 180 Degrees 270 Degrees
S ho w D esignator
1
Rys. 4.107. Zmiana kąta ułożenia rezystorów na planszy Po wprowadzeniu dwóch zmian, grupę rezystorów pokazano na ry su n k u 4.108. Jednak, jak z pewnością Czytelnik zauważy, w oknie Inspectora nie m a opcji do zmiany wartości rezystorów, dlatego chcąc przypisać wszystkim rezystorom takie same wartości, należy elementy na planszy zaznaczyć inaczej. Trzeba to zrobić w taki sposób, aby zaznaczyć myszką wszystkie wartości elementów widniejące na planszy, a nie same elementy; panel Inspector wygląda wówczas jak na rysunku 4.109. Chcąc zmienić wartość np. rezystancji rezystorów, należy w polu Value zmienić wartość na poprawną i nacisnąć przycisk Enter. R?
R?
R?
Res2 1t?
Res2 IK
Res2
Res2 IK
Res2 IK
Res2 IK
Rys. 4.108. Wygląd rezystorów po wprowadzeniu zmian
100
4. Obsługa programu
▼ x
In s p e c to r E K in d Object K nd
Parameter
FI D p s irjn Owner Document
S heeFl.SchD oc
I
□ G i a p h ic a l Color
8388608
X1 Y1 Hide
□
Fontld
1
Orientation
0 Degrees
Horizontal Justification
Left
Vertical Justification
Bottom
Show Name
□
Autoposilion
*
B O b je c t S p e c ific
Owner
R?
V alue
1K
Parameter Nam e
V alue
Type
S T R IN G
Allow Lib ary Synchronize
*
Allow D a:abase Synchronize 6 objects selected in 1 documents
Rys. 4.109. Wygląd panelu Inspector po zaznaczeniu wartości elementów na planszy O w ner
=l?
Parame:er Name
Value
]-5M Rys. 4.110. Zmiana wartości rezystancji rezystorów 4.2.7.
Wydruk schematu Wydrukowanie schematu elektrycznego w Protelu DXP 2004 odbywa się podob nie, jak m a to miejsce w większości innych programów pracujących w systemie Windows. Należy jednak pamiętać, że przed rozpoczęciem wydruku warto usta wić jego parametry, co pozwoli uzyskać dobrej jakości wydruk dokumentacyjny. Dostęp do okna konfiguracji drukowania jest możliwy po wybraniu funkcji z menu File>Page Setup... (rysunek 4.111). File ►
New
3
O p e n ., .
C t r l+ O ►
Im p o r t
P a g e S e t u p . .. J .
B
P rin t P r e v i e w . .. P r in t ,.,
C trl+ P
D e fa u lt P r in t s ...
Rys. 4.111. Procedura wyboru narzędzia do konfiguracji wydruku
4.2. Edytor schematów
101
Rys. 4.112. Wygląd okna Schematic Print Properties Po wybraniu podanej funkcji otwiera się okno Schematic Print Properties, w któ rym możemy skonfigurować proces wydruku (rysunek 4.112). W dziale Print Paper ustalamy orientację kartki papieru, na której m a zostać umieszczony wydruk, Scaling - odpowiedzialny jest za dobór odpowiedniej ska li drukowanego rysunku, Corrections - pozwala na wprowadzenie odrębnej skali wydruku dla pionu i poziomu, w dziale Margins możemy zdefiniować marginesy wydruku, Color Set - umożliwia natom iast wybór palety koloru wydruku schematu. Naciskając przycisk Preview, mamy możliwość podejrzenia rzeczywistego wyglądu schematu jeszcze przed wydrukiem (rysunek 4.113 i ry sunek 4.114).
Rys. 4.113. Podgląd wydruku schematu przy ustawieniu standardowej skali wydruku
102
4. Obsługa programu
Rys. 4.114. Podgląd wydruku schematu po ustawieniu większej skali wydruku W oknie Preview Schematic Prints o f mamy możliwość, oprócz podejrzenia schema tu, zarządzania samym widokiem poprzez użycie do tego celu przycisków: All, Width oraz 100%. Ponadto w specjalnym polu możemy wpisać wartość procentową rzeczy wistego wymiaru rysunku, co pozwala na bardziej przejrzysty podgląd schematu. Jeżeli chcemy wydrukować schemat w formacie większym niż 100%, w oknie Schematic Print Properties musimy wybrać więk szą skalę wydruku, wówczas całość zostanie podzielona i wydruko wana na kilku osobnych kartkach papieru. Ostatecznie naciskamy przycisk Print..., po czym możemy jeszcze wybrać jedną z drukarek zainstalowanych w systemie oraz określić właściwości samego wydruku.
4.3.
Edytor płytek drukowanych Po przygotowaniu schematu elektrycznego, kolejnym etapem pracy jest wykonanie projektu płytki drukowanej. Protel oferuje w tym zakresie możliwości, które z pew nością zaspokoją potrzeby każdego elektronika. Za jego pomocą można automa tycznie projektować obwody drukowane jedno- i wielowarstwowe. Ze względów praktycznych w książce zajmiemy się przybliżeniem tych zagadnień, które będą przydatne podczas realizacji relatywnie prostych projektów, najczęściej spotyka nych w naszej rzeczywistości. Nie oznacza to jednak, że bardziej doświadczeni elektronicy nie znajdą w tym rozdziale przydatnych informacji. W pierwszej kolejności przedstawimy zasadę posługiwania się edytorem PCB oraz jego właściwości. Następnie opiszemy kolejne kroki zmierzające do wykonania płytki drukowanej, jej wizualizacji 3D oraz działanie najważniejszych narzędzi edytora PCB, znajdujących się na paskach narzędziowych oraz dostępnych w menu programu.
4.3.1.
Podstawowe cechy edytora PCB Znaczne rozbudowanie funkcjonalne edytora PCB oraz mnogość oferowanych przez niego funkcji sprawia, że nie jest możliwe szczegółowe opisanie w książce
103
4.3. Edytor płytek drukowanych
wszystkich jego możliwości. Dlatego też, chcąc przedstawić jego najważniejsze, z punku widzenia początkującego użytkownika, cechy i właściwości, ograniczymy się do opisania najbardziej przydatnych i najczęściej stosowanych funkcji. Wiele pozostałych opcji (takich, jak na przykład analiza zachowania układu dla w.cz.) pozostawiamy bardziej dociekliwym czytelnikom do samodzielnego poznawania. Edytor PCB zaprojektowano tak, aby za jego pomocą można było nie tylko wyko nać płytkę drukowaną na podstawie schematu sporządzonego w dowolnej wersji programu Protel, lecz również, by możliwy był import i eksport danych do innych programów. Czyni go to bardzo uniwersalnym narzędziem, umożliwiającym pełną współpracę z innymi projektantami korzystającymi z różnych programów. Protel DXP 2004 daje nam ogromne możliwości nie tylko podczas projektowa nia płytki drukowanej, ale również umożliwia wizualizację wykonanego projektu w trzech wymiarach. M a to o tyle duże znaczenie, że obecnie jest kładziony nacisk nie tylko na zaprojektowanie układu, lecz także na dotarcie z nim do jak najwięk szej grupy użytkowników i spełnienie ich wymogów. 4.3.2.
Rozpoczęcie pracy z edytorem PCB Chcąc rozpocząć pracę z edytorem PCB, musimy utworzyć nowy dokument, naj lepiej posłużyć się do tego celu panelem Files i z działu New wybrać PCB File, jak przedstawiono na ry su n k u 4.115. Drugą możliwością jest posłużenie się menu programu, z którego należy kolejno wybrać: File>New>PCB. Po wykonaniu powyższych czynności na ekranie pojawi się nowe okno przedstawia jące pusty dokument PCB. M ożna zauważyć, że po jego otwarciu zmianie uległ układ menu, wyświetlane są inne paski narzędzi, tło planszy ma inny kolor, a na samym dole okna widnieją nazwy warstw przeznaczonych do różnych celów (rysunek 4.116). Należy też wspomnieć, że podstawowym panelem podczas pracy z dokumentami PCB jest panel o tej samej nazwie, jednak w róż nych konfiguracjach programu panel ten może mieć inną pozycję lub też może być ukryty.
N ew
A
M ^ P C E J ile
_s] S chacfotic S he et
v fl V t d t File * 3 B lank P ro je ct (PCB) ^ 3 B lank P ro je ct (FPGA)
y H Blank P ro je ct (C o re)
5j j| Blank P ro je ct (E m becded) 4I B lank P ro je ct (L ib ra ry Package) ¡§3 B lank S cript P ro je ct
O th e r D ocum ent
Rys. 4.115. Sposób tworzenia nowego dokumentu PCB za pomocą panelu Files
104
4. Obsługa programu
Rys. 4.116. Wygląd okna edytora PCB Pomimo istniejących różnic edytory Schematic i PCB m ają wiele cech wspólnych i są ściśle ze sobą powiązane. Z pewnością opanowanie edytora PCB nie sprawi większych kłopotów użytkownikowi potrafiącemu narysować schemat ideowy w edytorze schematów. Podstawowa różnica w pracy pomiędzy edytorami Schematic i PCB jest następująca: w pierwszym przypadku na planszy układa się graficzne symbole elementów i łączy je ze sobą przewodami, aby uzyskać schemat elektryczny projektowanego układu. Natomiast w drugim na planszy układa się obudowy elementów znajdują cych się na schemacie elektrycznym o kształcie i rozmieszczeniu wyprowadzeń odpowiadających rzeczywistym układom scalonym i innym podzespołom. W yprowadzenia elementów łączy się nie przewodem, lecz ścieżką przewodzącą ułożoną na wybranej stronie (warstwie) płytki drukowanej.
4.3.3.
Konfiguracja planszy PCB Rozpoczynając pracę z edytorem PCB, warto ustawić parametry środowiska pracy tak, aby było ono dla nas przyjazne i wygodne. W pierwszej kolejności spróbuj-
105
4.3. Edytor płytek drukowanych
Rys. 4.117. Współrzędne kursora i rozdzielczość siatki, wyrażone w milsach X:59.69mmY:82.677mm
Grid:0.127mm
Rys. 4.118. Współrzędne kursora i rozdzielczość siatki, wyrażone w milimetrach my poruszać wskaźnikiem myszy nad matrycą i przyjrzeć się temu, co się pojawia w lewym dolnym rogu okienka edycyjnego. W idzimy zmieniające się cyfry. Można łatwo zauważyć, że określają one współrzędne jego położenia. Dodatkowo z pola tego da się odczytać rozdzielczość siatki ustawionej na planszy. Mogłoby się wydawać, że nie m a powodu, by opisywać ten szczegół. Jednak oka zuje się, że warto m u się przyjrzeć, ponieważ za zmieniającymi się współrzędnymi widnieją jednostki, oznaczone mil. M il to jednostka nazywana potocznie także milsem. Jest to tysięczna część cala, 1 mil = 1/1000" = 0,00254 cm; 1000 mil = 1" = 2,54 cm. Jednostka taka jest standardowo stosowana w systemach projekto wych dla elektroników, ponieważ zdecydowana większość obudów elementów elektronicznych ma wyprowadzenia rozmieszczone w rastrze calowym. Jeżeli Czytelnikowi wydaje się, że używanie jednostek, które każdorazowo trze ba przeliczać na miarę metryczną, jest niewygodne, wówczas wystarczy wybrać z menu View>Toggle Units, Protel wyświetli wtedy jednostki w milimetrach. Wybór jednostek mamy ju ż za sobą. Dobrze jest także skonfigurować linie siatki w odpowiedni sposób, aby za ich pom ocą można było łatwo poruszać się po plan szy i szacować odległości pomiędzy elementami. Gdy dokładniej przyjrzymy się siatce rastrowej na planszy, to zobaczymy, że odległości pomiędzy jej liniami nie są wielokrotnościami dziesiętnymi, co będzie utrudniać dalszą pracę z programem. Konfigurację dla linii siatki można zmienić w oknie Board Options, które wywo łujemy, wybierając w menu Design>Board Options... W ygląd okna Board Options pokazano na ry su n k u 4.119). W wymienionym oknie można wyróżnić kilka ważnych działów, które będą miały zasadniczy wpływ na pracę z programem: - M easurement Unit - wybór układu miar; - Snap Grid - ustawienia siatki, wg której pozycjonowane są ścieżki drukowane; -
Component Grid - ustawienia siatki, wg której pozycjonowane są elementy na planszy;
- Electrical Grid - siatka elektryczna, wg której pozycjonowane są wszystkie tra sowane ścieżki na płytce drukowanej; -
Visible Grid - widoczna siatka na planszy;
- Sheet Position - pozycja planszy w dokumencie; - Designator Display - pozwala na wyświetlenie numerów referencyjnych elementów.
106
4. Obsługa programu
Rys. 4.119. Wygląd okna Board Options 4.3.4.
Menu programu, panele robocze i paski narzędziowe Teraz poświęcimy trochę m iejsca na krótkie przedstawienie opcji ukrytych w głów nym menu programu, opiszemy znaczenie paneli systemowych, a także przedstawi m y narzędzia ulokowane na paskach narzędziowych. W zestawieniu zawarto tylko ważniejsze opcje: - File - standardowe dla Windows opcje otwierania i zamykania dokumentów, ich zapisu, eksportu i importu danych pomiędzy różnymi aplikacjami; - Edit - zawiera funkcje spotykane w większości aplikacji pracujących pod kon trolą systemu Windows, związane z edycją dokumentu, do bardziej interesują cych opcji w tej części menu należą: • Hole Size Editor - służy do ustawiania wielkości otworów przelotek (Was) oraz pól lutowniczych (Pads), • Selection memory - pozwala na wybór pamięci, w jakiej Protel może przecho wywać skopiowane elementy, fragmenty układu elektronicznego itp., • Build Query - rozbudowane narzędzie pozwalające na zadawanie pytań w celu łatwiejszego wyszukania jakiegoś elementu na płytce drukowanej, • Find Similar Object - narzędzie do wyszukiwania elementów spełniających pewne kryteria podobieństwa; -
View - udostępnia narzędzia do podglądu i skalowania projektowanej płytki w za leżności od naszych wymagań. M ożemy tutaj również zarządzać wyświetlanymi paskami narzędziowymi oraz okienkami pomocniczymi, takimi jak np. Design Manager. Ponadto możemy tu znaleźć: • Board in 3D - narzędzie umożliwiające wykonanie wizualizacji płytki w trzech wymiarach. Dzięki tej opcji możliwe jest wyświetlenie płytki pod dowolnym kątem oraz z każdej strony;
4.3. Edytor płytek drukowanych
107
- Toolbars - pozwala wyświetlić bądź ukryć wybrany pasek narzędziowy: • Workspace Panel - pozwala wyświetlić bądź ukryć wybrany panel programu, • Desktop Layouts - umożliwia zarządzanie widokiem programu, a przede wszystkim liczbą i pozycją paneli roboczych, • Grids - pozwala na określenie rozmiarów siatek w programie, • Toggle Units - przełącza układ jednostek miary Imperial na Metric i odwrotnie; - Projects - w tym menu Czytelnik znajdzie wiele użytecznych opcji służących do zarządzania projektem, do ważniejszych należą: • Compile - uruchamia proces weryfikacji poprawności wykonania dokumentu lub projektu, • Show Differences - narzędzie odpowiedzialne za porównywanie ze sobą hie rarchicznych dokumentów znajdujących się w projekcie, • Project Options - zarządzanie głównymi opcjami dokumentu; - Place - z tego menu korzystamy przede wszystkim wtedy, gdy chcemy na plan szy umieścić jakiś symbol graficzny, obudowę elementu, pole lutownicze lub przelotkę. Ta opcja menu jest stosowana najczęściej podczas ręcznego projekto wania płytki drukowanej: • Coordinate - pozw ala na wstawienie w dowolnym miejscu planszy współ rzędnych, • Dimension - narzędzia do wymiarowania, • Keepout - narzędzia do definiowania rozmiaru i kształtu płytki; - Design - znajdują się tutaj bardzo ważne oraz zaawansowane opcje dotyczące reguł tworzenia projektu płytki drukowanej, takie jak: • Update Schematic In - pozwala wprowadzić automatyczne zmiany w schema cie ideow ym na podstawie dokonanych zmian na płytce drukowanej, • Import Change From - pozwala na wprowadzenie zmian na płytce drukowa nej na podstawie dokonanych zmian w schemacie ideowym, • Rules/Rule Wizzard - narzędzia do definiowania reguł wykonywania płytki drukowanej, • Board Shape - pozwala na zmianę kształtu płytki drukowanej, • Netlist - narzędzie do zarządzania listą połączeń elementów znajdujących się na płytce drukowanej, • Board Layers & Colors - zarządzanie warstwami płytki oraz określenie jej domyślnych kolorów, • Board Options - dostęp do opcji płytki drukowanej; - Tools - w menu tym znajdują się bardzo użyteczne narzędzia: • Auto Placement - automatycznie rozmieszcza elementy na obszarze zadekla rowanym za pomocą obrysu na warstwie Keepout Layer płytki drukowanej, • Un-Route - usuwa z płytki istniejące ścieżki tworzące połączenia zgodnie z li stą połączeń, • Density M ap - generuje mapę pokazującą gęstość rozmieszczenia elementów na płytce drukowanej, • Layer Stackup Legend - pozwala dodać opis w postaci tabelki dla każdej warstwy,
108
4. Obsługa programu
• Preferences - służy przede wszystkim do definiowania kolorów warstw oraz sposobów ich wyświetlania; - Autoroute - w tym menu znajdują się wszystkie niezbędne narzędzia do automa tycznego trasowania ścieżek; - Reports - znajdują się tutaj narzędzia służące do sporządzania różnego rodzaju ra portów, wyświetlania hierarchii projektu, a także parametrów istniejących połączeń; -
Window - za pomocą tego menu można ustalić sposób wyświetlania i rozmiesz czenia okien edycyjnych;
- Help - menu zawierające różne opcje systemu pomocy (angielskojęzycznej) pro gramu Protel. Po omówieniu najważniejszych narzędzi, do których użytkownik dociera wprost z menu, skupimy się na opisie narzędzi dostępnych na paskach narzędziowych pro gramu Protel DXP 2004. Podstawowym paskiem w module PCB jest pasek PCB Standard, na którym zna leźć można wszystkie typowe narzędzia do otwierania, zapisywania, drukowania, powiększania widoku dokumentów, cofania ostatniej operacji, itp. Nie m a potrze by szerszego opisywania narzędzi znajdujących się na tym pasku, ponieważ każdy użytkownik poradzi sobie z jego obsługą (rysunek 4.120). Kolejny pasek, o nazwie Wiring, kryje w sobie zestaw narzędzi niezbędnych do two rzenia mozaiki ścieżek podczas wykonywania płytek drukowanych (rysunek 4.121). N ie będziemy tu opisywać wszystkich opcji szczegółowo, gdyż pokazano to w dal szych podrozdziałach książki, poświeconych wykonywaniu płytek drukowanych - przedstawimy jedynie zastosowanie danego narzędzia: - Interactively Route Connection menty płytki drukowanej;
- ręczne trasowanie ścieżek łączących ele
- Place Pad [® 1 - wstawianie punktów lutowniczych; - Place Via - wstawianie przelotek pozwalających na poprowadzenie ścieżki pomiędzy dwoma warstwami; - Place Arc By Edg ( f i - rysowanie łuków i okręgów; - Place Fill □ - rysowanie wypełnionych prostokątów; — Place Polygon Plane iisa - tworzenie warstwy Polygon Plane; - Place String A - wstawianie tekstu; - Place Component i # - umieszczanie symbolu obudowy elementu na planszy. Pasek Utilities zawiera w sobie szereg narzędzi niezbędnych podczas wykonywania płytki drukowanej (rysunek 4.122). -
Utility Tools ^ - zbiór narzędzi do rysowania linii, łuków okręgów, tworzenia macierzy elementów;
Rys. 4.120. Pasek narzędziowy PCB Standard
109
4.3. Edytor płytek drukowanych
W iring
© <¥■ O
a
*
a
w
Rys. 4.121. Pasek narzędziowy W/r/ng U tilitie s
^
T =■
Rys. 4.122. Pasek narzędziowy Utilities - Alignment Tools na planszy; - Find Selection &
- zbiór narzędzi służących do wyrównywania elementów
- zestaw narzędzi pozwalających na poruszanie się pomiędzy zaznaczonymi elementami itami na planszy; - Place Dimension - zestaw narzędzi umożliwiających rysowanie linii wymiarowych; - Place Room H ' - definiowanie obszarów płytki, dla których można definio wać odrębne reguły trasowania ścieżek itp.; - Place Grid \ - zestaw narzędzi do konfigurowania siatki programu. Ostatnim paskiem narzędziowym dostępnym w module PCB programu Protel 2004 jest pasek Filter, który kryje w sobie narzędzia przeznaczone do maskowania (fil trowania) elementów znajdujących się na planszy (rysunek 4.123). W module PCB warto też zwrócić uwagę na przydatność kilku paneli roboczych. Przypomnę, że panele aktywuje się poprzez wybranie ich z menu View>Workspace Panels>PCB. Podstawowym panelem wspomagającym pracę projektanta obwodów drukowanych jest panel o nazwie PCB (rysunek 4.124). Za jego pośrednictwem możemy w przej rzysty sposób zmieniać rozmieszczenie i właściwości elementów znajdujących się na planszy. Podobnie jak miało to miejsce w module Schematic, można podczas pracy wyko rzystać cechy panelu Inspector, za pomocą którego w łatwy sposób będziemy mogli dokonywać zmian edycyjnych na płytce drukowanej (rysunek 4.125). Panel List z kolei pozwala na wyświetlenie zawartości płytki drukowanej w postaci tabeli arkusza kalkulacyjnego, co umożliwia bardzo przejrzyste analizowanie para metrów elementów mieszczących się na płytce drukowanej (rysunek 4.126).
m
u
M A5A
Trzeba też pamiętać, że oprócz specyficznych paneli przeznaczo nych tylko do pracy w module PCB, można używać paneli uni wersalnych, takich jak: Navigator, Libraries, Projects, Messages, Files itp.
-
D2
Rys. 4.123. Pasek narzędziowy Filter
In M e t('M A 5 A ')
■V
4. Obsługa programu
110
'w
In s p e c to r I □ K ind
J
Object Kind
Component
B O b je c t S p e c ific Layer
T op Layer
Name
Q1
Component Com... NPN Footprint
BCY-W3
Channel Offset
6
□ G ra p h ic a l X1
1 08.839mm
Y1
120.269mm
Height
Omm
Locked
□
Show Name Show Comment Component Type
p ~ Standard
Rotation
0.000
Lock Primitives
*
1 object selected
Rys. 4.124. Panel roboczy PCB
Rys.4.126. Panel List
Rys. 4.125. Panel Inspector
X
4.3. Edytor płytek drukowanych
4.3.5.
111
Techniki projektowania płytek drukowanych W tym rozdziale skupimy się wyłącznie na omówieniu projektowania płytek druko wanych, przedstawiając różne metody i techniki, w szczególności będziemy chcieli zwrócić uwagę na istniejące pomiędzy nimi różnice. Pokażemy ponadto ich za stosowanie w zależności od potrzeb użytkownika i technologicznych możliwości producentów płytek. Podstawowym elementem wykorzystywanym przez edytor płytek drukowanych jest obudowa elementu. Jej wygląd można samodzielnie zdefiniować lub też posłużyć się standardowymi obudowami, mieszczącymi się w bibliotekach programu, biblio tekach producenta układów elektronicznych lub też w bibliotekach przygotowanych samodzielnie przez użytkownika. Obudowa elementu wykorzystywana przez edytor płytek drukowa nych to obraz rzeczywistej obudowy, odzwierciedlający jej kształt i wymiary. Jak się można domyślić, każdy element używany pod czas rysowania schematu musi mieć przypisany rodzaj obudowy, bez której nie będzie możliwe wykonanie płytki drukowanej. Elastyczność Protela pozwala na przypisanie każdemu elementowi stosowanemu na schemacie kilku różnych obudów, bo przecież rezystory m ogą mieć różną moc, a co za tym idzie różne wymiary, rozstaw wyprowadzeń czy też różną średnicę. Zapoznamy teraz Czytelnika z nomenklaturą nazw obudów podstawowych ele mentów elektronicznych, które są stosowane podczas projektowania płytek druko wanych. Nazwa obudowy składa się z dwóch członów, pierwszy z nich jest przy porządkowany nazwie, natomiast drugi określa najczęściej rozmiar komponentu. Poniżej przedstawiamy listę najczęściej używanych komponentów: -
AXIAL - rezystory; RAD - kondensatory; RB - kondensatory elektrolityczne; DIO, DIODE - diody półprzewodnikowe; LED - diody elektroluminescencyjne LED; TO, BC Y - tranzystory; FU SE - gniazdo bezpiecznikowe; SIP - złącza; CAN - złącza wielowtykowe (okrągłe); DB - złącza wielowtykowe (prostokątne); DIP - układy scalone; BNC - gniazdo BNC; TRF - transformatory. W ymienione typy obudów są przykładami wybranymi spośród wielu dostępnych obudów, ale podczas projektowania płytek moż na oczywiście wykorzystywać wszystkie obudowy znajdujące się w bibliotekach.
112
4. Obsługa programu
Rys. 4.127. Obudowa elementu domyślnie przypisana w oknie Component Properties M usimy teraz wrócić na chwilę do modułu Schematic, aby przypisać wszystkim ele m entom poprawne obudowy. W takim przypadku najlepiej wywołać okno Component Properties, jego fragment przedstawiono na ry su n k u 4.127. Czytelnika na pewno zastanawia fakt, dlaczego rezystor m a już zdefiniowaną obudowę AXIAL-0.4, skoro podczas rysowania schematu nie przypisano mu tego parametru. Należy wspomnieć, że Protel 2004 korzysta w dużej części z bibliotek zintegrowanych. W bibliotekach takich każdy element może mieć, oprócz zadeklarowanego symbolu elementu, do m yślną obudowę - wykorzystywaną podczas projektowania płytek drukowanych - lub parametry elektryczne niezbędne do przeprowadzenia symulacji zaprojekto wanego obwodu. Domyślnie przypisaną obudowę można oczywiście zmienić, zaznaczając ją w pierw szej kolejności, a następnie naciskamy przycisk Edit... Po wykonaniu tej czynności
Rys. 4.128. Okno PCB Model
4.3. Edytor płytek drukowanych
113
Rys. 4.129. Okno Browse Libraries służące do wyboru obudowy dla danego komponentu na ekranie pojawi się okno PCB M odel (rysunek 4.128), w którym najpierw należy zaznaczyć opcję Any w dziale PCB Library, aby zezwolić na korzystanie z dowol nej biblioteki, następnie aktywowany zostanie przycisk Browse... w dziale Footprint Model, za pomocą którego będziemy mogli przeszukiwać biblioteki w celu zmiany domyślnej obudowy. Następnie po wykonaniu powyższych operacji na ekranie pojawi się okno Browse Libraries i w nim możemy wybrać interesującą obudowę dla danego komponentu. Bardzo przydatne jest okno podglądu, w którym można na bieżąco obserwować kształt wybranej obudow y(rysunek 4.129). Po wyjaśnieniu, w jaki sposób przypisać elementowi obudowę, możemy przejść do opisu projektowania płytek drukowanych. Protel oferuje nam kilka różnych technik, dlatego też opiszemy kilka z nich. 4 .3 .5 .I.
Projektowanie płytki z wykorzystaniem kreatora Najlepszym narzędziem do zdefiniowania rozmiarów płytki jest kreator, który użyt kownikowi programu pozwoli krok po kroku zadecydować, jak m a być zdefiniowa ny kształt płytki. Chcąc skorzystać z kreatora, należy wykonać podobne czynności, jak podczas tworzenia nowych dokumentów. W pierwszej kolejności powinniśmy aktywować panel Files, w którym z działu New from template wybieramy PCB Board Wizard... (rysunek 4.130). Należy zwrócić uwagę na fakt, że opcja PCB Board Wizard... znaj duje się na samym dole panelu Files, dlatego też osoby pracujące z rozdzielczością ekranu 1024 x 768 lub niższą mogą nie widzieć tej opcji na ekranie. Powinny one zwinąć niepotrzebne działy pane lu, jak pokazano na rysunku 4.130. Sytuacja ta może też występo wać, gdy ktoś używa monitorów 17" lub mniejszych.
114
4. Obsługa programu
Rys. 4.130. Procedura uruchomienia kreatora płytek drukowanych za pośrednictwem panelu Files Po wywołaniu omawianych opcji na ekranie pojawi się okno powitalne kreatora płytek drukowanych, przedstawione na ry su n k u 4.131. Aby przejść do kolejnego kroku, naciskamy przycisk Next >. Drugie okno kreatora Choose Board Units pozwala na określenie rodzaju jednostek miar, przy czym wybór Imperial spowoduje, że główną jednostką na płytce będzie mils, natomiast w przypadku wyboru Metric - domyślną jednostką będzie milimetr. W naszym wypadku wybierzemy układ Metric (rysunek 4.132). Do mniej precyzyjnych projektów oraz mniej doświadczeni projek tanci powinni wybrać Metric, co pozwoli im na łatwiejsze odnie sienie się do wymiarów elementów oraz odległości pomiędzy nimi i ścieżkami.
Rys. 4.131. Okno powitalne kreatora płytek drukowanych
115
4.3. Edytor płytek drukowanych
if you use mils, click Imperial. If you use milimetres, click Metric. O Imperial 0
Metric
Cancel
]
|
< B ack
]|
Nexi >
Rys. 4.132. Okno wyboru domyślnej jednostki (calowa/metryczna) płytki drukowanej W kolejnym kroku kreatora pojawia się okno Choose Board Profiles, w którym m u simy zdecydować o wymiarach i kształcie płytki drukowanej. W lewym oknie mamy do wyboru wiele gotowych szablonów, my jednak do wykonania pierwszego projek tu wykorzystamy własny kształt, dlatego wybieramy Custom, po czym naciskamy Next > (rysunek 4.133). Następne okno to Choose Board Details, w którym będziemy mogli szczegółowo określić kształt płytki kolejno w dziale Outline Shape (Rectangular - prostokątny, Circular - okrągły, Custom - definiowany przez użytkownika), dla naszych potrzeb wybieramy kształt prostokątny. Następnie w dziale Board Size musimy określić wymiar płytki, definiując dla naszych potrzeb wymiar 70,0 x 50,0 mm. Boundary Track Width (1,0 mm) oraz Dimension Line Width (0,5 mm) to kolejno szerokości linii wyznaczającej obrzeże płytki oraz linii wymiarowej. Keep Out Distance From Board Edge to odległość od krawędzi płytki - w naszym przypadku niech będzie to wartość 5 mm. Ostatecznie określamy, jakie dodatkowe elementy mają być widoczne na płytce: Title Block - tabliczka rysunkowa, Legend String - legenda, Dimension Lines - li nie wymiarowe, Corner C utO ff - wycięcia w narożnikach płytki oraz Inner CutOff
C h o o s e B o a r d P ro file s S e le c t a sp e c ific b o a rd type fro m th e p re d e fin e d sta n d a rd p ro file s o r c h o o s e cu s to m
Cancel
| |
]|
Nexf>
Rys. 4.133. Okno wyboru rodzaju i wielkości płytki drukowanej
116
4. Obsługa programu
PCB Board W izard C h o o s e B o a r d D e ta ils C h o o s e B o a rd D e ta ils
Outline Shape:
Dmension Layer
<•) Rectangular
O O
Mechanical Layer 1
B ounday J ra c k W idth
1 Q mm
Dimension Line W idth
0.5 mm
Keep Out Distance From Board Edge
5 0 mm
Circular Custom
Board Size: W idth Height
50.0 mm
-
l~ l Title Block and Scale
□
Corner Cutoff
□
Legend S tring
□
I nner CutO f f
0
Dimension Lines
Cancel
< Back
Next >
Finish
Rys. 4.134. Okno wyboru szczegółowych parametrów płytki drukowanej - wycięcia wewnątrz płytki. W naszym przypadku pozwalamy, aby kreator tylko zwymiarował płytkę. Dwa kolejne okna Choose Board Corner Cuts oraz Choose Board Inner Cuts poja wią się tylko i wyłącznie wtedy, gdy w poprzednim kroku kreatora, pokazanym na ry su n k u 4.134, zaznaczymy stosowne opcje, w przeciwnym przypadku przejdzie my od razu do kroku Choose Board Layers, przedstawionego na ry su n k u 4.137.
Rys. 4.135. Okno służące do definiowania rozmiarów wycięć w narożnikach płytki
117
4.3. Edytor płytek drukowanych
25.0 mm 20.0 mm
___________________ .......................................... !
Cancel
] |
|[
Neirt>
Rys. 4.136. Okno służące do definiowania otworów wewnątrz płytki W pierwszym oknie Choose Board Corner Cuts definiujemy wycięcia w naroż nikach płytki, co dokonuje się poprzez manualne wprowadzanie wartości wycięć w odpowiednich polach okna (rysunek 4.135), w drugim oknie Choose Board Inner Cuts czynności te wykonuje się w analogiczny sposób, tylko że wycięcia definiuje się dla wnętrza płytki, a nie jej narożników (rysunek 4.136). Po naciśnięciu N ext > ukazuje się następne okno Choose Board Layers, w którym można ustalić liczbę warstw sygnałowych. N ie zmieniamy tutaj żadnych param e trów, pozostawiając dwie warstwy sygnałowe - naciskamy więc ponownie przy cisk Next >.
Rys. 4.137. Okno wyboru liczby warstw sygnałowych
118
4. Obsługa programu
Rys. 4.138. Okno wyboru rodzaju przelotek w płytce W kolejnym oknie Choose Via Style ustalamy rodzaj przelotek stosowanych na płytce, ponownie nic nie zmieniając, zostawiamy zaznaczenie przy opcji Thruhole Vias only, naciskając kolejno Next > i przechodząc tym samym do kolejnego okna kreatora. W następnym oknie kreatora Choose Component and Routing Technologies wybie ramy sposób montażu elementów na płytce. Ustawień tych można dokonać w oknie pokazanym na ry su n k u 4.139. Pozostawiając bez zmian opcję Surface-mount com ponent, tworzymy płytkę, na której elementy będą montowane powierzchniowo, a o to nam właśnie chodzi. Natomiast na pytanie Do you put components on the both sides o f the board? - odpowiadamy No, ustalając w ten sposób zasadę roz mieszczania elementów na jednej stronie płytki. Naciskamy Next>, przechodząc do kolejnego kroku kreatora.
Rys. 4.139. Okno wyboru techniki montażu elementów na płytce
4.3. Edytor płytek drukowanych
119
Rys. 4.140. Okno wyboru parametrów mozaiki ścieżek Przy małej liczbie elementów na płytce powinno się układać ele menty na jednej stronie, natomiast w przypadku dużych projektów, z gęsto upakowanymi elementami, lepszym wyjściem jest montaż podzespołów z dwóch stron płytki. W oknie Choose Default Track and Via Size ustawiamy opcje związane z parame trami mozaiki ścieżek, takie jak: - M inimum Track Size - minimalna szerokość ścieżki; - M inimum Via Width - minimalna średnica przelotki; - M inimum Via Hole Size - minimalna średnica otworu przelotki; - M inimum Clearance - minimalna odległość pomiędzy sąsiadującymi ścieżkami. Proponujemy na przykład dokonać następujących ustawień: -
szerokość ścieżek - l mm; średnice przelotek i pól lutowniczych - 3 mm;
-
średnica otworu przelotek - l mm;
- odległość między ścieżkami - l mm. Po naciśnięciu przycisku Next > pojawi się końcowe okno kreatora, w którym wy starczy nacisnąć przycisk Finish (rysunek 4.141). Po zakończeniu działania kreatora w projekcie, zostanie utworzony nowy doku ment, a na ekranie ujrzymy utw orzoną za pośrednictwem kreatora płytkę, (ry su n ek 4.142). Kształt i wygląd płytki wykonanej za pomocą kreatora m ogą być nieco inne od przedstawionych na rysunku 4.142, gdyż będą zale żały od dokonanych ustawień w poszczególnych krokach kreatora.
120
4. Obsługa programu
Rys. 4.141. Końcowe okno kreatora płytek drukowanych Kolejna czynność, jaką powinniśmy wykonać, to umieszczenie elementów składo wych schematu ideowego w dokumencie PCB. Do tego celu najlepiej posłużyć się narzędziem, które dokona synchronizacji pomiędzy dwoma dokumentami, wpro wadzając do dokumentu PCB połączone ze sobą elementy schematu elektrycznego. Narzędzie to wywołujemy za pośrednictwem menu Design>Import Changes From (rysunek 4.143). N a tym etapie projektu należy jeszcze wspomnieć o jednej bardzo ważnej zasadzie: dokument PCB oraz schemat ideowy muszą się znajdować w obrębie jednego pro jektu, w przeciwnym wypadku nie będziemy mogli kontynuować dalszej pracy nad projektem płytki, co widać na ry su n k u 4.144. Po wywołaniu narzędzia przeprowadzającego synchronizację na ekranie pojawi się okno Engineering Change Order, w którym widzimy, jakie elementy oraz połącze nia zostaną dodane do dokumentu PCB (rysunek 4.145).
Rys. 4.142. Obrys płytki sporządzony za pomocą kreatora
121
4.3. Edytor płytek drukowanych
Rys. 4.143. Procedura wyboru narzędzia Import Changes From a) poprawnie
b) niepoprawnie
Rys. 4.144. Poprawne oraz błędne rozmieszczenie dokumentów w projekcie Kolejną czynnością do wykonania jest sprawdzenie poprawności dokonywanych zmian, w związku z czym naciskamy przycisk Validate Changes i po chwili w ko lumnie Check powinny pojawić się zielone znaczki symbolizujące zgodność wpro wadzanych zmian. W przypadku, gdyby pojawiły się znaczniki czerwone, świad czyć to będzie o istnieniu jakiegoś błędu. E n g in e e r in g C h a n g e O r d e r
Inable
Action
Affected Object
I
Affected Document
Add Componentsfl3)
0
Add
0
Add
0
Add
0
Add
0
Add
0
Add
0
Add
Ù Ú Ü Ú Ù Ú Ü
[*l
C1
To
SD Pł-ytka z kreatora. PcbDoc
C2
To
SD Pł-ytka z kreatora.PcbDoc
D1
To
SD Pł-ytka z kreatora.PcbDoc
D2
To
UJ) Pł-ytka z kreatora.PcbDoc
LED1
To
8 $ Pł-ytka z kreatora.PcbDoc
LED2
To
SD Pł-ytka z kreatora.PcbDoc
Q1
To
SD Pł-ytka z kreatora.PcbDoc
Add
i l Q2
To
SD Płatka z kreatora.PcbDoc
0
Add
FU
To
SD Pł-ytka z kreatora.PcbDoc
0
Add
R2
To
SD Pł-ytka z kreatora.PcbDoc
0
Add
R4
To
SD Pł-ytka z kreatora.PcbDoc
0
Add
R5
To
SD Pł-ytka z kreatora.PcbDoc
0
Add
Ù Ú Ú Ú ü
R6
To
SD Pł-ytka z kreatora.PcbDoc
MASA
To
SD Pł-ytka z kreatora.PcbDoc
Add Nets(8)
0
Add
Validate Changes ] [ Execute Changes ] | Report Changes.
Rys. 4.145. Wygląd okna Engineering Change Order
Check
Done
122
4. Obsługa programu
Rys. 4.146. Umieszczanie elementów na planszy za pośrednictwem narzędzia Engineering Change Order W przypadku występowania błędów na tym etapie projektu musimy skorygować strukturę schematu ideowego, po czym ponownie możemy uruchomić synchronizator. Jeżeli w kolumnie Check nie jest wyświetlo ny żaden błąd, mamy większą pewność, że schemat nie jest obarczony błędami uniemożliwiającymi wykonanie płytki drukowanej.
R e p o rt P re v ie w
Rys. 4.147. Raport wygenerowany na podstawie dokonanych zmian w dokumencie
123
4.3. Edytor płytek drukowanych
m '
■ ■ ■
u R ' s
B B S! m
M
i 1
■■ ■
—————
————
— —— ——
—— ——
1 1 i # £
Uź. 1! h
R3 R1 LLU¿ Cl C2 Ul Ujl /i I ~~~— ^ rh r*! 1 ---T- * _* — -f1—- j-1-1 A-l
H
i SB
■
■
■ ■
L /U
U-1U
■ ■
iO,C>0 (
Rys. 4.148. Importowane obudowy elementów wraz z połączeniami ze schematu elektrycznego W przypadku braku błędów możemy nacisnąć przycisk Execute Changes, co spo woduje umieszczenie elementów na planszy, przy równoczesnym wyświetlaniu znaczników poprawności w kolumnie Done (rysunek 4.146). Istnieje także możliwość wygenerowania raportu podsumowującego wprowadzane zmiany przez przyciśnięcie przycisku Report Changes. Wygląd przykładowego ra portu pokazano na ry su n k u 4.147. Ostatecznie naciskamy przycisk Close i powra camy do dokumentu PCB. Po przejściu do dokumentu PCB widzimy, że synchronizator umieścił na planszy obudowy wszystkich elementów występujących na schemacie oraz cieniutkie linie, które są odpowiednikami połączeń, lecz nie należy ich mylić ze ścieżkami płyt ki drukowanej. Warto teraz zadać sobie pytanie, dlaczego elementy występujące na planszy nie znalazły się wewnątrz zadeklarowanego przez nas obrysu płytki. W ynika to z faktu, że do rozmieszczenia elementów służy specjalne narzędzie, któ re nazywa się Auto Placer. Aby uruchomić narzędzie do automatycznego rozmieszczania elementów na plan szy, należy wybrać z menu Tools>Auto Placement>Auto Placer..., jak pokazano na ry su n k u 4.149. Po wykonaniu powyższych czynności na ekranie zostanie wyświetlone okno Auto Place, przedstawione na ry su n k u 4.150. W oknie tym ustawiamy tryb pracy autplaTools Design Rule C h e c k ... R e s e t E rror M arkers Polyqon Planes
►
A u to Placem ent
►
A u to P la c e r... .
In te r a c tiv e Placem ent
►
S top A u to P la c ed S hove S e t S hove D e p th ... Place From F ile ...
Rys. 4.149. Sposób uruchomienia narzędzia Auto Placer
124
4. Obsługa programu
Rys. 4.150. Okno Auto Place służące do wyboru cera. M amy do wyboru dwa tryby: Cluster Placer i Statistical Placer. Pierwszy tryb opiera swoje działanie na rozmieszczaniu elementów na płytce względem istnieją cych połączeń i należy go stosować przy wykonywaniu płytek o małej liczbie pod zespołów. Drugi opiera się natomiast na metodzie najkrótszych ścieżek i używa do tego celu algorytmów statystycznych, które najlepiej dopasowują położenie elemen tów na płytce, gdy ich liczba przewyższa 100. Zaznaczenie opcji Quick Component Placement pozwala na szybkie, lecz niezbyt sensowne rozmieszczenie elementów na płytce, w związku z czym nie polecamy tego sposobu. Po zaakceptowaniu wyboru przyciskiem OK należy jeszcze zaznaczyć m yszką pro stokąt, w którym będziemy mogli obserwować działanie autoplacera. N a ry su n k u 4.151 widać ostateczny efekt jego pracy. Ze względu na stochastyczny charakter
t i i S i i t i M n a m IBBB
E
O
O
II
IIIU B b NIIIII IflB I I I JJB B III IB ' III llliiUBIi m IV SSUKillrasr: 31 m u IHIIR Sk S S I jBBiI IBIiBHH iiia n is ia a u !■■■■ HIIIUlKBBlLBI ■ w ik lin IIL!!iS
6 0 , 00
*0
*
Rys. 4.151. Rozmieszczenie elementów na płytce przy użyciu narzędzia Auto Placer
4.3. Edytor płytek drukowanych
125
Rys. 4.152. Procedura wyboru opcji Locked dla wskazanego komponentu zastosowanych algorytmów pracy autoplacera rozmieszczenie elementów na płytce może wyglądać nieco inaczej. Teraz powrócimy do rozmieszczenia elementów i nieco je poprawimy w stosunku do wersji zaproponowanej przez automat wbudowany w Protela. Zmianę położe nia elementów można zmienić ręcznie, chwytając myszką każdy element z osobna i przesuwając go w dowolne miejsce na płytce. Chcąc połączyć metodę automa tyczną z ręczną, można wybrane elementy poustawiać ręcznie i klikając na nich
Rys. 4.153. Manualnie rozmieszczone elementy na projektowanej płytce drukowanej
126
4. Obsługa programu
Rys. 4.154. Sposób uruchomienia autoroutera dwukrotnie myszką, zaznaczyć w wyświetlonym oknie opcję Locked, po czym po nownie uruchomić autoplacera, co spowoduje automatyczne rozmieszczenie tylko elementów bez atrybutu Locked (rysunek 4.152). Stosując wymienione metody, uzyskujemy pewien ład w rozmieszczeniu elementów na płytce, co widać na ry su n k u 4.153. Kolejną fazą realizacji projektu płytki dru kowanej jest wykonanie połączeń (ścieżek drukowanych) pomiędzy elementami. W celu utworzenia ścieżek drukowanych należy uruchomić specjalne narzędzie, które przeprowadzi ten proces automatycznie. Najlepiej wywołać je z menu Auto Route>All..., w wyniku czego otworzy się okno Situs Routing Strategies, pokazane na ry sunku 4.155. W oknie tym, dla projektowanej przez nas płytki wybieramy Default 2 Layer Board, po czym naciskamy Route All. Po wykonaniu tej czynności autorouter rozpocznie pracę. Czas wykonywania po łączeń jest zależny od wielu czynników, takich jak: wydajność komputera, gęstość upakowania elementów, wymiary płytki, sposób rozmieszczenia elementów na płyt ce, a także zadeklarowane szerokości ścieżek i odstępy między nimi. Po zakończe niu działania autoroutera projektowana płytka wygląda jak na ry su n k u 4.156. S it u s R o u tin g S trategie s Strategy
No Warnings
Availahle Rnutng Strategies Name
Description
Cleanup
Default cleanup strategy
Default 2 Layei Board
Default stra:egy for routing two-layer boards
Default 2 Layei W ith Edge Connectors
Default stra:egy for two-layer boards with edge connectors
Default Multi Layer Board
Default stra:egy for routing multilayer boards
Via Miser
Strategy for routing multilayer boards with aggressive via minimization
Add
Remove
Edit
Routing R ules..
Rys. 4.155. Okno Situs Routing Strategies
Duplicate
EH Lock All Pre-routes
Route All
Cancel
127
4.3. Edytor płytek drukowanych
* ---------------------------------- 6 0 , 0 0
----------------------------------- **
Rys. 4.156. Wygląd płytki wraz z zaprojektowanymi ścieżkami drukowanymi Ponadto po zakończeniu działania autoroutera na ekranie jest wyświetlany panel Messages. Znajdują się w nim informacje o tym, czy automatyczne prowadzenie ścieżek zostało zakończone sukcesem, jest wyświetlana liczba wykonanych połą czeń, a w przypadku niewykonania wyświetlana jest liczba połączeń pozostałych do końca. W yświetlany jest także czas realizacji zadania przez autorouter. Z przy kładowego raportu wiemy, że cały proces łączenia przebiegł poprawnie i zajęło to zaledwie 2 sekundy (rysunek 4.157). N a planszy edytora schematów łatwo zauważyć, że niektóre ścieżki mają kolor niebieski, a niektóre czerwony. Ich kolor nie zależy od rodzaju połączeń, lecz od tego, na której stronie płytki drukowanej znajdują się ścieżki. Kolor czerwony jest domyślnie przyporządkowany warstwie górnej (elementów), a niebieski dolnej (lu towania). Nasuwa się pytanie: czy to nie jest przesada, aby dla tak prostego urzą dzenia tworzyć płytkę, na której ścieżki przebiegają na dwóch warstwach?
Class
£ £ £ £
Document
Situs E v... P ły tk a z kreat..
Sour...
Message
Time
D ate
No.
Situs
Starting Layer Patterns
06:20:47 AM
2005-11-07
7
R outing... P ły tk a z kreat.. Situs
Calculating Board Density
06:20:47 AM
2005-11-07
8
Situs E v... P ły tk a z kreat..
Completed Layer Patterns in 0 Seconds
06:20:48 AM
2005-11-07
9
Situs
Starting Main
06:20:48 AM
2005-11-07
10
S R outing... P ły tk a z kreat.. Situs
16 of 22 connections routed (72,73%) in 1 Second
06:20:48 AM
2005-11-07
11
£ £
Situs
Completed Main in 1 Second
06:20:49 AM
2005-11-07
12
Situs
Starting Completion
06:20:49 AM
2005-11-07
13
Situs E v... P ły tk a z kreat.. Situs
Completed Completion in 0 Seconds
06:20:49 AM
2005-11-07
14
Situs E v... P ły tk a z kreat..
Starting Straighten
06:20:49 AM
2005-11-07
15
R outing... P ły tk a z kreat.. Situs
22 of 22 connections routed (100,00% ) in 2 Seconds
06:20:49 AM
2005-11-07
16
Situs E v... P ły tk a z kreat..
Completed Straighten in 0 Seconds
06:20:49 AM
2005-11-07
17
22 of 22 connections routed (100,00% ) in 2 Seconds
06:20:49 AM
2 005-11-07
CO
Situs E v... P ły tk a z kreat.. Situs E v... P ły tk a z kreat..
touting finished with 0 contentions(s). Failed to co... k 06:20:49 AM
2 005-11-07
CD
£ £ £
Situs E v... P ły tk a z kreat.. Situs
f 7 f f i r r y â w i rüflrruPi
Situs
Situs
dJ
5
Rys. 4.157. Panel Messages z wyświetlonym raportem odnośnie do wykonanych połączeń na płytce
4. Obsługa programu
128
Tools
"r'*
Design Rule Check.,. Reset Error Markę rs Polygon Planes
►
Auto P[acement
►
Un-Route
►
Densitjż Map FPGA Signal Manager
Ali
K
Net Room
Rys. 4.158. Procedura wyboru narzędzia do usuwania ścieżek z płytki drukowanej
Rys. 4.159. Procedura uruchomienia narzędzia odpowiedzialnego za definiowanie reguł projektowania płytki drukowanej
Oczywiście, że tak! Spróbujmy zatem usunąć wykonane ścieżki. Możemy to zro bić na kilka sposobów. Pierwszy z nich polega na wyborze z paska narzędziowego opcji Undo, *) co spowoduje usunięcie skutków ostatnio wykonanego polecenia. M ożna też do tego celu wykorzystać specjalistyczne narzędzie służące do usuwania ścieżek. Aby je uruchomić, wybieramy w menu opcje Tools>Un-Route All, w wyni ku czego zostają usunięte wszystkie ścieżki na płytce drukowanej (rysunek 4.158). Wracamy zatem do punktu wyjścia, czyli do płytki pozbawionej połączeń, jak to wcześniej pokazano na rysunku 4.153. Teraz zadeklarujemy wykonanie jednostronnej płytki drukowanej. Do wyboru mamy dwie warstwy płytki: górną, czyli tę, gdzie będą znajdować się elementy, lub też dolną, gdzie będziemy lutować elementy do płytki. Wykonamy standardową płytkę drukowaną, na której ścieżki będą biegły po stronie lutowania. W tym celu musimy zmienić domyślne reguły programu. Możemy tego dokonać na dwa sposo by, pierwszy z nich polega na wybraniu z menu Design>Rules..., w efekcie otwiera się okno pokazane na ry su n k u 4.160. Druga metoda pozwala co prawda otworzyć to samo okno, jednak procedura jego wywołania jest nieco inna. Chcąc skorzystać z tej metody, najpierw uruchamiamy autorouter, a po wyświetleniu okna Situs Routing Strategies, przedstawionego na rysunku 4.155, naciskamy w nim przycisk Routing Rules... Obojętnie, z której meto dy skorzystamy, zostanie otwarte okno PCB Rules and Constraints Editor, w którym w lewej części odszukujemy Routing, po czym wybieramy w nim opcję Routing Layers i w prawym oknie w dziale Constraints wyłączamy tworzenie ścieżek na górnej war stwie płytki drukowanej poprzez wybór Not Used na warstwie Top Layer, jak pokazano to na rysunku 4.160. Na końcu naciskamy przycisk Close. Po wykonaniu powyższych czynności należy ponownie uruchomić autorouter. Po zakończeniu jego pracy widać, że rozmieszczanie połączeń przy tej metodzie trwało zdecydowanie dłużej, bo aż 8 sekund. Wynika z tego, że nałożenie dodatkowych ograniczeń (np. zmniejszenie liczby warstw) powoduje znaczne wydłużenie cza su projektowania płytki drukowanej. Jak widać, po zakończeniu pracy autoroutera wszystkie ścieżki mają kolor niebieski, co oznacza, że zaprojektowana płytka jest jednostronna (rysunek 4.161). W ten sposób zakończyliśmy projektowanie płytki dla układu, którego schemat elektryczny pokazano na rysunku 4.12.
129
4.3. Edytor płytek drukowanych
Rys. 4.160. Procedura wyeliminowania tworzenia ścieżek na górnej warstwie płytki
^
6 0 ,0 0
Cmm)
^
Rys. 4.161. Wygląd jednostronnej płytki 4.3.5.2.
Projekt płytki z ręcznym obrysem obrzeża płytki Zaczynamy od otwarcia nowego dokumentu PCB. Następnie konfigurujemy para metry planszy PCB, najlepiej zmieniając jednostki na metryczne, aby było łatwiej odwzorować szacunkowy rozmiar płytki. Warto też dopasować odpowiednio siatkę i po wykonaniu tych czynności możemy zabrać się do konkretów. N a samym początku musimy narysować obrzeże płytki. Chcąc zachować standardy projektowania układów PCB, musimy pamiętać, aby obrys ten znalazł się na war-
130
4. Obsługa programu
\ Top Layer
ottom Layer/ Mechanical 1 / Top Oyerlay / Keep-Clul Lagier /¡MulL-Layer /
Rys. 4.162. Lista aktywnych warstw w nowym dokumencie PCB stwie M echanical 4. Jeśli przyjrzysz się uważnie warstwom programu, zauważysz z pewnością, że taka warstwa nie istnieje (rysunek 4.162). Pierwsza czynność, jaką będziemy musieli wykonać, to uruchomienie menedże ra warstw modułu PCB. W tym celu wybieramy z menu Design>Board Layers & Colors... (rysunek 4.163) i po chwili na ekranie pojawia się okno Board Layers and Colors, przedstawione na ry su n k u 4.164. W oknie tym musimy odszukać dział M echanical Layers (M) i włączyć warstwę M echanical 4, jednak domyślnie widoczna jest tylko warstwa M echanical 1, w związku z czym wyświetlamy nieużywane warstwy Mechanical poprzez odzna czenie opcji: Only show enabled mechanical Layers, a następnie aktywujemy inte resującą nas warstwę przez zaznaczenie opcji Enable i Show. Ostatecznie zatwier dzamy zmiany przyciskiem OK. Po wykonaniu powyższych czynności na liście dostępnych warstw znaleźć już m oż na dodaną przed chwilą warstwę M echanical 4 (rysunek 4.165). Kolejnym krokiem będzie teraz narysowanie za pomocą narzędzia Place Line ob rysu płytki drukowanej (jej rzeczywistego kształtu) na warstwie M echanical 4 (ry sunek 4.166). Następnie rysujemy obrys tej części płytki, na której będą umieszczane elementy. Obrys ten wykonujemy tym samym narzędziem, ale na warstwie Keep Out Layer. N a ry su n k u 4.167 przedstawiono proponowany wygląd płytki. Podczas ręcznego tworzenia obrysu płytki drukowanej powierzchnia, na której będą umieszczane elementy, musi być mniejsza od rzeczywistego rozmiaru płytki. Każdy zaprojektowany obrys płytki można swobodnie zmodyfikować. Aby tego dokonać, należy zrobić kolejne kroki: najpierw zaznaczamy linię, którą chcemy zmodyfikować, następnie kierujemy kursor myszy nad jeden z uchwytów linii, na ciskamy lewy przycisk myszy i przesuwamy linię w nowe miejsce, czynność tę możemy powtórzyć dla różnych odcinków linii, uzyskując ostateczny rezultat. Po wprowadzeniu stosownych zmian w rozmiarze oraz kształcie płytki, jej wygląd przedstawiono na ry su n k u 4.169. Design |________________________________________ Update Schematics in Pierwszy projekt.PRJPCB Import Changes From F'ierwszy projekt.PRJPCB Layer Stack Manager... Board Lavers & Colors, ■, , Rooms
L
--------- — t?-------------------►
Classes...
Rys. 4.163. Sposób uruchomienia menedżera warstw
4.3. Edytor płytek drukowanych
131
Board Layers and Colors Signal Layers (S)
1Color
1Show 1
T op Layer
0
Bottom Layer
-
0 Only show layers in layer stack
Internal Planes [P]
| Color
| Show]
Mechanical Layers(M)
Color
Show Enable
Single Layer Mode
Linked To Sheet
Mechanical 1
*
'
Mechanical 2
□
□
□
□
Mechanical 3
□
□
□
□
Mechanical 4
0
*
□
□
a
I jjDnlii show enabled mechanical Lagers
0 Only show planes in layer stack
Layer Pairs.. Mask Layers (A)
Color
Show]
Other Layers (0)
Color
I Show]
System Colors (Y)
I Color
I Show I
T op Paste
□
Drill Guide
□
Connections and From T os
-
Bottom Paste
□
Keep-Out Layer
*
DRC Error Markers
*
Top Solder
□
Drill Drawing
□
Selections
Bottom Solder
□
Multi-Layer
*
Visible Grid 1
LJ
Visible Grid 2
*
Pad Holes
*
Via Holes
*
Silkscreen Layers (K)
Color
Show I
Top Overlay Bottom Overlay
Highlight Color
* ]
Board Line Color Board Area Color Sheet Line Color Sheet Area Color Workspace Start Color Selected On
Selected Off
Default Color Set
Classic Color Set
Rys. 4.164. Włączenie warstwy Mechanical 4 \ Top Layer /¡Bottom Layer ^ Mechanical 1 /¡Mechanical 4 ^ Top Overlay ^ Keep-Out Layer /¡Multi-Layer /
Rys. 4.165. Lista warstw po dodaniu warstwy Mechanical 4 Dalsze kroki postępowania są identyczne z tymi, które opisaliśmy podczas two rzenia płytki z wykorzystaniem kreatora, tzn. w pierwszej kolejności wywołujemy narzędzie Import Changes From..., następnie pozycjonujemy elementy na płytce
Rys. 4.166. Sposób wyboru narzędzia Place Line
Rys. 4.167. Przykładowo odręcznie wykonany obrys płytki drukowanej
132
4. Obsługa programu
a)
b)
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■
■ ■ ■ ■ !!■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ « ■ ■ ■
c)
d)
e)
Rys. 4.168. Sposób zmiany kształtu obrysu płytki przy użyciu autoplacera lub ręcznie i ostatecznie tworzymy ścieżki, wykorzystując możliwości autoroutera. Efekt końcowy widać na ry su n k u 4.170. 4.3.5.3.
Projektowanie płytki bez użycia schem atu ideowego z ręcznym trasowaniem ścieżek W ygoda automatycznego projektowania płytek drukowanych powoduje, że stosun kowo rzadko korzysta się w praktyce z projektowania ręcznego. Jednak nawet naj lepszy autorouter nie jest doskonały, w związku z czym mogą zdarzyć się sytuacje, kiedy użytkownik musi skorzystać z narzędzi do ręcznego projektowania. Podobnie jak w poprzednim przypadku, zaczynamy od otwarcia nowego dokumen tu PCB, po czym rysujemy obrys płytki poznanymi wcześniej metodami, uzyskując w ten sposób efekt zbliżony do przedstawionego na rysunku 4.169. Po wykonaniu obrysów, przystępujemy do ręcznego rozmieszczania elementów wewnątrz obrysu znajdującego się na warstwie Keep Out Layer. Dokonać tego możemy w programie Protel na kilka sposobów, pierwszy z nich po lega na aktywowaniu panelu Libraries, z którego wybieramy w analogiczny sposób, jak miało to miejsce w pakiecie Schematic, interesujący nas element. Ciekawostką jest, że panel ten może pracować w dwóch trybach wyświetlania elementów.
■
Ti
Rys. 4.169. Ostateczny wygląd płytki po zmianie jej rozmiaru i kształtu
4.3. Edytor płytek drukowanych
133
Rys. 4.170. Ostateczny wygląd płytki o ręcznie definiowanym kształcie Pierwszy pozwala na wybór obudów poprzez wskazanie konkretnego elementu, do którego jest ona przypisana. Drugi natom iast polega na wyborze bezpośrednio kon kretnej obudowy. Interesujący nas tryb wybieramy przez wskazanie myszką opcji Component lub Footprints znajdującej się w panelu Libraries (rysunek 4.171).
Rys. 4.171. Wybór elementów za pomocą panelu Libraries
134
4. Obsługa programu
D ruga możliwość umieszczania obudów elementów na planszy polega na wyborze z menu Place>Component... (rysunek 4.172). Po wywołaniu tej opcji na ekranie pojawi się okno Place Component, za pomocą którego będziemy umieszczać elementy na planszy (rysunek 4.173). Odszukujemy w tym oknie przycisk Browse i ... I. naciskamy go myszką, po czym na ekranie wyświetlone zostaje kolejne okno Browse Libraries, za pomocą którego m ożemy podejrzeć zawartość danej biblioteki, a naciskając przycisk OK, umiesz czamy daną obudowę na planszy (rysunek 4.174). Po wstawieniu wszystkich niezbędnych elementów, przykładowy wygląd naszej planszy jest taki jak na ry su n k u 4.175. Zapewne zauważyłeś, że elementy umieszczone na płytce praktycz nie niczym nie odbiegają od elementów, które ułożyliśmy na płyt kach projektowanych innymi metodami (co opisałem w poprzed nich rozdziałach książki), jednak gdy dokładniej się im przyjrzymy, to zauważymy, że pomiędzy elementami nie m a tzw. sieci połączeń. Czynność polegającą na ręcznym dodaniu sieci połączeń opiszemy w kolejnym kroku projektowania płytki. Przed rozpoczęciem tworzenia sieci połączeń warto dodatkowo wprowadzić do schematu ideowego pomocnicze oznaczenia, będące numerami przewodów skupia jących się wokół danego węzła, otrzymując efekt pokazany na ry su n k u 4.176.
Dodatkowe oznaczenia przewodów nie muszą koniecznie mieć cha rakteru numerycznego, mogą to również być oznaczenia słowne lub inne. Ich zadaniem jest tylko poinformowanie projektanta, jakie ele menty skupiają się wokół danego węzła.
Rys. 4.172. Procedura wyboru narzędzia Component z menu Place
Rys. 4.173. Wygląd okna Place Component
4.3. Edytor płytek drukowanych
135
Rys. 4.174. Sposób umieszczania obudów na planszy za pomocą okna Browse Libraries
Rys. 4.175. Przykładowe rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej
Jeżeli udało nam się już poprawnie oznaczyć schemat elektryczny, możemy swo bodnie przejść do tworzenia sieci połączeń, wywołując edytor połączeń poprzez wybranie z menu Design>Netlist>Edit Nets... (rysunek 4.177).
136
4. Obsługa programu
Des gn Update Schematics in Pierwszy projekt.PRJPCB Import Changes From Pierwszy projekt.PRJPCB Rules... Rule Wizard. . Board Shape
►
Netlist
►
Layer Stack Manager... Board Layers &. Colors...
Edit Nets.,.K Clean All Net?...
L
Rooms
Clean Single Nets... ►
Classes...
Rys. 4.177. Sposób uruchomienia narzędzia do tworzenia sieci połączeń Po chwili na ekranie pojawi się okno Netlist Manager, za pomocą którego będziemy tworzyć sieć połączonych ze sobą komponentów. Okno jest podzielone na trzy czę ści: N et Classes, N et in Class oraz Pins in Net. Nas interesuje na tym etapie tylko środkowe. Będziemy w nim dodawać połączenia występujące na schemacie i przy pisywać im poszczególne wyprowadzenia danych elementów (rysunek 4.178). Aby dodać połączenie, należy nacisnąć przycisk A dd znajdujący się w środkowej części okna, po czym zostanie otwarte kolejne okno Edit Net, w którym będziemy przypisywać danemu połączeniu wyprowadzenia danych lementów, okno to widać na ry su n k u 4.179. W pierwszej kolejności w oknie tym wpisujemy w polu Net Name nazwę dane go połączenia (w naszym przypadku będzie to: 1), następnie za pomocą przycisku I przypisujemy wybrane wyprowadzenia elementów danemu numerowi połączenia, przenosząc je z lewego okna Pin in other Nets do prawego Pins in Net i uzyskując w ten sposób listę elementów przypisanych do danego połączenia. Jeżeli pomyłkowo
Rys. 4.178. Wygląd okna menedżera połączeń
4.3. Edytor płytek drukowanych
137
Rys. 4.179. Wygląd okna edycji połączeń przypiszemy jakieś wyprowadzenie elementu nieodpowiedniemu połączeniu, wów czas przyciskiem < możemy je odwołać, przenosząc z powrotem na lewą stronę. Jeżeli zatwierdzimy wszystkie wyprowadzenia przypisane danemu połączeniu, na ciskamy przycisk OK, po czym powracamy do poprzedniego okna Netlist Manager (rysunek 4.180). Jeżeli w tym momencie zamkniemy okno Netlist Manager, wówczas zauważymy, że na płytce drukowanej powstała pierwsza sieć połączeń (rysunek 4.181).
Rys. 4.180. Wygląd okna Netlist Manager po stworzeniu pierwszego połączenia
138
4. Obsługa programu
Rys. 4.181. Pierwsza sieć połączeń utworzona za pomocą menedżera połączeń W analogiczny sposób powinniśmy wykonać pozostałe połączenia, uzyskując w ten sposób osiem utworzonych połączeń (rysunek 4.182). Po wykonaniu opisanych czynności wygląd projektowanej przez nas płytki powi nien przedstawiać się tak jak na ry su n k u 4.183. W tym momencie wygląd płytki przypomina nam sytuację z etapu projektowania z wykorzystaniem narzędzi automatycznych. Jednak skupimy się teraz na tym, aby ścieżki poprowadzić ręcznie za pomocą myszki. Zacznijmy więc od wyboru najprost szych tras prowadzenia ścieżek; w naszym przypadku będzie to połączenie ze sobą wyprowadzeń sześciu rezystorów ^ 1 -^ 6 , co łatwo zauważyć na rysunku 4.184. Pamiętając zasadę (z poprzednich metod projektowania płytki) o prowadzeniu ście żek tylko na jednej warstwie laminatu płytki, wybieramy do tego celu ręcznie dolną warstwę, wskazując myszką na liście zakładek Bottom Layer (rysunek 4.185). Skoro mamy ju ż wybraną warstwę do prowadzenia ścieżek, możemy przystą pić do dzieła. W pierwszej kolejności wybieramy z paska narzędziowego opcję: Interactively Route Connection ||j^ | (jak zapewne Czytelnik zdążył zauważyć, jest to to samo narzędzie, które wykorzystywaliśmy do wykonania obrysu płytki dru kowanej). Następnie kierujemy kursor myszki na pierwsze pole lutownicze wybra nego elementu (po chwili wokół niego zostanie wyświetlona obwiednia), po czym jednokrotnie naciskamy lewy przycisk myszki i prowadzimy ścieżkę do sąsiedniego N e tlist Manager
All Nets
[
EdiL.
1 2 3 4 5 6 7
][
Add
][
Delete
|
[
LED2-1 Q2-3 RG-2
Edit
fif ^ei Rys. 4.182. Okno menedżera połączeń po zdefiniowaniu wszystkich połączeń
139
4.3. Edytor płytek drukowanych
Rys. 4.183. Wygląd projektowanej płytki drukowanej po zdefiniowaniu kompletnej sieci połączeń
Rys. 4.184. Widok sześciu rezystorów przeznaczonych do połączenia
wyprowadzenia. Gdy ponownie wyświetli się obwiednia, naciskamy lewy przycisk myszki, na skutek czego powstaje pierwsza ścieżka na projektowanej przez nas płytce (rysunek 4.186). Łączenie ze sobą elem entów za pośrednictw em prostej ścieżki mamy już za sobą, jednak w iększość ścieżek na płytkach drukow anych ma tzw. zakręty, aby połączyć ze sobą dane pola lutow nicze elementów. Przykładowo, takim i elem en tami na naszej płytce drukowanej m ogą być rezystor R2 oraz kondensator C1 (ry su n ek 4.187). Co prawda ścieżkę prowadzimy w analogiczny sposób, jak miało to miejsce wcze śniej, jednak robimy to etapami, a po każdym narysowaniu prostego odcinka ścieżki naciskamy jednokrotnie lewym przyciskiem myszki, uzyskując efekt końcowy po kazany na ry su n k u 4.188c. Pozostałe ścieżki prowadzimy w podobny sposób, aż do uzyskania efektu, który przedstawiono na ry su n k u 4.189. Ręczne prowadzenie ścieżek może powodować większą ilość błę dów w strukturze połączeń niż w przypadku stosowania narzędzi automatycznych. Dużym problemem może być tzw. unikanie niepo trzebnych skrzyżowań ścieżek. W tej kwestii bardzo pomocna może okazać się technika prowadzenia ścieżek pod samymi elementami. a)
b)
■■■El E issl
\ Top Laygr ^ Bottom Layer / Mechanical 1 / Rys. 4.185. Wybór warstwy Bottom Layer
HI
c)
is ie s
!H I
BBS
IS11HHI
B E B śB i ■BBSS ■ IV II
niurife
Rys. 4.186. Procedura ręcznego prowadzenia ścieżek
140
4. Obsługa programu
a)
b) l i r a i
i i K
urn
m H ■
i m
n
ii
I lillB l » ■ ■ I I
E R
■
Rys. 4.187. Elementy R2 oraz C1 przeznaczone do połączenia
15 IE I
■ 1! !■ E R
FW 1I h = h ll ■■
c)
mmui ::k w
■ ■ ■ III iiiy j ■
i i i
mm
iii
■ b i |B
!
■n
n s ■SI ■i a r a ii ■ I b h ll ■mmi
II IS □ e : llla liltl
E R ii
□
mm
nsss
■1 BPPV ■ ibK ii i : ■IIIHII E] ■Uaiiin
Rys. 4.188. Procedura prowadzenia zagiętych ścieżek
Rys. 4.189. Wygląd ręcznie zaprojektowanej płytki drukowanej 4.3.6.
Modyfikacje i poprawa wyglądu płytki Ze względów estetycznych ważne jest, aby opisy elementów znajdujących się na płytce drukowanej miały taką samą orientację i znajdowały się na tej samej wyso kości względem siebie. Uwaga ta dotyczy również elementów.
4.3.6.1.
Oznaczenia elem entów i dodatkowe opisy Zacznijmy od poprawnego ułożenia oznaczeń elementów; edycja przebiega podobnie jak w edytorze schematów. Wystarczy wskazać i przytrzymać dany opis myszką i przesu nąć go w dowolne miejsce lub też obrócić o kąt 90o, naciskając klawisz spacji. Bardziej zaawansowane możliwości edycji oznaczeń elementów mamy w oknie Designator, któ re wywołujemy dwukrotnym kliknięciem myszki na danym oznaczeniu. W oknie tym możemy ustalić dowolny kąt położenia danego oznaczenia, wpisując od powiednią wartość w polu Rotation, oznaczenie możemy także ukryć lub wyświetlić w postaci odbicia lustrzanego poprzez zaznaczenie opcji Hide lub Mirror. Dodatkowo możemy wprowadzić autopozycjonowanie oznaczenia względem elementu, rozwija jąc listę Autoposition i dokonując odpowiedniego wyboru (rysunek 4.190).
4.3. Edytor p łytek drukowanych
141
Rys. 4.190. Możliwości dokonania edycji oznaczeń elementów w oknie Designator Jak uważni Czytelnicy zauważyli, podczas definiowania rozmiarów płytki najpierw zadeklarowaliśmy jej fizyczne obrzeże, a następnie wewnętrznym obrysem, wy konanym na warstwie Keep Out Layer, ograniczyliśmy miejsce wykorzystywane do rozmieszczania elementów. Stało się tak, ponieważ większość płytek musi mieć otwory służące do mocowania ich do szkieletu urządzenia lub obudowy. Zdarza się też, że na płytce umieszczamy logo firmowe, numer seryjny, czasami nazwę charak teryzującą dane urządzenie, co pokazano na ry su n k u 4.191.
Rys. 4.191. Przykłady logo firm umieszczonych na płytkach
Jak zapewne Czytelnik zauważył, na rysunku 4.191 logo firmy m oże być umieszczone na pustym obszarze płytki, a w specjalnych procesach produkcyjnych może być nawet nałożone na ścieżkach. 4.3.6.2.
Otwory montażowe i linie wymiarowe Spróbujmy zatem wzbogacić naszą płytkę o pewne dodatki, powinny być one umieszczone na warstwach M echanical 3 lub M echanical 4. W celu wyboru jed-
142
4. Obsługa programu
Ê3
w\
^
M v; ^ ïï
V v
n
'-*mv
VHK ÎÏÏ
v r Rys. 4.192. Fragment płytki wraz z otworem montażowym
Rys. 4.193. Zestaw narzędzi do wymiarowania płytek
nej z nich klikamy m yszką w dolnej części okna edytora PCB. M oże się jednak okazać, że warstwy te nie są domyślnie wyświetlone, wówczas trzeba je ręcznie aktywować w ten sam sposób, jak było to opisane podczas ręcznego trasowania obrysu płytki.
m
Wybieramy teraz z paska narzędziowego Utilities opcję Place Full Circle Arc po czym pomiędzy linią stanowiącą brzeg płytki a linią będącą granicą w rozmiesz czaniu elementów na płytce rysujemy otwory w czterech narożnikach. Efekt końco wy przedstawiono na ry su n k u 4.192. Płytkę oraz jej fragmenty możemy także zwymiarować, używając do tego celu narzędzia Place Standard Dimension ^ wprost z paska narzędziowego Utilities z działu UtilityTools. Narzędzie to pozwala na narysowanie standardowej (prostej) linii wymiarowej. W przypadkach, gdy nasze oczekiwania przekraczają możliwości stosowania prostej linii wymiarowej, możemy skorzystać z działu Place Dimension
Rys. 4.194. Wygląd płytki po dodaniu linii wymiarowych oraz otworów montażowych
4.3. Edytor płytek drukowanych
143
umieszczonego na tym samym pasku, w którym kryje się o wiele więcej narzędzi do tego celu (rysunek 4.193). Po narysowaniu wszystkich otworów oraz zwymiarowaniu płytki wygląda ona tak, jak przedstawiono na ry su n k u 4.194. 4.3.6.3.
Zasilanie układu M ogłoby się wydawać, że prace związane z projektow aniem naszej płytki zostały ju ż zakończone, jednak nie możemy zapomnieć, że jeszcze trzeba do układu dołą czyć zasilanie. Często oprócz zasilania musimy do płytki jeszcze doprowadzić za ciski sygnału wejściowego i wyjściowego. W naszym układzie sygnałem w ejścio wym będzie samo zasilanie, a wyjście to po prostu dwie diody LED. Omówimy teraz kilka technik pozw alających na doprowadzenie zasilania do płytki. Pierwsza z nich mogłaby polegać na zwyczajnym przylutowaniu do płytki dwóch przewodów zasilających, jednak metoda ta jest dosyć prymitywna i nie będzie m y jej stosować. Jedna z najprostszych, a zarazem skutecznych metod, będzie polegała na dodaniu do płytki specjalnych pól lutowniczych, do których zostaną doprowadzone przewody zasilające. W tym celu z paska narzędziowego Wiring wywołujemy Place Pad | (°) |, po czym wybieramy warstwę, na której m ają być one umieszczone (niech będzie to warstwa, gdzie znajdują się ścieżki), czyli Bottom Layer, i umieszczamy dwa takie elementy gdzieś w wolnym obszarze płytki, jak pokazano na ry su n k u 4.195.
Narzędzie do umieszczania pól lutowniczych na płytce można także wywołać z menu Place>Pad.
Po naniesieniu pól lutowniczych spróbujemy je teraz skonfigurować, tzn. przypisze my im numer ścieżki, do jakiej m ają być podłączone. W tym celu klikamy dwukrot nie na jednym z nich, po czym na ekranie zostaje wywołane okno Pad i w polu Net wybieramy numer połączenia zgodnie z zadanymi numerami z rysunku 4.176. Ponadto w oknie tym możemy przypisać wielkość otworu w polu lutowniczym, a także jego kształt oraz rozmiar. Po dopasowaniu rozmiaru i kształtu pola lutowni czego można płytkę wzbogacić, dodając opis z informacjami o jego przeznaczeniu (rysunek 4.196).
Rys. 4.195. Fragment płytki z dodanymi polami lutowniczymi
144
4. Obsługa programu
Rys. 4.196. Okno wtaściwości pola lutowniczego Do zacisków dodajemy opis, wybierając z paska narzędziowego Wiring opcję Place String ^
, po czym umieszczamy napis w odpowiednim miejscu płytki; jej wy-
gląd przedstawiono na ry su n k u 4.197.
Rys. 4.197. Fragment płytki po umieszczeniu napisu
Rys. 4.198. Okno wtaściwości tekstu wyświetlanego na płytce
4.3. Edytor płytek drukowanych
145
Rys. 4.199. Wygląd końcowy płytki po dodaniu pól lutowniczych wraz z ich opisem N a pewno nie interesuje nas napis „String”, niezadowalająca jest także jego po czątkowa wielkość, dlatego też w celu dokonania stosownych zmian klikamy go dwukrotnie myszką, uruchamiając jednocześnie okno String, w którym dokonamy stosownych zmian. W polu Text wpiszemy interesujący nas opis. Za pomocą zmia ny parametru Height możemy zmienić wielkość tekstu. Rotation z kolei jest odpo wiedzialne za zmianę kąta wyświetlenia tekstu na płytce (rysunek 4.198). N a koniec musimy tylko poprowadzić niezbędne ścieżki, zgodnie z widniejącymi połą czeniami (Net), uzyskując w ten sposób efekt końcowy, pokazany na rysunku 4.199. Należy pamiętać, że zamiast umieszczania na płytce pól lutowniczych do przytwierdzenia przewodów zasilających, można np. posłużyć się listwą zaciskową czy złączem krawędziowym. Nie będziemy już tych czynności opisywać szczegółowo, każdy Czytelnik z pewno ścią poradzi sobie z umieszczeniem na płytce dodatkowego elementu (obudowy) i prawidłowym podłączeniem go z całym układem. 4.3.6.4.
Zmiana domyślnych obudów elementów Kolejna czynność będzie polegała na zmianie domyślnej obudowy danego elemen tu. Okazuje się czasem, że proponowana przez program obudowa nie odpowiada naszym oczekiwaniom lub po prostu chcemy ją zamienić na inny model (o innych rozmiarach, innym rozstawieniu nóżek lub o innym sposobie montażu). D la przykładu spróbujmy wymienić obudowy kilku elementów na naszej płytce dru kowanej. W pierwszej kolejności przeprowadzimy to na obudowach diod prostow niczych D1 i D2. W tym celu wyszukujemy na płytce jeden z obiektów, a następnie dwukrotnie klikamy go myszką, co spowoduje otwarcie okna o nazwie Component, wyświetlającego właściwości danego elementu (rysunek. 4.200).
146
4. Obsługa programu
Rys. 4.200. Okno właściwości danego elementu W oknie tym odszukujemy dział Footprint, w którym naciskamy przycisk wyboru nowej obudowy z dowolnej biblioteki (rysunek 4.200).
w celu
Po wykonaniu powyższej czynności w oknie Browse Libraries wybieramy nową obudowę dla naszej diody, w naszym przypadku najlepsza będzie DIODE-0.4, po czym naciskamy OK (rysunek 4.201). Zmiany powinny zostać automatycznie wprowadzone na płytkę. W analogiczny sposób postępujemy z kilkoma innymi ele-
Rys. 4.201. Okno wyboru nowej obudowy elementu
4.3. Edytor płytek drukowanych
147
Rys. 4.202. Wygląd płytki po wprowadzeniu zmian kilku obudów elementów mentami: tranzystorom Q1, Q2 zmieniamy obudowy na BCY-W3/H.8 oraz diodom LED na LED-1. Po wykonaniu wszystkich wymienionych czynności wygląd naszej płytki powinien być taki, jak na ry su n k u 4.202. N a tym etapie możemy stwierdzić, że zakończyliśmy prace związane z tworzeniem naszej pierwszej płytki drukowanej. Umieszczone mamy wszystkie elementy, które są ze sobą połączone w odpowiedni sposób, a także organizacja elementów, po łączeń oraz różnych innych dodatków płytki jest prawidłowa. Przedstawimy teraz kilka kwestii związanych również z tworzeniem płytek drukowanych, lecz niedotyczących już naszego układu. 4.3.7.
Dodatki i modyfikacje W tym rozdziale zajmiemy się zastosowaniem kilku przydatnych narzędzi, które niejednokrotnie stosuje się podczas tworzenia płytek.
4.3.7.1.
Przelotki Przelotki stosujemy, kiedy chcemy podczas projektowania przejść ścieżką z jednej na drugą warstwę płytki. Do tego celu w Protelu wykorzystuje się narzędzie Place Via (“)■ znajdujące się na pasku narzędziowym Wiring. Umieszczenie na planszy przelotki nie powinno nikomu sprawić większego problemu, robi się to niemalże w identyczny sposób jak w przypadku pól lutowniczych. Gdy już taki element zo stanie umieszczony na planszy, można go kliknąć dwa razy przyciskiem myszki, aby wejść do ustawień przelotki, (rysunek 4.203). Pola Hole Size i Diameter określają kolejno rozmiar otworu i pola lutowniczego przelotki. W dziale Properties znajdujemy dwie bardzo ważne opcje Start i End Layer, które pozwalają określić, jakie warstwy będzie łączyć ze sobą dana przelot-
148
4. Obsługa programu
Rys. 4.203. Okno ustawień przelotki a)
Rys. 4.204. Przykłady zastosowania przelotek ka. W przypadku stosowania płytek dwuwarstwowych należy wybrać oczywiście w jednym polu Top Layer, a w drugim Bottom Layer (rysunek 4.203). 4.3.7.2.
Pola m askujące Czasami zdarza się, że podczas projektowania płytek drukowanych zachodzi potrzeba zastosowania na powierzchni, gdzie biegną ścieżki, specjalnych obszarów pokrytych miedzią (niewytrawionych). Niekiedy wykorzystuje się je do prowadzenia masy na płytce. Można je zobaczyć na przykładowej płytce (rysunek 4.205). Aby w procesie produkcji płytki takie obszary powstały, muszą być oczywiście za maskowane jeszcze przed procesem trawienia, dlatego też do tego celu w Protelu stosuje się specjalne narzędzie Place Polygon Piane ■ , które wywołujemy z pa ska narzędziowego Wiring. Po wykonaniu powyższych czynności na ekranie poja wia się okno pokazane na ry su n k u 4.206.
149
4.3. Edytor płytek drukowanych
Rys. 4.205. Fragment płytki z widocznymi polami maskującymi Do najważniejszych ustawień w tym dziale można zaliczyć przede wszystkim: Layer - rodzaj warstwy, na jakiej m a być umieszczona maska, Grid Size - rozmiar siatki, Track Width - szerokość linii w siatce, a także Hatching Style - rodzaj siatki. Do ważnych można też zaliczyć Connect to N et - możliwość podłączenia powierzchni do jakiegoś istniejącego połączenia na płytce. Po zatwierdzeniu wszystkich ustawień przystępujemy do rysowania na planszy kształ tu warstwy Polygon Plane. Dla przykładu chcemy, aby warstwa ta obejmowała swoim kształtem trzy pola lutownicze. Na koniec przy domyślnych ustawieniach w powyż szym oknie powinniśmy uzyskać efekt, który przedstawiono na rysunku 4.207b. Natomiast gdy zmienimy ustawienia domyślne warstwy Polygon Plane (do usta wień m ożna wejść powtórnie poprzez dwukrotne kliknięcie jej kształtu myszką) na bardziej zagęszczoną siatkę, wówczas na ekranie zostanie wyświetlone okno Confirm, w którym potwierdzamy wprowadzone zmiany, po czym efekt powinien przypominać rysu n ek 4.207c. Jednak gdy się nieco dokładniej przyjrzymy polom lutowniczym, to stwierdzimy, że nie są one połączone z warstwą Polygon Plane, lecz jedynie znajdują się wewnątrz
Surround Pads W ith 0 Arcs
O Octagons
Grid Size 0.508mm Track W idth 0.2032mm Hatching Style
O None O 90Degree
O Horizontal O Vertical
0 45 Degree Properties Layer
Nei Options j Bottom Layer
v
Connect to Net
E B H H H H
Min Prim Length 0.0762mm
Pour Over Same Net
EH
Lock Primitives
Remove Dead Copper
EH
0
OK
Rys. 4.206. Wygląd okna Polygon Plane
| |
v
Cancel
|
4. O bsługa program u
150
a)
b)
c)
Rys. 4.207. Kolejne etapy tworzenia warstwy Polygon Plane niej samej. Chcąc połączyć wybrane pole lutownicze z warstwą Polygon Plane, na leży obydwa obiekty przypisać do tego samego połączenia, co wykonujemy w dzia le Connect to Net - opcję tę można dostrzec na rysunku 4.206. Efekt końcowy przy łączonego pola lutowniczego przedstawiono na ry su n k u 4.209.
Rys. 4.208. Okno potwierdzenia wprowadzenia zmian w ustawieniach warstwy Polygon Plane 4.3.7.3.
Rys. 4.209. Warstwa Polygon Plane połączona z jednym polem lutowniczym
Zmiana grubości ścieżek Jedną z ostatnich poprawek, jaką przedstawimy w tym rozdziale, używanie różnych grubości ścieżek. Technikę tę bardzo często stosuje się na płytkach drukowanych w celu zmniejszenia rezystancji danego obwodu drukowanego, zwiększenia wydaj ności prądowej, dopasowania impedancji itp. Przykładową płytkę mającą ścieżki o różnej szerokości przedstawia rysunek 4.205. Dla lepszego zrozumienia tego zagadnienia posłużymy się prostym przykładem. Rysunek 4.210a pokazuje fragment obwodu drukowanego (ścieżki koloru czerwo nego oznaczają, że druk znajduje się na górnej warstwie płytki). Załóżmy, że chcemy zmienić grubość ścieżki znajdującej się po lewej stronie pola lutowniczego. W tym celu klikamy dwukrotnie myszką na wybranej ścieżce, przechodząc w ten sposób do okna Track, w którym można zmienić domyślne ustawienia danej ścieżki. a)
b)
c)
Rys. 4.210. Fragment obwodu drukowanego z różnymi grubościami ścieżek
151
4.3. Edytor płytek drukowanych
W idth f f l B J »
End X: 138mm Y: 86mm
v
Loc k e d
v
ICeepoul
OK
EU
] [
Cancet
|
Rys. 4.211. Okno właściwości ścieżek drukowanych Szerokość definiuje się w polu Width, dla przykładu spróbujmy zmienić domyślną szerokość z 0,254 m m na 1 mm, po czym akceptujemy wprowadzone zmiany przy ciskiem OK (rysunek 4.211). Jak zapewne zauważyłeś, zmiany szerokości ścieżek definiuje się osobno dla każdego segmentu; chcąc zmienić szerokość całej ścieżki, musimy czynność tę przeprowadzić osobno dla wszystkich odcinków. Jak zapewne zauważyłeś, po zmianie szerokości fragmentu ścieżki zmieniła ona również swój domyślny kolor z czerwonego lub nie bieskiego na zielony (w zależności od tego, czy była prowadzona na górnej lub dolnej warstwie płytki). Kolorem tym Protel oznacza wszystkie zauważone błędy. Nie oznacza to, że wykonaliśmy czyn ność niepoprawnie, tylko że nowa szerokość ścieżki jest uznawana za niezgodną z predefiniowanymi regułami programu. W jaki spo sób m ożna zmienić te reguły, opiszemy w kolejnym rozdziale.
4.3.8.
Reguły projektowania płytek drukowanych Przedstawimy teraz sposób korzystania z predefiniowanych reguł podczas projek towania płytki drukowanej, co w dużej mierze ułatwia wykonanie projektu zgodnie z założonymi wcześniej wstępnymi warunkami. Protel DXP 2004 jest wyposażony w bardzo bogate narzędzia, pozwalające nadzorować proces projektowania układu. D es gn U p d a te S c h e m a tic s in P ie rw s z y p r o je k t. PR JPC 8 Im p o r t C h a n g e s F ro m P ie rw s z y pro je kt.P R .J P C B R u le s ... k R ule W iz a ic l...
Rys. 4.212. Procedura uruchamiania narzędzia do definiowania reguł projektowania płytki drukowanej
152
4. Obsługa programu
P C B R u le s a n d C o n stra in ts E d ito r
El ^ Electrical El « 5 Routing E • Mask l+ l-ffl Piane Tpstpnint ^ Manufacturing E SSHigh Speed E O Placement E ||l Signal Integriy
[?]
Name Pli ^ Clearance 1 U ComponentCIearanc 1
¿Z Fanout_BGA ¿Z Fanout_Default
1 5
Fanout_LCC
W
Category Type Clearance Electrical Component Clearance Placement
Scope All - All All - All
Attribu * Cleara Cleara
Fanout Control Fanout Control Fanout Control Fanout Control
Routing Routing
IsBGA All IsLCC (CompPinCount < 5)
Style • Style • Style • Style •
Fanout Control Height Hole Size
Routing IsSOIC Placement All Manufacturinc All
En.
2
Ü! ?
¿o Fanout_Small
4
'*
®5Fanout_S0IC U Height ^ HoleSize
3
0
0 0
^ LayerPairs • PasteMaskExpansio PlaneClearance PlaneConnect
0 0 0
PolygonConnect RoutingCorners j i i RoutingLayers
0
RoutingLayers_1 RoutingPriority RoutingTopology <
? .
0
0 0
0 0
Routing Routing
Layer Pairs Manufacturinc All Paste Mask Expansion Mask All Power Plane Clearance Plane All Power Plane Connect S Plane All
Style • PrefH Min = l Layer I Expan Cleara Style •
Polygon Connect Style Plane Routing Corners Routing Routing Routing Layers
All All All
Style • Style • Bottonr
Routing Layers Routing Priority Routing Topology
All All All
TopLa Priority Topole v i>
Routing Routing Routing
IlirlllliWiTiYiTi
Rys. 4.213. Widok okna edytora reguł projektowania płytek drukowanych Reguły konfiguruje się w edytorze specjalnie do tego celu przygotowanym, który wywołujemy poprzez wybór z menu Design>Rules... (rysunek 4.212). Po w ykonaniu w popraw ny sposób tej czynności na ekranie zostaje w yśw iet lone okno edytora reguł PCB R ules and C onstraints Editor, przedstaw ione na ry s u n k u 4.213.
Rys. 4.214. Definiowanie reguł związanych z określeniem szerokości ścieżek
4.3. Edytor płytek drukowanych
153
Okno edytora reguł składa się z dwóch części. W pierwszej (po lewej stronie) w y świetlane są rodzaje reguł możliwych do zdefiniowania, natomiast w drugiej części (po prawej stronie okna) możliwe do zdefiniowania opcje wybranej reguły. Reguły podzielone są na kilka kategorii, wśród których wyróżnić można reguły do tyczące technik prowadzenia ścieżek, reguły związane ze sprawdzaniem poprawno ści układu elektrycznego, z projektowaniem warstw ochronnych oraz wiele innych. Ze względu na złożoność oraz dużą liczbę reguł opiszemy tylko te, których używa się podczas projektowania większości układów elektronicznych. 4.3.8.1.
Reguły dotyczące trasow ana ścieżek Do jednych z ważniejszych reguł zaliczyć można reguły związane z technikami prowa dzenia ścieżek na płytce. Podzielić je można na kilka podgrup, do których zaliczamy przede wszystkim reguły pozwalające kontrolować szerokość i kształt ścieżek. Możemy dzięki nim określać, na jakich warstwach będą prowadzone ścieżki, a także na jakich algorytmach ma się opierać sposób dobierania tras prowadzenia ścieżek po płytce.
4.3.8.1.1. Szerokość ścieżek Jeżeli w lewej części okna rozwiniem y gałąź Routing i wskażemy param etr Width, będziem y m ogli z osobna zdefiniować reguły dla każdej z używanych warstw płytki (ry su n ek 4.214). Spróbujmy więc tak zdefiniować regułę, aby przy pew nych zakresach zmian szerokości ścieżek program nie inform ow ał o w ystępu jącym błędzie, ja k przedstawiono to na rysunku 4.210. W tym celu m inimalną dozw oloną granicą szerokości ścieżek będzie 0,1 mm, m aksym alną 2 mm, a pre ferowaną pozostawm y bez zmian.
Rys. 4.215. Definiowanie reguł związanych z kształtem ścieżek
154
4. Obsługa programu
a)
b) S e tb a c k
c)
2.54mm
A
to 2.54mm
S ty le
S e tb a c k
2.54mm
i.o 2.54mm
4 5 D egrees
n
n
Rys. 4.216. Kształty ścieżek możliwe do użycia na płytce drukowanej 4.3.8.1.2. Kształt ścieżek Po wskazaniu opcji Routing Corners mamy możliwość wpływu na kształt oraz roz m iar zagięć ścieżek na płytce. Domyślnie trasowane są ścieżki o stylu 45 Degrees, co w dosłownym tłumaczeniu oznacza, że są zaginane łagodnie o 45o (rysunek 4.215). Oprócz domyślnego kształtu ścieżek m ożna jeszcze wybrać ścieżki typu 90 Degrees, czyli zaginane pod kątem 90o oraz Rounded, co w dosłownym tłumaczeniu oznacza zaokrąglone. Wyboru rodzaju ścieżek dokonuje się, rozwijając listę Style. W przypadku ścieżek zaginanych pod kątem 45o oraz zaokrąglonych, możemy jesz cze mieć wpływ na rozmiar zagięcia lub też zaokrąglenia poprzez zmianę domyśl nej wartości w polu Setback (rysunek 4.216). 4.3.8.1.3. Topologie ścieżek Poprzez wybór opcji Routing Topology mamy wpływ na zmianę sposobu trasowa nia ścieżek przez Autorouter. Do dyspozycji jest kilka różnych algorytmów wyboru i określania tras prowadzenia ścieżek (rysunek 4.217).
Rys. 4.217. Definiowanie reguł związanych z wyborem topologii ścieżek
155
4.3. Edytor płytek drukowanych
Topology
c)
b)
a) {Shortest
Topology
[Horizontal
Topology ¡Vertical
d) Topology
jStarburst
Rys. 4.218. Rodzaje topologii prowadzenia ścieżek na ptytce W śród różnych topologii możemy wyróżnić przede wszystkim: Shortest - Autorouter będzie starał się wybrać najkrótszą trasę ścieżek na płytce, Horizontal - ścieżki będą prowadzone z akcentem poziomym, natomiast Vertical - z pionowym. Na uwagę zasługuje jeszcze Starbust, w którym ścieżki mają charakter gwiazdy od centralnego elementu do pozostałych (rysunek 4.218). 4.3.8.1.4. Warstwy Poprzez wybór opcji Routing Layer mamy wpływ na zmianę priorytetu kierunku prowadzenia ścieżek na danej warstwie przez Autorouter, domyślnie dla warstwy Top Layer jest ustawiony Horizontal (kierunek poziomy), dla warstwy Bottom Layer - Vertical (kierunek pionowy). Do wyboru oprócz dwóch wymienionych mamy ponadto: Any - w dowolnym kie runku; O" Clock - co 15°; 45 Up oraz 45 Down - ukośnie w górę lub w dół; Fan Out - wyprowadzenie ścieżek od pól lutowniczych (rysunek 4.220).
Rys. 4.219. Definiowanie reguł związanych z domyślnym kierunkiem prowadzenia ścieżek na danej warstwie
156
4. Obsługa programu
m T op Layer
Horizontal
Mid-Layer 1
N ot Used Horizontal Vertical
Mid-Layer 2 Mid-Layer 3 Mid-Layer 4 Mid-Layer 5 Mid-Layer 6
V
M i
V
■2£l
1 0 "Clock 2 0 "Clock 4 0 "Clock 5 0 "Clock 45 Lb 4 5 Down Fan Out
Mid-Laver 7
Rys. 4.220. Możliwe do wyboru kierunki prowadzenia ścieżek 4.3.8.1.5. Przelotki Po rozwinięciu opcji Routing Vias możemy zdefiniować reguły dotyczące przelotek znajdujących się na płytkach drukowanych. Reguły te m ają podobne znaczenie jak w przypadku szerokości ścieżek drukowanych. Określamy trzy parametry: wartość minimalną (Minimum), maksymalną (Maximum) oraz preferowaną (Preferred), jeśli chodzi o rozmiar samej przelotki - Via Diameter, i otworu wewnątrz niej - Via Hole Size (rysunek 4.221). 4.3.8.2.
Reguły elektryczne Drugą grupą reguł dostępnych w Protelu są reguły elektryczne - Electrical. Odpowiedzialne są one, jak łatwo się domyślić, za szereg parametrów elektrycz nych układu drukowanego. Zaliczyć do nich można przede wszystkim kontrolę od ległości ścieżki od innych obiektów elektrycznych na powierzchni płytki, takich jak: inna ścieżka, pole lutownicze lub przelotka.
Rys. 4.221. Definiowanie reguł związanych z rozmiarem przelotek
4.3. Edytor płytek drukowanych
157
Rys. 4.222. Definiowanie reguł związanych z odległością ścieżek od innych elementów płytki Niektóre z nich odpowiedzialne są również za kontrolę nad niepotrzebnie przecina jącym i się ścieżkami czy też obwodami, które są nieciągłe (przerwane ścieżki). 4 .3 .8 .2 .I. Odległość ścieżek Pierwszy typ reguł z rodziny elektrycznych to reguła odpowiedzialna za kontrolo wanie minimalnej odległości ścieżek od innych obiektów elektrycznych znajdują cych się na płytce. Wywołujemy ją, rozwijając kolejno gałąź Electrical, a następ nie wskazujemy Clearance. Wartość, o której mowa powyżej, definiuje się w polu Minimum Clearance (rysunek 4.222). Warto wspomnieć, że w niektórych przypadkach zwiększając war tość w polu Minimum Clearance, a szczególnie w płytkach o dużym zagęszczeniu ścieżek, możemy w znaczny sposób zwiększyć czas pracy Autoroutera, nawet prowadząc w skrajnych przypadkach do nieukończenia w 100% jego pracy. 4.3.8.2.2. Przecięcia ścieżek Kolejny typ reguł elektrycznych to reguła Short Circuit, kontrolująca proces tworze nia ścieżek drukowanych pod kątem ich przecięć. Wywołujemy ją, rozwijając kolejno gałąź Electrical, a następnie wybierając ShortCircuit. Domyślnie reguła nie zezwala na łączenie ze sobą ścieżek, nienależących do tego samego obwodu elektrycznego. Innymi słowy, pozwala połączyć ze sobą tylko te ścieżki, które należą do tego samego
158
4. Obsługa programu
Rys. 4.223. Definiowanie reguł związanych z przecinaniem się ścieżek na płytce NET-u. Jeżeli z kolei będziemy chcieli łączyć ze sobą wszystkie ścieżki na płytce, wówczas konieczne będzie zaznaczenie opcji Allow Short Circuit (rysunek 4.223). 4.3.8.2.3.
Przerwane ścieżki Kolejną regułą elektryczną jest reguła kontrolująca przerwane ścieżki na płytkach lub też ścieżki, które nie zostały ze sobą połączone. Regułę tę można wywołać
Rys. 4.224. Reguła kontrolująca przerwane ścieżki na płytce drukowanej
4.3. Edytor płytek drukowanych
159
Rys. 4.225. Reguła odpowiedzialna za kontrolowanie odległości warstwy maskującej od pól lutowniczych poprzez rozwinięcie gałęzi Electrical, a następnie wybranie UnRoutedNet. Reguła może okazać się potrzebna w przypadkach modyfikowania położenia elementów na płytce z wykonanymi już wcześniej ścieżkami; gdy taka sytuacja będzie miała miejsce, oznaczane będą ścieżki przerwane (rysunek 4.224). 4.3.8.3.
Reguły dotyczące zarządzania powierzchniami Ostatnia reguła, na jaką chcę zwrócić uwagę, to reguła Solder M ask Expansion nale żąca do grupy Mask. Odpowiedzialna jest za kontrolowanie odległości warstwy m a skującej (Solder Mask) od pól lutowniczych. Domyślną wartością jest 0,1016 mm, którą oczywiście m ożna zmienić na dowolną, wpisując w polu Expansion odpo wiednią nową wartość (rysunek 4.225).
4.3.8.4.
Kreator tw orzenia reguł Protel DXP 2004 jest również wyposażony w specjalny kreator przeznaczony do tworzenia spersonalizowanych reguł. Chcąc go uruchomić, wystarczy, że w oknie PCB Rules and Constraints Editor naciśniemy przycisk Rule Wizard... Po wykona niu tej czynności na ekranie zostanie wyświetlone pierwsze okno kreatora, pokaza ne na ry su n k u 4.227. Drugim sposobem uruchomienia kreatora reguł jest wybór z menu Design narzędzia Rule Wizard... (rysunek 4.226). D esign U p d a te S chem atics in P ierw szy p ro je kt.P R JP C 8 Im p o rt C ha nges From P ierw szy p ro je lł.P R J P C B Ł u le s ... R ule W iz a rd ...
Rys. 4.226. Procedura uruchomienia kreatora reguł
160
4. Obsługa programu
Rys. 4.227. Okno powitalne kreatora tworzenia reguł płytek drukowanych W oknie powitalnym kreatora reguł wystarczy nacisnąć Next, aby przejść do kolej nego okna, w którym wybieramy rodzaj danej reguły oraz zdefiniujemy jej nazwę (rysunek 4.227). W pierwszej kolejności w polu Name wpisujemy dowolną nazwę reguły, a następnie wybieramy jej rodzaj z poniższej listy. Załóżmy, że będzie m y chcieli zdefiniować regułę związaną z zagięciami ścieżek, dlatego wybieramy Routing Corners, po czym naciskamy N ext (rysunek 4.228). W kolejnym oknie kreatora wybieramy zakres działania nowo tworzonej reguły, za znaczając: Whole Board - odwołujemy się do całej płytki drukowanej; 1 Net - dla jednego połączenia; A Few N et - dla kilku połączeń; A Net on a Particular Layer - dla połączeń na wybranej warstwie; A N et In a Particular Component - dla połą czeń z wybranym komponentem; Advanced - zaawansowany sposób definiowania zakresu działania reguły (rysunek 4.229). Po wyborze obszaru działania reguły naciskamy Next, po czym przechodzimy do kolejnego okna, w którym wyświetla się lista zdefiniowanych reguł tego samego
Rys. 4.228. Okno wyboru nazwy oraz rodzaju reguły
161
4.3. Edytor płytek drukowanych
C h o o s e th e R u le S c o p e
Choose from the options below the one that closest descibes the objects that you wish this rulwto apply to. Depending on your choice, you will be able to refine this
What this rule should apply to ® Whole Board O l Net
OAFfiwNpts O A Net on a Particular Layer
O A Net h a Particular Component O Advanced (Start With a Blank Query]
[
Cancel
| [
< Back
Rys. 4.229. Określanie zakresu działania reguły typu, i za pomocą przycisków Increase lub Decrease Priority możemy określić priorytet działania danej reguły (rysunek 4.230). Po określeniu priorytetów naciskamy Next i przechodzimy do ostatniego okna kreato ra, będącego podsumowaniem informacji w nowo zdefiniowanej przez nas regule. Po naciśnięciu przycisku Finish wracamy do okna, w którym zarządzaliśmy regułami. Po wejściu do głów nego okna zarządzającego regułam i odszukujem y na liście utw orzoną przez nas regułę, po czym m ożem y przystąpić do jej definiowania (ry su n e k 4.232). 4.3.9.
Narzędzia pomocnicze Narzędzia pomocnicze edytora płytek drukowanych pełnią ważną rolę w czasie pro jektow ania układu elektronicznego. Omówię teraz najważniejsze z nich, pokazując do czego służą oraz w jaki sposób się nimi posługiwać.
Rys. 4.230. Definiowanie priorytetu reguły
162
4. Obsługa programu
0®
Rys. 4.231. Okno podsumowujące parametry nowo utworzonej reguły
Rys. 4.232. Nowo utworzona reguła w oknie zarządzania regułami
Rys. 4.233. Sposób uruchamiania narzędzia do wyświetlania informacji o płytce drukowanej
4.3. Edytor płytek drukowanych
163
P C B In fo rm a tio n
General
Components
Primitives Arcs Fills
8 0
Pads Strings Tracks Vias
33 6 342 0
Polygons Coordinates Dimensions
0 0 6
Nets Board Dimensions 71.8283mm
□I (Min: 83.2382mm, 26.9254mr Other Pad/Via Holes
: 33
DRC Violations : 0
[
Report...
] I
Ciose
Rys. 4.234. Zakładka General okna PCB Information 4.3.9.1.
Rys. 4.235. Zakładka Components okna PCB Information
Informacje o płytce Narzędzie to jest odpowiedzialne za wyświetlanie szczegółowych informacji na temat wykonanej przez nas płytki. Informacje te podzielone są wg specjalnych kategorii; więcej o tym narzędziu dowiemy się w trakcie opisu jego działania. Uruchamiamy je poprzez wybór opcji Board Information... z menu Reports, tak jak pokazano na ry su n k u 4.233. Po wykonaniu powyższych czynności na ekranie pojawia się okno PCB Information i aktywna jest zakładka General, na której widnieją informacje na temat rozmiaru płytki drukowanej, liczby pól lutowniczych, ścieżek itp. (rysunek 4.234). N a kolejnej zakładce Components m ożem y zobaczyć całkow itą liczbę elem en tów znajdujących się na płytce oraz na której warstwie zostały one um ieszczone (ry su n e k 4.235).
Rys. 4.236. Zakładka Nets okna PCB Information
Rys. 4.237. Okno do wyboru danych do generowanego raportu
164
4. Obsługa programu
Ostatnia zakładka to Nets, na niej widnieją wszystkie połączenia użyte w projekcie płytki (rysunek 4.236). N a każdej z zakładek widnieje przycisk Report..., po jego użyciu zostanie wyświe tlone kolejne okno Board Report, w którym zaznaczamy, jakie kluczowe informacje o płytce chcemy dołączyć do raportu, po czym naciskamy przycisk Report, co widać na rysunku 4.237. Po wykonaniu powyższych czynności, na ekranie zostaje wygenerowany raport, przedstawiony na listingu 4.2. List. 4.2. Wygenerowany raport na temat wykonanej płytki Specifications For Ręczny obrys.PcbDoc On 2006-02-25 at 20:44:06 Size of board
71.8283 x 61.9636 mm
Components on board
14
Layer
Route
Pads
Tracks
Fills
Arcs
Text C
Top Layer
C
9
C
C
Bottom Layer
C
151
C
C
C
Mechanical 1
C
12
C
2
C
Mechanical 4
C
76
C
4
6
Top Overlay
C
82
C
2
28
C
12
C
C
C
Multi-Layer
Keep-Out Layer
33
C
C
C
C
Total
33
342
C
8
34
Net Track Width 0.254mm
Count
(10mil)
8
Total
8
Net Via Size
Count
1.27mm (50mil)
8
Total
8
Routing Information
4.3.9.2.
Routing completion
95 83%
Connections
24
Connections routed
23
Connections remaining
1
Pomiar odległości Protel DXP 2004 oferuje również ciekawe, a zarazem bardzo pożyteczne narzędzie wykorzystywane często przez projektantów płytek drukowanych do określenia od ległości na płytce, np. pomiędzy różnymi elementami, ścieżkami itp. Wywołujemy
165
4.3. Edytor płytek drukowanych
R ep orts Board Inform ation Bill o f M aterials Simple BOM M easure Distance M easure Primitives M easure Selected
Rys. 4.238. Procedura uruchomienia narzędzia do pomiaru odległości
Rys. 4.239. Okno z wyświetlonym raportem na temat odległości pomiędzy dwoma punktami na płytce drukowanej
je poprzez wybór z menu Reports opcji Measure Distance lub też korzystamy ze skrótu klawiszowego Ctrl+M (rysunek 4.238). Chcąc skorzystać z tego narzędzia, wystarczy, że wskażemy myszką na płytce miejsce, w którym chcemy rozpocząć pomiar, następnie nie zwalniając wciśnięte go lewego przycisku myszki, wskazujemy punk docelowy. W wyniku poprawnie przeprowadzonej, opisanej przeze mnie wcześniej czynności, na ekranie zostaje wy świetlone okno, w którym widnieje odległość pomiędzy dwoma punktami wyrażo na w milimetrach oraz w milsach. 4.3.9.3.
DRC - te ste r poprawności połączeń na płytce drukowanej D RC (Design Rule Check) - to narzędzie zbliżone do ERC (Electrical Rule Check), znanego z edytora schematów. Jego zadaniem jest sprawdzenie poprawności wyko nanej płytki drukowanej pod kątem zdefiniowanych przez użytkownika reguł. Aby uruchomić tester DRC, należy z menu Tools wybrać Design Rule Check... (ry su n ek 4.240). Po wykonaniu wyżej opisanych czynności otwiera się okno do sprawdzania reguł. W lewej jego części widnieją niemalże identyczne reguły jak w oknie do definio wania reguł (rysunek 4.241). Reguły, których nie skonfigurowano w Design Rules, również nie są aktywne w oknie DRC. D la przykładu możemy rozwinąć jedną z gałęzi narzędzia DRC, w wyniku czego uzy skamy efekt, który przedstawiono na ry su nku 4.242. Możemy go porównać z wcze śniej zdefiniowanymi warunkami wykonania płytki w Design Rules. N asuwa się też pytanie: w jaki sposób DRC współpracuje z Autoplacerem oraz Autorouterem, skoro najpierw ustalamy szerokości ścieżek, odległości pomiędzy nimi itp., a następnie uruchamiamy Autoplacera i Autoroutera, w wyniku czego Tools '*'£>
D e s ig n R ule C h e c k ... R e s e t E rro r B a rk e rs ^ P o ly g o n Planes
►
I n te r a c tiv e P la ce m e n t
►
Rys. 4.240. Sposób uruchomienia narzędzia DRC
166
4. Obsługa programu
Rys. 4.241. Wygląd okna konfiguracji narzędzia DRC płytka zostaje wykonana zgodnie ze zdefiniowanymi zasadami. Czy więc urucho mienie DRC m ija się z celem? Owszem, m ija się z celem, jednak tylko i wyłącznie wtedy, gdy po zakończeniu działania autoplacera i autoroutera nie wprowadzano żadnych zmian na płytce, ta kich jak: zmiana położenia elementów, modyfikacja układu i szerokości ścieżek itp. W przeciwnych przypadkach DRC pozwala uniknąć błędów, mogących uniemożli wić wykonanie płytki. Sprawdźmy teraz działanie narzędzi DRC, celowo wprowadzając do projektowanej płytki kilka błędów. Przykładowo zwiększmy otwór jakiejś przelotki lub pola lu towniczego, poszerzmy jakiś odcinek ścieżki oraz przesuńmy inny jej fragment, aby zasymulować tzw. nieciągłość druku. Po uruchomieniu narzędzia DRC naciskamy przycisk Run Design Rule Check... (rysunek 4.242) po czym, jeżeli w projekcie występują błędy, w panelu Messages Design Rule Checker ^Report Options ^ Rules To Check
^
Clearance
Electrical
QJ222232]
^
Short-Circuit
Electrical
Routing
^
Un-Routed Net
Electrical
^
Un-Connected Pin
Electrical
«-vSMT
Rule
y Testpoint ^ Manufacturing <>§High Speed O Placement Signal Integrity
Run Design Rule Check...
Rys. 4.242. Dział Electrical w narzędziu DRC
v
Category
Online 0
Batch 0 0 0
0
0
167
4.3. Edytor płytek drukowanych
a Class
Documert Source
Message
Time
V ia (136mm,78mm) T op L a y e r.
Date
.02:16:* 6 PM
No.
2006-02-26 1
J [ H o l e S iz .. R ę c z n y ..
A dvance..
i ® [Width C... Ręczny ..
Advance.. . T rack (133mm,70nnnn)(136.5m.. . 02:16:'6 PM
2006-02-26 2
lU n-HouL. R ę czn y ..
Advance.. . Net 2 is broken into 2 sub-net.. . U 2 :lb :'b PM
2UUb-U2-2b 3
I Rys. 4.243. Panel Messages z wyświetlonymi błędami widnieć będą rodzaje błędów, podawana jest też nazwa dokumentu, w którym one wystąpiły oraz inne informacje, takie jak czas i data (rysunek 4.243). Oprócz tego zostaje generowany raport, przedstawiony na listingu 4.3, w którym ła two można zauważyć zaistniałe błędy, celowo zaznaczone wytłuszczoną i podkreślo ną czcionką. List. 4.3. Przykładowy raport DRC z opisami błędów Protel Design System Design Rule Check PCB File : BTCPROTEL 2004PLIKI ŹRÓDŁOWERęczny obrys.PcbDoc Date
: 2006-02-26
Time
: 14:16:16
Processing Rule : Hole Size Constraint Violation R u le
V io la tio n s
Via
(136mm,78mm)
Violation V io la tio n s
(Min=0mm)
Track
(Max=25.4mm)
(Min=0.1mm)
(Max=2mm)
(133mm,70mm)(136.5mm,70mm)
(Prefered=12.7mm)
(All)
(Preferred=0.254mm)
(All)
Top Layer
Actual Width = 4mm
:1
Processing Rule : Clearance Constraint Rule Violations
(All)
Actual Hole Size = 3mm
:0
Processing Rule : Width Constraint R u le
(Max=2.54mm)
:1
Processing Rule : Height Constraint Rule Violations
(Min=0.0254mm)
Top Layer to Bottom Layer
(Gap=0.254mm)
(All),(All)
:0
Processing Rule : Broken-Net Constraint Violation
Net 2
Subnet : LED1-2
( (All)
)
is broken into 2 sub-nets. Routed To 75.00%
Q2-1
LED2-2
Subnet : Q1-1 R u le
V io la tio n s
:1
Processing Rule : Short-Circuit Constraint Rule Violations
(Allowed=No)
(All),(All)
:0
Violations Detected : 3 Time Elapsed
: 00:00:00
Spróbujmy teraz pokrótce przeanalizować popełnione błędy. Pierwszy błąd wykryty w raporcie to: Hole Size Constraint, polegający na tym, że użyto w projekcie otworu w przelotce lub polu lutowniczym o średnicy przekraczającej dopuszczalny zakres zdefiniowany w regule (0,0254...0,254 mm). Natomiast w naszym przypadku w oma wianym elemencie DRC wykrył otwór o średnicy 3 mm, co jest znacznym błędem.
168
4. Obsługa programu
Kolejny błąd to Width Constraint, który polega na tym, że DRC znalazł w projekcie ścieżkę o szerokości 4 mm, niemieszczącą się w zdefiniowanym przez regułę zakre sie. Zakres ten w naszym przypadku wynosi 0,1...2 mm. Ostatni błąd to Broken-Net Constraint, czyli w dosłownym tłumaczeniu przerwana ścieżka. DRC sygnalizuje, że połączenie pomiędzy elementami: diodą LED 1, tran zystorem Q2 oraz diodą LED2 zostało przerwane. 4.3.9.4.
W izualizacja projektu płytki - Board In 3D Jest to jedno z najbardziej efektownych narzędzi Protela, pozwala bowiem obejrzeć płytkę jeszcze przed jej fizycznym wykonaniem. Aby przejść do wyświetlania płytki w trzech wymiarach, należy z menu View wybrać Board In 3D (rysunek 4.244). Po wykonaniu powyższych czynności po chwili na ekranie tworzy się okno, w któ rym będziemy mogli oglądać zaprojektowaną płytkę w trzech wymiarach. Również w tym trybie Protel zmienia dostępne narzędzia w menu oraz na pasku narzędzio wym. Zauważamy, że menu i paski narzędziowe w tym trybie są bardzo zubożone w porównaniu do edytora schematów czy też płytek drukowanych. Dzieje się tak dlatego, ponieważ ten tryb jest wykorzystywany przez użytkowników tylko i wy łącznie w celu obejrzenia zaprojektowanej przez siebie płytki z różnych stron. W trybie wizualizacji płytki z podstawowego paska narzędziowego PCB3D Standard wykorzystuje się przede wszystkim narzędzia związane z dopasowywaniem wielko ści podglądu płytki oraz przyciski odpowiedzialne za przesuwanie widoku płytki po ekranie (rysunek 4.245). Oprócz tego należy również wspomnieć, że w tym trybie bardzo jest przydatny panel programu PCB3D, który w górnej swej części w dziale Browse Net wyświetla aktywne połączenia na płytce, w dziale Display - możemy określić, które elementy płytki m ają być widoczne w trybie wizualizacji. Natomiast dział Presentation - jest odpowiedzialny za tryb wyświetlania płytki w 3D (rysunek 4.246). Warte uwagi w panelu PCB3D jest też okienko, w którym widać podgląd płytki. Przydatne jest ono do oglądania płytki z różnych stron. Po najechaniu na niego kur sorem naciskamy lewy przycisk myszki, po czym nie zwalniając go, przesuwamy kursor w dowolną stronę okienka. Po zwolnieniu przycisku myszki płytka zostanie obrócona o dowolny kąt oraz w dowolnym kierunku.
F it [to cu m e n :
B o a rd in
3D
C trl+ P g D n
j\ ^
______________ |
Rys. 4.244. Sposób przejścia do trybu wizualizacji płytki w 3D
□ Rys. 4.245. Pasek narzędziowy PCB3D Standard
0*
<— ► t 4- k * \ &
4.3. Edytor płytek drukowanych
169
ot OP V u ^
Rys. 4.247. Wygląd projektowanej płytki przerzutnika
Rys. 4.246. Panel PCB3D
Rys. 4.248. Płytka przerzutnika z zaznaczonymi ścieżkami należącymi do jednego z połączeń
Na rysunku 4.247 przedstawiono wygląd płytki projektowanego przez nas przerzut nika z dwóch stron - od strony elementów oraz od strony ścieżek. Warto w tym mo mencie wspomnieć, że gdy obrócimy płytkę w taki sposób, aby widoczne były ścieżki, a w panelu PCB3D zaznaczymy wybrane połączenie i naciśniemy przycisk HighLight, wówczas w oknie podglądu zostaną zaznaczone wszystkie ścieżki należące do tego połączenia. Za pomocą przycisku Clear kasujemy zaznaczenie. Na rysunku 4.248 po kazano płytkę z zaznaczonymi ścieżkami przynależnymi do jednego z połączeń. W izualizacja 3D jest również bardzo efektowna w momencie, gdy chcemy przed stawić bardziej złożone projekty, przykłady - rysunek 4.249.
Rys. 4.249. Wygląd złożonych projektów PCB przedstawionych w trybie wizualizacji płytki
170
4. Obsługa programu
Des gn U p d a te Schem atics in P ierw szy projekt.P R JP C 8 Im p o rt C hanges From P ierw szy projekt,PR JPC 8 R ules,.. B oa rd L a sers & C o lo rs .., p. w Room s
L ►
Rys. 4.250. Sposób uruchomianie narzędzia do zarządzania warstwami 4.3.9.5.
Zarządzanie warstwami programu Jednym z ostatnich narzędzi dodatkowych, jakie opisujemy w tym dziale, będzie narzędzie służące do zarządzania warstwami programu. Wykorzystamy je wtedy, gdy będziemy chcieli zmienić domyślne ustawienia programu, dotyczące zmiany kolorystyki projektu. Chcąc je aktywować, należy z menu Design wybrać opcję Board Layers & Colors... (rysunek 4.250). Po wykonaniu powyższych czynności na ekranie zostaje uruchomione narzędzie, przedstawione na ry su n k u 4.251. W oknie tym możemy wyróżnić kilka działów, do których zaliczamy przede wszystkim: Signal Layers - warstwy sygnałowe, na których zwykle w programie prowadzi się ścieżki, Internat Planes - warstwy wewnętrzne w projektach wielo warstwowych, M echanical Layers - warstwy pomocnicze do umieszczania na nich dodatkowych informacji, takich jak opisy, linie wymiarowe płytki itp., M ask Layers - warstwy maskujące, Other Layers - pozostałe warstwy programu.
Rys. 4.251. Uruchomione narzędzie do zarządzania warstwami
171
4.3. Edytor płytek drukowanych
Rys. 4.252. Okna do zmiany kolorów systemowych programu Oprócz działów zawierających dostępne w programie warstwy, w oknie tym można jeszcze wyróżnić dział System Colors, odpowiedzialny za kolor elementów syste m owych programu, takich jak: siatki (Visible Grid), otwory (Holes), znaczniki błę dów (DRC Error Markers), kolor płytki (Board Area Colors) i inne. W oknie, pokazanym na rysunku 4.251, każda warstwa oraz element posiadają przy pisany domyślnie kolor, można go oczywiście zmienić, klikając dwukrotnie myszką w polu koloru wybranego przez siebie elementu. Po wykonaniu powyższych czynności na ekranie pojawi się okno Choose Color, przedstawiono je na ry su n k u 4.252a; można w nim wybrać interesujący nas kolor i zaakceptować zmiany przyciskiem OK. Jeżeli komuś nie wystarczają podstawowe kolory, program umożliwia również wybór kolorów z większych palet barw, znajdu ją się one na zakładce Standard (rysunek 4.252b) oraz Custom (rysunek 4.252c). 4.3.10.
Zarządzanie projektami płytek wielowarstwowych Do wykonywania płytek wielowarstwowych jest przeznaczone narzędzie Layer Stack Manager. Ponieważ takie projekty wykonywane są stosunkowo rzadko, nie Des ign U p d a te S ch em atics in Fjerw szy projekt.P FU P C S Im p o rt C h a n g e s F ro m Pierw scy p ro je k t.P fU P C S R u le s .,. R ule W iz a rd ... B o a rd S h a p e
►
N e tlis t
►
L a v e r S ta c jt M a n a g e r... B o a rd L a s e rs & C o lo rs ...
.. l> L
Rys. 4.253. Sposób uruchomienia narzędzia do zarządzania płytkami wielowarstwowymi
172
4. Obsługa programu
Rys. 4.254. Wygląd okna narzędzia Layer Stack Manager będę opisywał szczegółowo możliwości tego narzędzia, skupię się natomiast na ogólnym przedstawieniu jego możliwości i pokazaniu sposobu zarządzania płytka m i wielowarstwowymi. Uruchomienie edytora warstw odbywa się poprzez wybór z menu Design opcji Layer Stack Manager... (rysunek 4.253), co spowoduje otwarcie okna o tej samej nazwie (rysunek 4.254). Zanim zajmiemy się tworzeniem kolejnych warstw, warto skupić się na edycji pro stej płytki zawierającej tylko dwie warstwy. W oknie tym możemy dokonać edycji wielu ciekawych parametrów płytki. N a przykład chcąc ustawić grubość warstwy miedzianej pokrywającej górną lub dolną powierzchnię płytki, należy w pierwszej kolejności kliknąć na napis Top Layer lub Bottom Layer i nacisnąć przycisk Properties... (rysunek 4.254) albo ewentualnie dwukrotnie kliknąć m yszką na którymś z wcześniej opisanych napi sów. Otworzy się okno Edit Layer, przedstawione na ry su n k u 4.255. W oknie tym w polu Copper thickness wpisujemy oczekiwaną wartość. Chcąc natomiast określić parametry powłoki dielektrycznej oddzielającej warstwy przewodzące, należy dwukrotnie kliknąć na napis Core, co spowoduje wyświetle-
Rys. 4.255. Definiowanie grubości warstw miedzi
Rys. 4.256. Wygląd okna edycji parametrów warstwy dielektrycznej
4.3. Edytor płytek drukowanych
173
Rys. 4.257. Przekrój przykładowej płytki wielowarstwowej nie okna Dielectric Properties, które zamieszczono na ry su n k u 4.256. W pozycji M ateriał wpisujemy rodzaj materiału dielektrycznego (typu laminatu), w pozycji Thickness - podajemy grubość powłoki, natomiast w polu Dielectric Constant stałą materiałową tzw. przenikalność dielektryczną. Dodawanie kolejnych warstw sygnałowych, ekranujących i zasilania jest możliwe dzięki przyciskom A dd Layer oraz A dd Plane. Właściwości każdej z nich określa się tak samo jak powyżej. Po wprowadzeniu kilku dodatkowych warstw wygląd projektu płytki wielowarstwowej w oknie Layer Stack Manager jest tak jak na rysunku 4.257.
Rys. 4.258. Wygląd okna Drill Pair Manager
174
4. O bsługa programu
Rys. 4.259. Wygląd okna do obliczania impedancji Warte uwagi w tym oknie jest narzędzie Configure Grill Pairs..., za pomocą które go możemy w projektach wielowarstwowych zsynchronizować rozmieszczenie nie zbędnych otworów pomiędzy różnymi warstwami. Po uruchomieniu tego narzędzia możemy dodawać (przycisku Add...) i usuwać (przycisk Delete) warstwy, które mają zostać objęte synchronizacją lub też możemy posłużyć się gotowymi schematami Create Pairs From Layer Stack (utwórz parzystość na podstawie warstw płytki) oraz Create Pairs From Used Vias (utwórz parzystość na podstawie przelotek w płytce). Ostatnim narzędziem, które chciałbym opisać, jest kalkulator impedancji. Aktywujemy go poprzez wybór opcji Impedance Calculation... znajdującej się w oknie Layer Stack Manager. Po uruchomieniu go pojawia się na ekranie okno pokazane na rysunku 4.259,
Rys. 4.260. Narzędzie pomocne w definiowaniu wzorów matematycznych
175
4.3. Edytor płytek drukowanych
w którym możemy edytować wzory do obliczenia impedancji oraz wyliczenia odpo wiedniej szerokości ścieżki. W obydwu przypadkach pom ocny m oże się okazać tzw. niezbędnik, zawierający w sobie szereg funkcji, operatorów logicznych i stałych m ożliwych do użycia podczas definiow ania wzorów do obliczania im pedancji lub szerokości ścieżek. Narzędzie to aktywujem y poprzez naciśnięcie jednego z przycisków Helper... (ry su n e k 4.260). 4.3.11.
Wydruk widoku płytki drukowanej Narzędzie odpowiadające za drukowanie obrazu płytki jest bogato wyposażone w szereg różnych opcji. Postaramy się przedstawić kilka najciekawszych i najbar dziej użytecznych z nich. Chcąc wydrukować płytkę, można z menu File wybrać opcję Print..., jednak nie polecamy w taki sposób przeprowadzać wydruku, gdyż warto przedtem spraw dzić ustawione parametry wydruku i wykonać tzw. podgląd projektowanej płytki. Zgodnie z przedstawioną procedurą, proponujemy w pierwszej kolejności z menu File wybrać opcję Page Setup... (rysunek 4.261). Po wykonaniu wyżej opisanych kroków otwiera się okno Composite Properties, które jest podzielone na kilka zasadniczych działów. Dział Printer Paper - odpo wiedzialny jest za wybór rozmiaru papieru oraz jego orientacji (pionowa lub po zioma); Margins - ustalenie szerokości marginesów (pionowych i poziomych); za znaczenie opcji Center powoduje, że wydruk jest centrowany względem arkusza papieru; Scaling - wybór skali wydruku; gdy wskażemy opcję Fit Document On Page, wówczas wielkość płytki będzie dopasowana do rozmiaru arkusza papieru, wybór opcji Scaled Print - pozwala na zdefiniowanie skali wydruku, osobno dla osi X i Y, czego dokonujemy w dziale Corrections; Color Set - umożliwia wybór palety kolorów wydruku: Mono - czarno-biały, Color - kolorowy, Gray - w odcieniach szarości (rysunek 4.262). Composite Properties Printer P a p er
S ca lin g
3
A4
S ize :
S c a le M ode S c a le d Print
v
S ca le d Print S c a le : O
a
Portrait C orrections
File ►
jie1,--,1
_
Open...
El
(+) L a n d s c a p e
X
M argins
Print Preview... Print...
-vj
Y
|1 .0 0
“
Ctrl+O
Import... Page S e tu p .,.
1 .0 0
Horizontal V e rtical:
K U
^
Print-
— 1 M
1°
~H
1°
II
1
0
C I
S t
O
M ono
C enter O
Color
C enter
j Advanced... | [ hnn:ei ?lup
C trl+ P
Default Prints ..
Rys. 4.261. Sposób uruchomienia narzędzia do definiowania właściwości wydruku
Rys. 4.262. Wygląd okna Composite Properties
G ray
j
176
4. Obsługa programu
PCB Printout Properties
Printouts & Layers
Include Components
Name
Top
Bottom
Mirror
TT Fonts □
a
□
0
Holes □
a
Printout Option;
Double Sided
— Top Layer — Bottom Layer — Top Overlay — Mechanical 1 — Mechanical 4 — Keep-Out Layer — Multi-Layer
[_P ie jK e n ce ^J|
|
OK
11
Cancel
]
Rys. 4.263. Wygląd okna Printout Properties W dolnej części okna Composite Properties, przedstawionego na rysunku 4.262, znajduje się szereg przycisków, omówię więc ich znaczenie. Naciskając przycisk Advanced..., wywołujemy kolejne okno o nazwie PCB Printout Properties, w któ rym przede wszystkim możemy wybrać warstwy projektu, jakie mają zostać ujęte na wydruku (rysunek 4.263). Ponadto, gdy w powyższym oknie naciśniemy przycisk Preferences..., wówczas przechodzimy do kolejnego okna PCB Print Preferences, w którym możemy w ła twy sposób zoptymalizować wydruk kolorowego projektu w odcieniach szarości np. na drukarce laserowej. Polega to na tym, że możemy każdemu kolorowi użyte mu w projekcie przypisać odpowiednik z palety odcieni szarości. Również w dziale Font Substitutions możemy zamienić domyślne czcionki występujące w projekcie PCB P rin t Prefe re nces Colors 8c Gray Scales
Include on New Printouts MechanicaM
0
Mechanical 9
0
Mechanical 2
0
Mechanical 10
0
Mid-Layer 3
Mechanical 3
0
Mechanical 11
0
Mid-Layer 4
Mechanical 4
0
Mechanical 12
0
Mechanical 5
0
Mechanical 13
0
Mechanical 6
0
Mechanical 14
0
Mechanical 7
0
Mechanical 15
0
0
Mechanical 16
0
Top Layer Mid-Layer 1 Mid-Layer 2
_____
Mid-Layer 5 Mid-Layer 6 Mid-Layer 7 Mid-Layer 8
Retrieve Layer Colors From PCB Font Substitutions Default
0
Serif
h
Mechanical 8
upnur is Print Keepout Objects
□
[ imesNew noman
Sans Serif 0
OK
Rys. 4.264. Wygląd okna Print Preferences
Cancel
4.3. Edytor płytek drukowanych
177
Rys. 4.265. Wygląd okna podglądu wydruku dokumentów PCB na inne - występujące na arkuszu papieru po wydruku. Dodatkowo możemy zde cydować, czy w procesie wydruku m a zostać ujęta tzw. granica rozmieszczania ele mentów na płytce Keepout Objects (rysunek 4.264). Wracając do okna Composite Properties (rysunek 4.262), ważne jest przed przepro wadzeniem wydruku wygenerowanie jego podglądu. Dokonujemy tego poprzez na-
Rys. 4.266. Wygląd okna Printer Configuration
178
4. O bsługa programu
ciśnięcie przycisku Preview, po czym na ekranie zostanie wyświetlone kolejne okno Preview Composite Drawing, które pokazano na rysunku 4.265. Podzielone jest ono na dwie części: w lewej dostępne są miniaturki płytek wchodzących w skład projek tu, w prawej natomiast podgląd aktywnej płytki. Jeżeli projekt zawierał tylko jeden dokument PCB, wówczas w poniższym oknie jest widoczny jeden dokument. Jeżeli podgląd wydruku spełnia nasze oczekiwania, wówczas m ożemy przejść ju ż do ostatecznego kroku, którym będzie otwarcie okna wydruku poprzez naci śnięcie przycisku Print... W kolejnym oknie, przedstawionym na ry su n k u 4.266, m am y możliwość wyboru drukarki, ustawienia jej opcji wydruku i po naciśnięciu przycisku OK urucham iamy proces wydruku.
180
5.1.
5. Biblioteki
Wiadomości wstępne Biblioteki znajdujące się w standardowej instalacji Protela DXP 2004 zawierają wiele gotowych elementów, które m ogą być wykorzystywane zarówno podczas edycji schematów, jak i płytek drukowanych. Ogromną zmianą, jeśli chodzi o strukturę bibliotek pomiędzy wersjami progra m u Protel DXP 2004 a Protel 99SE jest to, że w nowszej wersji programu sym bol schematowy je st niejako „centrum” zawierającym pełną definicję elementu. W iadomo, że podstaw ow ą reprezentacją każdego elementu jest jego postać gra ficzna, zwana symbolem schematowym, którą umieszcza się na planszy do ryso w ania schematów. Poza symbolem schematowym użytkownik może korzystać także z dołączonych do niego informacji, które opisują między innymi obudowę elementu, jego parametry elektryczne (wykorzystywane podczas symulacji) itp. Często też oprócz informacji wizualnych oraz elektrycznych z elementem bibliotecznym skojarzonych może być wiele innych atrybutów. M ogą to być przykładowo parametry elektryczne ważne dla samego projektu. Do takich zaliczyć można moc, tolerancję jakichś parame trów elementu lub też informacje wykorzystywane podczas samej produkcji układu elektronicznego np.: numer magazynowy, numer referencyjny w katalogu dostawcy oraz wiele innych informacji. Należy pamiętać, że z każdym elementem bibliotecznym Protela m o żemy skojarzyć dowolną liczbę parametrów, zarówno w bibliotece, jak i bezpośrednio na samym schemacie. Każdy rodzaj elem entu m oże być zdefiniow any w osobnym pliku zaw ierającym jego opis lub też w samej bibliotece, a każdy z nich m a inny format. Dzięki tem u rozw iązaniu dysponujem y w ielom a zróżnicow anym i form atam i modeli, które nie są przechow yw ane w symbolu schem atowym , lecz jedynie są z nim pow iązane. Z tego pow odu jed en m odel m oże być pow iązany z w ielom a ele m entam i, dla przykładu ten sam m odel sym ulacyjny jakiegoś tranzystora, diody półprzew odnikow ej itp. m oże dotyczyć w ielu producentów, podobnie ten sam m odel obudow y m oże być identyczny dla wielu elem entów w projekcie płytki drukowanej. Z pewnością zauważamy, że pojawia się niedogodność polegająca na tym, iż jeste śmy zmuszeni zarządzać wieloma plikami, a w bibliotekach, zawierających znaczną część elementów, z których każdy wykorzystuje wiele modeli, liczba plików może być bardzo duża. Aby rozwiązać ten problem, środowisko Protela DXP 2004 wspomaga tworzenie oraz obsługę tzw. zintegrowanych bibliotek elementów. Biblioteka taka to komplet ny i mobilny zarazem zbiór symboli schematowych, obudów elementów, modeli symulacyjnych oraz modeli analizy sygnałowej. Postaram się teraz krok po kroku opisać, jak obsługiwać najpopularniejsze typy bi bliotek, w jaki sposób edytować istniejące elementy biblioteczne oraz jak wygląda procedura tworzenia nowych elementów.
5.2. Przegląd dostępnych bibliotek w programie
5.2.
181
Przegląd dostępnych bibliotek w programie Skoro zapoznaliśmy się już z wiadomościami wstępnymi na temat bibliotek Protela, przedstawię teraz, w jaki sposób można otworzyć daną bibliotekę oraz zapoznać się z elementami znajdującymi wewnątrz niej.
5.2.1.
Biblioteki schematowe Pierwszy rodzaj bibliotek to biblioteki schematowe, które wykorzystaliśmy już pod czas rysowania schematów. Chcąc otworzyć dowolną bibliotekę, należy w głów nym oknie programu wybrać z menu File polecenie Open lub też na pasku narzędziowym kliknąć przycisk _J M ożna także skorzystać ze skrótu klawiszowego Ctrl+O (rysunek 5.1).
Rys. 5.1. Sposób otwarcia pliku bibliotecznego Po wykonaniu powyższych czynności na ekranie pojawi się okno Choose Document to Open. W nim odszukujemy w ścieżce, w której został zainstalowany Protel, folder o nazwie Library, przeznaczony do przechowywania wszystkich bibliotek (ry su n ek 5.2). Chcąc ograniczyć kryteria przeszukiwania bibliotek, warto skorzystać z filtru i roz wijając listę w polu Pliki typu, zaznaczyć Schematic library (*.schlib; *.lib), jak przedstawiono to na ry su n k u 5.3.
Rys. 5.2. Wygląd okna do otwierania dokumentów
182
5. Biblioteki
Projects and Documents (x.PrjGrp;x.PrjPcb;x.PrjF a PCB desiyn file (*.pubduL, *.puL>, ".subdue, ".sul FPGA design file (x.vhd;x vhdl; x.vhdtst; x.schdc Software source file (x.cpo;x c; x.hpp;x h; x.asm Project file (x.PrjPcb; x.Prjrpg; x.PrjCor; x.PrjEmb. PCB file (x pcbdoc; *.pcb PCB library ("peblib; x.lib) Schematic file (x schdoc; x.sch' Schematic template (x.sb$dot; "dot) Integrated Library (x.intlib] Report file (x.rep; Mog; ".ipt; x.drc; x.erc; x.bom) VHDL file f.vhd; V.vhdl; V.vhdtst; ’ .vhdlib) Netlist file (".net;" vhd; x.edif;x.edf; x.edn; x.edi) Mixed-signal sim file (x.md; X.nsx; x.ckt; x.sdf) FPGA Design file (" vhd; \ v h d l; vhdlib; ".vhdts Script file (".bas;x pas; *.tcl) C Source file (" c) C++ Source file (*.cpp) Header file (x hpp; x.h) Assembler file (".asm; * sre) Constraint Files (x.Constraint) CAM file (x.cam; *.g ? ? ;d rr;x.pik; x.bom) Design Workspace file f'.DsnWrk; ''.PrjGrp) Text file f.txt) QrCAD Layout file (X.max) QrCAD Max Library file (x.llb) PCAD ASCII V15,V16 orV17 file (x.pcb) PCAD PDIF file (" pdf) PADS PCB file (x.asc)
Rys. 5.3. Wybór tylko bibliotek schematowych Po wykonaniu podanych czynności może się okazać, że w nowo za instalowanej wersji programu Protel DXP 2004 nie znajdziemy zbyt wielu ciekawych bibliotek tego typu. W związku z tym proponuję naj pierw wykonać czynności opisane w rozdziale Biblioteki zintegrowa ne, po czym powrócić do lektury bieżącego rozdziału.
Rys. 5.4. Wygląd okna przedstawiający otwartą bibliotekę z elementami schematowymi
183
5.2. Przegląd dostępnych bibliotek w programie
a) źródło napięcia stałego
d) segment wyswietlacza LED
b) dioda Zenera
c) cewka z rdzeniem
e) układ Darlingtona
f) przekaźnik
10
9 8 5
~
2 "T
Rys. 5.5. Przykładowe elementy znajdujące się w bibliotece Miscellaneous Devices.schlib Po wykonaniu opisanych czynności odnajdujemy w folderze ..Library\Miscellaneous Devices wydobytą z biblioteki zintegrowanej bibliotekę schematową o nazwie Miscellaneous Devices.Schlib, po czym naciskamy przycisk Otwórz. Po chwili w głównym oknie programu widzimy nowe okno, w którym po lewej części widnieje panel SC H Library, a po prawej podgląd pierwszego elementu znajdującego się w bibliotece. Może się okazać, że panel SC H Library jest niewidoczny, wówczas należy go akty wować, wybierając z menu View>Workspace Panels>SCH>SCH Library. Gdy będziemy przewijać listę elementów znajdujących się w bibliotece w panelu SC H Library, możemy stwierdzić, że znajdują się w niej podstawowe elementy wy korzystywane podczas rysowania schematów elektrycznych, które przedstawiono na ry su n k u 5.5. 5.2.2.
Biblioteki PCB Drugim rodzajem bibliotek stosowanych w Protelu są biblioteki PCB zawierające informacje na temat kształtu, rozmiaru oraz sposobu wykonania i rozmieszczenia wyprowadzeń danego elementu. Jak zapewne się domyślasz, są one pomocne przy wykonywaniu płytek drukowanych, przechowywane są one również w tej samej ścieżce co biblioteki schematowe, z tą różnicą, że w podfolderze PCB widać to na ry su n k u 5.6. W czytanie dowolnej biblioteki odbywa się w analogiczny sposób, jak opisałem to wyżej; przechodzimy do folderu PCB i odszukujemy przykładowo bibliotekę Miscellaneous Connector PCB, zawierającą informacje na temat wtyków, złączy i innych elementów tego typu. Po chwili na ekranie pokaże się nowe okno, wyświet lające pierwszy element zawarty w tej bibliotece, widać to na ry su n k u 5.7. Warty uwagi jest fakt, że tym razem został aktywowany inny panel systemowy, którym jest PCB Library, za jego pom ocą możemy przeglądać elementy zawarte w bibliotece PCB, sprawdzać, z jakich komponentów się one składają, a także zo baczyć miniaturowy podgląd.
184
5. Biblioteki
Choose Docum ent to Open
Szukai v
Moje bieżące dokumenty
& Pulpit
Moje dokumenty
Mój komputer
9
D
Pcb
3
o í
p*
^Diamond Base CAN - 3+ Leads .^'Leaded Chip Carrier (Sauare) - Corner StLeadless ChiD Carrier - Rectanale ^ D IP -LE D Disolav ^ D IP - Pea Leads ^Leadless ChiD Carrier - Sauare ^ Lo w Profile Module (LPM) .^DIP. Modified - Trimmed Leads ^ M E L F -Diode ^ D IP . Shrink - Stub Leads ^D-PAK ^ M ELF - Resistor .^'Dual-In-Line Packaae .^Miscellaneous T Flanae Mount with Rectanau|ar Base ^ FO FP - Rectanale StMiscelaneous Devices PCB ^ F O F P (0.3mm Pitch. Sauare) - Corner Index .^ Pin Grid Arrav Packaae (PGA) ^ F Q F P (0.4mm Pitch. Sauare) - Corner Index ^ O F P - Rectanale .^FOFP (0.5mm Pitch. Sauare) - Corner Index .^OFP (~0.6mm Pitch. Sauare) - Centre 1 .^OFP (~0.6mm Pitch. Sauare) - Corner 1 .^'Horizontal. Flanae Mount with Taa .^OFP (~0.8mm Pitch. Sauare) - Corner 1 ^Leaded Chip Carrier - Rectanale StLeaded ChiD Carrier (Sauare) - Centre Index ^O uad In-Line Packaae (OUIP)
t£jj
>,|
Nazwa pliku:
Miscellaneous Connector PCB
Pliki typu:
Projects and Documents (x.PrjGrp;*.PrjPcb;x.Prj v
Anuluj
Rys. 5.6. Wygląd okna z listą dostępnych bibliotek typu PCB N a ry su n k u 5.8 przedstawiono przykładowe złącza i gniazda wtykowe zawarte w bibliotece M iscellaneous Connector PCB. 5.2.3.
Biblioteki 3D Kolejnym rodzajem bibliotek, które można spotkać w Protelu, to biblioteki 3D, wykorzystywane podczas generowania widoków trójwymiarowych projektowanych
Rys. 5.7. Wygląd okna przedstawiający otwartą bibliotekę z elementami PCB
185
5.2. Przegląd dostępnych bibliotek w programie
a)
b) • • • • • •
1■ • • • • • u e)
Rys. 5.8. Przykładowe elementy znajdujące się w bibliotece Miscellaneous Connector PCB układów drukowanych podczas procesu wizualizacji. Biblioteki tego typu domyśl nie przechowywane są w folderze PCB3D. Wczytanie dowolnej biblioteki tego typu odbywa się przez analogię do wcześniej opisanych przypadków. Chcąc się przyjrzeć elementom zawartym w tej bibliotece, wystarczy wczytać plik o nazwie Default.PCB3DLib, w którym możemy znaleźć między innymi elementy pokazane na ry su n k u 5.10. 5.2.4.
Biblioteki zintegrowane Ostatnią odmianą bibliotek są biblioteki zintegrowane, o których już wspominałem na początku rozdziału. Załóżmy, że będziemy chcieli otworzyć bibliotekę zawie-
Rys. 5.9. Wygląd okna przedstawiający otwartą bibliotekę z elementami 3D
186
5. Biblioteki
a)
b)
* c)
X
d)
H
h
1
1
Rys. 5.10. Przykładowe elementy znajdujące się w bibliotece Default.PCB3DLib rającą cały pakiet informacji o danym elemencie. W tym celu proponuję otworzyć bibliotekę Simulation Sources.IntLib znajdującą się w folderze .\Library\Simulation lub Miscelleaneus Devices będącą w głównym folderze bibliotek programu, czyli ..Library. Jednak podczas otwierania biblioteki tego typu na ekranie zostanie wy świetlone kolejne okno, w którym zostaniemy zapytani: Do you wish to extract the
Rys. 5.11. Okno potwierdzające rozpakowanie biblioteki źródłowej ze zintegrowanej
Rys. 5.12. Wygląd okna przedstawiający otwartą bibliotekę zintegrowaną
187
5.3. Edytor bibliotek schematów
a)
b)
c)
Rys. 5.13. Przykładowe elementy znajdujące się w bibliotece Simulation Sources.SchLib source libraries from his Integrated Library? (Co dosłownie znaczy: Czy chcesz rozpakować bibliotekę źródłową z biblioteki zintegrowanej?). Odpowiadamy na to pytanie twierdząco, naciskając przycisk Yes (rysunek 5.11). Po wykonaniu tej czynności w folderze bibliotek programu zostaną rozpakowane wszystkie pliki biblioteczne wchodzące w skład biblioteki zintegrowanej. Wówczas odszukując nazwę danego folderu, możemy do niego wejść i otworzyć z niego jedną z bibliotek. Ponieważ obiekty wchodzące w skład biblioteki Miscelleaneous Devices przedstawiłem już wcześniej, więc tutaj pokażę elementy zawierające się w bibliotece Simulation Sources. Po jej otwarciu na ekranie domyślnie zostaje wy świetlony pierwszy element wchodzący w jej skład (rysunek 5.12). Przeglądając zawartość biblioteki Simulation Sources.SchLib, zauważamy w niej różne źródła napięć, wykorzystywane najczęściej podczas symulacji układów elek tronicznych (rysunek 5.13).
5.3.
Edytor bibliotek schematów Podczas rysow ania schematu elektrycznego przerzutnika korzystaliśm y w yłącz nie z zasobów biblioteki M iscellaneous D evices.SchLib. Poniew aż projektowane przez nas urządzenie było bardzo proste i w szystkie niezbędne elem enty znaj dowały się w tej bibliotece, nie w ystępowała konieczność szukania elementów w innych bibliotekach. N iestety praca oparta wyłącznie na jednej bibliotece nie je st m ożliwa, dlatego prędzej czy później każdy użytkow nik Protela stanie przed koniecznością stworzenia w łasnych elem entów lub biblioteki zawierającej naj częściej stosowane elementy. M oże też okazać się konieczne usunięcie niektó rych elem entów z bibliotek lub też ich zm odyfikowanie i dostosow anie do na szych potrzeb.
5.3.1.
Obsługa edytora bibliotek schematów Organizacja ekranu edytora bibliotek jest bardzo podobna do stosowanej w pozo stałych modułach. W jego prawej części znajduje się okno podglądu i edycji w y branego elementu, co pokazano na rysunku 5.12, natomiast po lewej stronie przy domyślnych ustawieniach programu widoczny jest panel SCH Library, który przed stawiono na ry su n k u 5.14.
188
5. Biblioteki
Components
Descri...
H H i 2N3904 2N300G ljA D C -8 0 Antenna
NPN G... B PNPG... Generic... Generic... Multicell... Electric... FulIWa... v
0 Battery 0 Bell 0 Bridgel
M ożemy się teraz nieco dokładniej przyjrzeć temu pane lowi. W pierwszej części okna jest wyświetlana lista ele mentów znajdujących się w bibliotece. Za pomocą suwa ka lub klawiszy kursora można przewijać listę elementów i nawigować po elementach wchodzących w jej skład. M amy tu do dyspozycji przyciski: Place - umieszczanie wybranego elementu na planszy w otwartym dokumen cie edytora schematów (jeżeli żaden dokument tego typu nie jest otwarty, wówczas automatycznie jest tworzony nowy); A dd - dodawanie nowego elementu do bibliote ki; Delete - usuwanie wskazanego elementu z biblioteki; Edit - edytowanie elementu z biblioteki.
*
Aliases
Add
] [ Deete ] [
Pins N..
Ty... B...
2...
2...
Pa... 3 Pa... 2 Pa... 1
1 2 3
3 2 1
[ Deete
[
—°l H
Add
Model
E
Type
Edit
Descript...
J 2 N ... Signal I... [m^ 2N... Simulation NPN S B C ... Foo:print TO, Fiat...
[ Add
] [ Deete ] [
Edit
Rys. 5.14. Wygląd panelu SCH Library 5.3.2.
]
Warto też zwrócić uwagę na część tego panelu, w którym widnieją wszystkie wyprowadzenia wskazanego elemen tu. N a przykład dla tranzystora bipolarnego są trzy: E - Emiter; B - Baza; C - Kolektor. Oczywiście przyciski w tej części okna m ają podobne znaczenie jak opisano to powyżej. Ostatnia część tego panelu pokazuje, z jakim i innymi m o delami jest powiązany dany element biblioteczny, mogą to np. być modele symulacyjne - zawierające szczegó łowe informacje na temat parametrów elektrycznych da nego elementu, modele typu Footprint - odwzorowujące wygląd, rozmiar i rozstaw nóżek danego elementu na płytce drukowanej itp. Oczywiście znaczenie przycisków w tej części okna jest identyczne z wcześniej opisanymi.
Menu i paski narzędziowe Po krótkim wprowadzeniu do modułu Schematic Library omówimy większość funkcji dostępnych w menu oraz umieszczonych w paskach narzędziowych. Warto się z tym zapoznać przed kontynuacją dalszych ćwiczeń związanych z edycją i two rzeniem nowych bibliotek. Co prawda menu tego modułu nie jest aż tak bardzo roz budowane jak w przypadku edytora schematów i PCB, jednak z pewnością można tu znaleźć wiele ciekawych i przydatnych narzędzi: - File - znajdują się w nim funkcje dostępne w tego typu menu, związane z otwie raniem, zapisem dokumentów, importem oraz eksportem danych, a także opcje związane z ustawianiem parametrów wydruku; - Edit - obejmuje różnorodne narzędzia związane z edytowaniem oraz ustawia niem podstawowych funkcji komponentów bibliotecznych; - View - zapewnia dostęp do opcji związanych ze sposobem wyświetlania edy towanych elementów na ekranie monitora. Za jego pomocą możemy także wy świetlić bądź ukryć paski narzędziowe lub okna; - Project - zawiera szereg narzędzi wspomagających pracę z projektem: • Compile Document - uruchamia proces weryfikacji poprawności wykonania dokumentu bibliotecznego,
5.3. Edytor bibliotek schematów
189
• Design Workspace - zawiera narzędzia niezbędne do zarządzania obszarem roboczym, • Show Differences - narzędzie odpowiedzialne za porównywanie ze sobą do kumentów wchodzących w skład projektu, • Project Options - umożliwia dostęp do opcji projektu; - Place - w tej części menu znajduje się szereg poleceń związanych z umieszcza niem na planszy różnych symboli oraz obiektów graficznych, takich jak linie, okręgi, wielokąty, krzywe i inne; - Tools - w tej części menu mieści się wiele użytecznych narzędzi: • New Component - tworzenie nowego elementu w bibliotece, • Remove Component - usuwanie wskazanego elementu z biblioteki, • Remove Duplicates... - usuwanie dublujących się elementów w bibliotece, • Rename Componet... - zmiana nazwy edytowanego elementu, • Copy Component... - kopiowanie elementu, • M ove Component... - wycinanie elementu, • New Part - tworzenie kolejnego podzespołu edytowanego elementu, • Remove Part - usuwanie podzespołu wybranego elementu, • Mode - dodatkowe tryby wyświetlania elementu: ♦ Previous/Next - przełącza pomiędzy różnymi symbolami przypisanymi do danego elementu, ♦ Add/Remove - tworzenie nowego/usuwanie symbolu dla edytowanego ele mentu, ♦ Normal/Alternate - przełączanie pomiędzy standardowym lub alternatyw nym symbolem przypisanym danemu elementowi, • Goto - opcje związane z poruszaniem się po bibliotece: ♦ Next/Previous Part - przejście do następnego/poprzedniego podzespołu edytowanego elementu, ♦ First/Last Component - przejście do pierwszego/ostatniego elementu w bi bliotece, ♦ Previous/Next Component - przejście do następnego/poprzedniego elemen tu w bibliotece, • Find Component... - wyszukiwanie elementu w bibliotece, • Component Properties... - wyświetlanie właściwości edytowanego elementu, • Parametr M anager - uruchamianie edytora parametrów, • Update Schematic - aktualizacja schematu po zmodyfikowaniu elementów w bibliotece, • Document Options... - narzędzie do edytowania obszaru roboczego edytora bibliotek, • Schematic Preferences... - narzędzie konfiguracji edytora bibliotek; - Reports - sporządza raporty na temat: • Component - edytowanego elementu, • Library - biblioteki, • Component Rule Check... - sprawdzenia poprawności reguł tworzenia elementu;
190
5. Biblioteki
- Window - określa sposób wyświetlania aktywnych okien w projekcie; - Help - dostęp do plików pomocy programu. Zapoznaliśmy się z wieloma przydatnymi funkcjami, które kryje menu programu. Warto teraz przyjrzeć się przez chwilę paskom narzędziowym, dostępnym w m o dule Schematic Library. Pierwszy pasek to Sch Lib Standard - jak się łatwo domy ślić, zawiera wszystkie niezbędne narzędzia do standardowych prac wykonywanych podczas tworzenia nowych i zarządzania istniejącymi bibliotekami. W jego skład wchodzą przyciski odpowiedzialne za tworzenie, otwieranie i za pisywanie dokumentów, spotykamy też takie, które pozwolą nam przeprowadzić podgląd oraz sam proces wydruku. Z a pomocą narzędzi Zoom In oraz Zoom Out możemy w łatwy sposób dostosowywać rozmiar bieżącego widoku. Kolejne przy ciski odpowiadają za edycję, czyli wycinanie, kopiowanie i wklejanie zaznaczonych wcześniej obiektów, za pomocą narzędzi z następnego działu tego paska. Pozostałe przyciski Undo i Redo służą do cofania ostatnio wykonanej czynności oraz do po nownego wykonania czynności, która została cofnięta (rysunek 5.15). Sch Lib Standard
J
id I
J. |
^
| ,.
:i
Cl,
-J
:>ï ^
I
Rys. 5.15. Wygląd paska narzędziowego Sch Lib Standard Kolejny pasek narzędziowy, na który warto zwrócić szczególną uwagę, to pasek o nazwie Utilities, gdyż kryje on w sobie szereg narzędzi niezbędnych do naryso wania bądź edycji jakiegoś elementu bibliotecznego (rysunek 5.16). Pierwszy przycisk tego paska zawiera gotowy pakiet symboli elektronicznych, umieszczonych w czterech wierszach (rysunek 5.17). Znaczenie poszczególnych symboli jest następujące: - R ząd pierwszy - punkt, kierunek przepływu sygnału prądowego lub napięcio wego, sygnał zegarowy, wejście z aktywnym stanem niskim, wejście sygnału analogowego, brak połączenia logicznego, wyjście sygnału opóźnionego. - R ząd drugi - wyjście typu: otwarty kolektor, stan wysokiej impedancji, prąd o dużym natężeniu, impuls, opóźnienie, grupa linii, grupa binarna. - R ząd trzeci - wejście aktywne w stanie niskim, litera pi, większe równe, wyjście z podciąganiem w kolektorze, wyjście typu otwarty emiter, wyjście z podciąga niem w emiterze, wejście cyfrowe. - R ząd czwarty - inwerter, wejście-wyjście, przesuw w lewo, mniejsze równe, lite ra sigma, przerzutnik Schmitta, przesuw w prawo.
Utilities
Rys. 5.16. Wygląd paska narzędziowego Utilities
Rys. 5.17. Rozwinięta grupa symboli elektronicznych
191
5.3. Edytor bibliotek schematów
/ A (?• S .
A O o- □ G o
El °g
Mode *■ +
y*
Rys. 5.19. Wygląd paska narzędziowego Mode
M ode N o rm a l | ^ |
Rys. 5.18. Rozwinięta grupa narzędzi wspomagających rysowanie
—
A lt e r n a t e 1
Rys. 5.20. Rozwinięta grupa
Po naciśnięciu drugiego przycisku z tego paska jest rozwijana lista z niezbędnymi narzędziami do rysowania, na której wyróżnić możemy przede wszystkim: linię, krzywą, elipsę, okrąg, wielokąty, tekst, tworzenie nowego elementu, dodawanie kolejnej części edytowanego elementu, kwadraty i prostokąty (standardowe oraz z zaokrąglonymi narożnikami), koła bądź elipsy, import plików graficznych, wsta wianie matrycy elementów i dodawanie wyprowadzeń (rysunek 5.18). Ostatni pasek narzędziowy to pasek o nazwie Mode, odpowiedzialny on jest za zarządzanie widokami elementów, gdyż niejednokrotnie się zdarza, że informacje zgromadzone w bibliotece na temat danego elementu zawierają dane o kilku róż nych jego widokach (rysunek 5.19). Za pomocą przycisku Mode możemy rozwinąć listę dostępnych widoków przypisa nych danemu elementowi (przykładem może tu być symbol rezystora). Za pomocą przycisków „+” i „ - ” dodajemy nowy lub usuwamy istniejący widok danego ele mentu. Natomiast przyciskami „ ^ ” oraz „ ^ ” przełączamy widoki przypisane do danego elementu. 5.3.3.
Edycja istniejących bibliotek Często duża liczba elementów znajdujących się w bibliotekach programu powodu je, że podczas pracy z programem mamy utrudnione wyszukanie interesującego nas elementu. Dość szybko okaże się także, że standardowa biblioteka Miscellaneous Devices nie zawiera wszystkich potrzebnych elementów lub też ich kształt jest nie odpowiedni do naszych oczekiwań i należałoby coś w niej zmienić.
5.3.3.1.
Usuwanie zbędnych elementów Zaczniemy od pokazania, w jaki sposób można usunąć zbędne elementy bibliotecz ne, których nie będziemy wykorzystywać w codziennej pracy. Dla przykładu usunie my z biblioteki element lampowy Tube 6L6GC. Odszukujemy go na liście elementów wchodzących w skład biblioteki w panelu SCH Library, po czym w oknie podglądu powinien zostać wyświetlony wskazany przez nas element, co widać na rysunku 5.21. Następnie w panelu SCH Library naciskamy przycisk Delete, który spowoduje usu nięcie wskazanego elementu.
192
5. Biblioteki
Rys. 5.21. Pentoda wyświetlona w oknie podglądu Po wykonaniu danych czynności na ekranie zostanie wyświetlone jeszcze okienko Confirm, potwierdzające usunięcie elementu; odpowiadamy twierdząco, naciskając przycisk Yes (rysunek 5.23). Po wykonaniu powyższej czynności element zostanie usunięty z biblioteki. W programie można jeszcze usuwać elementy innymi sposobami: klikając na na zwie elementu w panelu SC H Library prawym przyciskiem myszy i wybierając z menu kontekstowego opcję Delete lub też po wskazaniu nazwy elementu z menu Tools, wybieramy Remove Componen (rysunek 5.24). M oże się okazać, że przez pomyłkę usunęliśmy ważny element lub po prostu chcemy cofnąć ostatnio wykonaną czynność. Nic straconego: możemy wybrać z menu Edit>Undo, co spowoduje przywrócenie ele mentu do biblioteki. Componenls :J Tram4 Idea! c l Trareorb O Triac Tube GL6GC i i Tube6SN7 i i Tube12AU7 O Tube 124X7 i i Tube 5879 i i Tube 7199 i i Tube Triode
Ü|______
Place
Add
_d
Description Four-winding Trarsform Tranzorb Silicon Bidirectional Trio... Beam Power Penlode Medium Mu Dual Triode Medium Mu Dual Triode High Mu Dual Triode Sharp Cutoff Pentode Medium Mu Triode and... Thyratron Delete
Edit
Rys. 5.22. Sposób usunięcia wskazanego elementu z biblioteki
Rys. 5.23. Okno potwierdzające usunięcie elementu z biblioteki
193
5.3. Edytor bibliotek schematów
Tools _j
New Component Remove Component Remove Duplicates.. Rename Component
Rys. 5.24. Sposób usuwania elementów bibliotecznych 5.3.3.2.
Modyfikowanie kształtu istniejących elementów Teraz omówimy edycję elementów znajdujących się w bibliotece. Zmian tego typu może być bardzo dużo, co zależy przede wszystkim od przeznaczenia danego ele mentu, gustu samego projektanta oraz potrzeb w danej chwili. Pokażemy jedynie te podstawowe, które pozwolą na zmianę kształtu symbolu graficznego, dodawanie dodatkowych informacji, wyprowadzeń itp. Zmodyfikujemy na przykład domyślne ustawienia elementu bibliotecznego o na zwie BRIDGE1. Po wskazaniu go m yszką zostaje on wyświetlony w prawej części ekranu. Widzimy, że jest to standardowy m ostek Graetza, tworzą go cztery połą czone ze sobą diody prostownicze, co przedstawiono na ry su n k u 5.25. Załóżmy, że chcemy na naszym schemacie m ieć diody, których symbol nie jest wypełniony trójkątem. W prowadzenie zmiany kształtu elementu jest możliwe po dwukrotnym kliknięciu m yszą na jego fragmencie poddawanym edycji. Tak więc dwukrotnie klikamy m yszką na dowolnym wypełnionym trójkącie, po czym otwiera się okienko dialogowe Polygon, w którym usuwamy znacznik wid niejący przy opcji Draw Solid (rysunek 5.26). Akceptujemy wprowadzoną zmianę przyciskiem OK, a po wykonaniu powyższej czynności mostek powinien wyglądać jak na ry su n k u 5.27a Z pewnością zauważymy, że zabieg ten nie przyniósł oczekiwanych przez nas zmian, gdyż co prawda trójkąt nie m a ju ż wypełnienia, ale widoczna jest przecho dząca przez niego ciągła linia. Stało się tak, ponieważ przewód łączący diody m ost ka przechodzi pod każdą z diod, co powoduje w tym przypadku negatywny efekt. W związku z tym zastosujemy inny zabieg, który wyeliminuje ten defekt. Ponownie wywołujemy okno Polygon, po czym przywracamy znacznik przy opcji Draw Solid i klikając w polu Fill Color, definiujemy biały kolor tła, co dało efekt pokazany na Polygon
B o rd e r W id th jSmall
-
F ill Colo r
________ .
i 1_
'
jv
......................
\
Boi der Color 0
D ra w S o lid
1 1 T ra n sp a re n t
|
Rys. 5.25. Oryginalny wygląd mostka Graetza
□“
' |
Cancel
Rys. 5.26. Wygląd okna ustawień obiektu Polygon
|
194
5. Biblioteki
a)
b)
c)
Rys. 5.27. Etapy modyfikowania mostka Graetza ry su n k u 5.27b. M ożna teraz powiedzieć, że czynność ta przyniosła oczekiwany przez nas rezultat. Gdy powtórzymy tę czynność dla pozostałych diod, uzyskamy efekt, który przedstawiono na ry su n k u 5.27c. Pamiętamy zapewne z edytora schematów, że wielokrotnie powtarza jące się czynności możemy przeprowadzić z wykorzystaniem panelu Inspector. Dla przypomnienia przedstawimy poniżej skrótowo, w jaki sposób to narzędzie można wykorzystać do grupowej zmiany kształtu kilku elementów. W pierwszej kolejności uruchamiamy panel Inspector poprzez wywołanie z menu View>Workspace Panel>SCH>Inspector, po czym na ekranie pojawi się pusty panel Inspectora, co widać na ry su n k u 5.28a. Następnie zaznaczamy w mostku Graetza wszystkie wypełnione trójkąty, po wykona niu tej czynności okno Inspectora zmienia swoją zawartość i wygląda jak na ry su n k u 5.28b. Następnie klikamy w polu Fill Color i z listy dostępnych kolorów wybiera my biały, po czym wygląd naszego elementu powinien być jak na rysunku 5.27c. Załóżmy, że wygląd mostka z rysunku 5.27c uznamy za wystarczający, jednak praca z elementem bibliotecznym mającym zbyt długie wyprowadzenia może się okazać niewygodna ze względu na niedopasowanie rozmiaru do wolnej przestrzeni na schemacie. W związku z tym pokażemy, w jaki sposób można zmienić długość jednego lub kilku wyprowadzeń. Zmiany opisanej wyżej można dokonać, wywołując okno Pin Properties, które przedstawiono na ry su n k u 5.30. M ożna to zrobić na dwa sposoby. Pierwszy z nich polega na odszukaniu w panelu SCH Library działu odpowiedzialnego za w yśw iet-
Rys. 5.28. Zawartość panelu Inspector podczas czynności wielokrotnej modyfikacji elementów
5.3. Edytor bibliotek schematów
195
Rys. 5.29. Fragment panelu SCH Library wyświetlający wyprowadzenia danego elementu lanie wyprowadzeń elementów, co pokazano na ry su n k u 5.29. Po naciśnięciu przy cisku Edit otwieramy okno, w którym możemy zmieniać ustawienia wyprowadzeń. Druga m etoda pozwalająca wywołać to samo okno polega na dwukrotnym kliknię ciu m yszką na jednym z wyprowadzeń elementu na schemacie. Chcąc skrócić długość wyprowadzeń, należy przede wszystkim odszukać w powyż szym oknie dział Graphical i w polu Length ustawić długość wyprowadzenia na 10, tak jak przedstawiono na ry su n k u 5.31. Przyciskiem OK akceptujemy wpro wadzone zmiany. Procedurę tę powtarzamy dla pozostałych wyprowadzeń lub też wykorzystujemy do tego celu panel Inspector. N a ry su n k u 5.32 przedstawia wygląd edytowanego przez nas elementu po wykonaniu powyższych czynności.
Rys. 5.30. Wygląd okna do zmiany ustawień wyprowadzeń danego elementu
196
5. Biblioteki
Graphical Location X 51
| Y
-80
10 -k —
Length
l
Orientation
180Degrees
Color
Rys. 5.31. Zmiana domyślnej długości wyprowadzenia elementu bibliotecznego
Rys. 5.32. Mostek Graetza po skróceniu wszystkich wyprowadzeń
M ożna by jeszcze wprowadzić jedną modyfikację, polegającą na dodaniu opisu do każdego wyprowadzenia, w celu łatwiejszej identyfikacji. Czynności te wykonujemy również w oknie Pin Properties, wpisując w polu Designator interesujący nas opis oraz przy tym polu zaznaczając opcję Visible, jak pokazano na rysu n k u 5.33. Czynność tę wykonujemy dla każdego z wyprowadzeń mostka, pamiętając o za stosowaniu poprawnych symboli wejść zmiennoprądowych oraz wyjść stałoprądowych. Efekt finalny zmodyfikowanego m ostka pokazano na rysu n k u 5.34c. Ponieważ wprowadzane zmiany opisów danych wyprowadzeń różnią się od siebie, więc do tej procedury nie możemy wykorzystać panelu Inspector. Zauważamy też, że wprowadzone przez nas zmiany widoczne są w panelu Sch Library, co obrazuje rysu n ek 5.35. Załóżmy, że wygląd edytowanego moska Graetza uznamy za wystarczająco popraw ny. Teraz z kolei zajmiemy się edycją parametrów graficznych odpowiedzialnych za wygląd edytowanego elementu. Do celów demonstracyjnych posłużymy się ele mentem bibliotecznym o nazwie M otor; po wskazaniu go myszką w prawej części ekranu powinien wyświetlić się obiekt pokazany na rysu n k u 5.36a. Już na pierwszy rzut oka można zauważyć, że średnica symbolu silnika wynosi 20 jednostek. Spróbujmy teraz wykonać porównanie. Odszukajmy w bibliotece grupę tranzystorów unipolarnych typu MOSFET i wskażmy pierwszy z listy, czyli w prawej części ekra nu powinien się pojawić podgląd elementu o nazwie MOSFET-2GN, przedstawiony na ry su n k u 5.36b. Z pewnością szybko zauważymy różnicę w wielkości okręgów
Display Name
A
d ivisib le
Designator
V-
Epistole
Electrical Type
Passive
Description Hide Part Number
1
Rys. 5.33. Sposób wprowadzenia opisu do danego wyprowadzenia
197
5.3. Edytor bibliotek schematów
a)
b)
c)
Rys. 5.34. Sposób wprowadzania opisów dla kolejnych wyprowadzeń elementu porównywanych z sobą elementów. Średnica okręgu tranzystora wynosi aż 40 jedno stek, więc jak łatwo policzyć, jest on dwa razy większy od okręgu silnika. W yobraźmy sobie, że gdyby zaszła potrzeba użycia omawianych elementów bi bliotecznych na tym samym schemacie, nie mielibyśmy wówczas zachowanej pro porcji rozmiaru, co jest przecież bardzo istotne, jeśli chodzi o estetykę wykonania projektu. M ożemy też przeprowadzić drugie porównanie, polegające na przedstawieniu różnic zachodzących na etapie rysowania obydwu okręgów. Kliknijmy więc dwukrotnie myszką okrąg silnika, wywołując tym samym na ekranie okno o nazwie Arc, które go podgląd przedstawiono na ry su n k u 5.37a. Gdy znów powtórzymy tę czynność dla tranzystora, wówczas na ekranie wyświetli się inne okno, o nazwie Elliptical Arc, pokazane na ry su n k u 5.37b. Pomimo że obydwa elementy narysowano za pomocą różnych narzędzi, na ekranie wyglądają w ten sam sposób (wykluczając różnice w rozmiarze). Spróbujmy więc teraz przeprowadzić proces ich unifikacji, polegającej na dopasowaniu rozmiarów. Zdecydowanie łatwiej nam będzie dopasować wielkość okręgu silnika do okręgu tran zystora niż na odwrót, do czego z pewnością nie musimy nikogo przekonywać. Do dzieła więc! Przechodzimy do symbolu silnika, wywołujemy okno Arc, w któ rym odszukujemy parametr Radius (promień) i ustawiamy go na 20 jednostek, co będzie odpowiednikiem średnicy równej 40. Po tej modyfikacji wygląd silnika przedstawiono na ry su n k u 5.38. Okrąg przyjął już prawidłowy rozmiar, lecz mu simy jeszcze popracować nad samymi wyprowadzeniami, które należy przenieść w odpowiednie miejsce oraz nieco skrócić. a)
Pins
Natne
~ °\ v ■ A H A C -e j AC
Add
2 K C
JL
Type
E-BIP-...
Passive... V • Passive... AC Passive... V + Passive... AC
Delele
BRI... v. AC V+ AC
b)
©
Edit t
Rys. 5.35. Wprowadzone opisy wyprowadzeń mostka
Rys. 5.36. Symbol silnika i tranzystora typu MOSFET
198
5. Biblioteki
b) E llip t ic a l A rc
0
Lin e W id th iSmall
; vr
X -R a d iu s 20
E n d A n g le 0.000
®
Y -R a d iu s 20
S ta rt A n g le 0.000
‘
Color
Lo c atio n X : 250 ;0 Ę
Y : -30 ! |
.Cacieer
]
Rys. 5.37. Wygląd okien Arc oraz Elliptical Arc Chcąc przenieść dany element na planszy, należy go uchwycić poprzez wciśnięcie lewego przycisku myszy i przesunąć w nowe miejsce planszy. Skrócenie wypro wadzeń potrafimy ju ż wykonać, co ju ż opisałem. Po zastosowaniu odpowiednich zmian, symbol silnika wygląda jak na ry su n k u 5.38b. a)
b)
M ożna by jeszcze polemizować na temat wielkości symbolu M w stosunku do nowe go rozmiaru okręgu - jest nieco za mały. W związku z tym klikamy na nim dwukrot nie, po czym na ekranie wywołane zostanie okno Annotation, w którym naciskamy przycisk Change..., powodując tym samym przejście do kolejnego działu, w którym będziemy mogli zmienić rozmiar lub nawet krój czcionki (rysunek 5.39). Po wykonaniu wyżej opisanych czynności na ekranie pojawia się systemowe okien ko Czcionka, w którym proponujemy dokonać zmiany rozmiaru czcionki z 12 na 16. Krój pozostawiamy ten sam (rysunek 5.40). Po zaktualizowaniu rozmiaru czcionki wygląd symbolu silnika jest taki jak na rysun k u 5.41a, na którym łatwo zauważyć, że symbol nie jest dokładnie wycentrowany względem okręgu, wówczas wystarczy uchwycić go myszką i przenieść w odpowied nie miejsce, po czym efekt powinien być zbliżony do pokazanego na rysunku 5.41b. Jeżeli podczas jakichkolwiek działań związanych z edycją precyzyj nych parametrów danego elementu okaże się, że Protel nie chce pozy cjonować danego obiektu we wskazanym miejscu, najprawdopodob niej trzeba będzie dostosować ustawienia siatki programu.
5.3. Edytor bibliotek schematów
Rys. 5.39. Wygląd okna Annotation
199
Rys. 5.40. Zmiana domyślnego rozmiaru czcionki
Chcąc dostosować rozmiar siatki w edytorze bibliotek do swoich potrzeb, należy z menu Tools wybrać Document Options..., jak przedstawiono na ry su n k u 5.42. Następnie wpisujemy interesujące nas wartości w polu Snap - co odpowiada rze czywistej siatce programu, natomiast w polu Visible - wartość odpowiedzialną za rozmiar siatki widocznej (rysunek 5.43). Na tym etapie zakończymy opisywanie czynności związanych z modyfikowaniem elementów bibliotecznych. Więcej operacji tego typu poznamy podczas opisu tech nik tworzenia nowych elementów bibliotecznych. 5.3.3.3.
Przenoszenie elem entów pomiędzy bibliotekami Czasami w danej bibliotece znajduje się interesujący nas komponent, którego akurat brakuje w bibliotece używanej przez nas na co dzień. Przedstawimy teraz, w jaki sposób w Protelu można zarządzać elementami bibliotecznymi, aby je przenosić bądź kopiować pomiędzy różnymi bibliotekam i. b)
T oo ls j
N ew C om ponent R em o v e C o m p o n e n t R e m o v e D u p lic a t e s ...
R en am e C o m p o n e n t. D o c u n e n t O p tio n s ... Sch em atic P r e fe r e r tte s ...
Rys. 5.41. Proces pozycjonowania tekstu w elemencie bibliotecznym
Rys. 5.42. Sposób uruchomienia narzędzia do definiowania rozmiaru siatki
5. Biblioteki
200
[
Cancel
|
Rys. 5.43. Wygląd okna Library Editor Workspace Do wykonania tego ćwiczenia będzie nam potrzebna druga biblioteka schematowa, w związku z czym proponuję rozpakować bibliotekę M iscellaneous Connectors. IntLib i po wykonaniu tej czynności z nowo powstałego folderu Miscelleaneous Connectors wczytać plik o nazwie M iscellaneous Connectors.SchLib. Standardowo w oknie edycyjnym programu zostanie wyświetlony pierwszy obiekt znajdujący się w tej bibliotece (rysunek 5.44). Chcąc się przekonać, czy mamy poprawnie otwarte obydwie biblio teki, wystarczy sprawdzić, czy w górnej części okna edycyjnego wid nieją dwie zakładki z nazwami bibliotek. Za ich pomocą możemy przełączać się między nimi. W yszukajmy teraz element, który chcemy przenieść do poprzednio używanej przez nas biblioteki. Załóżmy, że będzie to element PS2-6PIN, czyli popularne złącze PS/2, stosowany w komputerach (rysunek 5.45). Gdy wybrany element jest już aktywny, tzn. widnieje w oknie edycyjnym programu, można przystąpić do procedury przeniesienia go do innej biblioteki. W tym celu wybie ramy z menu Tools>Copy Component... lub też Move Component... (rysunek 5.46). aw m iw w iłrm w a
3
CoralviX nA
Rys. 5.44. Pierwszy element znajdujący się w bibliotece Miscellaneous Conectors.SchLib
Rys. 5.45. Element biblioteczny symbolizujący złącze PS/2
201
5.3. Edytor bibliotek schematów r -----------------------------------------------------
0 ®
D e s tin a tio n L ib ra ry Tools
J
New Component
Document Name
Document Path
Miscellaneous Connectors.SchLib Miscellaneous Devices.SchLib
C:\Program FilesV\ltium2004\Library\Miscellaneous Connectors\ | C: \Program Files\Altium2004 Library Miscellaneous Devices\
Remove Component Remove Duplicates... Rename Component... Cop£ Component...
Move C om ponent...*^
Rys. 5.46. Sposób wyboru narzędzia Copy Component
Rys. 5.47. Okno Destination Library
Należy pamiętać, że wybór opcji Copy Component spowoduje powie lenie elementu do drugiej biblioteki, a Move Component przeniesienie elementu z biblioteki źródłowej do docelowej. Po wykonaniu jednej z wyżej opisanych czynności na ekranie pojawi się okno Destination Library, w którym wybieramy bibliotekę docelową (Miscellaneous Devices) i zatwierdzamy nasz wybór, naciskając przycisk OK (rysunek 5.47). Po wykonaniu opisanych czynności warto przekonać się, czy dany element został przeniesiony do wskazanej biblioteki. W tym celu przełączamy się do biblioteki M iscellaneous Devices.SchLib i w panelu SC H Library odszukujemy nowy ele ment (ry su n ek 5.48). Jeżeli widnieje na liście, oznacza to, że procedura przebiegła pomyślnie. Istnieje też inna technika przenoszenia/kopiowania elementów po między bibliotekami, polegająca na zaznaczeniu wszystkich czę ści składowych elementu (najlepiej z użyciem skrótu klawiszowego Ctrl+A), a następnie skorzystaniu z narzędzia Copy znajdującego się w menu Edit (Ctrl+C). Potem należy się przełączyć do drugiej biblio teki, utworzyć w niej nowy element i użyć funkcji Paste z menu Edit (Ctrl+V). Z procedurą tworzenia nowych elementów zapoznamy się dopiero w kolejnym podrozdziale książki.
Components
*
PN P Bipolar Transistor PN P Darlington Bipolar... PNP Darlington Bipolar... PNP Darlington Bipolar...
y
NPN Bipolar Transistor SPDT Relay Dual-Pole Dual-Throw R... Dual-Pole Single-T hrow ...
y y y [
Description
y PNP | j PNPI U PNP2 PNP3
QNPN Relay Relay-DPDT Relay-D PST
Place ] [
Add
] [ Delete ]
—
1 Ed* j
Rys. 5.48. Lista elementów bibliotecznych wraz z nowo przeniesionym portem PS/2
202
5.3.4.
5. Biblioteki
Tworzenie nowych bibliotek Sposób zarządzania bibliotekami wykorzystywany w Protelu umożliwia tworzenie nie tylko swoich elementów w istniejących bibliotekach, lecz także tworzenie wła snych bibliotek, zawierających elementy przenoszone z innych bibliotek oraz nowe elementy. Z jednej strony, pozwala to utrzymać porządek, z drugiej umożliwia użyt kownikowi stosowanie w projektach elementów, których nie ma w standardowych bibliotekach Protela. Zacznijmy więc od utworzenia nowej biblioteki, w tym celu wywołujemy panel Files, w nim odszukujemy dział New, z którego wybieramy Other Document. Po wykonaniu powyższych czynności na ekranie zostanie wyświetlone menu podręcz ne, a z niego wybieramy Schematic Library Document, co widać na ry su n k u 5.49. Druga możliwość utworzenia nowej biblioteki w programie Protel polega na wywo łaniu z menu File>New>Schematic Library (rysunek 5.50). W obydwu przypadkach na ekranie zostanie otwarty nowy dokument o tymczaso wej nazwie SchLib1 .SchLib, co pokazano na ry su n k u 5.51. M ożna oczywiście (jest nawet wskazane na tym etapie tworzenia nowej biblioteki) nadać temu dokumento wi nazwę poprzez zapisanie pliku biblioteki schematowej na dysku. W tym celu na pasku narzędziowym Sch Lib Standard naciskamy ikonę symbolizującą dyskietkę M l lub wybieramy z menu File>Save, po czym określamy ścieżkę docelową, gdzie będziemy przechowywać naszą bibliotekę, oraz definiujemy jej nazwę. Wszystko akceptujemy naciśnięciem przycisku OK. Zanim jednak przejdziemy do tworzenia własnych bibliotek, przedstawimy różno rodne biblioteki, jakie można utworzyć za pomocą edytora bibliotek schematowych w programie Protel.
File New i
3
O p e n ... Close
►
l_3
^
C trl+ O C trl+F4
Schematic VHDL Document
m
pcb
£
PCB Ib ta r y
g f
PCB30 lib ra ry
Schematic Library
Rys. 5.49. Sposób utworzenia nowej biblioteki za pośrednictwem panelu Files
Rys. 5.50. Sposób utworzenia nowej biblioteki za pomocą menu File
5.3. Edytor bibliotek schematów
2 03
Rys. 5.51. Okno programu przedstawiające utworzoną nową bibliotekę schematową 5 .3 .4 .I.
Możliwości i zakres tw orzenia bibliotek Zademonstrujemy teraz, w jakim zakresie można tworzyć nowe biblioteki, a więc, w jaki sposób przeprowadzić w nich grupowanie elementów składowych, co zde cydowanie zwiększa komfort korzystania z nich. N a przykład można utworzyć na stępujące grupy bibliotek: - Standardowa - będzie zawierała wszystkie podstawowe elementy spotykane pra wie na każdym schemacie elektrycznym (rezystory, kondensatory, cewki itp.); - Elektroniczna - znajdować się w niej będą wszystkie podstawowe elementy elek troniczne (diody, tranzystory, triaki itp.); - M ierniki - będzie kryła w sobie symbole przyrządów pomiarowych (amperomie rzy, woltomierzy, liczników energii, watomierzy itp.); -
Cyfrowa - zawierająca elementy wykorzystywane w technice cyfrowej (bramki i inne elementy logiczne itp.);
- Instalacyjna - obejmująca niezbędne elementy wykorzystywane podczas tworze nia schematu instalacji elektrycznych; - Maszynowa - zawierająca podstawowe symbole silników, prądnic DC i AC oraz transformatorów; - Sieciowa - mieszcząca podstawowe elementy sieci komputerowych (hub, switch, modem, router itp.). Zauważmy, że w nowo tworzonych bibliotekach zastosowano grupowanie elemen tów zgodnie z ich typami.
204
5. Biblioteki
Rys. 5.52. Przykładowy wygląd elementów wchodzących w skład biblioteki „standardowej"
Rys. 5.53. Przykładowy wygląd elementów wchodzących w skład biblioteki „elektronicznej"
Rys. 5.54. Przykładowy wygląd elementów wchodzących w skład biblioteki przyrządów pomiarowych
Rys. 5.55. Przykładowy wygląd elementów wchodzących w skład biblioteki „cyfrowej"
DOMOFON
BLOKADA-ZASILANIA
ANODA-OCHRON
GŁOWICA-KABL-1
Rys. 5.56. Przykładowy wygląd elementów wchodzących w skład biblioteki „instalacyjnej"
Rys. 5.57. Przykładowy wygląd elementów wchodzących w skład biblioteki „maszynowej"
205
5.3. Edytor bibliotek schematów
Rys. 5.58. Przykładowy wygląd elementów wchodzących w skład biblioteki „sieciowej" Jak można zauważyć, edytor schematów Protela jest na tyle uniwersalny, że może być wykorzystywany także do rysowania schematów innych niż elektryczne/elek troniczne. W swojej pracy m ogą go wykorzystywać także elektrycy, a nawet pro jektancie sieci komputerowych. Część spośród wymienionych elementów nie będzie się nadawać do przeprowadzenia symulacji komputerowych, można je wykorzysty wać jedynie do rysowania schematów i przygotowywania dokumen tacji projektów. 5.3.4.2.
Rysowanie kształtu nowego elem entu Przed narysowaniem nowego komponentu proponujemy najpierw skonfigurować planszę, na której będziemy go rysować. W tym celu z menu Tools wybieramy narzędzie Document Options..., po czym na ekranie pojawi się okno Library Editor Workspace, przedstawione na ry su n k u 5.59. Znajduje się tu kilka użytecznych opcji, lecz szczególną uwagę należy zwrócić na te, które służą do zmiany rozmiaru planszy. Do tworzenia elementów nie jest nam potrzebna plansza o dużych rozmiarach, ponieważ zazwyczaj rysowane elementy mają niewielkie wymiary. Ręczne zdefiniowanie rozmiarów planszy jest możliwe po zaznaczeniu opcji Use Custom Size. Następnie w pola edycji wartości parame trów X oraz Y wpisujemy nowy wymiar planszy. W naszym przykładzie obydwie lo o 5 0
New Component Remove Component Remove Duplicates... Document Options... Schematic R e fe re n ce s^
Rys. 5.59. Sposób wywołania okna w celu definiowania parametrów planszy do rysowania elementów
206
5. Biblioteki
Rys. 5.60. Okno ustawień parametrów planszy wartości ustawiamy na 100, po czym zatwierdzamy wprowadzone zmiany, naciska jąc przycisk OK (rysunek 5.60). W powyższym oknie w dziale Grids mogliśmy oczywiście zdefiniować siatkę dla planszy edycyjnej, jednak ze względu na fakt, że podczas rysowania różnych ele mentów zachodzi potrzeba częstego zmieniania wartości siatki, przedstawimy inną metodę zmiany jej parametrów. Odszukujemy pasek narzędziowy Utilities z działu Grids wywołujemy Set Snap Grid... (rysunek 5.61). Użycie powyższego narzędzia spowodowało wywołanie okna Choose a snap grid size, w którym definiujemy wartość rzeczywistej siatki planszy. D la pierwszego ele mentu, który za chwilę narysujemy, najlepszym rozwiązaniem będzie ustawienie parametru równego 5 jednostek, po czym zatwierdzamy zmiany przyciskiem OK (rysunek 5.62). Po wyprowadzeniu wyżej wprowadzonych zmian wygląd planszy do rysowania ele mentów bibliotecznych pokazano na ry su n k u 5.63. Przed narysowaniem pierwszego elementu warto zwrócić uwagę na kompatybilność elementów tworzonych z elementami znajdującymi się w bibliotekach dostarczonych przez producenta programu. Przede wszystkim chodzi tutaj o dopasowanie wymiarów projektowanych elementów do wymiarów pozostałych. Nie m a to co prawda żadnego znaczenia dla elektrycznej jakości projektu, ale m oże zdecydowanie obniżyć walory estetyczne przygotowywanej dokumentacji.
C h o o se a s n a p g r id siz e
Rys. 5.61. Sposób uruchomienia narzędzia do definiowania rozmiaru siatki
Rys. 5.62. Okno do definiowania wartości rzeczywistej siatki programu
5.3. Edytor bibliotek schematów
207
Rys. 5.63. Okno edycyjne po zmianie parametrów planszy edycyjnej Rozmiary elementów można dopasować na wiele sposobów, skorzystamy jednak z najprostszego z nich. Otwieramy bibliotekę Miscellaneous Devices i sprawdzamy wymiary jakiegoś elementu, np. rezystora. Stwierdzamy, że jego długość, nie licząc wyprowadzeń, w zależności od rodzaju rezystora wynosi 1,5-3 kratki, co równa się 15-30 jednostek. Pomiar szerokości elementu też pełni ogromną rolę, ponieważ musi być ona proporcjonalna w stosunku do jego długości. Tworzenie własnych elementów proponujemy zacząć od graficznie najprostszego - czyli rezystora. M ożna to zrobić na wiele sposobów, ale w tym przypadku nie jest istotna metoda, lecz uzyskany efekt końcowy. Aby zilustrować możliwości edytora bibliotek, przedstawimy kilka sposobów uzyskania oczekiwanego wyglądu danego elementu. Ponieważ w naszej nowo tworzonej bibliotece nie ma żadenego elementu, powinni śmy utworzyć nowy, wybierając z menu Tools>New Component, co przedstawiono na ry su n k u 5.64.
Rys. 5.64. Sposób tworzenia nowego elementu bibliotecznego
Rys. 5.65. Fragment panelu SCH Library z widocznym pustym elementem
208
5. Biblioteki
Rys. 5.66. Definiowanie nazwy nowo tworzonego elementu bibliotecznego
Rys. 5.67. Sposób wyboru narzędzia Line z menu Place
Jednak zapewne każdy Czytelnik zauważył, że podczas tworzenia nowego doku mentu bibliotecznego automatycznie jest tworzony jeden „pusty” element biblio teczny o nazwie Component_1, co można dostrzec w panelu SC H Library w dzia le Components. Dlatego też zamiast tworzyć nowy element biblioteczny, można z menu Tools wywołać Rename Component..., co spowoduje zmianę nazwy „puste go” elementu bibliotecznego (rysunek 5.65). Wybór opcji New Component... oraz Rename Component... spowodu je wywołanie niemalże identycznych okien, w których zobligowani będziemy do wpisania nowej nazwy danego elementu. W pierwszym przypadku okno to nazywa się New Component Name, co przedsta wiono na ry su n k u 5.66, w drugim zaś Rename Component. W oknie, które pokazano na rysunku 5.66, wpisujemy nazwę Rezystor, po czym zatwierdzamy to naciśnięciem przycisku OK. Teraz możemy rozpocząć rysowanie elementu. Do tego celu użyjemy narzędzia Place Line, wywołując go z paska narzędziowego Utilities, lub też możemy skorzy stać z menu Place, wybierając z niego Line, co pokazuje ry sunek 5.67. Gdy kursor zmieni już swój wygląd, ustawiamy go w miejscu, od którego chcemy zacząć rysowanie kształtu obrysu symbolu rezystora. Klikamy lewym przyciskiem myszki, kierujemy kursor w sąsiedni narożnik, ponownie klikając, i powtarzamy tę czynność dla każdej krawędzi, aż do momentu uzyskania kształtu prostokąta. Po powstaniu pełnego obrysu naciskamy prawy przycisk myszy lub też przycisk ESC, co spowoduje zakończenie rysowania. Poszczególne etapy rysowania rezysto ra przedstawiono na ry su n k u 5.68. Zawsze możemy zmienić narysowany przez siebie kształt, przesuwając na planszy dowolny fragment prostokąta lub klikając dwukrotnie na nim myszką, i dokonać zmian w parametrach okienka PolyLine (rysunek 5.69). a)
b)
c)
d)
Rys. 5.68. Kolejne etapy rysowania obrysu symbolu rezystora za pomocą narzędzia Place Line
2 09
5.3. Edytor bibliotek schematów
Rys. 5.69. Wygląd okna edycji linii Innym sposobem narysowania symbolu rezystora mogłoby być zastosowanie do tego celu narzędzia graficznego, którym jest Place Rectangle, znajdującego się podobnie jak Place Line na pasku narzędziowym Utilities lub w menu programu Place. Po wybraniu tego narzędzia ustawiamy kursor w miejscu pierwszego narożnika, po czym przeciągamy kursor do przeciwległego narożnika, co spowoduje powstanie na planszy prostokąta z żółtym wypełnieniem, jak widać na ry su n k u 5.70a. Następnie podobnie jak poprzednio naciskamy prawy przycisk myszy lub klawisz ESC. Ze względu na to, że rezystory na schematach nie mają zazwyczaj wypełnienia, m u simy to teraz zmienić, klikając dwukrotnie na rezystorze lewym przyciskiem myszy i wywołując w ten sposób okno Rectangle (rysunek 5.71). W oknie tym usuwamy w pierwszej kolejności wypełnienie prostokąta, kasując za znaczenie obok opcji Draw Solid, oraz zmieniamy grubość jego krawędzi, wybie rając z działu Border Width parametr Small. Możemy jeszcze ewentualnie ustawić kolor krawędzi rezystora na niebieski, klikając lewym przyciskiem myszki w polu Border Color (rysunek 5.71). Po wykonaniu powyższych czynności naciskamy przycisk OK, po czym widzimy nasz rezystor (rysunek 5.70b). N a pierwszy rzut oka rezystor w obydwu przypadkach wygląda iden tycznie. Dopiero klikając dwukrotnie myszką na jego krawędzi, m o żemy się dowiedzieć, za pomocą jakiego narzędzia był tworzony, co jednak nie m a żadnego znaczenia podczas wykorzystania go do tw o rzenia schematu elektrycznego. Kolejnym etapem tworzenia elementu jest dodanie do niego wyprowadzeń, lecz tym zajmiemy się w następnym podrozdziale. Teraz skupimy się na narysowaniu nieco bardziej skomplikowanych elementów bibliotecznych. N a przykład tym razem narysujemy fotodiodę. Kolejne etapy rysowania tego ele mentu są następujące: Najpierw wybieramy z paska narzędziowego Utilities narzęa)
b)
Rys. 5.70. Kolejne etapy rysowania obrysu symbolu rezystora za pomocą narzędzia Place Rectangle
210
5. Biblioteki
Rys. 5.71. Wygląd okna Rectangle po wprowadzonych zmianach edycyjnych prostokąta dzie Place Polygons ry su n k u 5.72.
lub też wywołujemy z menu Place>Polygon, co widać na
Po wyborze tego narzędzia rysujemy trójkąt, będący główną częścią symbolu fo todiody, naciskając przycisk ESC. Następnie dwukrotnie klikamy na nim lewym przyciskiem myszy, wywołując w ten sposób okno Polygon, w którym ustawiamy grubość krawędzi Border Width na wartość Small oraz wybieramy niebieski kolor wypełnienia (Fill Color - ry su n ek 5.73). Naciskamy przycisk OK, po czym powin niśmy uzyskać efekt, jak na ry su n k u 5.74b. Mając już narysowany i wypełniony w odpowiedni sposób trójkąt, dorysowujemy od cinek linii prostej przy prawym wierzchołku trójkąta. Do tego celu wykorzystujemy poznane już wcześniej narzędzie Place Line. Po narysowaniu linii klikamy na niej dwu krotnie i w wyświetlonym oknie zwiększamy jej grubość ze Small na Medium. W tym momencie wygląd naszej fotodiody powinien być zgodny z rysunkiem 5.74d. Pozostało nam jeszcze dorysować dwie strzałki symbolizujące promienie światła padające na element półprzewodnikowy, jednak ze względu na ich małe rozmiary proponuję przed przystąpieniem do rysowania ustawić rozmiar rzeczywistej siatki (Snap Grid) na wartość 1. Do rysowania strzałek wykorzystujemy narzędzie Place
Rys. 5.72. Sposób wyboru narzędzia Polygon
Rys. 5.73. Definiowanie parametrów edycyjnych trójkąta
211
5.3. Edytor bibliotek schematów
a)
b)
c)
d)
e)
f)
W
W
W
Rys. 5.74. Kolejne etapy rysowania fotodiody
Rys. 5.75. Sposób wyboru narzędzia do rysowania okręgów i łuków
Line oraz Place Polygon. Po zakończeniu prac nad tworzeniem fotodiody nasz ele ment powinien być identyczny z tym, z ry su n k u 5.74f. Ostatnim elementem, który narysujemy od podstaw, będzie bipolarny tranzystor 0 polaryzacji NPN. Po stworzeniu nowego komponentu rysujemy linię prostą sym bolizującą bazę. Powinniśmy jej nadać odpowiednią grubość, następnie dorysować kolejne elementy, czyli elektrody: kolektor i emiter. Na koniec dodajemy obrys wo kół tranzystora w postaci okręgu. Jest to najtrudniejsze zadanie podczas rysowania tego elementu. Zaczynamy od wybrania z paska Utilities narzędzia Place Elliptical Arcs lub też z menu PIace>EIIipticaI Arc (rysunek 5.75). Następnie klikamy lewym przyciskiem myszki, wskazując położenie środka okręgu 1 przesuwając kursor wzdłuż osi poziomej, ustalamy średnicę dla osi X rysowanego okręgu. Powtarzamy tę czynność dla osi Y. Ostatecznie zaznaczamy początek i ko niec rysowanego okręgu. W przypadku rysowania pełnego okręgu klikamy myszką dwa razy w tym samym miejscu - tworząc tym samym okrąg 360o. Kolejne etapy rysowania tranzystora pokazano na ry su n k u 5.76. Chociaż pokazaliśmy tutaj kilka sposobów rysowania elementów, nie jest to je dyna m etoda tworzenia elementów bibliotecznych. Nowy element można również utworzyć na podstawie obiektu graficznego, wykonanego za pom ocą zewnętrzne go programu do edycji grafiki (Paint, CorelDraw, Photoshop itd.). W przykładzie w ykorzystano do tego celu plik zapisany w formacie *.bmp, zawierający rysunek symbolizujący jedno z urządzeń używanych w sieciach komputerowych. Chcąc stworzyć nowy elem ent z wykorzystaniem pliku graficznego, należy najpierw go wygenerować w zewnętrzym programie, po czym użyć narzędzia znajdują cego się na pasku Utilities lub też wywołać z menu Place>Graphic... zgodnie z ry su n k iem 5.77. a)
b)
d)
e)
c)
Rys. 5.76. Kolejne etapy rysowania tranzystora NPN
Rys. 5.77. Sposób wyboru narzędzia do importowania obiektów graficznych
212
5. Biblioteki
Componenls
De:cription
i i iFOTODIODA U REZYSTOR U SV/ITCH J TRANZYSTOR NPN
| Place ] | Add ] [ Delełe [ | Edit |
Rys. 5.78. Symbol switcha komputerowego zaimportowanego do biblioteki wprost z pliku graficznego
Rys. 5.79. Samodzielnie utworzone elementy we własnej bibliotece
Po wykonaniu podanych czynności zaznaczamy na planszy miejsce oraz rozmiar importowanego obiektu. Klikamy w miejscu, w którym ma zostać umieszczony obrazek, a następnie przeciągamy wskaźnik myszy i określamy jego wielkość, po nownie klikając. Po wykonaniu tych czynności na ekranie pojawi się okno. W nim będziemy musieli określić lokalizację naszego pliku graficznego, wskazać go i osta tecznie nacisnąć przycisk Otwórz. N a ekranie zostanie wyświetlony obiekt graficz ny, któremu trzeba tylko narysować wyprowadzenia i w ten sposób będzie mógł poszerzyć bazę elementów. N a tym etapie kończymy omawianie różnych technik rysowania elementów biblio tecznych. Czytelnik z pewnością poradzi sobie z narysowaniem większości elemen tów, jeżeli wykonał opisane przykłady, to w jego bibliotece powinny znaleźć się na stępujące elementy: rezystor, fotodioda, tranzystor NPN i switch, jak przedstawiono na ry su n k u 5.79. 5.3.4.3.
Tworzenie i pozycjonowanie wyprowadzeń Przedstawiona w poprzednim rozdziale procedura rysowania elementów graficznych m iała tylko i wyłącznie doprowadzić do stworzenia symbolu graficznego elemen tu, natomiast nie m iała nic wspólnego z definicją jego parametrów elektrycznych. Jednym z najważniejszych etapów ich definiowania jest odpowiednie rozmieszcze nie wyprowadzeń danego elementu. To właśnie od nich będzie zależało w dużej mierze to, jak element zostanie połączony z pozostałymi na schemacie elektrycz nym oraz jakiego typu jest jego końcówka (pasywna czy aktywna). Chcąc dodać do elementu wyprowadzenie, należy z paska narzędziowego Utilities wybrać i ;, lub też z menu Place>Pin (rysunek 5.80). Gdy wyprowadzenie jest przyczepione do kursora, na jednym z jego końców widzi my krzyżyk, który wskazuje jego zewnętrzny koniec (gorący punkt). Podczas ryso-
Rys. 5.80. Sposób wyboru narzędzia do tworzenia wyprowadzeń elementu
Rys. 5.81. Wygląd wyprowadzenia wraz z widocznym gorącym punktem
5.3. Edytor bibliotek schematów
213
Rys. 5.82. Wygląd rezystora po dodaniu wyprowadzeń wania schematu elektrycznego do tego punktu będzie dołączany przewód łączący wyprowadzenie danego elementu z innymi (rysunek 5.81). Pamiętaj! Końcówkę dołączaną do elementu należy umieścić w taki sposób, aby gorący punkt znajdował się tylko i wyłącznie z zewnętrz nej strony elementu. Po umieszczeniu końcówki na planszy znika gorący punkt, a można go zauwa żyć tylko podczas przenoszenia wyprowadzenia w inne miejsce. Zmiana położe nia i edycja parametrów wyprowadzenia przebiega tak samo jak dla pozostałych obiektów Protela (czyli na przykład: obracanie elementu odbywa się po naciśnięciu klawisza spacji, w momencie gdy wyprowadzenie jest przyczepione do kursora, a szczegółowe ustawienie parametrów odbywa się po dwukrotnym kliknięciu mysz ką w edytowane wyprowadzenie). Zacznijmy od dodania wyprowadzeń do narysowanego przez nas wcześniej rezysto ra, cały czas pamiętając o takim usytuowaniu wyprowadzeń, aby ich gorące punkty znajdowały się na zewnątrz. Po umieszczeniu wyprowadzeń powinniśmy uzyskać efekt przedstawiony na ry su n k u 5.82. Wykonajmy podobne czynności dla pozostałych, wcześniej narysowanych elemen tów, znajdujących się w naszej własnej bibliotece. Po dorysowaniu wyprowadzeń elementy powinny wyglądać jak widać na ry su n k u 5.83. Łatwo zauważyć, że na planszy znajdują się informacje, które na schemacie ide owym nie są potrzebne i zaciemniają obraz rysunku. Dlatego zajmiemy się teraz sformatowaniem wyprowadzeń i dostosowaniem ich do naszych potrzeb. 5.3.4.4.
Edycja sposobu wyświetlania i cech wyprowadzeń Przy każdym dodanym wyprowadzeniu znajdują się dwie cyfry, jedna jest nazwą wyprowadzenia, a druga określa jego numer. Ponieważ w takich elementach, jak rea)
b)
Rys. 5.83. Przykładowe elementy biblioteczne po dodaniu wyprowadzeń
5. Biblioteki
214
Display Nam e
Q
Visible
IZl Visible
Designator
Electrical Type
O
| Passive
Description
Hide Part Number
Rys. 5.84. Ustawienia okna Pin Properties umożliwiające ukrycie nazwy i numeru wyprowadzenia
Rys. 5.85. Wygląd symbolu rezystora po ukryciu opisów wyprowadzeń
zystor, dioda czy tranzystor, wyświetlanie numerów wyprowadzeń nie jest potrzeb ne, pozbędziemy się teraz tych oznaczeń. Poprzez dwukrotne kliknięcie na danym wyprowadzeniu otwieramy okno pokazane na rysunku 5.30, w którym usuwamy dwa znaczniki w polach Visible przy opcjach Display Name i Designator, jak przed stawiono na ry su n k u 5.84. Po zaakceptowaniu dokonanych zmian opisy końcówek zostaną ukryte, ale nie usu nięte, gdyż są one potrzebne do prawidłowej pracy narzędzia ERC, sporządzania plików raportowych itp. Po tym zabiegu edytowany element powinien wyglądać zgodnie z rysunkiem 5.85. Warto zwrócić uwagę na to, że Protel automatycznie numeruje wy prowadzenia dodawane do edytowanego symbolu. Standardowo nu merowanie zaczyna się od „0”, ale w praktyce lepiej jest, aby zaczy nało się od „1”. W tym celu musimy wejść do edycji ustawień wyprowadzenia (poprzez dwukrotne kliknięcie) i w polu D esignator wprowadzamy oczekiwaną wartość. Domyślnie w polach D isplay Name i Designator widnieją takie same cyfry. Jeżeli zachodzi potrzeba, w polu Display Name można wpisać dowolną nazwę wyprowadzenia (ry su n ek 5.86). Kolejnym parametrem, którego nie można pominąć podczas omawiania właści wości wyprowadzeń, jest ich długość. Protel domyślnie używa długości równej 30
Rys. 5.86. Przykładowy wygląd elementów po wprowadzeniu opisów wyprowadzeń
Rys. 5.87. Przykład negatywnego efektu stosowania wyprowadzeń o zbyt dużej długości
2 15
5.3. Edytor bibliotek schematów
jednostek. Pozostawienie tej wartości będzie nastręczało nam najczęściej wiele pro blemów podczas rysowania schematów ideowych. Stosowanie długich końcówek pozbawia nas możliwości ustawienia komponentów blisko siebie, co w dużej m ie rze wiąże się z za dużą powierzchnią zajmowaną przez schemat, zawierający nieraz tylko kilka elementów. M oże to uniemożliwić umieszczenie elementu pomiędzy dwoma innymi, co ilustruje rysu n ek 5.87. W takim przypadku konieczna jest przeróbka schematu, polegająca na odsunięciu diod prostowniczych od transformatora i przeniesieniu kilku linii połączeniowych. Schemat zawiera niewiele elementów ale już na nim widać, że w razie bardziej rozbudowanych schematów, zabiegi tego typu wiążą się z dodatkową pracą ze stro ny projektanta. Chcąc uniknąć tego typu utrudnień w przyszłości, należy stosować krótkie wyprowadzenia, nie dłuższe niż 10 jednostek. Nie należy się obawiać, że po skróceniu wyprowadzeń wygląd ele mentów będzie odbiegał od standardów, bo przecież ciało elementów pozostaje bez zmian. Zm ianę długości wyprowadzenia nowo tworzonego elementu bibliotecznego m oż na uzyskać w ten sam sposób, jaki opisałem na początku tego rozdziału podczas edytowania bibliotek dostarczonych wraz z programem. Klikamy więc dwukrot nie na dowolnym wyprowadzeniu elementu i w wyświetlonym oknie w dziale Graphical zmieniamy wartość parametru Lenth na wartość 10, jak pokazano na ry su n k u 5.88. Pamiętajmy też, że zmianę długości wyprowadzeń możemy przepro wadzić globalnie, tzn. wszystkich jednocześnie przez wykorzystanie do tego celu panelu Inspector. Zaznaczamy najpierw wszystkie wy prowadzenia, po czym w panelu tym w polu Length wpisujemy odpo wiednią wartość (rysunek 5.89). I n s p e c to r Y1
▼ X < ...>
A
Hide Orientation
< ...>
Show Nam e Show Designator
Length
:j]
IEEE Symbol I nside
Nifasymbol
IEEE Symbol Outside
N o Symbol
IEEE Symbol Inside Edg N o Symbol IEEE Symbol Outside Ec N o Symbol
H O b je c t S p e c ific Nam e
— < ...>
Owner Description P = ,r= ,m p lP K -
3 objects selected in 1 documents
Rys. 5.88. Definiowanie długości wyprowadzenia elementu
Rys. 5.89. Zmiana długości wszystkich wyprowadzeń elementu za pośrednictwem panelu Inspector
216
5. Biblioteki
SWTTCH
TRANZYSTOR
Rys. 5.90. Wygląd elementów po skróceniu wyprowadzeń Po wykonaniu tego zabiegu elementy powinny wyglądać podobnie do pokazanych na ry su n k u 5.90. Podczas definiowania długości wyprowadzeń należy pamiętać o zasad niczej kwestii, a mianowicie o kończeniu długości wyprowadzeń na przecięciu widocznych linii siatki. Wiąże się to z późniejszym popraw nym łączeniem elementów na planszy schematów. Wyprowadzenia nie muszą mieć tej samej długości, ważne jest, aby były stosunkowo krótkie i kończyły się na przecięciach siatki. Podczas omawiania właściwości wyprowadzeń należy wspomnieć też o definiowa niu właściwości elektrycznych związanych z wyprowadzeniami. Uważni Czytelnicy pamiętają opis narzędzia ERC, służącego do sprawdzania elektrycznej poprawności wykonanego schematu. Zapewne też pozostała w pamięci macierz reguł z rysun ku 4.84. W ielu Czytelników zadawało sobie prawdopodobnie przy okazji opisu macierzy pytanie, skąd Protel pobiera informacje pozwalające stwierdzić, czy ele menty są ze sobą połączone poprawnie, czy też nie. Odpowiedzialne za to są opi sy, które w prawidłowo sporządzonej bibliotece powinny mieć określony charakter elektryczny. N a ry su n k u 5.91 przedstawiono okno edycyjne, w którym należy zde finiować typ elektryczny wyprowadzenia. Aby otworzyć to okno, wystarczy dwu krotnie kliknąć na wyprowadzeniu.
Rys. 5.91. Możliwe rodzaje wyprowadzeń elementów
2 17
5.3. Edytor bibliotek schematów
D la rezystora, fotodiody i innych tego typu elementów należy zostawić domyślną wartość tego parametru (Passive), co oznacza, że jest to wyprowadzenie elementu biernego (pasywnego). Jeżeli definiowany będzie charakter wyprowadzenia odpo wiadającego za zasilanie (np. układu scalonego lub zacisku zasilającego), należy wybrać opcję Power. Definiując wyprowadzenie wyjściowe/wejściowe, należy przypisać mu opcję (odpowiednio) Input/ Output. 5.3.5.
Określanie właściwości elementów Powiedzieliśmy sobie wystarczająco dużo na temat sposobów rysowania symboli elementów. Wiemy także, jak można dodać i ustawić parametry ich wyprowadzeń. Teraz przejdziemy do omówienia opcji określających właściwości elementów bi bliotecznych. Podczas rysowania pierwszego schematu z wykorzystaniem biblioteki Miscellaneous Devices, po umieszczeniu na planszy, pojawiły się przy nich dwa oznaczenia. Jedno z nich zawiera informację o nazwie (typie), natomiast drugie jest najczęściej jedno literowe i zakończone znakiem zapytania, np. R?, C?, Q?, L?, itp. Są to oznaczenia referencyjne, odpowiedzialne za rozróżnianie elementów na schemacie. Zajmiemy się teraz przypisaniem niezbędnych oznaczeń narysowanym przez nas elementom. M usimy wywołać okno Library Component Properties za pośrednic twem menu Tools>Component Properties (rysunek 5.92). Dostęp do tego okna m ożemy uzyskać dwukrotne klikając m yszką na nazwie danego elementu wystę pującego w bibliotece. Po wywołaniu powyższych czynności na ekranie pojawi się okno, w którym bę dziemy definiować parametry elementu bibliotecznego (rysunek 5.93). Podzielone jest ono na kilka części, a każda z nich odpowiedzialna jest za inne parametry ele mentu. Dalej postaramy się zobrazować, na jakie parametry należy zwracać uwagę, aby utworzony element mógł być w pełni przydatny podczas rysowania schematu elektrycznego. Zaczniemy od opisania pierwszej części okna Properties i dla przykładu zdefiniu jem y parametry dla tranzystora NPN znajdującego się w naszej nowo utworzonej bibliotece. W polu D efault Designator jest przechowywana informacja na temat do myślnego oznaczenia elementu, w naszym przypadku możemy wpisać T ? lub Q ? W polu Comment możemy wpisać jakiś parametr lub cechę elementu, np. niech będzie to NPN (rodzaj tranzystora). Dodatkowe komentarze zazwyczaj nie są potrzebne T o o ls j
N ew C om ponent
Remove Component R e m o v e D u p lic a te s .,. F in d C o m p o n e n t...
Com ponent P ro p e rties...
Parameter Manager... Rys. 5.92. Sposób wywołania narzędzia Library Component Properties
218
5. Biblioteki
Rys. 5.93. Wygląd okna Library Component Properties podczas rysowania schematu, więc odznaczamy opcję Visible obok pola Comment, co spowoduje, że informacja ta nie będzie widoczna, gdy będziemy używać tego elementu w edytorze schematów (rysunek 5.94). Opcja D on’t Annotate Component jest odznaczona domyślnie, jej zazna czenie spowodowałoby wykluczenie danego elementu z procesu auto matycznego nadawania numerów referencyjnych w edytorze schematów. Dlatego też, jeżeli Czytelnik używałby jakiejś biblioteki schematowej podczas tworzenia schematu i przy wykorzystaniu narzędzia Annotate jakiemuś elementowi nie zostałby przypisany numer referencyjny, ozna czać to może, że przyczyna tkwi właśnie w tym miejscu lub też element nie m a poprawnie zdefiniowanego pola Default Designator.
Properlies Defaull Designator
T?
Comment
NPN
I 0 Visible v
EH Visible
EH Don't Annota:e Component Parl 1/1 Library Ref
TRANZYSTOR NPN
Description
Tranzystor bipolarny
Type
Standard
3
Rys. 5.94. Wygląd zdefiniowanych parametrów w dziale Properties okna Library Component
2 19
5.3. Edytor bibliotek schematów
a) Name
Value
Parameters for NPN
b)
Parameters for Tranzystor NPN Visible
Type
Visible
¡Name
Value
Type
[U ]p S h e
Edit...
Revision
July-2002: Re-released f01 STRING
l~~l
Publisher
Altium Limited
STRING
□
Code-JEDEC
TO-226-AA
STRING
yAdd as Ruie.
Rys. 5.95. Wygląd pola Parameters for dla elementu typu tranzystor bipolarny NPN W polu Library R e f widnieje oczywiście nazwa elementu, jaka została mu przypisa na podczas procesu tworzenia go i pod taką samą nazwą występuje on w bibliotece. W polu Description możemy wpisać dodatkowy opis dla elementu, np. „Tranzystor bipolarny”. Kolejne pole w oknie Component Library Properties to Parameters for..., gdzie dla tranzystora z naszej biblioteki, którego nie będziemy wykorzystywać do złożonych i zaawansowanych projektów, nie musimy niczego wpisywać i pole to może pozo stać puste, jak ilustruje to ry su n ek 5.95a. Możemy porównać, jakie wartości ma wpisane ten sam element tworzony przez producentów programu, co z kolei widać na ry su n k u 5.95b. Elementom takim jak rezystor, kondensator itp. możemy z powodzeniem przypi sać parametr określający, jaką wartość rezystancji m a rezystor lub jaką pojemność m a kondensator. Chcąc zdefiniować taki parametr, w polu tym naciskamy przycisk Add..., po czym otwiera się kolejne okno Parametr Properties, gdzie w polu Name możemy wpisać np.: „Wartość”, natomiast w polu Value: „1K”, co będzie oznaczać, że rezystor m a wartość 1 kQ (rysunek 5.96). Jeżeli chcemy, aby wartość była widoczna po użyciu elementu na schemacie, wów czas zaznaczamy parametr Visible; gdybyśmy np. chcieli zablokować ten parametr, aby nie mógł ulegać zmianom, wówczas moglibyśmy zaznaczyć opcję Lock. W polu
Rys. 5.96. Wygląd okna Parametr Properties
220
5. Biblioteki
Parameters fa RE ZY STO R Visible h
Nëme
Value
Type
w artość
1K
STRING
1
▼
Rys. 5.97. Wygląd pola Parameters for... po zdefiniowaniu wartości elementu Type pozostawiamy wartość typu STRING. Oczywiście parametrowi temu możemy przypisać kolor, rozmiar i krój czcionki, a także pozycję względem elementu, czego dokonujemy w dziale Properties omawianego okna. Po zdefiniowaniu wartości re zystora pole Parameters fo r wygląda jak na ry su n k u 5.97. Przyszedł czas na omówienie ostatniego pola, jakim jest Models for... D la elementu utworzonego przez nas samodzielnie pole to z pewnością będzie puste, jak widać na ry su n k u 5.98a, natomiast to samo pole dla tego samego elementu pochodzącego z biblioteki Miscellaneous Devices m a przypisany zarówno model przeznaczony do symulacji, jak i obudowę elementu, co przedstawiono na ry su n k u 5.98b. N ie będziem y opisywali, w jaki sposób zdefiniować parametry elementu wyko rzystyw ane podczas symulacji układu, ale pokażemy, jak m ożna przypisać istnie jącą ju ż (pochodzącą z innej biblioteki) obudowę elementu, wykorzystywaną pod czas tw orzenia płytek drukowanych. Chcąc tego dokonać, naciskam y na przycisk Add... po czym na ekranie pojaw ia się kolejne okno, jakim jest A dd N ew M odel (ry su n ek 5.99). W powyższym oknie z listy rozwijalnej wybieramy parametr Footprint (rysu nek 5.100), co będzie odpowiadało modelowi będącemu obudową PCB elementu. Następnie zatwierdzamy wprowadzone zmiany, naciskając przycisk OK, po chwili zostanie otwarte kolejne okno PCB Model, (rysunek 5.101). Jak widzimy, okno to na razie nie m a żadnych zdefiniowanych parametrów, zajmie my się tym za chwilę. Należy pamiętać o tym, że gdy chcemy naszemu elementowi przypi sać istniejącą w dowolnej bibliotece programu obudowę, liczba wy prowadzeń naszego elementu musi być zgodna z przypisywaną mu obudową. Aby sprawdzić liczbę wyprowadzeń naszego elementu, należy wywołać narzędzie M odel Map, klikając m yszką na przycisk Pin Map... b) Models for NPN Name NPN
Simulation
NPN BCY-W3
Add...
Rys. 5.98. Wygląd pola Models for... dla tranzystora NPN
1Type Signal Integrity ▼ Footprint
] [ Remove... ] [
| Description NPN TO, Flat Index; 3 In-Line, Axial Leads; Body Dia.
Edit.
221
5.3. Edytor bibliotek schematów
f Model Type ro o tp rn t
v
OK
I I
Cancel
|
Rys. 5.99. Wygląd okna służącego do wyboru nowego modelu przypisywanego elementowi.
Rys. 5.100. Rodzaje modeli możliwych do zdefiniowania dla danego elementu bibliotecznego
W ygląd okna, w którym możemy sprawdzić liczbę wyprowadzeń, przedstawiono na ry su n k u 5.102. Po naciśnięciu przycisku OK powracamy do poprzedniego okna. Naciskając przycisk Browse... w oknie PCB Model, wywołujemy kolejne okno Browse Libraries - w nim będziemy przeglądać obudowy znajdujące się we wczytanych bi bliotekach PCB (rysunek 5.103). Okno to na razie pozostaje puste. W oknie tym obok pola Libraries naciskamy przycisk , za pomocą którego zostaniemy przenie sieni do kolejnego okna o nazwie Available Libraries; (rysunek 5.104). Okno to składa się z trzech zakładek, będziemy wykorzystywać pierwsze dwie. Zakładka Project - wyświetla biblioteki znajdujące się w naszym projekcie, zaś Installed - wyświetla biblioteki już zainstalowane programie. Zakładamy, że do naszego projektu nie dodawaliśmy dotychczas żadnych biblio tek, w związku z czym przechodzimy na zakładkę Installed i za pomocą przycisku Install... dodajemy niezbędne biblioteki. W naszym przypadku będą to dwie biblio teki; Miscellaneous Devices.IntLib oraz Miscellaneous.PCBLib, przy czym pierwsza z nich jest biblioteką zintegrowaną i mieści się bezpośrednio w folderze ...Library,
Rys. 5.101. Wygląd okna PCB Model
Rys. 5.102. Wygląd okna M odel Map
222
5. Biblioteki
Rys. 5.103. Okno odpowiedzialne za wczytywanie i wyszukiwanie bibliotek natomiast druga znajduje się w ...Library/PCB i jest to typowa biblioteka obudów ele mentów. Po chwili w okienku powinny już być widoczne biblioteki dodane i zainsta lowane, po czym z powodzeniem możemy nacisnąć przycisk Close (rysunek 5.105). Powracamy w ten sposób do poprzedniego okna Browse Libraries z tą różnicą, że tym razem w oknie tym widnieje wczytana biblioteka Miscellaneous.PCBLib ze wszystkimi elementami znajdującymi się w niej. Ponadto po prawej stronie widnie je okno podglądu wskazanego elementu bibliotecznego (rysunek 5.106). N a pewno Czytelnik zastanawia się, dlaczego w oknie tym widnieje tylko jedna biblioteka, skoro dodaliśmy dwie. Należy więc zapamiętać, że w oknie Browse Libraries niedostępne są elementy zapisane w bi bliotekach zintegrowanych. Trzeba pamiętać, że nie można przypisać elementowi bibliotecznemu obudowy znajdującej się w bibliotece zin tegrowanej. Odnajdujemy na liście obudowę TO-249AA, po czym naciskamy kilkakrotnie przy cisk OK, powracając aż do okna Library Component Properties, pokazanego na rysunku 5.93.
Rys. 5.104. Wygląd okna Available Libraries bez wczytanych bibliotek
2 23
5.3. Edytor bibliotek schematów
A vailab le I ihraries Project
Instaled
Search Path
Installed Libraries
&
Miscellareous Devices.IntLb Miscellareous. PcbLib
Path
"ype
C:VPrograrn Files'Altium2004\Library\Miscellaneous Devic Integrated C:\Prograrn Files\Altium2004\Library\Pcb\Miscellaneous.f Footprint Library
| Move Down |
Rys. 5.105. Wygląd okna Available Libraries z wczytanymi bibliotekami Do przypisywania obudów elementom bibliotecznym można też posłużyć się narzę dziem służącym do wyszukiwania tego typu obiektów. Chcąc wykonać taką czynność, musimy naszemu elementowi w analogiczny sposób dodać nowy model typu Footprint i przechodzimy aż do okna Browse Libraries (rysunek 5.103). Tym razem jednak na ciskamy przycisk Find..., co spowoduje otwarcie okna Search Libraries. W oknie tym, jeżeli mamy zaznaczoną opcję Available Libraries, będziemy przeszukiwać elementy znajdujące się w bibliotekach dostępnych w programie. Zaznaczając z kolei Libraries on Path, możemy wskazać specyficzną ścieżkę w której Protel będzie wyszukiwał do stępne biblioteki. W naszym przypadku pozostawiamy zaznaczoną pierwszą opcję i w polu Name możemy wpisać maskę ograniczającą kryteria wyszukiwania lub też pozo stawić pole to puste i od razu nacisnąć przycisk Search (rysunek 5.107). Po naciśnięciu przycisku Search zostanie uruchomiony proces przeszukiwania bi blioteki i na zakładce Results zostaną wyświetlone odnalezione obudowy (rysu nek 5.108). Wskazujemy na BCY-W3 i naciskamy przycisk Select. W ten sposób przypisaliśmy tranzystorowi inną obudowę. Każdy element biblioteczny może mieć przypisany tylko jeden obiekt typu Footprint, a co za tym idzie, może mieć zdefiniowaną tylko je d ną obudowę.
Rys. 5.106. Wygląd okna Browse Libraries po wczytaniu biblioteki PCB
22 4
5. Biblioteki
Rys. 5.107. Wygląd okna Search Libraries
Rys. 5.108. Wygląd zakładki Results okna Search Libraries N a ry su n k u 5.109 przedstawiono przykładowe typy obudów, które można by zde finiować dla tranzystora NPN. a)
b)
c)
Rys. 5.109. Przykładowe obudowy mogące zostać przypisane tranzystorowi
2 25
5.3. Edytor bibliotek schematów
5.3.6.
Alternatywne reprezentacje graficzne Protel DXP 2004 umożliwia zdefiniowanie wielu alternatywnych wersji wyglą du elementu bibliotecznego, w odróżnieniu od swojej poprzedniej wersji progra mu 99SE, gdzie można było zdefiniować dla elementu zaledwie trzy kompozycje. Domyślna wersja nosi nazwę Normal, natomiast pozostałe: Alternate 1, Alternate 2, Alternete 3, ... Każdy element biblioteczny m usi mieć przypisany przynajmniej jeden domyślny symbol graficzny, pozostałe warianty są opcjonalne. Chcąc sprawdzić, który ele m ent biblioteczny m a alternatywne reprezentacje graficzne, wystarczy otworzyć dowolną bibliotekę i dla każdego elementu rozwinąć listę Mode (rysunek 5.110). Jeżeli widnieje tylko pozycja Normal, oznacza to, że element m a tylko jedną, pod stawową reprezentację graficzną, jeżeli zaś z kolei występują jakieś dodatkowe po zycje typu Alternate 1, Alternate 2..., oznaczać to będzie, że dla elementu zaprojek towano kilka odmian graficznych. Przykładem elementu m ieszczącego się w znanej nam bibliotece Miscellaneous D evices i mającego dwie reprezentacje graficzne jest element o nazwie Buzzer. Jego podstawowy oraz alternatywny wygląd przedstawiono na ry su n k u 5.111. Pamiętaj: przełączanie się pomiędzy widokami przedstawiającymi różne reprezentacje graficzne danego elementu jest możliwe rów nież poprzez używanie przycisków na pasku narzędziowym Mode (ry su n ek 5.112).
a)
M ode
b)
=L_N
N oriral A lte n a te 1
Rys. 5.110. Fragment paska narzędziowego Mode z rozwiniętą listą istniejących reprezentacji graficznych danego elementu
Rys. 5.111. Wygląd dwóch reprezentacji graficznych dla elementu Buzzer mieszczącego się w bibliotece Miscellaneous Devices
Chcąc dodać nową reprezentację graficzną do dowolnego elementu bibliotecznego, wystarczy go uaktywnić (aby jego podstawowy symbol był wyświetlany w oknie podglądu programu), po czym na pasku narzędziowym Mode naciskamy przycisk | |. W tym momencie plansza do rysowania staje się czysta i możemy przystąpić do rysowania elementu w analogiczny sposób, jak pokazaliśmy w poprzednich roz działach książki. Przykładowe reprezentacje graficzne dla kilku elementów bibliotecznych przedsta wiłem na ry su n k u 5.113.
M ode ’
> | —
Rys. 5.112. Sposób dodawania nowej reprezentacji graficznej dla aktywnego elementu
226
5. Biblioteki
Rys. 5.113. Przykładowe reprezentacje graficzne przygotowane dla różnych elementów bibliotecznych 5.3.7.
Tworzenie elementów bibliotecznych składających się z kilku części W tym rozdziale skupimy uwagę na tworzeniu elementów bibliotecznych, które składają się z kilku podzespołów. Przykładem takich elementów mogą być np. cy frowe układy scalone zawierające kilka bramek logicznych lub rejestrów czy też wzmacniacze operacyjne lub timery, a także wiele innych układów. Przed stworzeniem takiego elementu bibliotecznego przyjrzymy się nieco dokład niej tym elementom, przygotowanym przez producentów programu. Przykładowymi elementami tego typu mogą być elementy mieszczące się w standardowej bibliotece Miscellaneous Devices o nazwie Res P acki i Res Pack2. Elementy składające się z kilku podzespołów w panelu SCH Library oznaczone są znakiem I > I, po naciśnię ciu go następuje rozwinięcie listy wszystkich podzespołów wchodzących w skład danego elementu wielopodzespołowego, co przedstawiono na ry sunku 5.114. W przypadku naszego elementu, którym jest blok rezystorów, każdy podzespół wy gląda niemal identycznie, różniąc się od pozostałych tylko numerem danego wyproa)
b) Components
Description
Components
111
Description
| j Res2
Resistor
0
0 0
Res3 Res Adjl
Resistor
B 0
Variable Resist«
Res Paekl © - Part A
0
Res Adj2
Res Adj2
Variable Resistor
© -P a rt 3
El 0
R esP ackl
Resistor Array • Parts
-L>Part C
El 0 0
ResPack2 Res Pack3
Resistor Array • Parts
© -P a rt 3
Isolated Resistor Network
0
Res Pack4
Resistor Array
© -P a rt E E r l Part © -P a rt 3
U RPot U RPot SM
Potentiometer Square Trimming Potentiometer
| j SCR
Silicon Controlled Rectifier
0
Loudspeaker
Speaker
Place
|
Add
] [
|
A
Resistor Array • Parts
ÜHKHlZII
© -P a rt H El -
Delete
:
Variable Resistor
Edit
I
U ResPack2
Resistor Array - Parts
0
Isolated Resistor Network
Res Paek3
Place
I |~~ Add
] [
Delete
Rys. 5.114. Lista elementów znajdujących się w bibliotece Miscellaneous Devices
„ ..... |
Edit
m
2 27
5.3. Edytor bibliotek schematów
Pins H 5
Name
Type
S0-G16
RESIS.
Res P...
5
Passive
£
1
5 12 7
H 12 12 - o ,7 7
Passive 12 Passive... 7
2 1
-Ol 10 10 -o j 8 8
Passive... 1D Passive £
2 1
Passive
2 1
9 •l 1
-o j
9 1
Add
£
P.-Włrtk/r:
1
Deble
II
1
10 8 9 1 Edit
1
Rys.5.115. Wyprowadzenia elementu składającego się z kilku podzespołów wadzenia. M ożna to również podejrzeć w polu podglądu wyprowadzeń w panelu SC H Library, gdzie wyprowadzenia danego podzespołu zostają oznaczone, co po kazano na ry su n k u 5.115. Podczas rysowania schematu użycie elementu składającego się z kil ku podzespołów jest niemal identyczne jak w przypadku elementów jednoczęściowych. Należy jedynie umieszczać na planszy kolejne podzespoły danego elementu. Omówimy teraz sposób tworzenia własnych elementów, składających się z kilku podzespołów. Czynności, które należy wykonać, są bardzo podobne do wykonywa nych podczas rysowania pojedynczych elementów bibliotecznych. Występuje oczy wiście kilka różnic i warto zwrócić uwagę na pewne szczegóły, które przedstawimy podczas procesu tworzenia elementów tego typu. Załóżmy, że chcemy stworzyć symbol biblioteczny układu scalonego TL064, który zawiera w sobie cztery jednakowe układy wzmacniaczy operacyjnych. W ygląd ta kiego układu przedstawiono na ry su n k u 5.116. Poszczególne kroki rysowania elementów bibliotecznych omówiono w poprzednich rozdziałach książki, więc teraz skupimy się jedynie na tworzeniu poszczególnych TL0Ó4
Rys. 5.116. Wygląd układu scalonego TL064
228
5. Biblioteki
Rys. 5.117. Pierwszy podzespół tworzonego układu TL064
Rys. 5.118. Sposób tworzenia nowego podzespołu dla danego elementu
podzespołów. Pierwszy krok oczywiście będzie standardowy; należy utworzyć nowy element biblioteczny, można też nadać mu odpowiednią nazwę TL064, narysować ciało jednego z podzespołów i dodać niezbędne wyprowadzenia. Po wykonaniu tych czynności zaprojektowany element powinien wyglądać jak na ry su n k u 5.117. Chcąc teraz dodać nowy podzespół, należy z menu Tools wybrać New Part, jak pokazuje ry su n ek 5.118, co spowoduje, że w oknie edycyjnym pojawi się nowa, czysta matryca, na której należy narysować kolejny podzespół. M ożna zaoszczędzić trochę czasu, ponieważ nie trzeba każdego pod zespołu rysować z osobna, wystarczy pierwszy skopiować do schow ka systemowego i powielić go w pozostałych przypadkach. Jedyne, co musimy zmodyfikować, to numery wyprowadzeń. N ie możemy też zapomnieć o tym, że zgodnie z rysunkiem 5.116 niektóre wyprowadzenia układu scalonego (zaciski zasilania poszcze gólnych wzmacniaczy) są ze sobą odpowiednio połączone. Wówczas każdy podzespół musi mieć te same numery wyprowadzeń zasilają cych, co spowoduje automatyczne ich połączenie. Kiedy utworzymy wszystkie podzespoły i przejdziemy do modułu Schematic, w którym można tworzyć schemat z wykorzystaniem elementów zawartych w bi bliotekach, to plansza do rysowania schematów po umieszczeniu wszystkich podze społów elementu TL064 będzie wyglądać jak na ry su n k u 5.119. Podczas omawiania sposobów i technik rysowania schematów celowo nie poka zaliśmy, jak trzeba się posługiwać elementami składającymi się z kilku podzespo łów. M ogłoby to utrudnić zrozumienie sposobu korzystania z takich elementów, bez wcześniejszego omówienia ich budowy. Teraz z kolei, każdy Czytelnik poradzi sobie nie tylko z narysowaniem elementu składającego się z kilku podzespołów, ale
Rys. 5.119. Podzespoły tworzące układ TL064
2 29
5.3. Edytor bibliotek schematów
także będzie umiał w poprawny sposób umieścić wszystkie jego części na matrycy schematu elektrycznego. 5.3.8.
Sporządzanie raportów bibliotecznych Protel umożliwia również przygotowanie różnorodnych raportów dotyczących bi bliotek i zawartych w nich elementów. Pierwszy rodzaj raportów obejmuje pojedyn cze elementy. Pozwala na wyświetlenie wszystkich informacji na temat aktywnego elementu, który widnieje na planszy edycyjnej. Chcąc obejrzeć taki raport, musimy z menu Reports wybrać opcję Component, jak przedstawia to ry sunek 5.120.
Rys. 5.120. Sposób wywołania raportu na temat pojedynczego elementu bibliotecznego N a początku wygenerowanego raportu jest wyświetlana informacja na temat nazwy elementu (Component Name - listing 5.1). W jego dalszej części widnieje informa cja na temat liczby podzespołów, z których składa się dany element (Part Count). W pozycji Part dowiadujemy się, jaki domyślny Designator (symbol) przypisany jest elementowi (będzie widniał na schemacie elektrycznym). Natomiast w dziale Pins możemy dostrzec, ile wyprowadzeń oraz jakiego typu m a omawiany element. W naszym przypadku są to trzy pasywne wyprowadzenia o kolejnych oznacze niach: C, B, E. List. 5.1. Przykładowy raport o elemencie bibliotecznym Component Name : NPN Part Count : 1 Part : Q? Pins - (Normal) C
: 3
B E Hidden Pins
1
Passive
2 3
Passive Passive
:
Przyjrzyjmy się teraz, w jaki sposób będzie wyglądał raport biblioteczny wygenero wany dla elementu składającego się z kilku podzespołów, najlepiej będzie przyjrzeć się elementowi Res P acki (listing 5.2). List 5.2. Przykładowy raport o elemencie składającym się z kilku podzespołów Component Name : Res Packi Part Count : 9 Part : R?@ Pins - (Normal) Hidden Pins Part : R?A Pins - (Normal) 1 16
: 0 : : 2 1
Passive
16
Passive
230
5. Biblioteki
Hidden Pins
:
Part : R?B Pins - (Normal)
: 2
2
2
Passive
15
15
Passive
Hidden Pins
:
Part : R?C Pins - (Normal)
: 2
3
3
Passive
14
14
Passive
Hidden Pins
:
Part : R?D Pins - (Normal)
: 2
4
4
Passive
13
13
Passive
Hidden Pins
:
Part : R?E Pins - (Normal)
: 2
5
5
Passive
12
12
Passive
Hidden Pins
:
Part : R?F Pins - (Normal)
: 2
6
6
Passive
11
11
Passive
Hidden Pins
:
Part : R?G Pins - (Normal)
: 2
7
7
Passive
10
10
Passive
Hidden Pins
:
Part : R?H Pins - (Normal)
: 2 Passive
9
Passive
Hidden Pins
Warto zauważyć, że w przypadkach, gdy mamy do czynienia z ele mentami składającymi się z kilku podzespołów, raport jest sporządza ny dla każdego z nich z osobna. Raport będzie miał postać o wiele obszerniejszą w przypadku, gdyby każdy z podzespołów miał więcej reprezentacji graficznych. Kolejny raport Component Rule Check wywołujemy również z menu Reports, jak przedstawiono na ry su n k u 5.121. Pozwala on wyświetlić wyniki pracy narzędzia służącego do zbadania poprawności definicji wszystkich komponentów znajdują cych się w danej bibliotece.
Rys. 5.121. Sposób wywołania raportu CRC
231
5.3. Edytor bibliotek schematów
Rys. 5.122. Wygląd okna konfiguracji kryteriów sprawdzania poprawności definicji elementów bibliotecznych Po wykonaniu podanych czynności na ekranie pojawia się kolejne okno Library Component Rule Check, w którym definiujemy kryteria sprawdzania naszej biblio teki (rysunek 5.122). Narzędzie to może sprawdzić biblioteki pod kątem dwóch zasadniczych kryteriów: - Duplicate - powtarzania się: • Component Nam es - nazw komponentów, • Pins - wyprowadzeń danego elementu; - Missing - braku: • Description - opisu elementu, • Footprint - domyślnej obudowy, • Default Designator - domyślnego oznaczenia elementu, • Pin Name - nazwy wyprowadzeń, • Pin Number - numerów wyprowadzeń. • Missing Pins In Sequence - brak przypisanego wyprowadzenia. L isting 5.3 przedstawia przykładowy raport podsumowujący poprawność elemen tów znajdujących się w bibliotece Miscellaneous Devices. List. 5.3. Przykładowy raport podsumowujący poprawność elementów Component Rule Check Report for : C:Program FilesAltium2004LibraryMiscellaneous DevicesMiscellaneous Devices.SchLib Name
Errors
Diode 18TQC45 Diode 1CTQC45
(Missing Pin Number In Sequence (Missing Pin Number In Sequence
2 [1..3]) 2 [1..3])
Diode 10TQ04C
(Missing Pin Number In Sequence
2 [1..3])
Diode 1CTQC35 Dpy Overflow
(Missing Pin Number In Sequence (Missing Pin Number In Sequence
2 [1..3]) 2, 9 [1..14])
Diode BAS116
(Missing Pin Number In Sequence
2 [1..3])
Res Thermal
(Duplicate Pin Number
Diode BBY4C Diode BBY31
1) (Missing Pin Number In Sequence (Missing Pin Number In Sequence
2 [1..3]) 2 [1..3]) 2 [1..3])
Diode BAT18
(Missing Pin Number In Sequence
Diode BAT17 Diode BAS7C
(Missing Pin Number In Sequence (Missing Pin Number In Sequence
Diode BAS21
(Missing Pin Number In Sequence
2 [1..3]) 2 [1..3]) 2 [1..3])
Diode BAS16
(Missing Pin Number In Sequence
2 [1..3])
232
5. Biblioteki
Tube 6L6GC
(Missing Pin Number In Sequence
D Varactor Photo PNP
(Missing Pin Number In Sequence (Missing Pin Number In Sequence
Photo NPN SW-12WAY
(Missing Pin Number In Sequence (Missing Pin Number In Sequence
Res Semi Res Adj2
(Duplicate Pin Number (Duplicate Pin Number
Res Adjl RPot SM
(Duplicate Pin Number (Duplicate Pin Number
1) 1) CCW)
Res Tap Buzzer
(Duplicate Pin Number (Duplicate Pin Number
1) 1)
RPot Res3
(Duplicate Pin Number (Duplicate Pin Number
2) 1)
Res2 Resl
(Duplicate Pin Number (Duplicate Pin Number
2) 2)
6 [1..8]) 2 [1..3]) 2 [1..3]) 2 [1..3]) 4 [1..14])
2)
Widzimy, że dla większości elementów generowane są błędy wynikające z braku numerów wyprowadzeń lub też istniejących duplikatów. Ostatni raport, jaki można wygenerować w programie, to raport dotyczący wszyst kich elementów znajdujących się w danej bibliotece. Wywołujemy go z menu Reports, wybierając opcję Library (rysunek 5.123).
Rys. 5.123. Sposób wywołania raportu generowanego na temat całej biblioteki Wygenerowany w ten sposób raport przedstawiono w listingu 5.4. Zawiera on infor macje na temat nazw i opisów wszystkich elementów znajdujących się w bibliotece. Ze względu na obszerność elementów znajdujących się w bibliotece Miscellaneous Devices, przedstawiamy tylko jego fragment. List. 5.4. Raport o elementach znajdujących się w bibliotece CSV text has been written to file : Miscellaneous Devices.csv Library Component Count : 196 Name
Description
2N3904
NPN General Purpose Amplifier
2N3906 ADC-8
PNP General Purpose Amplifier Generic 8-Bit A/D Converter
Antenna Battery
Generic Antenna Multicell Battery
Bell Bridgel
Electrical Bell Full Wave Diode Bridge
Bridge2 Buzzer
Diode Bridge Magnetic Transducer Buzzer
Cap Cap Feed
Capacitor Feed-Through Capacitor
Cap Poll Cap Pol2
Polarized Capacitor Polarized Capacitor
(Radial) (Axial)
Cap Pol3
Polarized Capacitor
(Surface Mount)
2 33
5.4. Edytor bibliotek PCB
5.4.
Cap Semi
Capacitor
Cap Var
Variable or Adjustable Capacitor
(Semiconductor SIM Model)
Cap2
Capacitor
Circuit Breaker
Circuit Breaker
Coax D Schottky
Coaxial Schottky Diode
D Tunnell
Tunnel Diode - RLC Model
D Tunnel2
Tunnel Diode - Dependent Source Model
D Varactor
Variable Capacitance Diode
D Zener
Zener Diode
DAC-8
Generic 8-Bit D/A Converter
Diac-NPN Diac-PNP
DIAC DIAC
Edytor bibliotek PCB Biblioteki edytora PCB zawierają informacje o wymiarach obudów elementów elek tronicznych, wykorzystywanych w projektach, o rozstawie i rozmieszczeniu ich wy prowadzeń, a także o średnicy wyprowadzeń i otworów pomocniczych. W tym rozdziale przedstawimy sposoby edycji i tworzenia bibliotek wykorzystywa nych przez edytor płytek drukowanych. Zapoznamy się także z działaniem i obsłu gą edytora oraz poznamy większość oferowanych przez niego funkcji.
Rys. 5.124. Wygląd okna edycyjnego modułu PCB Library
234
5.4.1.
5. Biblioteki
Obsługa edytora bibliotek Pracę z edytorem bibliotek zaczynamy od otwarcia gotowej biblioteki i przyjrzenia się jej nieco dokładniej. Wczytujemy więc bibliotekę ..Library/Pcb/Miscellaneous Devices PCB.Pcblib. Po jej wczytaniu ekran edycyjny wygląda jak na rysunku 5.124. Po wczytaniu biblioteki w oknie edycyjnym zostaje wyświetlony pierwszy element który się w niej znajduje. W lewej części ekranu jest panel PCB Library (rysu nek 5.125), któremu teraz poświęcimy chwilę uwagi. M ożna powiedzieć, że panel ten składa się z czterech części; w pierwszej umiesz czone są przyciski, których zastosowanie omówię za chwilę. Druga część to pole Components w którym jest wyświetlana lista dostępnych elementów w bibliote ce. Trzecia to pole Component Primitives - odpowiedzialne za wyświetlanie ele mentów składowych aktywnego (zaznaczonego) komponentu. Ostatnia, czwarta, to okno podglądu zaznaczonego elementu. Przedstawię teraz pokrótce zastosowanie i przeznaczenie przycisków umieszczo nych w pierwszej części tego panelu. Naciśnięcie przycisku powoduje, że kursor zamienia się w lupę, co ilustruje rysu n ek 5.126, którą poruszając po planszy edy cyjnej, powiększamy fragment danego elementu, a jego powiększony podgląd ob serwujemy w polu podglądu (rysunek 5.127). Innym zastosowaniem użycia przycisków może być wybranie kombinacji Zoom oraz Select. Klikamy myszką na planszy edycyjnej w dowolny element składowy danego komponentu, naciskamy przycisk Aplly, po czym w oknie podglądu widzimy zazna czony oraz powiększony fragment komponentu (rysunek 5.128).
[ /
|| X'*' Cleai~|[p Mayiily |
I I Mask I I Select I IZoom I I Clear Existing Components Name ABSM-1074 AXIAL-0 3 AXIAL-0.4 AXIAL-0.5 AXIAL-0.6 AXIAL-0.7
Pacs 4 2 2 2 2 2
Primitives 12 9 8 8 8 8
v
Component Primitives Type Name Track Pad 1 Pad 2
Rys. 5.125. Wygląd panelu PCB Library
H
X-Size Y-S¡ize 7.874mil 55.118ml 55.118mil 55.118ml 55.118mJ
!
Layer TopOverlaj MultiLayer MullLayet
5.4. Edytor bibliotek PCB
Rys. 5.126. Powiększenie fragmentu aktywnego elementu
235
Rys. 5.127. Wygląd powiększonego fragmentu elementu wyświetlony w polu podglądu
Rys. 5.128. Zaznaczony i powiększony fragment komponentu bibliotecznego w polu podglądu Powrót do poprzedniego stanu daje naciśnięcie przycisku Clear. Ciekawe efekty przynosi zaznaczenie dwóch innych opcji: M ask oraz Clear Existing, następnie za znaczamy dowolny element składowy komponentu i powtórnie naciskamy przycisk Apply, co spowoduje zamaskowanie niezaznaczonych elementów składowych ele mentu. M etodę tę można stosować dla kilku zaznaczonych elementów, dokonujemy tego również myszką, lecz przy wciśniętym przycisku Shift na klawiaturze kompu tera. Efekt końcowy przedstawiono na ry su n k u 5.129. Należy pamiętać, że podczas pracy można oczywiście łączyć ze sobą kilka do stępnych metod, zaznaczając przykładowo: Zoom, M ask oraz Clear Existing. Uzyskujemy połączenie kilku metod, a mianowicie powiększenia i maskowania za znaczonych elementów (rysunek 5.130).
Rys. 5.129. Fragment komponentu bibliotecznego w oknie edycyjnym zaznaczony za pośrednictwem zastosowanego maskowania elementów
Rys. 5.130. Powiększenie i maskowanie fragmentów elementu bibliotecznego
236
5.4.2.
5. Biblioteki
Menu i paski narzędziowe W tym rozdziale chcielibyśmy zwrócić uwagę na ważne i użyteczne opcje, które m o żemy wywołać z menu programu, oraz na te dostępne w paskach narzędziowych: - File - znajdują się w nim typowe funkcje dostępne w tego typu menu, związane z otwieraniem, zapisem dokumentów, importem oraz eksportem danych, a także opcje dotyczące ustawiania parametrów wydruku; - Edit - Są tu różnorodne narzędzia związane z edytowaniem oraz ustawianiem podstawowych funkcji komponentów bibliotecznych; - Set Reference - służy do określania położenia punktu referencyjnego elementu bibliotecznego (współrzędnych 0,0). M amy do wyboru trzy podstawowe opcje: • Pin1 - ustawia punk referencyjny w miejscu, w którym znajduje się końców ka num er 1 edytowanego elementu, • Center - ustawia punkt referencyjny w środku edytowanego elementu, • Location - ustawia punkt referencyjny w dowolnym miejscu wskazanym myszką; - Jump - pozwala na automatyczne ustawienie kursora w następujących miejscach planszy edycyjnej: • Reference - w punkcie referencyjnym elementu bibliotecznego, • New Location - w punkcie, który opisany będzie współrzędnymi X i Y, • Selection - w miejscu zaznaczenia dowolnego obiektu na planszy edycyjnej, • Build Query - zaawansowane narzędzie do formułowania zapytań, • Find Similar Objects - narzędzie odpowiedzialne za znajdowanie podobnych elementów bibliotecznych; - View - zapewnia dostęp do opcji związanych ze sposobem wyświetlania edytowa nych elementów na ekranie monitora, za jego pomocą możemy także wyświetlić bądź ukryć paski narzędziowe lub okna; - Project - zawiera szereg narzędzi wspomagających pracę z projektem: • Compile Document - uruchamia proces weryfikacji poprawności wykonania dokumentu bibliotecznego, • Design Workspace - zawiera narzędzia niezbędne do zarządzania obszarem roboczym, • Show Differences - narzędzie odpowiedzialne za porównywanie ze sobą do kumentów wchodzących w skład projektu, • Project Options - umożliwia dostęp do opcji projektu; - Place - w tej części menu znajduje się szereg poleceń związanych z umieszcza niem na planszy następujących elementów graficznych: • Arc - łuk, • Circle - okrąg, • Fill - wypełnienie, • Line - linia, • String - tekst, • Pad - pole lutownicze, • Via - przelotka, • Keepout - narzędzie do rysowania obrysów płytek drukowanych;
5.4. Edytor bibliotek PCB
2 37
- Tools - w tej części menu znajduje się wiele użytecznych narzędzi: • New Component - tworzenie nowego elementu w bibliotece, • Remove Component - usuwanie wskazanego elementu z biblioteki, • Component Properties - wyświetlanie właściwości elementu bibliotecznego, • Next/Prev Component - przejście do następnego/poprzedniego elementu mieszczącego się w bibliotece, • First/Last Component - przejście do pierwszego/ostatniego elementu znajdu jącego się w bibliotece, • Update PCB with Current Footprint - zaktualizowanie obrazu płytki druko wanej po wprowadzeniu zmian edycyjnych w danym elemencie bibliotecz nym, • Update PCB with A ll Footprints - zaktualizowanie obrazu płytki drukowanej po wprowadzeniu zmian edycyjnych we wszystkich elementach bibliotecz nych, • Place C om ponent...- umieszczenie danego elementu na planszy edycyjnej edytora PCB, • Layer Stack M anager - narzędzie do zarządzania warstwami, • Layers & Colors - definiowanie kolorów warstw, • Library Options - narzędzie do definiowania opcji danej biblioteki, • Preferences - globalny system konfiguracji edytora bibliotek PCB, odnoszący się do podstawowych funkcji związanych ze sposobem wyświetlania obiek tów, zarządzania kolorami itp.; - Reports - znajdują się tutaj funkcje odpowiedzialne za sporządzanie raportów bibliotecznych: • Component - raport na temat aktywnego elementu bibliotecznego, • Component Rule Check - narzędzie przypominające swoim działaniem ERC, odnoszące się do danego elementu bibliotecznego, • Remove Duplicates... - usuwanie dublujących się elementów w bibliotece, • Library - generowanie raportu na temat danej biblioteki, • Measure Distance - narzędzie pozwalające na określenie odległości pomiędzy dwoma wskazanymi punkami planszy edycyjnej, • Measure Primitives - narzędzie umożliwiające opisanie odległości pomiędzy dwoma wskazanymi elementami znajdującymi się na planszy edycyjnej; - Window - określa sposób wyświetlania aktywnych okien w projekcie; - Help - dostęp do plików pomocy programu. Zapoznaliśm y się ju ż z w ielom a przydatnym i funkcjam i, które kryje m enu pro gram u, warto teraz przez chw ilę skupić uw agę na paskach narzędziow ych, do stępnych w m odule PCB Library. Pierw szy pasek to PCB Lib Standard poka zany na ry s u n k u 5.131, który zaw iera narzędzia niezbędne do standardowych prac w ykonyw anych podczas tw orzenia now ych i zarządzania istniejącym i b i bliotekam i. W jego skład wchodzą przyciski odpowiedzialne za tworzenie, otwieranie i za pisywanie dokumentów. Spotykamy też takie, które pozwolą nam przeprowadzić
238
5. Biblioteki
PCB Lib Standard
JJii
I$
iu j
m
Rys. 5.131. Wygląd paska narzędziowego PCB Lib Standard PCB Lib Placement
/
o
A
y
O O O O
J
i:j
Rys. 5.132. Wygląd paska narzędziowego PCB Lib Placement Navigation C :\P ro y a m R le s \A to u m 2 0 0 4 \U b ra ry \P c b \M is c e lla n e o u :''
T
- ^
Rys. 5.133. Wygląd paska narzędziowego Navigation podgląd oraz sam proces wydruku. Z a pomocą narzędzi Zoom In oraz Zoom Out możemy w łatwy sposób dostosowywać rozmiar bieżącego widoku. Kolejne przy ciski odpowiadają za edycję, czyli wycinanie, kopiowanie i wklejanie zaznaczonych wcześniej obiektów, za pomocą narzędzi z następnego działu tego paska. Pozostałe przyciski Undo i Redo służą do cofania ostatnio wykonanej czynności oraz do po nownego wykonania czynności, która została cofnięta. Ostatni przycisk, Set Grid, służy do zdefiniowania siatki planszy edycyjnej. Kolejny pasek narzędziowy nosi nazwę PCB Lib Placement (rysunek 5.132). Kryje on w sobie zestaw kompletnych narzędzi służących do narysowania danego ele mentu bibliotecznego. Ponieważ większość tych narzędzi powtarza się z umiesz czonymi w menu Place, więc opiszemy tylko te pozostałe. Place Coordinate - po zwala na umieszczenie na planszy edycyjnej punktu kontrolnego z zaznaczonymi współrzędnymi. Place Standard Dimension - umożliwia umieszczenie na planszy standardowej prostej linii wymiarowej. Paste Array - pozwala na umieszczenie na planszy grupy wcześniej skopiowanych elementów. Ostatnim paskiem narzędziowym dostępnym w tym module jest pasek Navigation (rysunek 5.133), za pomocą którego możemy łatwo poruszać się pomiędzy otwie ranymi dokumentami, dodawać niektóre z nich do listy ulubionych przyciskiem Favorities lub też wywołać okno startowe programu Protel DXP 2004 poprzez uży cie przycisku Go Home Page. 5.4.3.
Edycja istniejących obudów elementów Pokażę teraz, w jaki sposób dokonuje się m odyfikacji i jak nanosi się poprawki w elementach znajdujących się w zasobach bibliotecznych. Zaczniemy od wpro wadzenia kilku zmian w bibliotece M iscellaneous Connector.PCBLib, jednak za nim to uczynimy, przyjrzymy się kilku elementom w niej zapisanym. Proponuję otworzyć element o nazwie HDR1X3. Jak łatwo zauważyć, jest to typowy element trójstykowy. Klikając na jego nazwie, otwieramy w oknie edycyjnym jego podgląd (ry su n ek 5.134). Elementy w bibliotekach PCB, podobnie jak płytki drukowane w Protelu, umiesz czane są na warstwach, które w postaci zakładek widnieją w dolnej części okna edycyjnego programu (rysunek 5.135).
2 39
5.4. Edytor bibliotek PCB
Rys. 5.134. Wygląd elementu HDR1X3
\ Top Layer /El ottom Layer / Mechanical 1 / Top 0 verlay /(Keep-0 ut Layei / Multi-Layer /
Rys. 5.135. Zakładki dostępne w module PCB Library Obrys elementu m a kolor żółty. Jeżeli wskażemy dowolną krawędź myszką, to za uważymy w polu Component Primitives panelu PCB Library, że ciało elementu bibliotecznego znajduje się na warstwie TopOverlay, która służy do umieszczania opisów nadrukowywanych na płytkę drukowaną. Trzy pozostałe elementy, jak ła two się zresztą domyśleć, to pola lutownicze, do których zostają przylutowane nóż ki elementu. Po kliknięciu dowolnego z nich widzimy, że widnieją one na warstwie M ulti-Layer (rysunek 5.136).
Z pew nością każdy Czytelnik zauważył na rysunku 5.136, że sze rokości ścieżek w szystkich elementów podane są nie w m ilim e trach lecz w milsach. Mniej wprawionym projektantom zdecydo wanie łatwiej będzie operować na m ilimetrach, w związku z tym dokonamy teraz przełączenia podstawowej jednostki bazowej w program ie poprzez wybór z menu View>Toggle Units, co przed stawiono na ry su n k u 5.137. Ciekawostką m oże być również fakt, że m ożemy tego dokonać poprzez naciśnięcie przycisku Q na kla wiaturze komputera. Aby zaktualizować format jednostek, należy przełączyć się na chwilę pom iędzy dwoma dowolnymi elementami bibliotecznymi. Po wykonaniu powyższych czynności układ miary został przełączony na milimetry (rysunek 5.138). a)
b)
Component Primitives Type Name Track 1rack Track Pad 1 Pad 2 Pad 3
X-Size 7.874mi 7.874mi
Y-Size
Layer TopOverlay TopOverlay f.U/Am I opUverlay 7.874mi TopOverlay 59.055rmil 59.055mil MultiLayer 59.055rmil 59.055mil MultiLayer 59.055rmil 59.055mil MultiLayer
Component Primitives Type Name X-Size Track 7.874mi Trank 7 R74mi Track 7.874mi Track 7.874mi Pad Pad
2 3
Y-Size
Layer TopOverlay Tnpfl verlay TopOverlay TopOverlay
59.055rrtil 59.055mil MultiLayer 59.055rrtil 59.055mil MultiLayer
Rys. 5.136. Wygląd pól Component Primitives w panelu PCB Library
240
5. Biblioteki
View | Fit Document 43
Fit All Objects
Ctrl+PgDn
Area Grids Toggle Units
Rys. 5.137. Sposób zmiany jednostek miar a)
b) C om ponent Primitives
C om ponent Primitives Type
Nam e
T ra c k
Layer
Type
Top O v erla y
T ra c k
7 .8 7 4 m j
0.2m m
T opO verlay
T rank
7 fi74m t
T n p flv a rla y
0.2m m
Top O v erla y
T ra c k
7 .8 7 4 m i
T o p O v erla y
Top O v erla y
T ra c k
X -S iz e
Y -S ize
0.2m m
T ra c k T ra c k
0.2m m
P ad
1
1.5m m
1.5m m
MultiLayer
P ad
2
1.5m m
1.5m m
M ultiLayer
P ad
P ad
3
1.5m m
1.5m m
M ultiLayer
Pad
Nam e
X -S iz e
Y -S iz e
Layer T o p O v erla y
7 .8 7 4m ¡
T o p O v erla y
5 9 .0 5 5 m l
5 9.0 55 m il
M ultiLayer
2
5 9.055m il
5 9.0 55 m il
M ultiLayer
3
5 9.055m il
5 9.0 55 m il
M ultiLayer
Rys. 5.138. Wygląd pól Component Primitives w panelu PCB Library po zmianie jednostki miary na milimetry 5.4 .3 .I.
Sprawdzanie wymiarów elem entu Spróbujmy teraz określić wymiary edytowanego elementu oraz odległości pom ię dzy polam i lutowniczymi. M ożna tego dokonać na kilka sposobów. Pierwszym z nich, m ającym na celu sprawdzenie zewnętrznych wymiarów obiektu, jest w y znaczenie długości linii, z których składa się element. W tym celu dwukrotnie kli kamy na zewnętrznej linii i w wyświetlonym oknie, które ilustruje ry su n ek 5.139, odczytujemy i odejmujemy od siebie wartości End-X od Start X oraz End Y od Start Y. M etoda ta nie należy do wygodnych ze względu na dokonywanie niezbęd nych obliczeń.
Rys. 5.139. Okno edycyjne ścieżki
241
5.4. Edytor bibliotek PCB
Edit
?
Nothing to Undo
Ctrl+Z
Nothing to Redo
Ctrl+Y
Set Reference
►
Pin 1
Jump
►
Center
Build Q uery.,,
Shift+B
Find Simiar O bjects
S hift+F
Location
Rys. 5.140. Sposób ustawienia środka układu współrzędnych we wskazanym miejscu planszy edycyjnej
Rys. 5.141. Nowy kształt kursora po wyborze narzędzia Place Coordinate
Kolejny sposób polega na użyciu funkcji wyświetlania współrzędnych na planszy edycyjnej. Jednak zanim to uczynimy, musimy ustawić początek układu współrzęd nych w dowolnym narożniku elementu bibliotecznego. Ustawienie początku ukła du współrzędnych odbywa się za pomocą narzędzia Set Reference. Wybieramy je z menu Edit, dodatkowo wywołując pozycję Location, jak przedstawiono na ry su n k u 5.140. Po wykonaniu tej czynności należy wskazać na planszy punkt, który będzie punktem odniesienia (0,0); proponujemy wybrać lewy dolny narożnik ele mentu bibliotecznego. Teraz trzeba wywołać narzędzie dostępne na pasku narzędziowym PCB Lib Placement o nazwie Place Coordinate ^jo.io kursor zmienia swój wygląd na pokaza ny na ry su n k u 5.141, po czym ustawiamy go w przeciwległym narożniku elementu bibliotecznego. Po wykonaniu wyżej opisanych czynności na planszy edycyjnej pojawi się infor m acja o wymiarach naszego elementu. Przecinkiem oddzielone są wymiary pozio m e od pionowych. W przypadku elementu HDR1X3 wymiary wynoszą: długość 7,6 mm, szerokość 2,5 mm, zgodnie z tym co widać na ry su n k u 5.142. Inną, a zarazem bardzo wygodną w użyciu metodą pozwalającą na wyznacze niu wymiarów elementu jest metoda polegająca na użyciu narzędzia z menu Report>Measure Distance, jak obrazuje rysunek 5.143. Po wykonaniu wyżej opisanych czynności wskazujemy kursorem dowolny naroż nik, a następnie przesuwamy kursor nad przeciwległy narożnik i ponownie klikamy lewym przyciskiem myszki. N a ekranie zostanie wyświetlone okno informacyjne, które widać na ry su n k u 5.145. M ożna zauważyć, że widnieją w nim informacje na temat przekątnej - Distance = 8,00 mm, długości elementu - X Distance = 7,6 mm oraz szerokości - Y Distance = 2,5 mm.
Rys. 5.142. Efekt skorzystania z narzędzia Place Coordinate
242
5. Biblioteki
R e p o rts Com ponent C o m p o n e n t Rule- C h e c k ... L ib ra ry M e a s u re D is ta n c e . C t r l + M M e a s u re P r im itiv e s ^
Rys. 5.143. Sposób wyboru narzędzia Measure Distance
Rys. 5.144. Przykładowy element biblioteczny w trakcie dokonywania obmiaru
Często też zachodzi potrzeba wyznaczenia odległości pomiędzy polami lutowniczy m i elementu. W tedy możemy skorzystać z pierwszego sposobu, przy czym należy pamiętać, aby punkt referencyjny ustawić w środku dowolnego pola lutowniczego. Inną m etodą może być wybór z menu Report narzędzia Measure Primitives, jak przedstawiono ry su n k u 5.146.
M e a s u re D is ta n c e
Rys. 5.145. Okienko informujące o wymiarach elementu bibliotecznego
C tr l+ M
Rys. 5.146. Sposób wyboru narzędzia Measure Primitives
Po w yborze tego narzędzia m usim y odszukać na planszy charakterystyczny punkt, nad którym tylko i w yłącznie kursor zm ieni swój kształt, w naszym przypadku będzie to środek pola lutow niczego, po czym klikam y jednokrotnie m yszką (ry su n e k 5.147). N astępnie w ten sam sposób w skazujem y drugie pole lutownicze. Po wykonaniu powyższych czynności na ekranie zostanie wyświetlone okno infor macyjne, w którym widnieją współrzędne pól lutowniczych; można dostrzec też informacje, na jakiej warstwie zostały umieszczone, oraz podana jest odległość po między ich krawędziami. W szystkie te dane widać na ry su n k u 5.148.
Rys. 5.147. Wybór środka pola lutowniczego
Rys. 5.148. Okno wyświetlające odległości pomiędzy dwoma polami lutowniczymi
5.4. Edytor bibliotek PCB
5.4.3.2.
2 43
Edytowanie pól lutowniczych Przejdziemy teraz do wprowadzenia kilku zmian w omawianym wcześniej elemen cie bibliotecznym. Zacznijmy od zmian położenia pól lutowniczych. Załóżmy, że rzeczywisty obiekt m a inny rozstaw wyprowadzeń niż element biblioteczny, wów czas należy je z sobą „zsynchronizować”. W tym celu przytrzymujemy pole lu townicze lewym przyciskiem myszy i przesuwamy je w nowe miejsce, po czym zwalniamy przycisk. N a ry su n k u 5.149 przedstawiono zmodyfikowany wygląd elementu po przesunięciu pól lutowniczych i umieszczeniu ich bliżej siebie.
Rys. 5.149. Wygląd elementu po przesunięciu pól lutowniczych Kolejną modyfikacją, dość często stosowaną podczas realizacji projektów, jest zmiana kształtu pola lutowniczego lub jego średnicy. Wszelkich modyfikacji pól lutowniczych dokonujemy poprzez dwukrotne kliknięcie myszką w wybrane pole, co ostatecznie powoduje wyświetlenie okna Pad (rysunek 5.150). Okno składa się z kilku działów, w pierwszym widnieją: - Hole Size - rozmiar otworu znajdującego się w polu lutowniczym - Hole Size; - Rotation - kąt ustawienia elementu względem osi X; - Location - współrzędne X i Y aktualnego położenia elementu na planszy edycyjnej.
Rys. 5.150. Okno konfiguracji właściwości pola lutowniczego
244
5. Biblioteki
a) Size and Shape O Simple Top
0 jfop^Midcte-Botiomj
O Full Stack Shape
X-Size
Y-Size
1 5mm
2mn
Round
V
1 5mm 1 5mm
2mn 2mn
Round Round
V V
Edit Full Pad Layer Definition...
Rys. 5.151. Wygląd pola Size and Shape podczas definiowania parametrów pól lutowniczych dla płytek wielowarstwowych W dziale Properties natomiast można wyróżnić takie opcje jak: - Designator - znacznik danego pola (numer wyprowadzenia elementu); - Layer - warstwa, na jakiej się on znajduje; - N et - ścieżka, do której jest podłączone dane pole lutownicze; - Plated - wybór tej opcji oznacza, że pole lutownicze będzie metalizowane. Ostatnim działem wartym omówienia jest Size and Shape. Możemy w nim zdefi niować osobne wymiary pola dla osi X oraz osi Y, natomiast w polu Shape możemy wybrać jego kształt (do wyboru mamy: Round - okrągły, Rectangle - prostokątny oraz Octagonal - ośmiokątny. W przypadku przygotowywania płytek o liczbie warstw większej niż dwie, należy w dziale Size and Shape zmienić parametr na Top -Middle-Bottom lub w przypadku płytek wielowarstwowych na Full Stack, po czym określić wymiary i kształty pól lutowniczych dla każ dej warstwy niezależnie. W przypadku wyboru opcji Top-Middle-Bottom zmienia swój wygląd pole Size and Shape, w którym możemy osobno definiować parametry pola lutowniczego dla warstwy górnej, środkowej oraz dolnej (rysunek 5.151a). Gdy wybierzemy opcję Full Stack, wówczas dopiero naciskając przycisk Edit Full Layer D efnition..., możemy przejść do definiowania rozmiarów i kształtów padów dla każdej warstwy w projektach wielowarstwowych (rysunek 5.151b). W standardowym przypadku otwiera się okno Pad Layer Editor, w którym możemy zdefiniować opisane wyżej parametry dla dwóch warstw płytki - górnej i dolnej, jak widać na ry su n k u 5.152. W momencie gdy odznaczymy opcję Only show layers In layerstack, okno Pad Layer Editor zmienia swoją postać, wyświetlając wszystkie możliwe do użycia war-
Rys. 5.152. Okno Pad Layer Editior
2 45
5.4. Edytor bibliotek PCB
Rys. 5.153. Wygląd okna Pad Layer Editior z wyświetlonymi wszystkimi warstwami projektu stwy w projekcie, a dla każdej z osobna możemy zdefiniować odrębne parametry dla pola lutowniczego, co przedstawiono na ry su n k u 5.153. Chcąc zmienić kształt danych pól lutowniczych, zmieniamy parametr Shape dla każdego pola z osobna. W wyniku tego możemy uzyskać efekt, który pokazano na ry su n k u 5.154. Gdy dodatkowo zmienimy jeszcze rozmiary tych pól, podając inne wartości dla osi X i inne dla osi Y, edytowany przez nas element biblioteczny może wyglądać tak, jak na ry su n k u 5.155.
Rys. 5.154. Przykładowe kształty pól lutowniczych
Rys. 5.155. Wygląd pól lutowniczych po wprowadzeniu zmian w ich rozmiarach
246
H o le S iz e
R o ta h o n
Localion
5. Biblioteki
Im m
g-Uil|l|ll
X:
-4.425mm
Y:
6.25mm
Rys. 5.156. Procedura zmiany kąta położenia danego pola lutowniczego
Rys. 5.157. Przykład nietypowej obudowy z ratowanymi punktami lutowniczymi
Często opłaca się stosować obracanie elementów bibliotecznych, ponieważ może się to okazać bardzo wygodne podczas tworzenia elementu o nietypowych wypro wadzeniach, jak przykładowo ilustruje ry sunek 5.157. Obrót o dowolny kąt danego pola lutowniczego uzyskujemy w jego oknie edycyjnym, wpisując interesującą nas wartość w polu Rotation, jak pokazano to na ry su n k u 5.156. 5.4.3.3.
Edytowanie kształtu i rozmiaru obudowy elem entu Skoro potrafimy już edytować elementy biblioteczne, wprowadzając zmiany w kształcie, rozmiarze oraz położeniu pól lutowniczych, skupimy się teraz na m o dyfikacji kształtu całego elementu. Załóżmy, że interesować nas będzie zmiana liczby pól lutowniczych omawianego wcześniej elementu. W pierwszej kolejności chcemy usunąć jedno pole lutownicze, a w drugim dodać dodatkowe, czwarte. Nie trzeba długo się zastanawiać, aby domyślić się, że konieczna będzie zmiana kształ tu. Procedura ta jest bardzo podobna do czynności związanych z ręcznym trasowa niem ścieżek na płytce drukowanej lub zmianą ich kształtu. Wystarczy, że klikniemy w dowolną krawędź obudowy, a następnie skierujemy kursor w kierunku jakiegokolwiek uchwytu, przytrzymamy wciśnięty lewy klawisz myszki i przesuniemy daną krawędź w wybrane przez nas miejsce na planszy edy cyjnej. Następnie postępujemy w analogiczny sposób z pozostałymi krawędziami, jak przedstawiono na ry su n k u 5.158. Jeżeli zmniejszyliśmy rozmiar omawianej przez nas obudowy, należy usunąć zbędne pole lutownicze, klikając na nim jednokrotnie lewym przyciskiem myszki, a następ nie naciskając przycisk Delete na klawiaturze komputera. Natomiast, gdy została
a)
b)
Rys. 5.158. Zmiana kształtu obudowy elementu bibliotecznego
c)
5.4. Edytor bibliotek PCB
247
b)
Rys. 5.159. Ostateczny wygląd elementu bibliotecznego po wprowadzeniu zmian edycyjnych
Rys. 5.160. Wygląd elementu bibliotecznego po wprowadzeniu zmian edycyjnych obudowy elementu i pól lutowniczych. poszerzona obudowa, należy dodać kolejne pole lutownicze, używając do tego celu przycisku Place Pad [ ¥ ] z paska narzędziowego PCB Lib Placement. Po wykona niu wyżej opisanych czynności omawiany przez nas element może wyglądać jak na ry su n k u 5.159. Możemy jeszcze pokusić się o wprowadzenie zmian polegających na jednoczesnej zmianie kształtu obudowy i wprowadzeniu zmian edycyjnych dotyczących pól lu towniczych. Po wykonaniu powyższych czynności omawiany przez nas element biblioteczny wygląda jak ten pokazany na ry sunku 5.160. 5.4.4.
Tworzenie nowych elementów Elementy biblioteczne wykorzystywane przez edytor płytek drukowanych są prze chowywane w plikach o rozszerzeniu *.PcbLib, których struktura jest taka sama jak w przypadku bibliotek edytora schematów. Dlatego też bazę dostępnych elementów można swobodnie edytować, dodając lub usuwając elementy, a także zmieniając ich wygląd, rozmieszczając ich wyprowadzenia itp. Skupimy się teraz na dwóch podstawowych czynnościach, a mianowicie na dodaniu do biblioteki nowego elementu i usunięciu go. Jeżeli chcemy się pozbyć danego elementu bibliotecznego, należy go wskazać myszką w panelu PCB Library, po czym z menu Tools wywołać opcję Remove Component (rysunek 5.161a). Jednak należy pamiętać, że czynność ta jest nieodwracalna, dlatego też program po wyko naniu wyżej opisanej czynności wyświetli okno, przedstawione na ry su n k u 5.162,
Rys. 5.161. Sposób usuwania oraz dodawania elementów bibliotecznych
248
5. Biblioteki
Rys. 5.162. Okno dialogowe potwierdzające chęć usunięcia danego elementu z biblioteki w którym należy potwierdzić chęć usunięcia danego elementu z biblioteki, naciska jąc przycisk OK. Dodanie elementu do biblioteki jest możliwe po wybraniu z menu Tools>New Component (rysunek 5.161b). Czynność ta spowoduje uruchomienie kreatora wspomagającego projektowanie wyglądu nowego elementu i rozmieszczanie jego wyprowadzeń. 5.4.4.1.
Obsługa k reatora w spom agającego projektowanie elem entów bibliotecznych Tworzenie obudów elementów z wykorzystaniem kreatora jest bardzo łatwe, ponie waż w każdym kolejnym kroku jego pracy możemy zdefiniować parametry wszyst kich elementów tworzących ostateczny wygląd danego komponentu bibliotecznego. Po uruchomieniu kreatora wyświetla się okno powitalne, pokazane na rysunku 5.163. Po naciśnięciu przycisku N ext kreator przenosi nas do kolejnego okna (ry su n ek 5.164), w którym m ożem y zdefiniow ać dw a bardzo ważne param etry już w pierwszej fazie tw orzenia elementu. Pierw sza czynność polega na wyborze z listy rodzaju danego elementu, jaki chcemy tworzyć, np. rezystor, kondensa tor, układ scalony lub inny (w naszym przypadku wybieramy opcję Resistors). D ruga czynność polega na wyborze obow iązującego układu jednostek m iar pod czas dalszych kroków kreatora. D o w yboru jest system calowy - Im perial oraz m etryczny - M etric.
Rys. 5.163. Okno powitalne kreatora elementów bibliotecznych PCB
249
5.4. Edytor bibliotek PCB
Com ponent
Wi z ar d
0
®
’
Select from the list the pattern of the component you wish to create :
-
L
>
Ball Grid Arrays (BGA) Capacitors Diodes Dual in-line Package (DIP) Edge Connectors Leadless Chip Carrier (LCC) Pin Grid Arrays (PGA) Quad Packs (QUAD) Resistors Small Outline Package (SOP)
V
R t a n n f t fp r l R a il G r ir l A r r * u iR R G A l
What unit would you like to use to describe this component ? Select a unit:
Imperial (mil)
; 'L n
j < Back
J[
Nes-t >
j[
Cancel
j
Rys. 5.164. Okno wyboru rodzaju danego elementu
Informacje wyświetlane w kolejnych oknach kreatora zależą od tego, jakie parametry wybraliśmy w poprzednich etapach pracy kreatora.
Jeżeli np. wybraliśmy rezystor, to w kolejnym oknie kreatora będziemy m usie li określić sposób jego montażu na płytce drukowanej. Do wyboru mamy dwa sposoby; Through hole - montaż przewlekany oraz Surface M ount - montaż po wierzchniowy. Zostajemy przy opcji pierwszej, po czym naciskamy przycisk Next (ry su n ek 5.165). Po wyborze sposobu montażu w kolejnym oknie kreatora możemy zdefiniować ro dzaj i wymiary pól lutowniczych służących do przylutowania wyprowadzeń ele-
Rys. 5.165. Wybór sposobu montażu projektowanego elementu
250
5. Biblioteki
Rys. 5.166. Wygląd okna edycyjnego parametrów otworów oraz pól lutowniczych mentu (rysunek 5.166). M ożna również zadeklarować średnicę otworu wierconego w polu lutowniczym. Proponujemy dla naszego elementu bibliotecznego ustawić średnicę pola lutowniczego na 2 mm, a średnicę wierconego otworu na 1 mm. W kolejnym oknie kreatora definiujem y odległość pól lutow niczych od siebie (ry su n e k 5.167). W pierw szym tw orzonym elem encie proponujem y wpisać w ar tość 15 mm. W następnym oknie kreatora będziemy ustalać szerokość elementu bibliotecznego i definiować szerokość linii, która będzie wyznaczała jego kształt na planszy edy cyjnej (rysunek 5.168). Proponujemy szerokość ustalić na granicy 4 mm i w związ ku z tym, że nasz element będzie symetryczny, wpisujemy wartość 2 m m jako od-
K
C o m p o n e n t W iz a rd - R e s is to r s
O
What should be the relative positioning of the pads?
Type in the pad spacing value
15 mm
• 1
I
< Back
-
I
é i
Ne>t >
I
Cancel
Rys. 5.167. Wygląd okna odpowiedzialnego za definiowanie odległości pomiędzy polami lutowniczymi
5.4. Edytor bibliotek PCB
251
Rys. 5.168. Wygląd okna edycyjnego do definiowania szerokości elementu i szerokości krawędzi stanowiącej obrys elementu bibliotecznego ległość od osi jego symetrii do bocznej krawędzi. Jako szerokość linii stanowiącej obrys elementu m ożna wpisać wartość 0,2 mm. Kolejne okno kreatora zobliguje nas do podania nazwy projektowanego przez nas elementu. Kreator proponuje, w zależności od zdefiniowanego przez nas rozmiaru elementu, domyślną nazwę, w naszym przypadku będzie to Axial 0.6. Oczywiście możemy w tym miejscu zadeklarować dowolną inną nazwę, która nam będzie się kojarzyła z daną obudową np. Rezystor 15 mm. Gdy naciśniemy przycisk Next, ujrzymy ostatnie okno kreatora (rysunek 5.170). Wystarczy w nim nacisnąć przycisk Finish, aby ukończyć proces tworzenia danego elementu bibliotecznego.
Rys. 5.169. Definiowanie nazwy projektowanego elementu
252
5. Biblioteki
Rys. 5.170. Końcowe okno kreatora Po zakończeniu działania kreatora w bibliotece na liście elementów pojawi się nowo utworzony przez nas element, występujący w bibliotece pod zdefiniowaną przez nas nazwą. Jego wygląd możemy obserwować na planszy edycyjnej edytora bibliotek PCB (rysunek 5.171). Należy pamiętać, że proces projektowania będzie przebiegał w podobny sposób, lecz oraz opcje możliwe do zdefiniowania będą poznaliśmy podczas procesu projektowania
innych typów elementów zawartość okien kreatora się różniły od tych, które rezystora.
Ze względu na to, że program oferuje użytkownikowi szeroką gamę elementów, jakie możemy utworzyć przy użyciu kreatora, przedstawimy teraz niektóre, najważ niejsze okna kreatora pojawiające się podczas tworzenia innych typów elementów. Jeżeli zamierzamy do biblioteki dodać obudowę elementu typu DIP/DIL dla układu scalonego, w oknie kreatora, przedstawionym na rysunku 5.164, wybieramy opcję Dual In Line Package (DIP). W kolejnych krokach kreator będzie nas pytał o śred nicę otworów, następnie o odległości pomiędzy nimi w osiach X i Y, co pokazano na ry su n k u 5.172. Ostatecznie kreator zada nam pytanie, z ilu pól lutowniczych ma się składać nasz element, przy czym pola te zostają rozmieszczane symetrycznie po lewej i prawej stronie obudowy, jak przedstawia ry sunek 5.173.
Rys. 5.171. Wygląd obudowy rezystora tworzonego za pomocą kreatora obudów elementów
253
5.4. Edytor bibliotek PCB
Rys. 5.172. Okno definiowania odległości od siebie pól lutowniczych w elemencie typu DIP G d y z a k o ń c z y m y p ro c e s d e fin io w a n ia p a ra m e tró w e le m e n tu b ib lio te c z n e g o i p ra c ę k r e a to ra , n a p la n s z y e d y c y jn e j p o ja w i s ię tw o r z o n y p r z e z n a s e le m e n t b ib lio te c z n y , ilu s tru je g o
ry su n ek 5 . 174 .
D e f i n i o w a n i e e l e m e n t ó w ta k i c h j a k z ł ą c z a k r a w ę d z i o w e p r z e b i e g a n i e c o i n a c z e j, le c z p r o c e s s a m e g o tw o r z e n i a o p i e r a s ię n a t y m s a m y m k r e a t o r z e . M u s i m y p o n o w n i e g o u r u c h o m i ć , p o c z y m w o k n i e w y b o r u t y p u t w o r z o n e g o e l e m e n tu , p r z e d s t a w io n e g o n a r y s u n k u 5 .1 6 4 , w y b i e r a m y e l e m e n t o n a z w i e E d g e C o n n e c to rs . W k o l e j n y m o k n ie k r e a t o r a ( rysunek
5 . 175 ),
d e f i n i u je m y r o z m i a r p o j e d y n c z e g o s t y k u z łą c z a . P a r a m e tr y
w y m a g a n e p r z e z p r o g r a m to s z e r o k o ś ć - w id th o r a z d ł u g o ś ć - h e ig h t. W
k o le jn y m
k u 5 . 176 .
k ro k u p ra c y k re a to ra je s t w y ś w ie tla n e o k n o p o k a z a n e n a
O k re ś la m y w n im
ry su n
ty lk o i w y łą c z n ie o d le g ło ś ć p o m ię d z y s ą s ie d n im i s ty
k a m i z łą c z a k ra w ę d z io w e g o . C o m p o n e n t W iz a r d - D u a l in - lin e P a ckage (DIP)
| ? || X 11
Specify the number of pads for the component
Select a value for the total numer of pads.
10
• • • • • [
< Back
I I
• • • • • Next >
j| [
Cancel
Rys. 5.173. Okno konfiguracji rozmieszczenia wyprowadzeń w obudowie typu DIP
]
254
5. Biblioteki
Rys. 5.174. Wygląd zaprojektowanego przez nas elementu typu DIP
Rys. 5.175. Definiowanie wymiarów pojedynczego styku złącza krawędziowego
Rys. 5.176. Definiowanie odległości pomiędzy stykami złącza krawędziowego
5.4. Edytor bibliotek PCB
2 55
Rys. 5.177. Określenie liczby styków i kierunku ich numerowania Kolejne, ważne okno kreatora, jest odpowiedzialne za zdefiniowanie liczby styków w złączu krawędziowym. N a tym etapie mamy również możliwość określenia kie runku numerowania kolejnych styków poprzez kliknięcie myszką na zieloną strzał kę, widniejącą w oknie kreatora pod stykami (rysunek 5.177). Po zakończeniu pracy kreatora na planszy edycyjnej programu pojawi się zaprojek towany przez nas element; jego wygląd widać na ry su n k u 5.178.
Rys. 5.178. Przykładowy wygląd utworzonego elementu typu Edge Connectors
Rys. 5.179. Definiowanie sposobu oznaczania wyprowadzeń elementu typu PGA
256
5. Biblioteki
Rys. 5.180. Definiowanie rzędów oraz kolumn wyprowadzeń elementu typu PGA Kolejną możliwością oferowaną przez kreator jest zautomatyzowane tworzenie obu dów typu Pin Grid Arrays (PGA). Praca kreatora przebiega w standardowy sposób z tą różnicą, że inaczej jest definiowane oznaczenie wyprowadzeń (może być nume ryczne lub alfanumeryczne) i w inny sposób są one rozmieszczane (rysunek 5.179). W kolejnym oknie kreatora definiujemy zasadniczy parametr, jakim jest liczba rzę dów i kolumn elementu (Rows and columns). Ponadto możemy zdefiniować licz bę elementów znajdujących się w środku wnętrza elementu (Cutout) i ich liczbę w okolicy narożników (Corner) elementu, jak przedstawiono na ry su n k u 5.180. Po zakończeniu pracy kreatora na planszy edycyjnej programu pojawi się projekto wany przez nas element (rysunek 5.181).
Rys. 5.181. Wygląd zaprojektowanego elementu typu PGA
2 57
5.4. Edytor bibliotek PCB
W podobny sposób tworzy się także inne rodzaje obudów. M ożliwości kreatora są na tyle duże, że można zdefiniować obudowę dla dowolnego elementu, w tym także dla najnowszych, montowanych w obudowach typu BGA oraz CS (Chip Scale). 5.4.4.2.
Ręczne definiowanie elementów Elementy biblioteczne można również definiować bez użycia kreatora. Jest to uza sadnione w przypadkach, gdy możliwości kreatora nie są wystarczające do prawi dłowego zdefiniowania elementu (np. gniazda BNC), którego wygląd przedstawio no na ry su n k u 5.182. N ie będziemy opisywali każdego kroku prowadzącego do ręcznego stworzenia elementu, gdyż czynności te są bardzo podobne do rysowania kształtu elementu w module SCH Library, przedstawimy jedynie najważniejsze zasady pozwalające na prawidłowe zaprojektowanie elementu. Pierwszy krok prowadzący do utworzenia elementu w sposób manualny polega również, jak miało to miejsce w przypadku pracy z kreatorem, na wyborze z menu Tools>New Component, jednak po otwarciu pierwszego okna kreatora naciskamy przycisk Cancel, co powoduje przerwanie pracy kreatora, a zarazem utworzenie no wego elementu (jeszcze pustego) w danej bibliotece o nazwie PCBCOMPONENT_1, co łatwo zauważyć w polu Components w panelu PCB Library (rysunek 5.183). Następnie można mu nadać swoją nazwę, nie robi się tego jednak, jak w przypad ku edytora bibliotek schematowych, przez narzędzie Rename, lecz poprzez wybór z menu Tools>Component Properties..., jak widać na ry su n k u 5.184. Po wykonaniu ww. czynności na ekranie pojawia się okno PCB Library Component, w którym w polu Name możemy przypisać nazwę elementu, w polu Description do dać opis danego elementu bibliotecznego lub też zdefiniować jego wysokość w polu H eight (rysunek 5.185). W tym momencie możemy już spokojnie przystąpić do ręcznego rysowania elemen tu bibliotecznego. Pierwszym krokiem prowadzącym do tego celu będzie rozmiesz czenie pól lutowniczych, zdefiniowanie ich rozmiaru oraz kształtu. Jeżeli chcemy zdefiniować element montowany w sposób przewlekany, wówczas pola lutownicze umieszczamy na warstwie o nazwie Multi-layer. Tak więc przed umieszczeniem punktów na planszy należy uczynić aktywną tę warstwę. Wymaga
Components Nam e
Pads
P ..
M H DR2X17
34
40
M H DR2X18
36
42
M H DR2X19
38
44
M H DR2X20
40
46
PCBCOMPONENTJ
Rys. 5.182. Wygląd obudowy gniazda BNC
lEHm
PG A 56X9
56
61
P G A 56X 10
56
61
P G A 56X 10 • DU PU CAT 5 6
61
Rys. 5.183. Nowy element biblioteczny widoczny w polu Component
258
5. Biblioteki
Rys. 5.184. Wybór narzędzia do definiowania właściwości elementu bibliotecznego
Rys. 5.185. Wygląd okna do nadawania nazwy nowemu elementowi
to kliknięcia na zakładce z nazwą warstwy, która znajduje się w dolnej części okna edycyjnego (rysunek 5.186). Gdy odpowiednią warstwę mamy już aktywną, możemy przejść do umieszczenia na planszy interesującej nas liczby pól lutowniczych, dokonujemy tego, wybierając z menu Place>Pad (rysunek 5.187). Pole lutownicze można też umieścić na planszy, naciskając przycisk Place Pad 1(°) |, znajdujący się na pasku narzędziowym PCB Lib Placement. Po umieszczeniu pól lutowniczych powinniśmy zadbać o ich odpowiednie rozmieszczenie względem siebie, nadanie im właściwych kształtów, a także rozmiarów samych pól i otworów (czynności tych nie będę opisywał w tym miejscu, gdyż niczym się nie różnią od opisanych w rozdziale poświęconym poprawkom i modyfikacjom istniejących ele mentów w bibliotekach PCB Lib). Ostatecznie przechodzimy na warstwę TopOverlay i korzystając z narzędzia Place>Line, rysujemy obrys elementu (rysunek 5.188). W większości przypadków zdobyte przez nas umiejętności tworzenia elementów bi bliotecznych powinny wystarczyć, aby poradzić sobie z narysowaniem dowolnego elementu i przypisaniem go do danej biblioteki. Jednak w przypadkach, w których wymagane będzie utworzenie elementu bibliotecznego składającego się z dużej \T o p LayerĄBoltomLayei/Mechanical 1 / T op Overlap/Keep-Oul Layer/MulH-Layei/
Rys. 5.186. Wybór aktywnej warstwy Multi-Layer do umieszczania pól lutowniczych
Rys. 5.187. Sposób umieszczania na planszy pola lutowniczego
Rys. 5.188. Sposób wyboru narzędzia do rysowania obrysu elementu bibliotecznego
2 59
5.4. Edytor bibliotek PCB
Rys. 5.189. Sposób wyboru narzędzia do specjalnego powielania skopiowanych obiektów
Rys. 5.190. Wygląd okna Paste Special
liczby pól lutowniczych, dodawanie każdego pola z osobna może okazać się czyn nością dość żmudną. Przedstawimy teraz sposób, jak m ożna ominąć tę niedogodność. W pierwszej ko lejności należy na planszy umieścić jedno pole lutownicze, następnie zaznaczyć je myszką i w znany nam sposób (używając dowolnej techniki) skopiować go do schowka systemowego. Następnie z menu Edit wybrać polecenie Paste Special... (rysunek 5.189). Otworzy się okno o tej samej nazwie, w nim zaznaczamy opcję Paste on current layer, co w dosłownym tłumaczeniu oznacza: Wklej na bieżącą warstwę, po czym naciskamy przycisk Paste Array... (rysunek 5.190). Po wykonaniu powyższych czynności na ekranie pojawi się okno Setup Paste Array, w którym będziemy definiować liczbę oraz sposób rozmieszczenia obiek tów skopiowanych do schowka (rysu n ek 5.191). Okno to można też wywołać, naciskając przycisk Paste Array , mieszczący się na pasku narzędziowym PCB Lib Placement. W grupie Placement Variables ustalamy liczbę obiektów przeznaczonych do p r e numerowania (Item Count), możemy także określić sposób numerowania kolejnych elementów (Text Increment). W pisanie w okienku Text Increment cyfry „1” pow o duje, że numery kolejnych elementów będą się zwiększały o 1. Jeżeli natomiast wpiszemy „3”, spowoduje to, że różnica pomiędzy numerami kolejnych elementów będzie wynosiła 3 (czyli numery będą następujące: 1, 4, 7, 10, 13,...).
Display N a n e
| d iv is ib le
Designator
I d iv is ib le
Electrical Type
Description
Hide
Part Numbar
V
Passive Input lu Output OpenCollector 1
.
HiZ Emitter
Rys. 5.191. Wygląd okna konfiguracyjnego narzędzia Paste Array
260
5. Biblioteki
a)
b)
c)
d)
Rys. 5.192. Przykładowe sposób rozmieszczania elementów za pomocą narzędzia Paste Array Grupa Array Type służy przede wszystkim do zdefiniowania rodzaju tablicy, w któ rej mają zostać umieszczone obiekty. Jeżeli wybierzemy opcję Linear, to elemen ty będą umieszczane wzdłuż linii prostej. Możemy również elementy umieścić po okręgu, używając do tego celu opcji Circular. W przypadku wybrania liniowego sposobu rozmieszczania elementów, uaktywnia ją się okna Grupy Linear Array, w których możemy ustalić odległości pomiędzy obiektami. W pisanie jakiejś wartości w pozycji X-Spacing spowoduje rozmieszcze nie elementów w poziomie (rysunek 192a), natomiast wpisanie wartości wyłącznie w pole Y-Spacing skutkuje tym, że elementy umieszczone zostaną w pionie (rysu nek 192b). Połączenie tych dwóch opcji razem spowoduje umieszczenie obiektów ukośnie. Przykłady tego typu rozwiązań widać na rysu n k ach 5.192c, d.
Jeżeli chcemy odwrócić kierunek układania obiektów na planszy edy cyjnej, wystarczy w polach X, Y-Spacing wpisać wartości ujemne.
Jak ju ż wspomniałem, za pom ocą narzędzia Circular Array można ustawić obiekty po okręgu. Po uaktywnieniu tej opcji w oknie, w pozycję Spacing (degrees) wpisu jem y kąt, o jaki m ają być rozsunięte elementy względem siebie. Zaznaczenie opcji Rotate Item to M atch powoduje, że rozmieszczane elementy są ponadto obracane wokół własnej osi. Po zaakceptowaniu wprowadzonych parametrów przyciskiem OK, należy wskazać na planszy dwa punkty, symbolizujące promień okręgu, wzglę dem którego elementy będą układane. Przykładowe ułożenie elementów przedsta wiono na ry su n k u 5.193. a)
b)
Rys. 5.193. Sposób rozmieszczania elementów po okręgu: a) bez obrotu względem własnej osi; b) z obrotem o kąt 30 stopni
261
5.4. Edytor bibliotek PCB
W wyczerpujący sposób przedstawiono techniki ręcznego tworzenia elementów bi bliotecznych i Czytelnik nie powinien mieć problemów z narysowaniem dowolnego kształtu takiego elementu. 5.4.5.
Raporty biblioteczne Edytor bibliotek PCB oferuje bogate możliwości tworzenia różnych zestawień i ra portów. W celu lepszego zobrazowania możliwości dostarczanych przez wbudowa ne w program generatory raportów, do celów testowych wykorzystamy bibliotekę Miscellaneous Devices.PCBLib. Wybieramy w niej element o nazwie DIP_SW_ 8WAY_SMD, po czym na planszy edycyjnej powinien się pojawić element, zilustro wany na ry su n k u 5.194. Następnie z menu Reports wybieramy Component, zgodnie z procedurą, którą po kazano na ry su n k u 5.195. Po wykonaniu powyższych czynności na ekranie pojawi się tekst, zawierający in formacje na temat wymiarów elementu, ilości części z jakich się składa oraz liczby pól lutowniczych itp. Informacje te zawiera listing 5.5. List. 5.5. Prykładowy raport o elemencie bibliotecznym DIP_SW_8WAY_SMD Component : DIP_SW_8WAY_SMD PCB Library :Miscellaneous Devices PCB.PcbLib Date
:2006-05-15
Time
:09:33:22
Dimension Layer(s) Top Layer Top Overlay Total
: 0.888 x 0.46 in Pads(s)
Tracks(s)
Fill(s)
Arc(s)
Text(s)
16
0
0
0
0
0
52
0
0
9
16
52
0
0
9
Kolejnym raportem, który można utworzyć za pomocą narzędzi dostępnych w edy torze bibliotek PCB, jest zestawienie wszystkich elementów znajdujących się w edytowanej bibliotece. Aby go wywołać, należy z menu Reports wybrać Library, zgodnie z procedurą przedstawioną na ry su n k u 5.196.
R e p o rts Com ponent
k
C o m p o n e n t R ul§ C h e c k ,.. Lib rary M e a s u re D is ta n ce
C trl+ M
M e a s u re Prim itives
Rys. 5.194. Wygląd elementu DIP_SW_8WAY_SMD
Rys. 5.195. Sposób uruchomienia narzędzia generującego raport na temat pojedynczego elementu bibliotecznego
26 2
5. Biblioteki
Po wywołaniu omawianej procedury na ekranie programu pojawi się raport na te m at wszystkich elementów bibliotecznych, zamieszczono go na listingu 5.6. List. 5.6. Raport z nazwamielementów znajdujących się w bibliotece PCB Library
:Miscellaneous
Date
:2006-05-15
Time
:09:37:12
Component Count : 52 C omponent Name
ABSM-1574 AXIAL-0.3 AXIAL-0.4 AXIAL-0.5 AXIAL-0.6 AXIAL-0.7 AXIAL-0.8 AXIAL-0.9 AXIAL-1.C BAT-2 C1005-0402 C1608-0603 CAPR5-4X5 CC4532-1812 DIODE SMC DIODE-0.4 DIODE-0.7 DIP_SW_8WAY_SMD DIP-12/SW DIP-16-KEY DIP-P8/E10 DPDT-6 DPST-4 LED-0 LED-1 PIN-W2/E2.8 POLAR0.8 POT4MM-2 R2012-0805 RAD-0.1 RAD-0.2 RAD-0.3 RAD-0.4 RB5-10.5 RB7.6-15 SMD _LED SPST-2 SW-7 TL36WW15050 TRANS TRF_4 TRF_5 TRF_6 TRF_8
Devices PCB.PcbLib
2 63
5.4. Edytor bibliotek PCB
VR2 VR3 VR4 VR5 VTUBE-5 VTUBE-7 VTUBE-8 VTUBE-9
5.4.6.
Sprawdzenie poprawności wykonania komponentu bibliotecznego - CRC Component Rule Check (CRC) to narzędzie służące do sprawdzenia poprawności za projektowanego komponentu. Za jego pomocą można wykryć dublujące się obiekty (takie jak pola lutownicze, opisy itp.). M ożna również sprawdzić, czy wszystkie
Rep o rts C om ponent Com ponent R u le C h e c k ... Library
k
M e a s ire D istance
C trl+M
M e a s ir e Prim itives
Rys. 5.196. Sposób wygenerowania raportu na temat elementów znajdujących się w bibliotece Rep orts C om ponent C om ponent R u le C h e c k ... Library
M e a s ire D istance M e a s ir e Prim itives
Rys. 5.197. Sposób uruchomienia narzędzia CRC
Rys. 5.198. Wygląd okna narzędzia CRC
C trl+ M
26 4
5. Biblioteki
niezbędne obiekty umieszczono na planszy edycyjnej. Uruchomienie tego narzędzia jest możliwe po wybraniu w menu Reports>Component Rule Check, jak przedsta wiono na ry su n k u 5.197. Wygląd narzędzia CRC ilustruje rysunek 5.198. Po wyborze odpowiednich kryteriów, według których chcemy sprawdzić całą bibliotekę, należy nacisnąć przycisk OK. Jeżeli uzyskany raport nie będzie zawierał żadnych ostrzeżeń, oznacza to, że w bi bliotece nie występują błędy. Przykładowy raport przedstawiono na listingu 5.7. List 5.7. Raport o błędach wykrytych w wybranej bibliotece Protel Design System: Library Component Rule Check PCB File : Miscellaneous Devices PCB Date
: 2006-05-15
Time
: 09:41:19
Name
Warnings
ABSM-1574
Shorted Copper Connection Between Pad Free-1(0mil,0mil)
Layer And Pad Free-1A(104.331mil,-9.449mil) ABSM-1574
Shorted Copper
Connection Between Pad Free-2(464.566mil,0mil)
Top Layer And Pad Free-2A(360.236mil,-9.449mil) ABSM-1574 9.449mil)
Shorted Copper
9.449mil)
Shorted Copper
Multi-Layer
Connection Between Pad Free-1A(104.331mil,-
Multi-Layer And Pad Free-1(0mil,0mil)
ABSM-1574
Top Layer
Connection Between Pad Free-2A(360.236mil,-
Multi-Layer And Pad Free-2(464.566mil,0mil)
DIP_SW_8WAY_SMD
Top
Multi-Layer
Offset Component Origin
Top Layer
