Изпратете вашата добра работа в базата от знания е лесно. Използвайте формуляра по-долу

Студенти, специализанти, млади учени, които използват базата от знания в своето обучение и работа, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

Проектиране на печатни платки на електронни устройства в CAD P-CAD

• Въведение
• 1. Обща информация за системата за проектиране P-CAD
• 1.1 Функционалност и структури на системата P-CAD
• 1.2 Етапи на проектиране на печатни платки в P-CAD система
• 2. Създаване на принципна схема на устройство за управление на циклични промишлени роботи
• 2.1 Описание на електрическата схема
• 2.2 Обща информация за графичния редактор Схема
• 2.3 Създаване на схематична схема на свързване P-CAD 2004
• 2.4 Проверка на веригата и показване на грешки
• 2.5 Генериране на netlist
• 3. Създаване на печатната платка на устройството
• 3.1 Основи на PCB Editor
• 3.2 Маршрутиране на печатната платка
• 3.3 Автоматично проследяване
• 3.4 Проверка на печатната платка за грешки
• 4. Схематично моделиране
• 4.1 Обща информация за процеса на моделиране в P-CAD 2004
• 4.2 Моделиране на схемна секция на логически модул
• 5. Разработване на насоки за използване на CAD P-CAD 2004
• 6. Безопасност и екологичност на работа
• 6.1 Анализ на вредни и опасни фактори
• 6.2 Промишлена санитария
• 6.3 Мерки за безопасност
• 6.4 Опазване на околната среда
• 6.4.1 Замърсяване на околния въздух
• 6.4.2 Замърсяване на хидросферата
• 7. Предпроектно проучване
• 7.1 Планиране на обхвата на работата
• 7.2 Изчисляване на разходите за разработка
• 7.3 Изчисляване на прогнозната цена за развитие
• 7.4 Оценка на организационната ефективност на проекта
• Заключение
• Заключение
• Списък на използваните източници
• Приложение А
• Приложение Б
• Приложение Б

Въведение

Целта на работата е да се проектират с помощта на програмния продукт P-CAD 2004 печатни платки на четири електронни устройства, включително печатна платка на логическото управляващо устройство за циклични роботи, апробация на P-CAD 2004 Mixed-Circuit -Инструменти за моделиране на симулатор, използвайки примера на част А от логическата схема и разработване на насоки за проектиране на печатни платки на електронни устройства и моделиране в CAD P-CAD 2004.

Това ще реши проблема със създаването на схематична електронна схема и печатна платка на устройството, както и проблема с моделирането.

За удобство на потребителя ще бъдат разработени насоки за използването на редактор на схеми, редактор на печатна платка и програма за симулация, които могат да бъдат препоръчани за използване в образователни институции, за да помогнат при овладяването на този софтуерен продукт.

1. Обща информация за системата за проектиране P-CAD

1.1 Функционалност и структури на P-C системата АД

Системата P-CAD е предназначена за цялостно проектиране на аналогови цифрови и аналогово-цифрови устройства. Тази система ви позволява да изпълнявате пълен цикъл на проектиране на печатни платки, включително създаване на конвенционални графични символи (UGO) на електрически радио елементи, въвеждане и редактиране на електрически вериги, пакетиране на вериги на печатна платка, ръчно и интерактивно поставяне на компоненти на платката, ръчно, интерактивно и автоматично маршрутизиране на проводници, контрол на грешки в схемата и печатната платка, смесено аналогово-цифрово моделиране и издаване на конструкторска и технологична документация.

Влизането в веригата започва с поставяне на компоненти и групови комуникационни линии върху работното поле на UGO . След това изводите на компонентите се свързват чрез проводници.При необходимост отделни сегменти на веригата, разположени на различни листове и нямащи директен физически контакт, се свързват чрез специални елементи - портове.Редактираната верига се проверява за грешки и се създава списък с компоненти и връзки за прехвърлете в редактора на печатни платки.

Проектирането на печатната платка се извършва в графичния редактор на печатни платки. За това необходимите библиотеки са предварително свързани към PCB редактора и се настройва конфигурацията му. Проектирането на печатни платки започва с зареждане на netlist (опаковъчен файл), който сте създали в редактора на схеми. В този случай на работното поле се появяват групи от компоненти с индикация за електрически връзки между тях.

Освен това, в ръчен режим, компонентите се поставят върху повърхността на печатната платка, като се вземат предвид общото оформление на продукта, електрическите, механичните и термичните връзки между тях. В този случай се използват инструментите за преместване (Move), завъртане (Rotate) и подравняване (Align) на компонентите и техните атрибути.

Разположението на проводниците и метализираните зони се извършва в ръчен, интерактивен или автоматичен режим, в зависимост от предназначението на платката и производствените условия.

След края на проследяването проектът задължително се проверява за грешки и нарушения на технологичните стандарти, проектът се редактира, като се вземат предвид резултатите от проверката.

На последния етап, като се вземе предвид конкретното производство, се подготвят файлове за изработка на шаблони и пробивни файлове за пробиване на монтажни, преходни и монтажни отвори и проектът се прехвърля в производство.

2. Създаване на принципна схема на устройство за управление на циклични промишлени роботи

2.1 Описание на електрическата схема

Проектираният логически модул се използва в системата за управление на циклични индустриални роботи. Той формира контролни действия и контролира изпълнението на генерираните команди.

Този модул генерира следните сигнали на изхода:

· Адрес на входно/изходния модул (A0-A3);

Данни (D0-D15);

· сигнал "ENTER";

· Сигнал "ИЗХОД".

Микроконтролерът D1 има следните щифтове:

PSEN - разрешение за външна програмна памет; издава се само при достъп до външния ROM;

ЕА - деактивиране на вътрешната програмна памет; ниво 0 на този вход принуждава микроконтролера да изпълнява програмата само на външния ROM; игнориране на вътрешния (ако последният е наличен);

RST - вход за общо нулиране на микроконтролера;

XTAL1, XTAL2 - щифтове за свързване на кварцов резонатор (необходими за настройка на работната честота на микроконтролера);

P0 - осембитов двупосочен информационен входно-изходен порт: при работа с външна RAM и ROM, адресът на външната памет се издава чрез линиите на порта в режим на мултиплексиране по време, след което данните се предават или приемат;

P1 - осем-битов квази-двупосочен входно/изходен порт: всеки бит от порта може да бъде програмиран както за вход, така и за извеждане на информация, независимо от състоянието на другите битове;

P2 - осем битов квази двупосочен порт, подобен на P1; в допълнение, щифтовете на този порт се използват за извеждане на информация за адреса при достъп до външна програма или памет за данни (ако се използва 16-битово адресиране на последната). Щифтовете на порта се използват при програмиране на 8751 за въвеждане на битовете от висок ред на адреса в микроконтролера;

R3 е осем битов квази двупосочен порт, подобен. P1; в допълнение, щифтовете на този порт могат да изпълняват редица алтернативни функции, които се използват при работата на таймери, сериен I/O порт, контролер за прекъсвания и външна памет за програми и данни.

Работа с външна RAM памет

1) Четене от RAM

Микроконтролерът образува логическа единица на щифт P1.7. По този начин той включва микросхемата RAM. След това микроконтролерът генерира тринадесет битов адрес. Първите осем бита от адреса се генерират на порт P0. Останалите пет са на щифтове P1.0-P1.4. При сигнала за четене, генериран на щифт P3.7, двупосочният драйвер D4 превключва, за да прехвърли данни от RAM към микроконтролера, а RAM изпраща данни, съхранени в клетка на паметта, до адреса, генериран от микроконтролера. Данните от RAM отиват към изхода на микроконтролера P.0.

2) Записване в RAM

Микроконтролерът образува логическа единица на щифт P1.7. По този начин той включва микросхемата RAM. След това микроконтролерът генерира тринадесет битов адрес. Първите осем бита от адреса се генерират на порт P0. Разделянето на адрес и данни става посредством регистър D6, към който се подава сигналът на микроконтролера ALE (сигнал на адреса на външната памет). Останалите пет се образуват при щифтовете P1.0-P1.4. При сигнала за четене, генериран на пин P3.7, двупосочният драйвер D4 превключва, за да прехвърли данни от микроконтролера към RAM. Данните се записват в клетката на RAM паметта на адреса, генериран от микроконтролера.

Извеждане на данни към задвижващите механизми

На изхода на логическия модул трябва да се формират 16 бита данни. Микроконтролерът може да генерира само осем в един машинен цикъл. Следователно в логическия модул данните се формират на два етапа: първо, най-значимият байт, след това най-малко значимият. Според сигнала от изхода на микроконтролера P3.7 двупосочният драйвер D4 преминава в режим на пренос на данни от микроконтролера. За да запишете най-значимия байт данни в регистър D7, трябва да активирате този регистър. За да направите това, следните сигнали от микроконтролера се подават към D3 декодера:

При щифт P1.7 се образува логическа нула, така че микроконтролерът включва декодера;

На щифт P3.6 се генерира сигнал за запис (логическа единица);

При изводи P1.5 и P1.6 се формира комбинация от логически нули и единици (за регистър D7 при P1.6 и P1.7 се образува комбинация от логически нули).

На порт P0 на микроконтролера се формира най-значимият байт данни, който се предава през двупосочния оформител D4 и се записва в регистър D7.

Подобна процедура се използва за формиране и запис на най-малко значимия байт данни в регистър D8. Разликата е в комбинацията при изводите P1.5 и P1.6 (за регистър D8 се формира логическа нула на P1.6, а логическа на P1.7).

След формиране на шестнадесет бита данни, адресът на изходния модул се формира на изводи P2.0 - P2.3, който, преминавайки през еднопосочния драйвер D11, се усилва и предава през адресната шина към изходните модули.

Последният етап е формирането на сигнала “OUTPUT” на щифта P2.5. На сигнала "OUTPUT" микросхемите D12 и D13 се отварят и шестнадесет бита данни се усилват и предават по шината за данни към изходните модули.

Въвеждане на данни от задвижващи механизми

На изводите P2.0 - P2.3 на микроконтролера се формира адресът на входния модул, който се усилва от еднопосочен драйвер и се предава по адресната шина към входните модули.

При извод P2.4 се генерира сигналът "INPUT", който също е еднопосочен драйвер и се предава към входните модули. В същото време сигналът "INPUT" включва регистрите D9 и D10, в които се записват шестнадесет бита данни, получени от входния модул.

Приемането на шестнадесет бита от микроконтролера, както и предаването, се извършват на два етапа. Първо се получава най-значимият байт, след това най-малко значимият.

Включен е двупосочен драйвер D4 за предаване на данни към микроконтролера. С помощта на декодера се включва еднопосочният генератор D14 и високият байт данни се изпраща към порта P0 на микроконтролера.

По същия начин се въвежда най-малко значимият байт данни.

2.2 Обща информация за графичния редактор Схема

Създаването на схематична диаграма в P-CAD се извършва в редактора на схеми. Прозорецът на този редактор е показан на фигура 1.

Фигура 1 - Екран на редактора на схеми

Основните елементи на работния екран на редактора на схеми са главното меню, горната и лявата лента с инструменти и работната област.

Горният и левият панел съдържат икони за извикване на най-често срещаните команди. Целта на иконите и командите е показана в Таблица 1.

Таблица 1 Предназначение на пиктограмите

Пиктограма	Еквивалентна команда от менюто
	Място / Част
	Място / проводник
	Място / Автобус
	Място/Пристанище
	Място / Пин
	Място/линия
	Място / Arc
	Място / Многоъгълник
	Място / Текст

В долната част на екрана има линия с подсказка, където се показват системните съобщения за необходимите действия на потребителя и ред на състоянието, който показва координатите на курсора (246.380; 581.660), типа мрежа (Abs) и неговата стъпка (2,540), текущата дебелина на реда (0,762), името на текущите страници. Прозорецът за състоянието на командата е достъпен за редактиране.

Проектът се конфигурира в менюто Опции. Конфигурациите (размер на листа на схемата, система от мерни единици, допустими ъгли на ориентация на линиите и мрежите, режим на автоматично записване и др.) се задават в Опции | Конфигуриране (Фигура 2).

Фигура 2 - Опции Конфигуриране на командния прозорец

Необходимият размер на работното пространство е избран в този прозорец. Проверката на флаговете A4-A0 ще зададе европейския формат, флаговете A, B, C, D, E ще съответстват на американския стандарт.

Възможно е също така сами да зададете размера на работната зона, като поставите отметка в полето Потребител. Мерните единици се избират в секцията Единици.

За да се улесни работата, всички елементи на схемата в работната зона са обвързани с възлите на специална решетка. Параметрите на мрежата (разстояние между възлите, тип мрежа, нейния тип) се задават от командата Options Grid (прозорецът на тази команда е показан на фигура 3)

Фигура 3 - Задаване на параметри на мрежата

Разстоянието между мрежата се задава в полето за въвеждане (Grid Spacing). Външният вид на мрежата се задава в групата Visible Grid Stile: под формата на точки (точка); под формата на вертикални и хоризонтални линии (защриховани).

Типът на мрежата се задава в групата Режим. Решетката може да бъде абсолютна или относителна. Абсолютната решетка има своя произход в долния ляв ъгъл на работната област, а относителната мрежа има своя произход в точката с координати, посочени в групата Relative Grid Origin, или в точка, маркирана от потребителя с щракване с левия бутон на мишката когато е поставена отметка в квадратчето Подкана за произход. origin).

В диалоговия прозорец Опции Дисплей (задаване на параметрите на дисплея) можете да конфигурирате елементите на работната област, включително тяхната цветова схема. Тези настройки имат естетически характер и не влияят върху работата на програмата (Фигура 4).

Фигура 4 - Настройка на параметри на екрана

2.3 Създаване на електрическа схема НАСТОЛЕН КОМПЮТЪР АД 2004

Преди да въведете и поставите компоненти на диаграмата, е необходимо да свържете библиотеките с необходимите компоненти. За да направите това, в менюто Библиотека изберете настройките на библиотеката (Настройка на библиотеката), в която са инсталирани необходимите библиотеки.

Поставянето на компоненти се извършва с командата Place | Част или като щракнете върху съответната икона (таблица 1). Диалоговият прозорец за тази команда е показан на фигура 5.

Фигура 5 - Избор на компонент от библиотеката

За да работите с обозначения, близки до руските стандарти, трябва да изберете опцията IEEE графика.

Свързаните библиотеки се показват в списъка с библиотеки. Възможно е да добавяте библиотеки, без да напускате това меню (бутон Library Setup).

Символът на компонента се поставя чрез щракване с бутона на мишката в желаната точка от работната зона.

За да преместите компонент, изберете го с. С натискане на клавиша компонентът може да се завърти на 90 градуса; с помощта на ключа създайте му огледален образ.

Възможно е също да копирате компонент или група компоненти, като задържите клавиша Ctrl и преместите мишката.

След поставянето на всички компоненти се правят връзки между тях. Свързването се осъществява чрез проводими вериги и групови комуникационни линии (наричани по-долу шини).

Чрез командата Място | Свържете (съответната пиктограма в таблица 1) веригите. С щракване с левия бутон на мишката, началната точка на веригата се фиксира. Всяко натискане на левия бутон на мишката фиксира точката на прекъсване. Завършването на входа на веригата се извършва чрез натискане на десния бутон на мишката.

Тъй като диаграмата е доминирана от вертикални и хоризонтални мрежи, в менюто Опции | Конфигурирайте, достатъчно е да зададете режима на ортогоналност 90/90 Line-Line.

Електрическото свързване на пресичащите се вериги се обозначава с точка на свързване, която автоматично се приписва на Т-образните съединения.

Място за избор на отбор | Bus активира изходния режим на шината. С щракване с левия бутон на мишката се маркират началната точка и точката на прекъсване на шината, чието изграждане се завършва с натискане на десния бутон на мишката или клавиша Escape.

За да свържете веригите и шината, първо трябва да поставите шината и след това да свържете необходимите вериги към нея.

2.4 Проверка на веригата и показване на грешки

Създадената схема в редактора на схеми трябва да се провери за грешки, тъй като ако има такива, дизайнът на печатната платка не може да бъде изпълнен. След като премахнете недостатъците, можете да започнете да проектирате печатната платка.

За показване на грешки на диаграмата, в Опции Показване на раздел Разни, в групата ERC Грешки се задава режимът на показване на откритите грешки в диаграмата. Когато е избран радио бутон Покажи, откритите грешки се обозначават на диаграмата със специален индикатор (Фигура 6)

Фигура 6 - Индикатор за грешка

В полето за въвеждане Размер на тази група можете да зададете размера на индикатора за грешка, който може да варира от 0,025 до 10 mm.

Проверката на веригата за грешки се извършва с помощта на командата Utils | ERC (Проверка на електрическите правила). В менюто на тази команда (фигура 7) се посочва списък с проверки, резултатите от които се дават в текстов отчет.

Фигура 7 - Конфигуриране на ERC

Списъкът с проверените грешки е показан в Таблица 2.

Таблица 2 Правила за проверка на вериги

Правило за валидиране	Какво се проверява
Мрежи с един възел	Вериги с един възел
	Без вериги с възли
Електрически правила	Електрически грешки, когато са свързани щифтове от несъвместими типове, например изходът на логическа IC е свързан към източник на захранване
Несвързани щифтове	Несвързани щифтове за символи
Несвързани проводници	Несвързани мрежови сегменти
Правила за автобус/нет	Веригите, включени в шината, се срещат само веднъж или нито един проводник не пасва на шината.
	Компоненти върху други компоненти
Правила за мрежова свързаност	Неправилно заземяване и захранване
	Грешки при създаването на йерархични проекти

За да видите отчета за грешка, активирайте опцията Преглед на отчета, за да посочите грешките на диаграмата - Annotate Errors. Приоритетът на грешките се задава в прозореца Нива на сериозност: модул на електрическата платка

- Грешки - грешка;

- Предупреждение - предупреждение;

- Игнорирано - игнориране на грешката.

След въвеждане на необходимата конфигурация, когато щракнете върху OK, се генерира отчет за грешка и се въвежда във файл с разширение * .erc.

2.5 Генериране на netlist

Важна стъпка в работата със схема е получаването на списък с връзки на компоненти, които могат да се използват в редактора на печатни платки за маршрутизиране на проводници. Списъкът с мрежи съдържа списък с компоненти и мрежи с номерата на пиновете на компонентите, към които са свързани. Този списък се използва за така наречената процедура "опаковане на схема върху печатна платка" - поставяне на корпуси на компонентите върху полето на печатна платка с посочване на техните електрически връзки съгласно схематична диаграма.

За да създадете списък в менюто Utils, изберете Generate Netlist (Фигура 8).

Фигура 8 - Избор на формат netlist

В този прозорец, в списъка Netlist Format, се избира форматът на netlist: P-CAD ASCII, Tango, FutureNet Netlist, FutureNet Pinlist, Master Design, Edif 2.0.0, PSpice, XSpice. За проектиране на печатна платка с помощта на графичен редактор на печатни платки се избира форматът P-CAD ASCII. Щракването върху бутона Netlist Filename ще избере файл с netlist.

Активирането на функцията Include Library Information ви позволява да включите във файла netlist (само за P-CAD ASCII формат) информацията, необходима за компилиране на библиотека от символи на компонентите, разположени в този проект с помощта на Library Manager (използвайки командата Library | Translate ). Тази информация не се използва за проектиране на печатни платки.

3. Създаване на печатната платка на устройството

3.1 Основи на PCB Editor

Графичният редактор P-CAD PCB е предназначен за извършване на работа, свързана с технологията на разработка и проектиране на възли на печатни платки. Позволява ви да опаковате вериги върху платка, да зададете физическите размери на платката, ширината на проводниците и размера на отделните пролуки за различни проводници, да зададете размерите на контактните подложки и диаметрите на виа, екранните слоеве. Редакторът ви позволява да извършвате ръчно, интерактивно и автоматично маршрутизиране на проводници и да генерирате контролни файлове за технологично оборудване.

Този графичен редактор има същия интерфейс като Schematic. Разлика в обозначението на някои пиктограми. Прозорецът на PCB редактора е показан на фигура 9.

Фигура 9 - Екран на графичния редактор на PCB

Таблица 3 Предназначение на иконите на редактора на печатни платки

Пиктограми.	Еквивалентна команда	Пиктограми.	Еквивалентна команда
	Място / Компонент		Място / Текст
	Място / Свързване (въведете електрическа връзка)		Място / атрибут
	Място / Подложка		Място/Поле
	Място Виа		Място / Измерение
	Място/линия		Rote / Ръководство
	Място / Arc		Фрагмент / Mitre (изглаждане на огъването на проводника)
	Място / многоъгълник (поставете запълнен неелектрически многоъгълник)		Маршрут / Автобус
	Място / Точка		Rout / Funout (създайте стрингери)
	Място / Медна изливане		Маршрут / Multi Trace
	Място / Изрязване		Увеличете прегръдката
	Място / Пазете		Минимизиране на дължината
	Място/Самолет		Видима зона за маршрутизиране
	Utils / Запис на ECOs (стартиране / спиране на записа за промяна на файла)		Проследяване на натискане

Конфигурацията на графичния редактор се конфигурира с командата Options | Конфигуриране (Опции | Конфигурации). За да работите, трябва да зададете метричната система от единици и размера на работната площ. (На Фигура 10 разделът Общи, групата Единици и Размерът на работното пространство съответно). Размерът на работната площ трябва да надвишава размерите на проектираната печатна платка.

Фигура 10 - Опции Конфигуриране на командния прозорец

В прозореца Options Grid editor, както и в Schematic, се задават размерът на мрежата и видът на нейното показване (точки или линии).

Параметрите за маршрутизиране се задават в разделите Маршрут (за ръчно маршрутизиране) и Разширен маршрут (за разширено маршрутизиране).

Нека да разгледаме разширените опции за проследяване:

В групата Ъгъл на маршрутизиране са зададени възможните режими на разположение на проводниците (Фигура 11)

Фигура 11 - Задаване на параметрите за проследяване

45 градуса - проводими проводници под ъгъл от 45 и 90 градуса;

90 градуса - използвайте само вертикални и хоризонтални проводници;

Всеки ъгъл - проводящи проводници под всякакъв ъгъл.

В областта Режим на маршрутизиране се избира един от следните режими на маршрутизиране на проводници:

- Игнориране на правилата - следите се чертаят без да се вземат предвид посочените правила за проектиране. Трасирането в този режим се извършва без да се вземат предвид съществуващите препятствия и вече положените маршрути;

- Препятствия за прегръдки - маршрутите се чертаят според правилата за проектиране, заобикаляйки съществуващите препятствия. Обекти, принадлежащи към трасираната мрежа, не се считат за препятствия;

- Щракнете върху Plow - първоначално пистата се изчертава в първия режим, но след щракване с левия бутон на мишката автоматично се възстановява, като се вземат предвид правилата за проектиране;

- Интерактивен плуг - Същото като Click Plow.

В групата Затварящо усилие се задава степента на изправяне на участъка на коловоза: Няма (не), Слабо (слабо), Силно (Силно).

Производствените параметри се задават в раздела Производство. Тук задавате параметрите, необходими за производството на печатни платки.

Една от важните разлики между P-CAD 2004 и предишните версии е възможността за създаване на контур на печатна платка в тази система. Простите печатни платки могат да бъдат начертани директно в редактора на печатни платки с помощта на дъги и линии за рисуване. Сложните дъски се изпълняват най-добре в чертожни и графични системи като AutoCAD или T-Flex CAD, които имат специални инструменти за контролиране на ъглите на наклон на размерите и филетите на линиите. Обменът на данни между тези системи и PCB редактора се осъществява чрез универсалния формат на данни DFX.

При създаване на печатна платка (PCB) в P-CAD се формират следните основни слоеве:

1) Отгоре - проводници от горната страна на печатната платка;

2) Top Assy - допълнителни атрибути от горната страна на компютъра;

3) Top Silk - копринен ситопечат върху горния слой на печатната платка (графика за отпечатък, референтно обозначение);

4) Top Paste - запояване на графики от горната страна на печатната платка;

5) Top Mask - графика на маската за запояване от горната страна на печатната платка;

6) Отдолу - проводници от долната страна на печатната платка;

7) Bottom Assy - атрибути от долната страна на компютъра;

8) Bottom Silk - копринен ситопечат върху долния слой PP;

9) Bottom Paste - графики за запояване от долната страна на печатната платка;

10) Bottom Mask - графики на маската за спойка от долната страна на печатната платка;

11) Борд - граници ПП.

В допълнение към тези слоеве могат да се монтират всякакви други (до 999 броя).

Преди да поставите компоненти или пакетна електрическа схема на платка, трябва да свържете библиотеки с помощта на Library | Настройка или чрез щракване върху съответната икона (таблица 3). Изгледът на прозореца на библиотеката е показан на фигура 12.

Фигура 12 - Прозорец за поставяне на компоненти

3.2 Маршрутиране на печатната платка

Маршрутирането е процесът на маршрутизиране на проводници за печатно окабеляване. Има няколко възможности за тази процедура в системата P-CAD.

1. Ръчно проследяване. За него системата P-CAD предлага инструменти, които условно могат да бъдат разделени на три групи:

· Инструменти за ръчно проследяване;

· Интерактивни инструменти за проследяване;

· Специални инструменти.

Към ръчни инструменти за проследяване може да се отдаде на Route Manual, с който полагането на маршрути се извършва изцяло на ръка в стриктно съответствие с намерението на разработчика. В този случай системата играе ролята на електронна чертожна дъска, упражняваща пасивен контрол върху спазването на технологичните норми и правила. Интерактивни инструменти за маршрутизиране по-интелигентен. Разработчикът посочва само посоката на фрагмента на трасето и системата го формира сама, като взема предвид приетите правила за проследяване. Ако желаете, е възможно автоматично завършване на стартираната песен и автоматично коригиране на фрагменти от вече положени коловози (режим Push Traces - раздалечаване на песните).

2. Интерактивното проследяване е по-интелигентно от предишната команда за ръчно проследяване. Тя ви позволява бързо да рисувате писти, като се вземат предвид технологичните норми и правила. Полагането на маршрути може да се извърши както напълно автоматично, с избягване на препятствия, така и под контрола на разработчика.

В сравнение с предишните версии, P-CAD 2004 има нов, по-мощен и подобрен интерактивен рутер (Advanced Route).

В сравнение с конвенционалното интерактивно маршрутизиране, подобреното маршрутизиране има редица допълнителни функции.

Проследяването може да започне отгоре на съществуваща следа и да се захване до центъра й, независимо от зададеното разстояние, "гумената нишка" на трасирания (нефиксиран) сегмент се показва с помощта на текущия цвят на подчертаване. По време на маршрутизиране са налични следните режими на разположение на проводниците: 45 градуса (диагонал), ортогонално и всеки ъгъл.

При продължаване на спрения маршрут или започване на нов след завършване на предишния, ширината на линията става равна на номиналната стойност , ако е зададен за съответната верига в правилата за проектиране. Когато извършвате изправяне, рутерът винаги ще се опитва да намали количеството поставена мед (и следователно дължината на мрежата).

3. Автоматично проследяване

Различни вградени автомаршрутизатори позволяват проследяване от този тип. Отличителна черта на последната версия на P-CAD е второто поколение SitusTM Topological Autorouting, което също е част от пакета Protel DXP.

Задължителните компоненти на доставката на P-CAD системата, започвайки от ACCEL EDA 12.00, са рутерите QuickRoute, ProRoute 2/4 и ProRoute, както и интерфейсът към програмата за автоматично насочване и автоматично поставяне на Cadence SPECCTRA.

Shape-Based Autorouter е програма за автоматично маршрутизиране на печатни платки без мрежа. Protel преди това разработи този модул за своя продукт Protel 99 и сега го адаптира и добави към пакета P-CAD. Новият модул е ​​предназначен за автоматично маршрутизиране на многослойни печатни платки с висока плътност на елементите, особено с използване на технология за повърхностен монтаж на корпуси на елементи, изработени в различни координатни системи.

3.3 Автоматично проследяване

При липса на схематична диаграма на проекта, компонентите се поставят в работната зона на дъската чрез командата Place | Компонент или чрез щракване върху съответната икона (таблица 3). Чрез командата Място | Свързването въвежда електрически връзки между щифтовете на компонентите. Тази процедура може да се извърши само ако проектираната верига е проста.

Ако имате схематична диаграма, използвайте командата Utils | Зареждане на Netlist, когато се изпълни, файлът netlist се зарежда (Фигура 13).

Фигура 13 - Зареждане на netlist файл

С помощта на бутона Netlist Format се избира необходимия файл за изтегляне, който съдържа информация за атрибутите на компонентите и мрежите.

В този прозорец са избрани следните опции:

- Optimize Nets - активиран (деактивиран) режим на оптимизация на netlist;

- Reconnect Cooper — активиране (деактивиране) на режима на свързване към наличните на платката схеми с метализиращи зони;

- Check for Cooper Sharing - режим за проверка за грешки на платка с предварително поставени компоненти;

- Обединяване на атрибути (Favor Netlist) - обединяване на атрибути на netlist с атрибути на проекта, когато атрибутите от списъка са приоритетни;

- Обединяване на атрибути (Favor Design) - обединяване на атрибутите на netlist с атрибутите на проекта, когато атрибутите от проекта са приоритетни;

- Replace Existing Net Classes - подмяна на съществуващи net класове в проекта;

- Ignore Netlist Net Classe — игнорирайте дефинициите на класове от списъка;

- Ignore Netlist Attributes — игнорирайте атрибутите на netlist;

- Replace Existing Attributes - заместване на атрибути на проекта с атрибути от списъка.

След задаване на всички необходими параметри, веригата автоматично се пакетира върху печатната платка (Фигура 14).

Фигура 14 - Резултатът от опаковането на веригата върху печатната платка

След като опаковат веригата върху платката, те започват да поставят компонентите в нейния контур. Оптималното разположение на компонентите предопределя успешното маршрутизиране на проводниците и работоспособността на реалното устройство.

Поставянето на компонентите върху печатната платка се извършва ръчно. Електрическите свързващи линии, които се движат с компонентите, помагат за правилното поставяне на компонентите.

След поставянето на компонентите е полезно да минимизирате дължините на връзките на платката, като пренаредите компонентите и техните щифтове с помощта на командата Utils | Оптимизиране на мрежите. Прозорецът за тази команда е показан на фигура 15.

Фигура 15 - Задаване на оптимизационни параметри

Методът за оптимизация се избира от командната лента:

- Auto - автоматична оптимизация;

- Manual Gate Swap - ръчна смяна на еквивалентни секции от компоненти;

- Ръчна смяна на портата - разменете ръчно еквивалентни щифтове.

При избора на автоматична оптимизация са активирани следните опции:

- Gate Swap - пренареждане на секции;

- Pin Swap - пренареждане на щифтове;

- Цялостно проектиране - оптимизация на целия проект;

- Selected Objects - оптимизиране на избраните обекти.

За автоматично маршрутизиране трябва да изберете един от рутерите, доставени с P-CAD. Всички рутери се стартират от редактора на печатни платки с помощта на Route | Автомаршрутизатори. В прозореца Route Autorouters, който се показва, един от наличните маршрутизатори е избран от списъка Autorouter. (Рутерът QuickRoute е избран да свърши тази работа). Прозорецът за стартиране на трасиращата програма е показан на фигура 16.

Фигура 16 - Стартиране на трайсера

В горната част на диалоговия прозорец има бутони, които ви позволяват да изберете или посочите файл със стратегия (правила) за проследяване. По подразбиране имената на тези файлове съвпадат с името на проекта, имената на последните два са с префикс R.

Групата Съобщения за грешки определя посоката на изхода на журнала за проследяване.

Output to Screen - извеждане на екрана;

Извеждане в лог файл - извеждане в лог файл;

Извеждане към двете - извеждане на екрана и към лог файла;

Layers и Via Style извикват стандартните прозорци на PCB редактора, за да дефинират слоевете и техните свойства.

Стратегията за маршрутизиране се свежда до настройка на разстоянието между мрежата, настройка на ширината на проводниците, настройка по подразбиране чрез стил и избор на проходи за маршрутизиране. Разстоянието между мрежата се избира в прозореца Routing Grid, ширината на линията се задава в прозореца Line Width.

Бутонът Passes отваря менюто Pass Selection на алгоритмите за проследяване (pass), в което са избрани един или няколко алгоритма за проследяване (Фигура 17).

Фигура 17 - Избор на проходи за проследяване

Пропуските се прилагат в реда, в който са изброени.

- Wide Line Routing (проследяване на широки линии);

- Вертикален - Извършва най-простите вертикални връзки на всеки слой без използване на междинни връзки и с минимално отклонение от прави линии;

- Хоризонтални - извършване на най-простите хоризонтални връзки на всеки слой без използване на отворове и с минимално отклонение от прави линии;

- `L" Маршрути (1 отверстие) (L - образно трасиране с едно отверстие) - формиране на участък от маршрута, състоящ се от вертикални и хоризонтални фрагменти, разположени на различни слоеве и свързани с един проход;

- `Z" Маршрути (2 отвора) (Z - образно трасиране с два отвора) - образуващи пресечната точка на три проводника с два входа, имащи Z форма;

- `C" Маршрути (2 отвора) (C - образно трасиране с два отвора) - образуващи пресечната точка на три проводника с два входа, имащи формата на C;

- Any Node (2 vias) (Всеки възел с два входа) - подобно на предишните три;

- Лабиринтни маршрути - маршрутизиране, способно да намери път за оптимално маршрутизиране на проводника, ако е физически възможно;

- Всеки възел (лабиринт) — използва се проследяване на лабиринт, но за най-голям брой връзки проводниците може да не са непременно маршрутизирани по оптимален начин;

- Route Cleanup - проход за подобряване на външния вид на печатната платка и нейната технологичност;

- Minimization чрез минимизиране - минимизира броя на виа.

След като зададете необходимите параметри и опции, за да стартирате автоматичното трасиране, щракнете върху Старт. Резултатът от проследяването е показан на фигура 18.

Фигура 18 - Резултатът от проследяването на ПП

Ако след проектирането няма наведени проводници на платката, трябва да направите ръчна настройка и да пренасочите.

Използване на маршрута | View Log - показва дневника за проследяване.

3.4 Проверка на печатната платка за грешки

Преди да завършите проектирането на печатната платка, трябва да използвате командата Utils | DRC (Проверка на правилата за проектиране) проверява печатната платка за съответствие с електрическата схема и спазването на допустимите технологични разстояния. В това меню, чийто прозорец е показан на фигура 20, се избират следните правила за проверка:

1) Netlist Compare - сравнение на списъка на връзките на текущата печатна платка със схематична диаграма или друга платка, чийто списък на връзките се задава чрез допълнителна заявка;

2) Netlist Violations - проверка на съответствието на електрическите връзки на проводниците на текущата платка с оригиналния списък на електрическите връзки на проекта. При извършване на проверки обектите се считат за физически свързани, ако се припокриват един друг или разликата между тях е равна на нула;

3) Unrouted Nets - немаршрутирани вериги;

4) Clearance Violations - нарушение на разрешенията;

5) Текстови нарушения - нарушаване на празнини между текст, разположен върху сигнални слоеве и метализирани обекти;

6) Silk Screen Violations - нарушаване на празнините между контактни подложки или виа и копринен печат;

7) Unconnected Pins - несвързани щифтове

8) Нарушения на медно изливане - наличието на изолирани зони на метализация, нарушаване на пролуките на контактните подложки с термични бариери;

9) Нарушения при пробиване - проверка на коректността на щифтове, проходни и слепи отвори;

10) Нарушения на равнината - откриване на припокриващи се области на метализация, неправилно свързване на подложки и междинни връзки към тях, изолирани зони върху метализационни слоеве.

11)

Фигура 19 - Проверка на софтуера за грешки

4. Схематично моделиране

4.1 Обща информация за процеса на моделиране в P-CAD 2004

P-CAD 2004 използва симулатора на системата Altium Designer 2004 (Protel 2004). При симулиране на аналогови устройства се използват алгоритми SPICE 3f5. При симулиране на цифрови устройства алгоритъмът XSPICE се използва с описание на модели на цифрови елементи на езика Digital SimCode.

Схематичната диаграма на симулираното устройство се създава с помощта на редактора на схеми P-CAD Schematic. Когато изберете режима на моделиране в P-CAD Schematic, данните от схематичната диаграма автоматично се прехвърлят към изгледа на netlist в контролната обвивка на системата Designer за създаване на симулационна задача, действителната симулация и преглед на нейните резултати. Основният проблем при моделирането е разработването на модели на радиоелементи, особено домашни, тъй като точността на изграждане на модел определя адекватността на моделирането.

С мощния симулатор на верига със смесен сигнал можете да изпълнявате много схематични симулации на проекти в P-CAD Shematic.

Менюто за симулация се състои от две команди, Run и Setup, които ви позволяват да управлявате симулацията директно в проекта, след като критериите за анализ са зададени.

За да се извърши симулация, всички части, съдържащи се в проекта, трябва да бъдат симулирани, тоест да имат свързани симулационни модели. Проект, съдържащ немоделирани части, няма да бъде моделиран. Вместо това ще бъде генериран дневник за грешки, показващ всички грешки, които пречат на симулирането на дизайна. За да проверите дали даден компонент има модел за моделиране, свързан с него, използвайте електронната таблица с индекс на библиотеката.

Ако е избрано Simulate> Run, симулацията стартира незабавно. Ако е избран Simulate> Setup, се появява прозорецът Analyses Setup, който ви позволява да зададете критериите за изследване (Фигура 20)

Фигура 20 - Задаване на параметри за симулация

Критерии, които могат да се задават:

- Operating Point Analysis - изчисляване на режима на работа DC (изчисляване на "работната точка") при линеаризиране на модели на нелинейни компоненти;

- Transient / Fourier Analysis - анализ на преходни процеси и спектрален анализ

- DC Sweep Analysis - изчисляване на режима на постоянен ток с изменение на един или два източника на постоянно напрежение или ток;

- AC Small Signal Analysis - честотен анализ в режим на малки сигнали (за нелинейни вериги се извършва в линеаризиран режим в близост до работната точка DC);

- Noise, Pole-Zero Analysis - изчисляване на спектралната плътност на вътрешния шум;

- Анализ на трансферната функция - изчисляване на трансферни функции в режим на малък сигнал

- Анализ на температурата - режим на промяна на температурата

- Parameter Sweep и Monte Carlo Analysis - промяна на параметрите на елементите и статистически анализ по метода на Монте Карло.

Симулацията на електрическата схема на електронно устройство, създадена в редактора на схеми на PCAD Schematic, може да се извърши след редица подготвителни операции:

1) Компонентите, които нямат математически модели (конектори, превключващи елементи и т.н.), са изключени от веригата.

2) Препоръчително е да се изключат от веригата функционални единици, които не влияят пряко на резултатите от симулацията, или такива функционални единици, които могат да бъдат заменени с източници на сигнали и постоянни напрежения и токове (например генератори на часовник, източници на захранващо напрежение и стабилизатори и др.) ... Изключването на такива функционални единици може значително да намали времето за симулация на веригата.

3) Ако е необходимо, добавете вериги за външно превключване на веригата (елементи, свързани към конекторите при проверка на веригата и др.).

4) Необходимо е да се добавят захранвания и източници, които генерират входни сигнали към веригата, както и да се зададат необходимите параметри на тези източници.

5) На заземяващата мрежа трябва да бъде присвоено стандартното име GND.

6) На захранващите вериги на цифровите микросхеми трябва да се присвоят стандартни имена (обикновено VCC, VDD), които трябва да съответстват на имената на захранващите изводи в компонентите на микросхемата.

7) В свойствата на пасивните компоненти на веригата (резистори, кондензатори и т.н.) в раздела "Символ" се регулират или задават номиналните стойности на параметрите на тези компоненти (параметърът "Стойност"). За всички пасивни компоненти на веригата трябва да бъдат посочени техните номинални стойности. Всички активни компоненти на веригата трябва да имат симулационни атрибути, принадлежащи към категорията атрибути "Симулация".

8) Необходимо е да се осигури наличието на файлове с математически модели на всички компоненти, използвани в схемата, в атрибутите на които има връзки към такива файлове. Файловете на моделите трябва да се намират в директориите, посочени в атрибутите "SimFile" на тези компоненти.

9) Препоръчително е да се присвоят уникални имена на веригите, които са включени в онези възли, в които сигналите трябва да бъдат визуално оценени след симулация, за лесна справка с тях.

След като подготвите схемата за моделиране, се препоръчва да я проверите предварително, като изберете командата "Utils> Generate Netlist" на PCAD редактора и генерирате netlist във формат XSpice. Ако са направени грешки по време на подготовката на веригата, тогава по време на генерирането на netlist списъкът с тези грешки се показва на екрана и се поставя във файл<имя проекта>.ERR. Тази проверка проследява грешки като "не е намерен файл с модел за компонента", "няма мрежа с името GND във веригата" и т.н.

За задаване на захранващи напрежения, токове и входни сигнали, както постоянни, така и променящи се във времето, в симулираната верига се използват специални компоненти, които описват източниците на постоянни и променливи напрежения и токове. Тези компоненти се намират в стандартните библиотеки, доставени с P-CAD. Източници на напрежения и токове с проста стандартна форма (постоянен, периодичен импулс, синусоидален), както и източници на напрежения и токове с произволна форма (определени чрез линейна апроксимация на парчета), се намират в библиотеката Simulation Source.lib.

P-CAD симулация на сложни форми като изблици, синусоидални сигнали с променлива честота, правоъгълни импулсни поредици с променлив период, триъгълни и триъгълни сигнали и др., Използват се специални компоненти и комбинации от тези компоненти и източници на сигнал с проста форма.

Всички източници на напрежения и токове имат референтното обозначение "Ref Des" U. Параметрите на източниците на сигнал се задават с помощта на атрибути чрез коригиране на параметрите им в свойствата на компонентите. Наборите от атрибути се определят от вградените модели на тези компоненти, така че добавянето или премахването на атрибути в компонентите на източника на сигнал е забранено (за съжаление P-CAD ви позволява да направите това). Също така е недопустимо да се променят имената на параметрите на атрибута.

Първият път, когато стартирате симулация в проект, по подразбиране ще се използват ненастроените настройки за изследване в прозореца Analyses Setup. След симулация проектът ще бъде записан във файл с разширение .PrjPcb. Когато се направят някакви промени в прозореца Analyses Setup, те се записват във файла на проекта (когато са записани) и впоследствие се отнасят до модифицирания проект по време на симулацията.

Списъкът с мрежи за подправки, генериран от схематичния документ, не съдържа никаква информация. Когато симулацията се изпълнява, дефинираните настройки на изследването се комбинират със схематично генерирания netlist, за да се направят промени в Spice netlist (DesignName_tmp.nsx). Този netlist файл се предава на симулатора.

Когато процесът на симулация се изпълнява, файлът с данни за симулация ще бъде генериран (DesignName_tmp.sdf) и отворен в активния прозорец на Design Explorer. Резултатът от симулацията ще бъде показан в прозореца Waveform Analysis като серия от раздели (Фигура 21).

Фигура 21 - Резултат от симулацията

Ако проектният файл на Design Explorer (DE) не съществува, той се създава (в същата директория като файловете .sch и .nsx). Ако съществува, тогава netlist файлът се генерира отново и данните се заменят.

Панелът с проекти показва всеки отворен проект и съставните му файлове. Генерираният netlist се появява в панела под подпапката Mixed Sim Netlist Files. Модифицираният netlist (комбинацията от netlist и инсталирана изследователска информация) се появява в подпапката Generated Mixed Sim Netlist Files. Резултатът от симулацията се съхранява във файл с разширение .sdf и се появява в подпапката Generated SimView Data Files

Пътят за генерираните файлове (DesignName_tmp.nsx и DesignName_tmp.sdf) се задава в раздела Опции (диалогов прозорец Опции за проект). По подразбиране пътят, посочен в програмата, е зададен, но ако е необходимо, може да бъде променен.

Преди да стартирате симулацията, трябва да изберете кои изследвания ще бъдат извършени, сигналите, за които ще се събират данни и кои променливи на вълновата форма ще се показват автоматично, когато симулацията приключи. Всички тези опции са дефинирани в прозореца Analysis Setup. Всеки тип анализ се показва на собствена страница на прозореца.

По всяко време може да се работи само с една симулация. Ако симулация се изпълнява в DE и се опитва да контролира симулацията от P-CAD схемата за същия или различен проект, ще се покаже съобщение, че клиентът е зает, трябва да опитате отново по-късно.

Възможно е също така да генерирате netlist от схематичен дизайн, като използвате командата Utils> Generate Netlist. След това можете свободно да отворите netlist в DE и да стартирате симулацията на по-късен етап.

Възможно е да редактирате файла netlist директно в DE с помощта на текстовия редактор. Това е особено важно, ако трябва да направите подмяна, без да се връщате към схемата (например да промените стойността на резистора). Списъкът с мрежи, използван от модулатора, винаги е * _tmp.nsx един. Ако го редактирате директно, той ще бъде използван незабавно. Ако редактирате оригиналния (произведен от схематичния) netlist, тогава * _tmp.nsx ще бъде възстановен, презаписвайки съществуващия в момента. Ако направите промени в .nsx файла, генериран от схемата, трябва да го запишете под друго име, в противен случай той ще бъде презаписан следващия път, когато netlist бъде генериран от документа на схемата.

Настройките, които трябва да бъдат дефинирани за всеки елемент от моделираната част, са посочени в прозореца Свойства на частта в раздела Атрибути (Фигура 22).

Фигура 22 - Прозорецът за настройка на атрибутите на моделирания елемент

Тези настройки включват:

SimType- в компонента, готов за моделиране, първият атрибут за моделиране, който е описан в раздела Атрибути на прозореца Свойства.

Полето Стойност на този атрибут трябва да съдържа следната информация: типа устройство, което ще се симулира, и префикса на неговия референтен указател съгласно стандарта SPICE.

Синтаксис: ()

Типът на устройството и префиксът на референтния указател трябва да отговарят на стандартната конвенция SPICE.

SimModel- в компонента, готов за моделиране, втората функция за моделиране, която е описана в раздела Атрибути на прозореца Свойства.

Полето Стойност на този атрибут трябва да съдържа следната информация: Името на модела на компонента.

Синтаксис:

Ако низът " "се въвежда в полето за стойност на атрибута, след което стойността на типа на компонента в раздела Символ автоматично се присвоява като име на модела.

Типове компоненти като резистор, капацитет, индуктор и източници, които са вътрешно дефинирани и моделирани в SPICE, не е необходимо да се въвеждат в това поле.

Цифровите устройства използват симулационния файл, за да извикат цифровия Sim файл.

SimFile- в компонента, готов за моделиране, третата функция за моделиране, която е описана в раздела Атрибути на прозореца Свойства.

...

Подобни документи

Разработване на конвенционално графично обозначение на елемент на веригата. Разработване на отпечатък, типичен компонентен модул. Формиране на технически спецификации. Разположение на отделни възли и устройства. Разработване на електрическа принципна схема.

ръководство, добавено на 26.01.2009


Изчисляване на статичен модул на паметта и паметта с произволен достъп. Изграждане на схематична диаграма и времева диаграма на модул памет с произволен достъп. Проектиране на аритметично логическа единица за делене на числа с фиксирана точка.

курсова работа, добавена на 13.06.2015


Разработване на структурна схема на устройство за управление на образователен робот. Избор на двигател, микроконтролер, микросхема, комуникационен интерфейс и стабилизатор. Изчисляване на електрическата принципна схема. Разработване на монтажен чертеж на устройство и програмен алгоритъм.

курсовата работа е добавена на 24.06.2013 г


Слушане и локализиране на шума, възникващ в автомобилните двигатели. Използване на системата Altium Designer Summer 09. Формиране на схематична електрическа схема. Процедурата за проектиране на печатни платки. Създаване на библиотека на електрически радиоелемент.

курсова работа, добавена на 07/11/2012


Проектиране на схемата на изходния етап на вертикално сканиране в AutoCAD. Описание на софтуерната среда. Команда за настройка на единици. Описание на процеса на създаване на формат А3, попълване на заглавната част, диаграмата и таблицата. Симулация на електрическа верига.

курсова работа е добавена на 21.12.2012 г


Разработване на принципна схема на микропроцесорно управляващо устройство за DC двигател на базата на контролера ATmega 128. Разработване на пакет от подпрограми на език Асемблер с цел регулиране и корекция на работата на устройството.

курсова работа, добавена на 14.01.2011


Характеристики на проектиране на размити системи, създаване на функции за членство и правила за производство. Размити методи за елиминиране. Процедурата за създаване на библиотеки от компоненти, електрически схематични диаграми в DipTrace, проверка на топологията на печатната платка.

курсова работа, добавена на 11.12.2012 г


Описание на електрическата принципна диаграма. Разработване на монтаж на елементи на електронния блок. Разположение на елементите върху печатна платка. Проектиране на монтажен чертеж на електронен блок, разработване на спецификация и моделиране на работата му.

курсова работа, добавена на 16.10.2012


Разработване на структурна и концептуална схема. Блокова схема на основната програма и процедурите за прекъсване. Имената на използваните в тях променливи. Резултати от симулация на работата на устройството в програмата ISIS на пакета Proteus. Разработване на печатна платка.

курсова работа, добавена на 13.11.2016


P-CAD 2000 система за цялостно проектиране на електронни устройства. Схематична диаграма на устройството в графичния редактор P-CAD Schematic. Ръчно трасиране на печатни платки, контролни файлове за фотоплотери и пробивни машини в P-CAD PCB.

Дните на използване на чертожни дъски отдавна са отминали, те бяха заменени от графични редактори, това са специални програми за рисуване на електрически вериги. Сред тях има както платени приложения, така и безплатни (по-долу ще разгледаме видовете лицензи). Сигурни сме, че краткият преглед, който създадохме, ще ви помогне да изберете софтуера, който е най-оптимален за поставената задача от множество софтуерни продукти. Нека започнем с безплатните версии.

Безплатно

Преди да преминем към описанието на програмите, ще говорим накратко за безплатни лицензи, най-често срещаните от тях са следните:

• Безплатен софтуер- приложението не е ограничено във функционалност и може да се използва за лични цели без търговски компонент.
• Отворен код- продукт с "отворен код", на който е разрешено да прави промени чрез настройване на софтуера за собствени задачи. Възможни са ограничения за търговска употреба и платено разпространение на направените модификации.
• GNU GPL- лицензът практически не налага никакви ограничения на потребителя.
• Публичен домейн- почти идентичен с предишната версия, този тип лиценз не подлежи на защита на авторските права.
• Поддържа се от реклами- приложението е напълно функционално, съдържа реклами за други продукти на разработчика или други компании.
• Дарителски продукти- продуктът се разпространява безплатно, но разработчикът предлага да прави дарения на доброволни начала за по-нататъшното развитие на проекта.

След като получите представа за безплатни лицензи, можете да продължите към софтуера, разпространяван при такива условия.

Microsoft Visio

Това е лесен за използване, но в същото време много удобен векторен графичен редактор с богат функционален набор. Въпреки факта, че основната социализация на програмата е визуализацията на информация от приложения на MS Office, тя може да се използва за преглед и печат на радио вериги.

MS пуска три платени версии, които се различават по функционален набор и една безплатна (Viewer), която се интегрира в IE браузъра и ви позволява да преглеждате файлове, създадени в редактора, като го използвате. За съжаление ще трябва да закупите напълно функционален продукт, за да редактирате и създавате нови диаграми. Имайте предвид, че дори в платените версии няма набор за пълноценно създаване на радио вериги сред основните шаблони, но не е трудно да го намерите и инсталирате.

Недостатъци на безплатната версия:

• Функциите за редактиране и създаване на диаграми не са налични, което значително намалява интереса към този продукт.
• Програмата работи само с IE браузър, което също създава много неудобства.

Компас-Електрически

Този софтуер е приложение към CAD на руския разработчик "ASCON". За неговата работа е необходима инсталация на средата KOMPAS-3D. Тъй като това е вътрешен продукт, той напълно прилага поддръжка за GOST, приети от Русия, и съответно няма проблеми с локализацията.

Приложението е предназначено за проектиране на всички видове електрическо оборудване и създаване на комплекти от проектна документация за тях.

Това е платен софтуер, но разработчикът дава 60 дни, за да се запознае със системата, като през това време няма ограничения за функционалността. На официалния уебсайт и в мрежата можете да намерите много видео материали, които ви позволяват да се запознаете подробно със софтуерния продукт.

В прегледите много потребители отбелязват, че системата има много недостатъци, които разработчикът не бърза да поправи.

орел

Този софтуер е сложна среда, в която можете да създадете както схематична диаграма, така и оформление на печатна платка към нея. Тоест, поставете всички необходими елементи на дъската и извършете маршрутизиране. Освен това може да се извърши както в автоматичен, така и в ръчен режим, или чрез комбинация от тези два метода.

В основния набор от елементи липсват модели на домашни радиокомпоненти, но техните шаблони могат да бъдат изтеглени в мрежата. Език на приложението - английски, но локализатори, които ви позволяват да инсталирате руски език.

Приложението е платено, но възможността да се използва безплатно със следните функционални ограничения:

• Размерът на платката не може да надвишава 10,0x8,0 cm.
• Само два слоя могат да бъдат манипулирани в оформление.
• В редактора е разрешен само един лист.

Следа за потапяне

Това не е отделно приложение, а цял софтуерен пакет, който включва:

• Многофункционален редактор за разработване на схематични диаграми.
• Приложение за създаване на печатни платки.
• 3D модул, който ви позволява да проектирате корпуси за устройства, създадени в системата.
• Програма за създаване и редактиране на компоненти.

Безплатната версия на софтуерния пакет за некомерсиална употреба има малки ограничения:

• Монтажната плоча е не повече от 4 слоя.
• Не повече от хиляда щифтове от компоненти.

Програмата не предвижда руска локализация, но тя, както и описание на всички функции на софтуерния продукт, могат да бъдат намерени в мрежата. Също така няма проблеми с базата от компоненти, първоначално има около 100 хил. На тематични форуми можете да намерите базата от компоненти, създадена от потребители, включително тези по руски GOST.

1-2-3 схема

Това е напълно безплатно приложение, което ви позволява да оборудвате разпределителни табла на Hager с оборудване със същото име.

Функционалност на програмата:

• Изборът на корпус за ел. таблото отговарящ на стандартите за степен на защита. Изборът е направен от моделната гама Hager.
• Пълен комплект със защитно и комутационно модулно оборудване от същия производител. Имайте предвид, че елементната база съдържа само модели, сертифицирани в Русия.
• Оформяне на проектна документация (еднолинейна диаграма, спецификации, отговарящи на стандартите ESKD, изобразяване на външния вид).
• Създаване на маркери за комутационни устройства на таблото.

Програмата е напълно локализирана за руски език, единственият й недостатък е, че в елементната база присъства само електрическото оборудване на компанията-разработчик.

Autocad Electrical

Приложение, базирано на добре познатия CAD Autocad, създадено за проектиране на електрически вериги и създаване на техническа документация за тях в съответствие със стандартите ESKD.

Първоначално базата данни включва над две хиляди компонента, като конвенционалните им графични обозначения отговарят на настоящите руски и европейски стандарти.

Това приложение е платено, но е възможно да се запознаете с пълната функционалност на основната работна версия в рамките на 30 дни.

Елф

Този софтуер е позициониран като автоматизирана работна станция (AWP) за електрически дизайнери. Приложението ви позволява бързо и правилно да разработите почти всеки чертеж за електрически проекти по отношение на етажния план.

Функционалността на приложението включва:

• Подреждане на UGO при проектирането на електрически мрежи, положени открито, в тръби или специални конструкции.
• Автоматично (от плана) или руни изчисление на захранващата верига.
• Изготвяне на спецификация в съответствие с действащите разпоредби.
• Възможност за разширяване на базата от елементи (UGO).

В безплатната демо версия липсва възможност за създаване и редактиране на проекти, те могат да се разглеждат или отпечатват само.

Kicad

Това е напълно безплатен софтуерен пакет с отворен код (Open Source). Този софтуер е позициониран като система за проектиране от край до край. Тоест можете да разработите схематична диаграма, да създадете платка въз основа на нея и да подготвите документацията, необходима за производството.

Характерни характеристики на системата:

• За оформлението на платката е разрешено използването на външни рутери.
• Програмата има вграден калкулатор за печатната платка, поставянето на елементи върху нея може да става автоматично или ръчно.
• След приключване на трасирането системата генерира няколко технологични файла (например за фотоплотер, пробивна машина и др.). По желание можете да добавите логото на вашата компания към печатната платка.
• Системата може да създаде разпечатка слой по слой в няколко популярни формата, както и да генерира списък с компоненти, използвани в разработката за формиране на поръчка.
• Възможно е експортиране на чертежи и други документи в pdf и dxf формати.

Имайте предвид, че много потребители отбелязват, че системният интерфейс не е добре обмислен, както и факта, че за да овладеете софтуера, трябва да проучите добре документацията на програмата.

TinyCAD

Друго безплатно приложение за схематично рисуване с отворен код, което има функционалността на прост редактор на векторна графика. Основният набор съдържа четиридесет различни библиотеки с компоненти.

TinyCAD - прост редактор за схематични диаграми

Програмата не предвижда проследяване на печатни платки, но е възможно да експортирате списъка с връзки към приложение на трета страна. Експортирането се извършва с поддръжка за общи разширения.

Приложението поддържа само английски, но благодарение на интуитивното меню няма да има проблеми с овладяването.

Fritzing

Безплатна среда за разработка на проекти, базирани на Arduino. Възможно е да се създават печатни платки (окабеляването трябва да се извършва ръчно, тъй като функцията за автоматично трасиране е откровено слаба).

Трябва да се отбележи, че приложението е "заточено" за бързо създаване на скици, за да обясни принципа на проектираното устройство. За сериозна работа приложението има твърде малка база от елементи и много опростена диаграма.

123D вериги

Това е уеб приложение за разработване на проекти на Arduino, с възможност за програмиране на устройството, симулиране и анализиране на работата му. Типичният набор от елементи съдържа само основните радио компоненти и Arduino модули. Ако е необходимо, потребителят може да създаде нови компоненти и да ги добави към основата. Прави впечатление, че разработената печатна платка може да бъде поръчана директно от онлайн услугата.

В безплатната версия на услугата не можете да създавате свои собствени проекти, но можете да преглеждате разработки на други хора, които са в публичното пространство. За пълен достъп до всички функции, трябва да се абонирате ($ 12 или $ 24 на месец).

Имайте предвид, че поради лошата функционалност виртуалната среда за разработка представлява интерес само за начинаещи. Много от използвалите услугата обърнаха внимание на факта, че резултатите от симулацията се различават от реалните показатели.

XCircuit

Безплатно многоплатформено приложение (лиценз GNU GPL) за бързо създаване на схематични диаграми. Функционалният комплект е минимален.

Езикът на приложението е английски, програмата не приема руски символи. Трябва да обърнете внимание и на нетипичното меню, с което трябва да свикнете. Освен това в лентата на състоянието се показват контекстуални съвети. Основният набор от елементи включва UGO само от основните радиочасти (потребителят може да създава свои собствени елементи и да ги добавя).

CADSTAR Express

Това е демо версия на едноименната CAD система. Функционалните ограничения засегнаха само броя на елементите, използвани в схемата за разработка (до 50 броя) и броя на контактите (не повече от 300), което е напълно достатъчно за малки радиолюбителски проекти.

Програмата се състои от централен модул, който включва няколко приложения, които ви позволяват да разработите схема, да създадете платка за нея и да подготвите пакет от техническа документация.

Основният комплект включва повече от 20 хиляди компонента, можете допълнително да изтеглите допълнителни библиотеки от сайта на разработчика.

Съществен недостатък на системата е липсата на поддръжка на руски език, съответно цялата техническа документация също е представена онлайн на английски.

QElectroTech

Просто, удобно и безплатно (FreeWare) приложение за разработване на електрически и електронни схематични чертежи. Програмата е обикновен редактор, в нея не се изпълняват специални функции.

Езикът на приложението е английски, но има руска локализация за него.

Платени приложения

За разлика от софтуера, разпространяван под безплатни лицензи, търговските програми като правило имат много повече функционалност и се поддържат от разработчиците. Ще дадем няколко такива приложения като пример.

план

Проста програма за редактор за рисуване на електрически вериги. Приложението идва с няколко библиотеки с компоненти, които потребителят може да разшири според нуждите. Допуска се едновременна работа с няколко проекта, като се отварят в отделни раздели.

Чертежите, направени от програмата, се съхраняват като векторни графични файлове в собствен формат с разширение "spl". Разрешено е преобразуване в стандартни растерни изображения. Възможно е да се отпечатват големи схеми на конвенционален A4 принтер.

Приложението не е официално пуснато в руска локализация, но има програми, които ви позволяват да русифицирате менюто и контекстуалните съвети.

В допълнение към платената версия има две безплатни реализации, Demo и Viewer. В първия няма начин да запазите и отпечатате начертаната диаграма. Вторият предоставя само функцията за преглед и отпечатване на файлове от формат "spl".

EPLAN Electric

Многомодулна мащабируема CAD система за разработване на електрически проекти с различна сложност и автоматизация на процеса на изготвяне на проектна документация. Този софтуерен пакет сега е позициониран като корпоративно решение, така че няма да бъде интересен за обикновените потребители, особено ако вземете предвид цената на софтуера.

Цел 3001

Мощна CAD система, която ви позволява да разработвате електрически схеми, да проследявате печатни платки, да симулирате работата на електронни устройства. Онлайн библиотеката с компоненти съдържа над 36 хиляди различни елементи. Този CAD се използва широко в Европа за проследяване на печатни платки.

Езикът по подразбиране е английски, можете да зададете менюто на немски или френски език, няма официална руска локализация. Съответно цялата документация е представена само на английски, френски или немски език.

Най-простата основна версия струва около 70 евро. За тези пари ще бъде достъпно маршрутизиране на два слоя за 400 пина. Цената на неограничената версия е около 3,6 хиляди евро.

Micro-Cap

Приложение за симулиране на цифрови, аналогови и смесени схеми, както и за анализиране на тяхната работа. Потребителят може да създаде електрическа верига в редактора и да зададе параметри за анализ. След това, с едно щракване на мишката, системата автоматично ще направи необходимите изчисления и ще даде резултатите за изследване.

Програмата ви позволява да зададете зависимостта на параметрите (рейтингите) на елементите от температурния режим, осветеността, честотните характеристики и др. Ако веригата съдържа анимирани елементи, например LED индикатори, тогава тяхното състояние ще се показва правилно, в зависимост от входящите сигнали. Възможно е да се "свързват" виртуални измервателни устройства към веригата по време на симулация, както и да се следи състоянието на различни възли на устройството.

Цената на напълно функционалната версия е около $ 4,5 хил. Няма официална руска локализация на приложението.

TurboCAD

Тази CAD платформа включва много инструменти за проектиране на различни електрически устройства. Набор от специални функции ви позволява да решавате инженерни проблеми от всякаква сложност.

Отличителни характеристики - фина настройка на интерфейса за потребителя. Много справочна литература, включително на руски. Въпреки липсата на официална поддръжка за руския език, има локализатори за платформата.

За обикновените потребители закупуването на платена версия на програмата с цел разработване на електрически вериги за любителски устройства ще бъде нерентабилно.

Дизайнерска схема

Приложение за създаване на електрически вериги с помощта на радиоелементи, произведени от Digi-Key. Основната характеристика на тази система е, че в редактора за изграждане на схеми тя може да използва механичен дизайн.

Компонентните бази данни могат да бъдат проверени за съответствие по всяко време и, ако е необходимо, актуализирани директно от уебсайта на производителя.

Системата няма собствен тракер, но netlist може да бъде зареден в програма на трета страна.

Възможно е импортиране на файлове от популярни CAD системи.

Приблизителната цена на приложението е около 300 долара.

Разработване на схемни схеми в ElectriCS Pro 7

Михаил Чуйков
Водещ специалист, екип за разработка на ElectriCS Pro
Светлана Капитанова
Специалист по маркетинг, екип за разработка на ElectriCS Pro

При разработването на системи за управление един от основните документи на проектната документация е схематична диаграма. Именно тя определя основния състав на компонентите на електрическото оборудване и връзките между тях. Схематичната диаграма е основата на електрическия проект и по-нататъшното изпълнение на електрически схеми, схеми на свързване и цялата съпътстваща документация зависи от правилното му изпълнение. Нека разгледаме изпълнението на схемни схеми в системата ElectriCS Pro 7.

За проектиране на схеми, ElectriCS Pro използва графичния редактор AutoCAD или nanoCAD. В същото време цялата мощ на инструментите за графичен редактор и допълнителните специализирани команди за проектиране на схеми са успешно комбинирани. Трябва да се отбележи, че за потребители, които са свикнали да работят в "чист" AutoCAD, преходът към дизайн в ElectriCS Pro е доста лесен: потребителят може да запази своята колекция от елементи в библиотеката ElectriCS Pro и веднага да я използва на диаграмата.

Документ "Електрическа схема"

В дървото на документацията на проекта папката със схематични диаграми има набор от атрибути, които се използват в заглавния блок на листовете със схеми. Броят на атрибутите и правилата за тяхното попълване са персонализирани (фиг. 1).

Схематичните листове са представени под формата на списък с посочване на формата на листа с възможност за функция за предварителен преглед. В списъка можете да създадете нов схематичен лист, да го отворите или изтриете (фиг. 2).

Ако щракнете двукратно върху номера на листа, той ще се отвори в прозореца на графичния редактор. В графичния редактор вдясно от диаграмата е добавен мениджърски панел, в разделите на който са представени всички обекти на проекта. Добавени са и допълнителни ленти с инструменти и менюта на ElectriCS Pro (фиг. 3).

Създаване и поставяне на електрически устройства на схемата

В диалоговия прозорец за създаване на електрическо устройство са посочени: неговото буквено-цифрово обозначение, шкафът, в който се намира, системата. Ако в диалоговия прозорец посочите типа според продуктовата база, тогава ще се формира елементният състав на устройството, префиксът на обозначението и следващият безплатен сериен номер ще бъдат автоматично заменени (например QF3 ще бъде генериран за прекъсвача ако QF1 и QF2 вече са в проекта). При създаване на устройство се проверява уникалността на неговото обозначение, в един проект не може да има две устройства с едно и също обозначение (фиг. 4).

След създаването, устройството ще се покаже в мениджъра. За всяко устройство елементният състав се показва под формата на условно-графични обозначения (UGO), докато UGO, които все още не са поставени на диаграмата, са маркирани със зелени маркери в горния ляв ъгъл. Елементът се поставя върху диаграмата чрез издърпване на съответния UGO от мениджърския панел в полето на диаграмата. Маркировката на контакта и обозначението на елемента се поставят автоматично. Контактите, които нямат връзка, са отбелязани с маркер на диаграмата под формата на лилави квадратчета (фиг. 5).

ElectriCS Pro използва два вида UGOs: статични и динамични. Статичните UGO се съдържат в UGO библиотеката и представляват елементи, чиято графика не се различава от проект до проект, от лист на лист: бобини, релейни контакти, двигатели и др. Но има и друг тип електрически устройства, които са показани на диаграмите под формата на контактни таблици и имат променлив външен вид: съединители, контролни блокове, контролери, честотни преобразуватели и др. Като правило, когато се използва динамичен UGO, на веригата се показват само активните контакти (фиг. 6).

Работа с електрически връзки (ES)

Удобен инструмент за рисуване ви позволява да задавате връзки между контактите буквално с две щраквания на мишката, връзката е изградена с прегъване. Комуникационният номер се задава автоматично, в следващия ред от свободните (фиг. 7).

Когато елемент на устройството се приложи към схематична диаграма, която вече е поставена на друг лист от веригата и има връзки, тогава вече свързаните електрически връзки под формата на сегменти ще бъдат автоматично изтеглени от неговите клеми.

Ако потребителят, когато създава нова връзка, е посочил номера на съществуваща електрическа връзка, тогава програмата ще покаже предупредително съобщение, че ES с посоченото обозначение вече съществува и ще предложи обединяване на връзките. Така електрическите връзки могат да бъдат комбинирани, графично разположени на един лист от диаграмата или разположени на различни листове от диаграмата.

При "дърпане" на една връзка към друга, те се комбинират автоматично. Има и обратна операция - разделяне на електрическите връзки (фиг. 8).

Ориз. 8. Пресичане на връзките и тяхното обединяване. На пресечната точка на връзките можете да установите празнина

Трябва да се отбележи, че ElectriCS Pro позволява при необходимост да се свържат две електрически връзки с различни номера към един изход на устройството (фиг. 9).

При преместване на елементите на свързаните устройства връзките не се отделят от контактите, а се издърпват, тоест ако връзката между контактите е настроена, програмата гарантира целостта на връзките независимо от разположението на елементи на схематичния лист (фиг. 10).

За удобство при работа с електрически връзки, програмата ElectriCS Pro предоставя възможност за изчертаване на групови комуникационни линии, включително свързване чрез комуникационни линии на контакти, свързани помежду си, създаване на пречупвания на линии и други полезни команди.

За показване на прехода на електрическата комуникация към друг лист от диаграмата се използват няколко вида преходи:

• към следващия (или предишен) схематичен лист, където се показва тази връзка;
• към даден схематичен лист;
• до контакт на електрическо устройство и др.

За всеки тип преход можете да посочите UGO и набор от атрибути. При промяна на номерацията на листовете или обозначението на устройството, за чийто контакт се отнася преходът, атрибутите на прехода се преизчисляват автоматично (фиг. 11).

Копиране на фрагменти от вериги

Копирането на фрагмент от диаграма се използва, когато в диаграмата има повтарящи се типични фрагменти. Достатъчно е да изберете произволна част от диаграмата и да я копирате, за да я поставите на този лист или на друг лист от диаграмата. Също така, фрагментът може да бъде вмъкнат в друг проект. При вмъкване на фрагмент автоматично се създават нови електрически устройства от същия тип като оригиналните, както и нови връзки (фиг. 12).

Списък на елементите на електрическата схема

Табличният отчет "Списък с елементи" се генерира от програмата ElectriCS Pro автоматично според данните от схематичната диаграма. Отчетът може да бъде получен като отделен документ в PDF, RTF, XLS, HTML, DWG, TXT формат или поставен на схематичен лист.

Комплектът за доставка на ElectriCS Pro включва няколко опции за списък с елементи: със и без зони, с основен надпис по ESKD или SPDS. Модулът "Съветник за отчети" позволява на потребителя самостоятелно да променя отчета (фиг. 13).

В заключение трябва да се отбележи, че в статията са разгледани само основните моменти от чертането на схематични диаграми в средата на ElectriCS Pro. Програмата е многофункционална и гъвкава както по отношение на настройките, така и в последователността на развитие на веригата. ElectriCS Pro предоставя на потребителя достатъчен набор от инструменти за създаване на всякакви многоредови схематични диаграми. В същото време качеството на дизайна се повишава значително чрез намаляване на броя на дизайнерските грешки.

1 ElectriCS Pro съдържа персонализирана система за именуване на електрически компоненти, която ви позволява да произвеждате вериги за почти всеки стандарт за проектиране. Например, ако в един проект в различни шкафове е разрешено да има едни и същи обозначения за електрически устройства и връзки (тоест шкафовете са идентични), тогава настройките показват, че обозначението на шкафа, където се намират тези елементи, също влияе уникалността на обозначението на компонента.

Методически указания

Използване на дизайн на печатни платки

P-CAD и AutoCad.

За курсова работа и дипломно проектиране.

Анотация.

Методическите указания разглеждат основните въпроси на компютърното проектиране на печатни платки за електронни средства, включително изготвянето на проектна документация по стандартите на ESKD. Като инструменти за автоматизация бяха използвани софтуерни пакети P-CAD и AutoCad.

Методическите указания са предназначени за изпълнение на курсови проекти за дисциплините "Основи на ЕС дизайн" специалност 210201 и "Автоматизация на проектирането и технологичното проектиране" специалност 230104, както и за дипломно проектиране по посочените специалности.

Въведение.

Проектирането на модерно електронно устройство (ES), както знаете, е организирано под формата на йерархичен многоетапен процес с операции за връщане. Тъй като основата на дизайна на ES е печатна платка (PCB), процесът на разработване на PCB и неговият резултат, под формата на проектна документация (CD), са един от основните компоненти на дейността на ES дизайнер.

Спешната необходимост от подобряване на ефективността на проектирането, от една страна, и бързото развитие на технологиите за обработка на информация, от друга, доведоха до възможността за драстично намаляване на икономическите и времевите разходи чрез използването на нови информационни технологии за дизайн.

В контекста на използването на съвременни технологии за проектиране на ЕС процесът е представен под формата на следните етапи.

Първият е присвояването на схематичната схема на ES към системата за проектиране. В този случай се използва системата P-CAD, нейният графичен редактор на схеми и библиотеки с елементи .lib.

Следващият етап обикновено са действията по проверка (анализ на съответствието) на получената схема, изисквана от заданието (Този етап не се разглежда в тази учебна работа)

Следват два тясно свързани етапа - разположението (разположението) на компонентите върху печатната платка и разположението (маршрутизацията) на електрическите връзки според принципната диаграма. Именно тези действия са най-трудоемките в "ръчния" дизайн, преди въвеждането на автоматизация на действията.

В този урок вече споменатият P-CAD PCB пакет се използва за решаване на подобни проблеми.

Последният етап на проектиране е изготвянето на проектен документ под формата на две чертежи:

Чертеж на детайли (печатно отделение);

Монтажен чертеж на ПП, със съответната спецификация.

Опитът показва, че за тези цели могат да се използват различни софтуерни пакети. Най-често студентите използват предварително проучения пакет AutoCad, поради което насоките разглеждат подготовката на документи, съответстващи на стандартите ESKD и STP MGUPI 2068752-5-06 в системата AutoCad.

В допълнение, комплексите P-CAD и AutoCad могат да бъдат информационно комбинирани поради възможността за експортиране на описанието на резултата от проектирането от P-CAD в системата AutoCad.

Освен това в методическите указания е дадена най-важната информация за схемите на основните електрически електронни средства, чертежа на печатната платка, монтажния чертеж на печатната платка и етапите на тяхното разработване с помощта на посочените софтуерни компоненти.

1. Създаване на схематична диаграма в p-cad 2004 Schematic graphic editor

За представяне на информация за електронно устройство се използват различни описания под формата на диаграми: електрическа структурна диаграма, електрическа функционална диаграма, диаграма на свързване и др.

В този случай се разглежда разработването на електрическа схематична диаграма, която най-пълно описва ES.

1.1. Електрическа принципна схема.

Важен етап от проектирането на ES е получаването на диаграма на устройството.

Основна електрическа схема определя пълния състав на елементите и връзката между тях, дава подробна представа за принципите на действие на продукта и възможността за управление на електрическите процеси в него.

При съставянето на схема в съответствие със стандартите на ESKD трябва да се вземат предвид определени правила и препоръки. Някои от тях са представени по-долу.

Като пример, използвайки съществуващата електрическа схематична диаграма, ще създадем верига на стабилизатор:

Елементите на веригите са показани с конвенционални графични символи, установени от стандартите ESKD.

Препоръчително е да се записват характеристиките на входните и изходните вериги, адресите на техните външни връзки в таблици. Поставят се таблици вместо конвенционалните графични обозначения на входните и изходните елементи – съединители, платки и др.

На всички елементи на продукта, показани на диаграмата, са присвоени референтни обозначения, съдържащи информация за вида на елемента и неговия сериен номер в рамките на този тип. Позиционното обозначение обикновено се състои от три части, които имат независимо семантично значение:

в първата част посочете вида на елемента (например: R - резистор, C - кондензатор и др.);

във втория - поредният номер на елемента от дадения тип (например: R1, R2,…, C1, C2);

в третата част е позволено да се посочи съответното функционално предназначение под формата на азбучен код (например: C1I - интегриращ).

Серийните номера обикновено се задават отгоре надолу, отляво надясно.

Позиционните обозначения се поставят до конвенционалното графично обозначение на елементите от дясната страна или над тях.

Цялата информация за елементите, съставляващи електронното устройство и представена на диаграмата, се записва в списък с елементи , който се поставя на първия лист от диаграмата или се изпълнява като самостоятелен компактдиск.

Следните данни са посочени в колоните на списъка:

референтно обозначение на артикула;

името на елемента в съответствие с документите, въз основа на които се прилага този елемент;

технически данни на елемента, който не се съдържа в името си.

Елементът се записва в списъка в групи по азбучен ред на буквените обозначения.

1.2. Основни процедури за създаване на електрическа верига в Schematic p-cad.

Сега нека да преминем към описанието на процеса на конструиране на схематична диаграма на електрическо схематично електронно устройство с помощта на P-CAD Schematic.

Схемата се сглобява върху работната зона (лист) с помощта на мишката и клавиатурата.

При изграждане и редактиране на вериги се извършват следните операции:

избор на компонент от съответната библиотека;

избор на обект;

преместване на обект;

копиране;

изтриване на обекти;

свързващи елементи на веригата с проводници;

задаване на маркиране на компоненти и др.

По-нататъшните действия са описани под формата на набор от процедури.

1) Отворете програмата П- CAD 2004 Схематичноот менюто "Старт" или на ° С:\ ПрограмаФайлове\ П- CAD 2004 Пробен период\ Sch. exe:

2) Настройте параметрите на работния лист (стъпка на мрежата и размер на работния лист):

Задаване на размера на листа: Настроики конфигурирайте…  в секцията Размер на работното пространство се задава потребителският маркер и се задава размерът на работната област; например размерите на А4 са ширина: 297 мм и височина: 210 мм. Преходът към mm се извършва в същото меню в секцията Единици. Следващо Добре.

Задаване на размери на окото: Настроики Решетки…  в реда Разстояние между мрежата разстоянието между мрежата е зададено на 1,25 и се добавя чрез щракване върху бутона за добавяне. Следващо Добре.

Преди да нарисувате който и да е елемент от диаграмата, трябва да добавите библиотека с този елемент към библиотечната база. Библиотека→ настройвам... След това пристъпваме директно към изпълнението на дадената електрическа схема. Библиотеките с необходимите елементи се намират в папката:

« ПрограмаФайлове\ П- CAD 2004 Пробен период\ Lib\ Библиотеки за lab-main "

Тези библиотеки съдържат повечето елементи, необходими за схемата. Ако в библиотеките няма елементи, те трябва да се търсят в допълнителни библиотеки, разположени в "Програмни файлове \ P-CAD 2004 пробна версия \ Lib \ Други библиотеки"... Библиотеките могат да бъдат намерени и в Интернет (библиотеки за P-Cad с разширението на библиотеката .lib)

3) За да поставите елемент в работния лист, трябва да щракнете Място частили кликнете върху иконата, маркирана на снимката:

За да видите как ще изглежда елементът на чертежа, трябва да щракнете “ Прегледайте>>”

В полето" Библиотека”Изберете необходимата библиотека.

Изберете необходимия елемент от списъка с компоненти на библиотеката, щракнете върху „ Добре”И поставете елемента, като натиснете левия бутон на мишката върху работния лист:

Елементът може да се обърне, като го изберете и натиснете клавиша “ Р” ... За да огледате елемент, трябва да използвате ключа “ Ф” .

4) За да свържете елементите заедно, трябва да натиснете Място тел

В диаграмата на стабилизатора (пример на страница 5) трябва:

изтеглете библиотеката "k140.lib" за микросхемата DA1 KR140UD60V: ПРОГРАМНИ ФАЙЛОВЕ \ P-CAD 2004 ПРОБНА \ LIB \ БИБЛИОТЕКИ ЗА LAB-HOME \ K140.LIB

вземете всички резистори от библиотеката "res.lib".

При липса на необходимите елементи в библиотеката, подобни елементи бяха използвани в образователния дизайн. Например, вместо диод KD521V и ценеров диод KS133A, е позволено да се използват диод KD521 и ценеров диод KS133 (поради подобни параметри) от библиотеката "DIOD.lib"

Вместо ценеров диод D818G, използвайте D818Zh от библиотеката "ДИОДИ И ТИРИСТОРИ.LIB"

Вместо светодиода AL307BM е позволено да вземете светодиода AL307 от "OPTO.LIB"

Вместо транзистори KT209ZH, KT825D и KT315D, използвайте техните най-близки аналози от библиотеката "TRANZ.lib"

Входните и изходните щифтове са XS компонент от библиотеката "KONTACT.LIB".

Ще свържем всички тези елементи един с друг, както е показано на диаграмата.

5) След като веригата е сглобена - нека я подготвим за маршрутизиране.

Първо, поправяме библиотеката от използвани елементи, като натискаме клавиша Библиотека АрхивБиблиотека. Нека го запишем, например, на работния плот в папката „pcad“ под името „стабилизатор“ „ стабилизатор. lib”

След като запази библиотеката, програмата ще издаде доклад за грешка. Ако бъдат открити грешки, трябва внимателно да прочетете отчета, да коригирате грешките и да запишете библиотеките отново. Ако всичко е наред, тогава трябва да затворите отчета и да създадете списък с връзки на елементи Netlist: натиснете Utils-  ГенерирайтеNetlist, след това посочете пътя за запазване на листа “ c: \ Документи и настройки \ Потребител \ Десктоп \ pcad \стабилизатор. нето” , изберете формата на листа тангои натиснете « Добре». Това е работата с редактора на схеми П- CADСХЕМАзавършен.

Сега можете да започнете да решавате проблема с подреждането (поставянето) на елементи върху печатната платка и проектирането на набор от проводници.