Diptrace уроки: DipTrace. Статья пятая. PCB Layout

Содержание

DipTrace. Статья пятая. PCB Layout

Мы в предыдущей статье получили схему программатора AVR910. Теперь нам нужно сделать рисунок дорожек будущей печатной платы. В этом нам поможет PCB Layout, выполняющий в DipTrace обязанности трассировщика. ИМХО, разделение на две программы не самый лучший вариант, пожалуй, я бы сделал одну. Тем более, что вид окна PCB Layout не так уж сильно отличается от окна Shematics и имеются возможности, одинаковые и для той, и для другой программы.
Но отличия у PCB Layout все же есть, и про них надо сказать. Хотя, лучше показать:
Панель библиотек содержит только библиотеки корпусов, а панель компонентов не имеет области предпросмотра, но каждый компонент, будучи выделенным, оказывается как бы в индивидуальной области предпросмотра. С менюшками, думаю, разберетесь и сами, тем более, что содержание некоторых пунктов, например, главного меню, практически повторяет таковое в Shematic. Кроме того, программа умеет работать только с одним листом за раз.

Оно и понятно — кто-нибудь делает платы размером в лист А4? ИМХО, этого более чем достаточно. С панелями инструментов тоже легко разобраться, выполняя зависание мыши над кнопками панелей и используя научный тык 🙂 Список поддерживаемых форматов для импорта-экспорта на мой неопытный глаз, довольно обширен, там есть и P-CAD, и DXF, и Gerber. Для совместимости с предыдушими версиями DipTrace есть DipTrace ASCII.
Итак, предварительно я для удобства изменяю начало координат так, чтобы оно было у левого нижнего угла листа. Это дает только то, что работа идет с положительными координатами, а мне так удобнее. Далее, загружаем в программу схему нашего программатора. Сделать это можно из Shematic, дав команду Файл>Преобразовать в плату, которая откроет PCB Layout с нашей схемкой, а можно руками запустить программу любым удобным способом и открыть в ней нашу схему. При этом вы увидите такую картину:

Теперь нам необходимо так расставить компоненты, чтобы, во-первых, соблюдались определеннные правила (врать не буду, я сам их еще не очень-то знаю), нарушение которых может привести, например, к появлению помех, а во-вторых, чтобы трассировщик смог провести дорожки.

Для начала попробуйте автоупорядочивание и автопозиционирование. Дайте команду Позиционирование>Запуск автопозиционирования и посмотрите, что получилось:
Сомневаюсь, что это можно хорошо оттрассировать в одном слое. Другое дело в двух. Но мне, например, что-то это не нравится. Значит, нужно одно из двух: позицонирование нужно как следует настроить, либо забить на него и сделать все самому. Настроек там немного и поэтому я предпочел второй вариант. Настоящая же настройка позиционирования заключается в установке границ платы и блокировке некоторых компонентов. Например, нужно, чтобы наш USB-разъем был на краю платы, поэтому мы, восстановив изходное состояние, утащим его на край, щелкнем на нем правой кнопкой мыши и дадим команду Заблокировать выделенные или нажмем Ctrl+L. Мегу, разъем ISP, кварц и его конденсаторы мы заблокируем: Мегу — в середине будущей платы, расположив например, горизонтально, разъем — у края платы, кварц и конденсаторы — недалеко от выводов XTAL1 и XTAL2, предварительно выделив их.

Чтобы хотя бы представлять, где у нас середина платы, мы создадим границы платы, тем самым еще и ограничив автопозицонирование ее пределами. Для этого нужно дать команду Трассировка>Границы платы и нарисовать прямоугольник, щелкая левой кнопкой мыши там, где будут углы платы. При завершении надо щелкать не левой, а правой кнопкой, выбрать в открывшемся меню Ввод. Получится что-то вроде этого (выделены заблокированные компоненты):Затем выделите все кроме заблокированных компонентов и нажмите кнопку Автопозиционирование выделенных на Панели инструментов. Программа подумает и выдаст (а может, и сообщение Не могу найти лучший вариант) результат:
Очхорошо, попробуем, что за плата у нас получится. Но сначала (мы ж хотим одностороннюю плату) залезем в настройки автотрассировки (Трассировка>Параметры автотрассировки) на вкладку Настройки и в таблице Слои выставим Верхний в Выкл. Нажимаем ОК, даем команду Трассировка>Запуск (F9) и смотрим на первый блин:
Что ж, по-моему, неплохо! Но надо трассировщику немного помочь.

Дадим команду Трассировка>Детрассировать все. Затем разблокируем все кроме разъема USB, и начнем искать такое расположение элементов, при котором хотя бы количество перемычек будет минимально, а лучше — чтобы все трассы были разведены и при этом соблюдались правила. Вот что получилось у меня спустя несколько попыток трассировки и раскладывания ~~пасьянсов~~ деталек по плате:Ну, вот первая плата у нас есть! К статье я приложил готовый файл. Проверим наш файл на ошибки: Проверка>Проверка связей (DRC) и Проверка>Проверка целостности сетей. Ошибок нету, хотя платка, на мой взгляд, не самая оптимальная. Теперь посмотрим, насколько она велика: Файл>Информация о плате:

Все, можно выводить на печать. С печатью легко разобраться самому, можно печатать зеркально, негативом, можно определить положение рисунка на листе, масштаб. Успехов! Ну, а я начинаю работу над следующей статьей…

DipTrace — PCB Layout — САПР — Инструкции

Программный пакет DipTrace представляет собой полнофункциональную систему для разработки принципиальных схем и печатных плат. Включает в себя четыре программы:

1. PCB Layout — проектирование плат с удобной интерактивной и автоматической трассировкой.

2. Schematic — создание принципиальных схем с последующей возможностью перевода их в платы.

3. ComEdit — редактор корпусов для печатной платы.

4. SchemEdit — редактор компонентов. Рисование символов схемотехники и связка их с корпусами.

Работа сопровождается подсветкой редактируемых объектов и связанных с ними (в зависимости от ситуации) для улучшения наглядного восприятия платы или принципиальной схемы. Редактирование одного объекта ведет за собой соответствующие изменения связанных с ним: система не допускает «висящих в воздухе» связей или сетей, поскольку при построении сразу создается логическая структура принципиальной схемы или платы, изменять которую можно как в наглядном режиме (рисование), так и указывая связи в табличном виде.

Создано минимальное количество режимов работы с максимальной функциональностью каждого: так например в Default режиме PCB возможно выделение, редактирование и перемещение компонентов, трасс, границ платы, построение связей. Переход из любого режима построения или редактирования в Default осуществляется кликом правой кнопкой мыши в области построения. При этом некоторые функции для различных режимов являются общими.

В DipTrace применена удобная система работы со слоями, количество которых фактически соответствует числу сигнальных слоев печатной платы. Проводники устанавливаются в текущий сигнальный слой, при построении трасс можно переходить в другой слой. После построения любой фрагмент трассы, вся трасса или сеть может перемещаться в другой слой, при этом автоматически создаются межслойные переходы, которые не существуют в программе как отдельные объекты — их свойства фактически являются свойствами точки, которая является переходной. Графические элементы, текст и растровые изображения представляют собой отдельные объекты которые могут создаваться как графика, маркировка или проводник текущего сигнального слоя. После создания можно изменять расположение этих объектов.

Программа содержит встроенный сеточный оптимизационный автотрассировщик, который может создавать несколько вариантов трассировки платы и выбирать лучший. Существует четыре режима настройки автотрассировщика различных по скорости и качеству. Опытные разработчики могут самостоятельно настраивать параметры автотрассировки. Также имеется возможность подключения к программе высокоэффективных автотрассировщиков Electra, Specctra, для чего в программе предусмотрен экспорт печатной платы в формат *.dsn и последующий импорт результатов работы трассировщика.

Имеется проверка на ошибки трассировки (пересечения, слишком близкое расположение проводников), проверка целостности трасс и заливки, сравнение соединений на печатной плате с принципиальной схемой.

Поддерживается экспорт в форматы Gerber и N/C Drill, Mack 2/3 Drill, Pick and Place. Для Gerber производится векторизация текста и растровых черно-белых изображений: возможен экспорт любых шрифтов, установленных в системе, логотипов.

Переход от прототипа Arduino к устройству на примере игрального кубика

В прошлой статье мы разобрали, что нужно для голого микроконтроллера, для его работы и как его прошить прошивкой от Arduino. Попробуем проделать это на практике. Чтобы завершить проект игрального кубика, мне нужно было уместить всю электронику в размер куба 4х4 см, т.е. плата должна была быть и того меньше. Вспомним, как у нас это выглядело на примере Arduino

Да.. Такое в маленький корпус спрятать не получится. Для проектирования я обычно использую среду DipTrace – она условно бесплатна (легко найти ключ на 1000 выводов для некоммерческого использования), понятна, и содержит большую базу компонентов. Конечно, правильно было бы начинать с принципиальной схемы, а потом переходить к печатной плате, используя связи между компонентами, но в кубике всё запредельно просто, поэтому я сразу начну рисовать плату в заданном размере. Уроков по DipTrace очень много, я буду опираться на другие моменты, на сам принцип проектирования. Для начала я задам рабочие размеры поля (outline), нарисую отверстия и помещу основные компоненты – МК, транзисторную сборку ULN2803 и 8 резисторов.

Как видите, если я навожу курсор на вывод компонента – вижу его номер и описание. В данном случае AVCC. Это очень удобно, можно даже не обращаться к даташиту. Теперь вспоминаем предыдущую статью, и пытаемся помимо нашей схемы подключения индикатора, снабдить контроллер всем необходимым. Так как место на плате у нас немного, то я не стал ставить электролит по питанию (батарейка даёт достаточно стабильное напряжение). Сначала разберёмся с питанием. Внимательно смотрим все выводы VCC, GND, и объединяем их. Снизу обычный пин i/o PD5, но я провёл через него 5В для удобства, чтобы не делать перемычку, ведь он толерантен к 5В. Но вообще его подключать конечно не нужно.

Затем выводим выходы колонок, просто берём рядом стоящие пины I/O, затем в программе можно просто переназначить их как будет удобно.

Тоже самое сделаем с выводами колонок, не забыв в разрыв поставить ULN2803. Также мы пропускаем вывод reset, его использовать в стандартном исполнении нельзя. Можно конечно, использовать его на выход, если отключить соответствующий фьюз-бит, но тогда вам придётся использовать высоковольтный программатор, и usbasp уже не поможет.

Так как места на плате нет, чтобы сделать полноценный разъём SPI под USBASP, то будем использовать пятачки для программирования, куда припаяем обычные провода.

Также нам нужно впаять модуль датчика ky-020. Возможно можно найти сам сенсор отдельно, но у меня его не было. Для этого сделаны три отверстия снизу, согласно распиновке датчика

Осталось дело за малым – сделать плату и запаять компоненты

Корпус нарисовали в solid works 3d. Подогнали под размер индикатора, размер платы, высоту датчика Ky-020 и чтобы батарейка формата AA/2 влезла. Получилось 4х4х4см

Распечатан на 3д принтере

Потом пришлось немного поработать напильником, потому-что шаг 3д принтера не позволяет получить идеальное окно для индикатора

Не оказалось белой краски, но попалась золотая, которую не под что не использовал – подумал, почему нет.

Теперь нужно не забыть, что по сравнению с прототипом, у нас поменялись выводы микроконтроллера. Для этого мы ещё раз обращаемся к распиновке Arduino Uno/Nano, смотря на чём мы делали прототип

Например реальный пин PB5, в DipTrace, который мы использовали под первую колонку светодиодной матрице – будет соответствовать 13 пину ардуино, на языке wiring. Тоже самое проделываем с остальными выводами.

#define col1 13       // Колонки
#define col2 12
#define col3 11
#define col4 10
#define col5 9
#define col6 8
#define col7 7
#define col8 6

#define row1 3        // Ряды
#define row2 2
#define row3 1
#define row4 0
#define row5 A5
#define row6 A4
#define row7 A3
#define row8 A2

Ну что, осталось подключить плату к программатору и проверить уже, правильно ли мы всё сделали – прошиваем fuse на внутреннюю RC цепочку на 8 МГЦ, компилируем прошивку под эту же частоту, и программируем нашу плату. Индикатор загорелся – значит всё сделали правильно!

Для питания устройства я выбрал батарейку 1/2AA, это порезанная на пополам AA пальчиковая батарейка, её размеры позволяли вместить в этот небольшой корпус. Единственное, пока я не нашёл держатель для такой батарейки, и провода временно смотал изолентой. Устройство работает стабильно

Кому интересно повторить – принципиальная схема, 3д файл корпуса, печатная плата и код, лежит в папке на гитхаб.

DipTrace САПР-система

DipTrace — это многофункциональная САПР по разработке электронных печатных плат и схемотехнической документации для проектов любой сложности, от идеи до готового устройства.

DipTrace — соответствует требованиям как начинающих, так и опытных профессионалов. Это оптимальный выбор для успешной и эффективной работы.

DipTrace это простая и функциональная система, которая поможет создать первую плату всего за несколько часов, а продвинутые инструменты воплотят сложные проекты с высокой плотностью компонентов.

Схемотехника — DipTrace Schematic Capture поддерживает многолистовые и многоуровневые иерархические схемы и позволяет с легкостью создавать связи между выводами визуально и логически, по именам, без соединений, c помощью сетевых портов и шин. Проверка связей (ERC) и верификация иерархии помогают избежать ошибок при создании проекта. Схемотехника импортирует и экспортирует данные из многих электронных САПР — PCAD, OrCAD, PADS и других.

Редактор Плат — DipTrace PCB Layout — это разработка печатных плат с удобной ручной трассировкой и позиционированием компонентов, мощным автотрассировщиком, поддержкой дифференциальных пар и возможностью копирования готовых узлов между иерархическими блоками. Продвинутые функции проверки проекта в том числе Real-Time DRC, отображают возможные ошибки еще до их совершения. Импорт файлов проекта, списков соединений («нетлислов») и производственных файлов позволит использовать предыдущие наработки.

Создание Библиотек — Программная среда DipTrace включает редакторы компонентов и корпусов, которые тесно интегрированы между собой. Множество стандартных шаблонов значительно облегчают создание нужного корпуса. Функции массового переименования, нумерации и редактирования — отличные инструменты для сложных многосекционных компонентов с сотнями выводов.

3D Предпросмотр — Этот модуль работает внутри PCB Layout и Редактора Корпусов. 3D предпросмотр с аппаратным ускорением позволяет увидеть трехмерную модель разрабатываемой платы на всех этапах с установленными на ней компонентами. Пользователь может вращать модель во всех плоскостях, менять масштаб, цвета и многое другое. Плату можно экспортировать в механические САПР-системы. DipTrace предлагает более чем 6,5 тыс. моделей, а также возможность импортировать STEP, IGES, VRML и 3DS модели корпусов.

Упрощенное ядро микропроцессора AVR для платы Марсоход

//Reduced AVRCore, Verilog HDL
//Сильно упрощенная версия ядра AVR микропроцессора для Altera CPLD MAX2

module rAVR(
input wire reset,
input wire clk,

//UFM (User Flash Memory) interface
//??нтерфейс к флеш памяти UFM, которая находится внутри чипа MAX2
//Флеш память — последовательная, и адреса и данные передаются сдвиговыми регистрами

//address
//сигналы управления адресом UFM
output wire arclkena,
output wire arclkshift,
output wire ardout,

//data
//сигналы для чтения последовательных данных из UFM
input wire drdin,
output wire drshift,

//interface to PIO ports
//Устройства, которыми может управлять микроконтроллер — это три порта
output reg [7:0]port0, //typically connect to LEDs
//обычно, на плате Марсоход, подключаем сюда 8 светодиодов
output reg [7:0]port1, //typically attached to motors
//обычно, на плате Марсоход, подлючаем сюда шаговые двигатели
input wire [7:0]port2 //connect to Buttons and other inputs
//обычно, на плате Марсоход, подключаем сюда входы четырех кнопочек
);

//opcode read from UFM
//код инструкции процессора, считанной из флеш UFM
reg [15:0]opcode;

//instruction pointer
//указатель на текущую комманду процессора в флеш памяти
reg [8:0]ip;

//four common purpose registers
//четыре регистра общего назначения
reg [7:0]register[3:0];

//ALU operands
//регистры, куда выбираются операнды для последующего исполнения
reg [7:0]alu_operand0;
reg [7:0]alu_operand1;
reg [2:0]alu_cmd;

reg [2:0]sel_cmd;
reg [7:0]alu_result;

//флаги для условных переходов
reg flag_z;
reg flag_c;

reg flag_z_fixed;
reg flag_c_fixed;

//операнд «число» может быть закодирован в коде команды
reg sel_imm;
wire [7:0]immediate; assign immediate = { opcode[11:8],opcode[3:0] };

//get operand from register pool according to opcode source register index
//выбор операнда источника
wire [2:0]src_reg_idx; assign src_reg_idx = opcode[2:0];
reg [7:0]source_val;
always @*
begin
case(src_reg_idx)
0: source_val = register[0];
1: source_val = register[1];
2: source_val = register[2];
3: source_val = register[3];
4: source_val = port0;
5: source_val = port1;
6: source_val = port2;
7: source_val = port2;
endcase
end

//get operand from register pool according to opcode destination register index
//выбор операнда приемника
wire [2:0]dest_reg_idx; assign dest_reg_idx = opcode[6:4];
reg [7:0]dest_val;
always @*
begin
case(dest_reg_idx)
0: dest_val = register[0];
1: dest_val = register[1];
2: dest_val = register[2];
3: dest_val = register[3];
4: dest_val = port0;
5: dest_val = port1;
6: dest_val = port2;
7: dest_val = port2;
endcase
end

//назначение основных команд ALU (Арифметико-Логического Устройства)
parameter CMD_LSR = 3’b000;
parameter CMD_CP = 3’b001;
parameter CMD_SUB = 3’b010;
parameter CMD_ADD = 3’b011;
parameter CMD_AND = 3’b100;
parameter CMD_EOR = 3’b101;
parameter CMD_OR = 3’b110;
parameter CMD_MOV = 3’b111;

//decode fetched operation
//select operands and unify commands (i. e. CP and CPI are similar, SUB and SUBI are similar etc..)
//расшифровка кода операции и трансляция похожих команд к единому кодированию
//Например: команда SUBI чем-то похожа на SUB
//Внимание! Производится только ЧАСТ??ЧНОЕ/НЕПОЛНОЕ декодирование!
//Допускается использование только выбраных команд!
always @*
begin
if( (opcode[15:14]==2’b00) && (opcode[13:12]!=2’b11) )
begin
sel_imm = 1’b0;
sel_cmd = {opcode[13],opcode[11:10]};
end
else
if(opcode[15:14]==2’b10)
begin
sel_imm = 1’b0;
sel_cmd = 3’b000;
end
else
begin
sel_imm = 1’b1;
case(opcode[15:12])
4’b0101: sel_cmd = CMD_SUB;
4’b0111: sel_cmd = CMD_AND;
4’b0110: sel_cmd = CMD_OR;
4’b0011: sel_cmd = CMD_CP;
4’b1110: sel_cmd = CMD_MOV;
default: sel_cmd = CMD_CP;
endcase
end
end

//fix decoded command
//зафиксировать операнды для исполнения
always @(posedge clk or posedge reset)
begin
if(reset)
begin
alu_operand0 <= 0;
alu_operand1 <= 0;
alu_cmd <= 0;
end
else
begin
if(opcode_ready)
begin
alu_operand0 <= dest_val;

if(sel_imm)
alu_operand1 <= immediate;
else
alu_operand1 <= source_val;

alu_cmd <= sel_cmd;
end
end
end

//ALU
//Арифметико-Логическое Устройство
always @*
begin
case(alu_cmd)
CMD_CP,
CMD_SUB:
begin
{ flag_c, alu_result } = alu_operand0 — alu_operand1;
flag_z = ~(|alu_result);
end
CMD_AND:
begin
alu_result = alu_operand0 & alu_operand1;
flag_z = ~(|alu_result);
flag_c = flag_c_fixed; //flag C not changed
end
CMD_OR:
begin
alu_result = alu_operand0 | alu_operand1;
flag_z = ~(|alu_result);
flag_c = flag_c_fixed; //flag C not changed
end
CMD_MOV:
begin
alu_result = alu_operand1;
flag_c = flag_c_fixed;
flag_z = flag_z_fixed;
end
CMD_ADD:
begin
{ flag_c, alu_result } = alu_operand0 + alu_operand1;
flag_z = ~(|alu_result);
end
CMD_EOR:
begin
alu_result = alu_operand0 ^ alu_operand1;
flag_c = flag_c_fixed; //flag C not changed
flag_z = ~(|alu_result);
end
CMD_LSR:
begin
alu_result = alu_operand0 >> 1;
flag_c = alu_operand0[0];
flag_z = ~(|alu_result);
end
endcase
end

//присвоение результата вычисления ALU в регистр-приемник
always @(posedge clk or posedge reset)
begin
if(reset)
begin
//reset registers and flags
flag_z_fixed <= 1’b0;
flag_c_fixed <= 1’b0;

port0 <= 0;
port1 <= 0;
end
else
begin
//fix result only if command not a CP and not BRANCH
//результат присваивается только если команда не CP и не переход
if( fix_result & (alu_cmd != CMD_CP) & (opcode[15:12]!=4’b1111) )
begin
case(dest_reg_idx)
0: register[0] <= alu_result;
1: register[1] <= alu_result;
2: register[2] <= alu_result;
3: register[3] <= alu_result;
4: port0 <= alu_result;
5: port1 <= alu_result;
endcase
end

//fix alu flags always except BRANCH
//флаги исполнения команды фиксируем всегда, кроме переходов
if( fix_result & (opcode[15:12]!=4’b1111) )
begin
flag_z_fixed <= flag_z;
flag_c_fixed <= flag_c;
end
end
end

//вычисление необходимости условного перехода
wire [1:0]branch_id;
assign branch_id = {opcode[10],opcode[0]};

wire need_jump;
assign need_jump = ( opcode[15:12]==4’b1111 ) &
(((branch_id==2’b01) & flag_z_fixed ) |
( (branch_id==2’b11) & (~flag_z_fixed) ) |
( (branch_id==2’b00) & flag_c_fixed ) |
( (branch_id==2’b10) & (~flag_c_fixed) ));

//управление указателем на код команды во флешке UFM
always @(posedge clk or posedge reset)
begin
if(reset)
begin
ip <= 0;
end
else
begin
if(arclkshift)
begin
//последовательно выдвигаем адрес
ip <= {ip[7:0],ip[8]};
end
else
if(addr_inc)
begin
//go next instruction
//переход к следующей инструкции
ip <= ip + 1’b1;
end
else
begin
//fix instruction pointer
//jump on condition
//изменение указатели при условном переходе
if( need_jump & opcode_ready )
ip <= ip + {opcode[9],opcode[9],opcode[9:3]};
end
end
end

//UFM (User Flash Memory) reading process
//управление встроенной флеш памятью, где у нас хранится программа
reg [5:0]ufm_counter;

assign arclkena = ((ufm_counter<9) | addr_inc) & (~reset);
assign arclkshift = (ufm_counter<9) & (~reset);
assign ardout = ip[8];
assign drshift = (ufm_counter>9) & (ufm_counter[4:1]<13) & (~reset);
wire opcode_ready; assign opcode_ready = (ufm_counter[4:1]==13);
wire addr_inc; assign addr_inc = (ufm_counter[3:0]==15);

wire fix_result; assign fix_result = (ufm_counter==10);

//count UFM read states
//считаем такты при чтении из флешки UFM
always @(posedge clk or posedge reset)
begin
if(reset)
ufm_counter <= 0;
else
begin
if(opcode_ready)
begin
if(need_jump)
ufm_counter <= 0;
else
ufm_counter <= 10;
end
else
ufm_counter <= ufm_counter + 1’b1;
end
end

//Shift IN data from serial flash of UFM
//последовательно принимаем код инструкции от флешки UFM
always @(posedge clk or posedge reset)
begin
if(reset)
opcode <= 0;
else
begin
if(drshift)
opcode <= {opcode[14:0],drdin};
end
end

endmodule

Осваиваем PCAD с нуля.

Создание платы.

Дата: 19 Июня 2012. Автор: Алексей

Ну что, продолжим. Точнее давайте заканчивать, а именно давайте создавать плату по нашей схеме, которую сделали в прошлый раз. Открываем подпрограмму PCB.

Теперь нам надо подгрузить нашу схему. В прошлой статье в конце мы создали файл с данными по трассировке. Вот именно этот файл нам сейчас и понадобится. Чтобы его подгрузить, нужно выбрать Utils->Load Netlist…

Далее нажать на кнопочку вверху Netlist Filename… и выбрать наш файл.

Далее жмем «Ок». Кхе. Ошибка.

Ну если быть точнее это не ошибка, а наша невнимательность. Просто мы забыли подключить наши библиотеки. Давайте ка их подключим. Делается это так же как и в Schematic. А именно Library->Setup.

Далее кнопочка Add и выбираем наши библиотеки.0

Жмем «Ок» и снова подгружаем файл для трассировки. Если библиотеки были подгружены все, то должно заработать без ошибок. Вот что у меня получилось.

Первым делом нам надо нарисовать контур нашей будущей платы. Для этого выбираем слой Board и сетку в 1 мм.

Теперь приступаем к рисованию контура платы. Для этого так же выбираем слева инструмент Place Line и рисуем прямоугольник размером 30х20 и расставляем в нем наши детали. У меня получилось так.

Для того чтобы убрать атрибуты у деталей, выделите их, а потом нажмите правую кнопку мыши и в всплывшем меню выберите Properties…

В вкладке Pettern снимите галочки в столбике Visibility.

Так ну вроде добрались до трассировки.

Трассировать можно двумя способами. Первый ручной, второй автоматический. Начнем с ручного. Для этого выбираем слой Bottom (Проводники снизу, детали наверху). Далее выбираем инструмент на верхней панели Route Advanced

Далее все просто, тыкаем в понравившейся контакт и программа сама подсветит контакты с которыми надо соединить. А самое главное что программа еще следит за тем чтобы проводники не пересеклись. Давайте проложим все проводники.

Но вот незадача, два проводника нельзя провести. Можно конечно перейти на верхний слой и провести там, но давайте лучше посмотрим как можно проделать переходные отверстия для запайки перемычек. Для этого ведем проводник до места переходного отверстия и жмем правую кнопку мыши. В появившемся меню выбираем Suspend w/Via.

Теперь у нас есть переходное отверстие. Далее выбираем слой Top и ведем проводник до того места где следует сделать переходное отверстие.

Так же жмем правую кнопку и выбираем Suspend w/Via. Переходим в сой Bottom и соединяем с контактом. Вот что у меня получилось.

Конечно трассировка не идеальна, можно и в один слой уложиться, но здесь важно показать как работать с слоями и как работать с трассировкой. А теперь давайте рассмотрим автоматическую трассировку. Я использую программу «Situs». Найти ее в сети достаточно просто. А как прикрутить ее к PCAD написано множество статей. Будем считать что вы ее скачали, поставили и прикрутили к PCAD. Выбираем вкладку Route.

А в ней Autorouters…

Далее выбираем нашу программу Situs и давим Start. Если опять выскочит ошибка, то просто сохраните файл с платой. После сохранения все пойдет нормально. Начнется загрузка программы и в конце вы увидите вот это.

Далее можно просто нажать кнопку Route All и все.

Во время трассировки будет выведено окно с показателями время, количество готовых проводников и еще разной информации. В конце успешной трассировке внизу окна будет показано время которое затратила программа на трассирование. Закрываем окошко и лицезреем на плату. Но давайте всеж настроим программу под наши нужды. Попробуем страссировать в один слой и проводник выбрать по толще. Для этого надо подправить кое какие настройки. Жмем на кнопку Edit Rules… Откроется окно.

Для начала сделаем трассировку одного нижнего слоя. Для этого выбираем слева пункт Routing Layers From Layer Stack и снимаем галочку напротив слоя TOP.

Теперь переходим в пункт Width PCB и увеличиваем предельные и номинальное значения толщины проводника.

Давим «Ок», меню закроется, а настройки сохранятся. Вот теперь можно трассировать, давим Route All. Несколько секунд и все готово.

Закрываем окно нажимая справа вверху крестик и рассматриваем плату.

Ну просмотрев всю плату можно возвращаться к PCB. Для этого выбираем вкладку File и жмем Save and Return

Программа закроется и мы вернемся в PCB но плата уже будет страссирована.

Вот так просто можно создавать практически любой сложности платы при помощи такого мощного продукта как PCAD-2006. Теперь осталось распечатать и можно применить метод ЛУТ. Для печати жмем File->Print откроется такое окно.

В поле Print Job Name вписываем имя слоя, к примеру Bottom и жмем Add. Создастся слой для печати. Теперь давайте его настроим. Для этого выбираем вкладку Print Job Options. В поле Included Layrs: выбираем наш слой Bottom и контур платы Board с нажатой клавишей Ctrl, ведь у нас нижний слой. Справа отмечаем галочками что должно распечататься Pads и Pad/Via Holes.

Второй параметр можно не выбирать. Он нужен для отверстий. После нажимаем Modify.

Теперь жмем кнопку Print Preview… смотрим на плату, если все Ок то давим Print. Ну вот вроде и все. Ах да, не забывайте при печати верхнего слоя, ставить галочку Mirror(зеркало). Для повторения разработки схемы возвращаемся сюда.
Следующим делом остается вывод на печать.
Если что непонятно пишите, попробую разъяснить по подробнее.
На форуме открыта ветка по работе в PCAD. Я буду там отвечать на вопросы по мере сложности. Работа в среде PCAD-2006

ВАДИМ 03.03.13

Если Вас не затруднит дайте пожалуйста ссылку где можно скачать SITUS/ Сколько не пятаюсь разыскать эту программу в инете, так и не получается ничего путного.

Аексей 03.03.13

Риф 06.06.13

А можно у вас заказать проект печатной платы на этой программе, сохраненная в формате gerber?

Алексей 07.06.13

А в чем проблема сохранения в Гербере? Я на следующей неделе постараюсь добавить статейку про вывод на печать в P-CAD 2006.

Фир 27.06.14

Будет такое же подробное продолжение, где вы раскрываете больше возможностей P-Cad?

Алексей 27.06.14

Нет. По двум причинам. Первая это прекращение поддержки данного продукта изготовителем, а вторая я перешёл на DipTrace чего и всем PCADовцам желаю. Управление почти такое же но при этом больше возможностей. Если интересно то можно и по нему уроки забабахать.

Фир 05.08.14

Да, уроки по DipTrace будут очень интересны, особенно с его возможностями… Сейчас проект в P-CAD, но как только с ним закончу, с удовольствием взахлёб прочитаю все, что вы напишите про DipTrace. Кстати, если вы выложите видео ЛУТа (а точнее именно так ка делаете его Вы)и монтажа различного вида компонентов — это будет очень хорошее дополнение проекту. Спасибо за проделанную работу. Ждем обнову!

Алексей 06.08.14

Сказано, сделано. Начнем писать про DipTrace. К тому же я уже нарисовал достаточно много 3D картинок и их можно скачивать и использовать в своих проектах.

Фир 06.08.14

Очень хотелось бы увидеть уроки по нему. Будем ждать.

Николай 06.10.15 14:22

Добрый день! а как выйти на первый урок? не могу найти ссылку — «Ну что, продолжим. Точнее давайте заканчивать, а именно давайте создавать плату по нашей схеме, которую сделали в прошлый раз.»

Алексей 06.10.15 14:31

Заходим в «Статьи» и спускаемся в самый низ. Там все ссылки на все страницы.

Слава 12.11.15 09:04

Спасибо большое автору!

Страница загрузок файлов — ДРУиД

Страница загрузок

Начнем с программы для архитектурного дизайна: ARCHICAD от GRAPHISOFT ссылка на оффициальный русскоязычный сайт www.graphisoft.ru. …Используя ArchiCAD, Вы откроете для себя преимущества архитектурного проектирования в 3D-пространстве, и получите наслаждение от невероятной свободы в работе. Основанная на глубоких знаниях архитектурного процесса, Информационная модель здания ArchiCAD полностью имитирует построение реальных зданий. При решении любых задач: от планирования городов и до проработанных деталей; от функциональных исследований и до сложных конструкций — специализированные инструменты ArchiCAD всегда доступны и просты в использовании, обеспечивая Вам полную свободу творчества. В ArchiCAD, вы создаете в Информационную 3D-Модель Здания, на основе которой автоматически генерируются все необходимые документы и изображения. Проект обретает жизнь и развивается на экране одновременно с работой Вашей мысли, позволяя сосредоточиться на творчестве. Информационное моделирование здания является наиболее естественным и интуитивно понятным подходом к проектированию, а благодаря понятности 3D-представления проектов, заказчики будут впечатлены Вашим творчеством… В нем удобно проектировать собственный дом. Может оказаться полезным для тех, кто хочет увидеть свои творческие фантазии в виртуальном пространстве, до того как начнет их воплощать в жизнь.

Для разрабтки принципиальных схем, а также печатных плат разрабатываемых устройств будет применяться САПР Dip Trace от Novarm Limited офф. сайт разработчика www.diptrace.com/rus/. Этот САПР удобен, функционален с понятным и дружелюбным интерфейсом.

Для симулирования и отлаживания схем на этапе проектирования помогает Proteus от Labcenter Eltctronics Офицальный сайт которого является www.labcenter.com. Полноценная САПР не только для симуляции цифровых и анологовых схем, но и разработки печатных плат и принципиальных схем.

Для программирование МК будем использовать буржуйскую среду разработки MPLAB IDE Компиляторы языка Си можно взять там же.

Для 3Д разработки архитектуры есть прекрасный инструмент Google SketchUP Pro

«…Многие из архитекторов, дизайнеров, конструкторов и т.п., заинтересованных в своем профессиональном росте, рано или поздно сталкиваются с необходимостью освоения трехмерной графики, а значит – с непростой проблемой выбора «своего» 3D редактора. Тот же вопрос неизбежно возникает и перед любителем, который решает попробовать свои силы в этом увлекательном жанре…» Продолжение читайте на сайте посвященному SketchUP

Электронная схема, данные о компонентах, урок и т. Д.: DipTrace

DipTrace — это передовое программное обеспечение для проектирования печатных плат, которое состоит из 4 модулей PCB Layout с эффективным автоматическим маршрутизатором и автоматическим размещением, схемой захвата, редакторами компонентов и шаблонов, которые позволяют создавать собственные библиотеки компонентов. DipTrace имеет мощный автоматический маршрутизатор, превосходящий многие маршрутизаторы, включенные в другие пакеты компоновки печатных плат. Он может маршрутизировать однослойные и многослойные печатные платы, и есть опция автоматической маршрутизации однослойной платы с помощью перемычек, если это необходимо.

DipTrace также поддерживает внешний автоматический маршрутизатор. Интеллектуальные инструменты ручной трассировки позволяют пользователям доработать дизайн и получить желаемые результаты в мгновение ока. Есть ряд функций проверки, которые позволяют контролировать точность вашего проекта. Модули DipTrace позволяют обмениваться схемами, макетами и библиотеками с другими пакетами EDA и CAD. Форматы вывода: DXF, Gerber, Drill и G-code. Стандартные библиотеки содержат более 98 000 компонентов.

Компоновка печатной платы — проектирование печатной платы с помощью простых в использовании инструментов ручной трассировки, автотрассировщика на основе формы и автоматического укладчика.
— Захват схемы с многоуровневой иерархией и экспорт в PCB Layout, Spice или Netlist.
Редакторы компонентов и узоров — позволяют создавать новые детали и посадочные места.
стандартных библиотек — включает более 100 000 частей.
3D PCB Preview — показывает ваш дизайн в 3D. Вместе с программой поставляется 2500+ пакетных 3D-моделей.
Функции импорта / экспорта — позволяют обмениваться проектами и библиотеками с другими инструментами EDA.
Пошаговое руководство — изучите программное обеспечение и приступите к реальной работе через несколько часов.
Полнофункциональная 30-дневная пробная и 300-контактная бесплатные версии доступны для ознакомления.

Специальные скидки для некоммерческих пользователей и образовательных учреждений.

попробуйте здесь много доступных версий .. Загрузки

Создание печатной платы с помощью Diptrace

В 2013 году я оценил Diptrace 2.3 и сочли это разумным способный по цене, но скованный очень плохо спроектированным менеджер библиотеки. По этой причине я отказался покупать программное обеспечение в то время и перешла к другим проектам.

Когда в конце 2014 года я узнал, что Новарм выпустила версию 2.4, который включал в себя совершенно новый менеджер библиотек, я решил еще раз оценить программное обеспечение и использовать его для выполнения настоящего проект, над которым я работал в то время: новый макет усилителя Трасса Camp Amp (ACA) №1, спроектированная Нельсоном Пассом.

Цель этой статьи — объяснить мой первый опыт работы с Diptrace и мои связанные с этим усилия по созданию переработанной печатной платы ACA. Для получения дополнительной информации о шасси, которое я разработал для этой печатной платы посмотрите мою статью о проекте ACA.

Фон

Когда Нельсон отпустил цепь дизайн ACA он любезно предоставил готовый Печатные платы и работа с хорошими людьми на diyaudio.com распространять не только печатные платы, но полные комплекты, включая моноблочное шасси, внешний, стандартный импульсный источник питания (SMPS) для обеспечить необходимые 19 В и 2 ампера (по одному источнику на канал).

Менее чем идеальный для аудиоприложений, SMPS явно выбран из соображений стоимости и безопасности, как цель для этого усилитель-новичок. Несколько продвинутых пользователей, которые решил собрать усилитель ради забавы сообщил об улучшениях звука качество и «глубина», особенно на низких частотах, когда ИИП был заменен на достаточно производительный линейный источник питания.

Каждый канал производимого diyaudio шасси включал Радиатор 80×200 мм, который оказался адекватным дизайну и требуется 20 Вт на канал рассеивания (примечание: это 6 Вт класса A усилителя и, следовательно, неэффективен: рассеиваемая мощность примерно в 3 раза выше номинальной выходная мощность), хотя некоторые пользователи сообщали, что радиаторы может получиться изрядно поджаренным, особенно при работе в более высоких температура окружающей среды.

Оригинальная печатная плата ACA не подходит для радиатора высотой 2U без доработок. Я не хотел поднимать доску так как это закрывало бы винт, используемый для крепления кронштейн радиатора.

Любезно предоставлено участником diyaudio, этот крупный план показывает Мод R15 применительно к оригинальной печатной плате ACA. Модификации этого типа сложны даже для тех, у кого есть пайка опыт.Я решил вообще этого избежать.

Я испортил сюрприз, но это то, к чему я стремился для достижения с моей печатной платой — плата и полевые транзисторы хорошо разнесены на радиатор и все крепежные винты легко доступны, в том числе радиатора.

Для решения проблем как источника питания, так и рассеивания проблемы Я решил импортировать шасси 2U глубиной 300 мм от HiFi2000, известный в сети как modushop.бизнес Этот более крупный (но все же тонкий) на шасси установлен радиатор немного большего размера (80×300 мм) и значительно больший внутренний объем, необходимый для включения двойные моно линейные источники питания с тороидальным напряжением 15 В 200 ВА трансформаторы 60000 мкФ CRC фильтры и Плату софтстарта я планировал интегрировать.

По мере того, как все больше пользователей начали создавать ACA, некоторые отметили, что он не соответствуют исходным характеристикам мощности. В конце концов пришел Нельсон с исправлением, которое включает добавление нового резистора, чей условное обозначение R15.Эта версия схемы именуется версией 1b.

Когда я начал этот проект, я полностью ожидал, что буду использовать оригинальные печатные платы версии 1 и применить исправление R15, но я понял, что нужно придумать другое решение для пары причины:

Когда я попытался сориентировать печатные платы на радиаторе нового шасси быстро стало очевидно, что монтажные рельсы которые прикрепляют радиаторы к верхней и нижней крышкам, конфликт с полевыми транзисторами, свисающими с нижней части печатной платы.я мог бы вырезать секцию из рельсов, чтобы заставить ее работать но тогда я все равно останусь с опасно близкими FETS к краю радиаторов. Хотя так это и делается в шасси diyaudio в первую очередь из-за места и стоимости ограничения, это неоптимально; моделирование радиатора показывает, что для приложений с пассивным охлаждением лучше всего размещать устройства распределены по средней линии, расположенной чуть ниже средней линии радиатор для обеспечения оптимального рассеивания.я решил решить эту проблему, переместив полевые транзисторы по бокам доски.
Монтажные отверстия на печатной плате выполнены в виде переходных отверстий (с покрытием сквозные отверстия) и сделал часть сигнального заземления. Это совершенно нормально, если вы строите моноблоки (т.е. одна печатная плата на шасси), но практически гарантировано создание контуров заземления и связанный с этим шум (гул / шипение), если две печатные платы установлены в такое же шасси. Таким образом, я знал, что мой макет должен изолировать монтажные отверстия / переходные отверстия от заземления схемы.

Пока я занимался этим, я подумал, что обращусь к еще нескольким другим недостатки:

Исправление R15. Казалось разумным официально интегрировать исправление так что не потребуется тонкая техника пайки. Это также упростит настройку номинала резистора в будущем. В противном случае мне пришлось бы применить исходное исправление, которое включало припаиваем вывод резистора непосредственно к выводу ТО-92 корпусный транзистор, что подвергает его повышенному риску нагрева повреждать.
Несколько человек сообщили, что однооборотный потенциометр использованный для установки напряжения смещения был невероятно чувствительным и сделал Подрезать перекос сложно. Я подумал, что интегрирую многооборотный горшок для решения этой проблемы. Все остальные Нельсона конструкции обычно включают многооборотные горшки, поэтому я не уверен, почему он выбрал именно эту часть, но я предполагаю, что цена … простая и просто.
Хотя многие пользователи diyaudio поддерживают преимущества одноточечной основанных на звуковых платах, и я могу относиться к их аргументам, поскольку радиолюбитель, я обычно смотрю на все как на РФ проект и каждую дорожку на печатной плате в качестве потенциальной антенны.я поэтому неравнодушен ко многим техникам, используемым в дизайне радиочастотного оборудования для устранения излучения или восприимчивости к внешние источники излучения. Один из таких приемов — использование Groundplane, чтобы уменьшить сопротивление земли. Наземные самолеты может также выполнять второстепенную роль в качестве щита, но в этом случае я не питал иллюзий, что здесь будет иметь какую-то ценность, особенно потому, что эта функция значительно страдает во-вторых, вы начинаете проделывать дыры в самолете, как требуется в сквозная конструкция.Тем не менее, моей целью было сделать так, чтобы самолет как можно и посмотрим, что получится . После всего, экспериментирование — это часть веселья.

Схема захвата

Я обнаружил, что программа захвата схем Diptrace полностью функциональна и проста в использовании. Основные инструменты рисования работали интуитивно, и мне никогда не приходилось спрашивать, почему и как что-то сработало … просто сработало, и это признак хорошего применения дизайн.

Новый менеджер библиотеки был мгновенно узнаваемым, и он позволил мне быстро выбрать компоненты из стандартных библиотеки или мои частные библиотеки, которые Diptrace вызывает «Пользовательские» библиотеки.Это также позволило мне легко копировать шаблоны или компоненты из стандартных библиотек в мои собственные библиотеки, поэтому я может сэкономить время, например, за счет повторного использования стандартного пакета посадочное место (TO92, TO220 и т. д.), но включаю мою собственную схему символ и 3D модель в деталь. В общем, это огромная победа для Diptrace и основная причина, по которой я решил купить лицензию для инструмента.

Строительные компоненты

Если требуемый компонент не входит в число имеющихся 90K или около того в стандартных библиотеках должен быть произведен нестандартный компонент.я собрал несколько компонентов и обнаружил, что в основном без проблем, но не без некоторых проблем.

Исходная печатная плата ACA предполагала, что пользователь будет паять провода прямо на доску, но я обнаружил, что это не особенно легко припаять провода большого сечения, которые действуют как эффективные радиатор, поэтому я решил использовать винтовой зажим Keystone.

Впервые я узнал о терминалах Keystone при строительстве доска для плавного пуска diyaudio и сразу увидела преимущества этих по проводам или даже традиционными лезвиями TE Faston.Лезвия Faston популярны, потому что они недорогие и простые, но их функция зависит от фрикционной посадки их сопрягаемых компонентов. К сожалению, в других проектах я обнаружил, что спаривание и отсоединение этих соединений создает чрезмерную нагрузку на печатную плату, особенно если лезвия расположены слишком далеко от конструктивные опоры (стойки) платы. Этот стресс может вызвать трещины в подложке печатной платы, снимите устройства для поверхностного монтажа плата и, что более опасно, компонент с коротким сквозным отверстием ведет к шасси.Удаление клеммы с неподвижным кольцом из Разъем Keystone, с другой стороны, требует только отверткой и не нагружает доску.

Терминал Keystone не входил в число стандартных библиотек, поэтому Мне пришлось создать для него специальный компонент. В большинстве случаев строительство пользовательские компоненты — это простой процесс, но Keystone разъем оказался немного сложнее. Устройство обычно имеет несколько выводов или выводов, каждый из которых выполняют определенную функцию, поэтому цель состоит в том, чтобы создать узор в редакторе паттернов с эквивалентным количеством пэдов (для деталь для поверхностного монтажа) или переходные отверстия (для детали со сквозным отверстием).Затем в В редакторе компонентов создается такое же количество выводов, каждый из который назначается конкретному пэду или переходному отверстию в паттерне. В Проблема с частью Keystone заключается в том, что, хотя для этого требовалось 6 переходных отверстий, все эти переходные отверстия должны были быть назначены на один и тот же вывод компонента (фактически, это единственный значок). Изначально для меня не было очевидно, как сделайте это, но некоторые исследования показали решение: в компоненте в диалоговом окне редактирования выводов нарисуйте линию крысы от булавки до сначала переходное, а затем дополнительные крысиные линии от этого переходного отверстия к смежное переходное отверстие, от этого переходного отверстия к следующему переходному отверстию и так далее, пока все переходные отверстия назначены.

Сначала я думал, что могу повторно использовать этот недавно созданный компонент для нескольких сигналов («IN», «+ 19V», «+ OUT» и «-OUT») и просто измените его название по мере необходимости. Я действительно пытался это и удалось интегрировать четыре экземпляра этих компонентов в схему только для того, чтобы обнаружить, как только я перешел в Редактор плат, чтобы полученное крысиное гнездо содержало соединения между этими явно противоречивыми сигналами. Это был результат схематической программы, назначающей все четыре из этих разъемов в ту же сеть.Это заставило меня создать отдельные компоненты, каждый с соответствующими именами. После того, как я заменил старые компоненты в схеме со специализированными версиями и обновил спроектируйте из схемы в редакторе плат фиктивные линии крысы исчез. Я до сих пор не понимаю, почему это не сработало так, как ожидалось но я все равно выполнил свою работу, и есть что сказать для специализации каждого компонента — обычно это делает создание спецификация немного проще.

Вот как мне удалось сопоставить один вывод компонента с несколько переходных отверстий в редакторе паттернов Diptrace.Дополнительные два переходные отверстия позволяют заменять на TE Connectivity Faston лезвия.

Одной из лучших особенностей Diptrace является поддержка импорт 3D-моделей в формате STEP. Я получил эту 3д модель прямо с веб-сайта Keystone и настроили смещение значения, чтобы расположить его относительно контактных площадок.

Мне было трудно выбрать правильные следы в моем многослойный компонент и изменение бокового меню дисплея настройка от Контраст от до Ток Исправлением послужил только .

Последняя проблема, с которой я столкнулся, была связана с шаблоном редактор. Он поддерживает концепцию рисования слоев, поэтому возможность манипулировать нарисованными трассами, просто выбрав (или слияние) слоев, как при обычном манипулировании изображениями программа, такая как Photoshop или GIMP. Проблема в том, где сходство заканчивается. Я все пытался выбрать один конкретный след на текущем выбранном слое, и это привело к выбору вместо этого проследите прямо под ним на нижнем слое.Заимствование мой опыт работы с вышеупомянутыми программами изображений, которые я пробовал искал функцию «скрыть слой», но так и не нашел. Diptrace служба поддержки предположила, что решением было щелкнуть один раз, чтобы выбрать верхняя трасса и дважды выбрать нижнюю трассу, но это не сработало для меня.

Я избавлю вас от тирады о том, как это полностью не интуитивно понятным и просто предлагаю, что я в конечном итоге решил проблема, выбрав View → Display Side → Current Только . Это эффективно скрыло все слои, кроме текущий выбранный слой и позволил мне выбрать следы, которые я нужный.Обратная сторона? Скрытые слои в слоях отображаются пустыми панели, и я случайно предположил, что пустой слой был результатом слияния предыдущего слоя и больше не нужен поэтому я удалил его. Вскоре я осознал проблему и был вынужден повторно выберите этот слой и воссоздайте все следы. Дох! Мой совет разработчикам: закрашивайте контент на скрытых слоях серым — не сделать содержимое пустым!

Самый раздражающий аспект построения шаблонов и компонентов в Diptrace есть необходимость постоянно переключаться вперед и назад между программами редактора компонентов и паттернов.Пока я могу оцените причины, по которым разработчики могут предпочесть сохранить эти приложения разделены (более простой пользовательский интерфейс, легче тестировать до выпуск и т. д.) они настолько тесно связаны функционально, что в моем мнение их следует объединить. Я надеюсь, что Новарм объединит эти приложения в будущем выпуске.

Прямая и обратная аннотации

Для тех, кто не знаком с терминами:

Прямая аннотация — это процесс отправки изменения схемы в соответствующую программу компоновки печатной платы.

Назад Аннотация — это процесс отправки изменений внесен в схему в программе компоновки печатной платы обратно в схематический.

Для этого проекта я не использовал и не тестировал обратную аннотацию, хотя Diptrace явно поддерживает это. Однако я сделал много вносит изменения в схему и позже отправляет эти обновления на плату редактор с легкостью. Есть несколько способов сделать это, но Чаще всего я использовал следующую процедуру:

Откройте редактор схем и связанную схему. (.sch) файл
Внесите необходимые изменения в схему. (например, добавить / удалить / изменить тип компонента)
Сохраните обновленную схему, либо перезаписав существующий файл или (возможно, более разумно) добавление версии в имя файла
Откройте редактор плат, а затем связанный макет (.dip) файл
Выберите пункт меню: Файл → Обновить дизайн из Схема → Родственная схема

Если бы я заблокировал какие-либо компоненты, приложение спросило бы, могу ли я хотел обновить заблокированные компоненты.Каждый раз, когда я выбирал «Да» без каких-либо эффектов … вероятно, потому что я не делал никаких изменения заблокированных компонентов. Я не уверен, каков результат было бы иначе.

DRC

Одна из функций, ожидаемых от всех печатных плат профессионального уровня Инструменты макета — Проверка правил проектирования или DRC. Diptrace добавил это функция относительно недавно, и хотя она пригодилась, когда я готовил плату к производству, я заметил несколько вопросы.

Во-первых, окно результатов DRC не изменяемый размер, и его содержимое не может быть выбрано, поэтому они не может быть скопирован в буфер обмена для передачи в другое место.В факт, когда я пытался получить помощь по связанному с этим вопросу, мне пришлось прибегнуть к размещать скриншоты крошечного окна, а не просто текстовый список ошибок. Я не понимаю, почему любой разработчик исправит размер окна, содержащего данные переменной длины. Это нужно изменить как можно скорее.

Во-вторых, хотя можно дважды щелкнуть ошибку в окно результатов, чтобы увеличить масштаб ошибки в главном представлении (то, что Diptrace называет «локализацией» ошибки) обратное не правда.То есть, если есть много ошибок DRC в определенная область, изображенная в главном окне красным круги, невозможно навести курсор, щелкнуть или иным образом выбрать конкретный круг, чтобы получить ошибку, связанную с этим круг. Я понимаю, что это может показаться незначительным, но иногда проще исправить 100 ошибок, исправив что-то вы знаете, как исправить в первую очередь, вместо того, чтобы идти по, казалось бы, бесконечный список (который, конечно, не может быть показан без прокрутки из-за фиксированного размера окна)

Когда печатная плата пошла в производство, я все еще не мог решить многие ошибки DRC, возникшие в результате построения моего пользовательский шаблон компонента Keystone.DRC отображается, вероятно, 20 ошибок на шаблон (всего 80, так как я использовал четыре из них компоненты в конструкции), большинство из которых указано отрицательное значения зазора (например, «Pad NetPort1: 1 — Форма (Зазор = -2,65 мм; Правило = 0,254 мм «). Эта ошибка не имела смысла мне, поэтому я отправил вопрос на форуме Diptrace, но на момент написания статьи не получил ответа от разработчики. Я не увидел явных проблем с дизайном, поэтому я проигнорировал ошибки и все равно отправил доску.

Несмотря на эти проблемы, функция DRC пригодилась, по крайней мере, однажды.Я случайно расположил шелкографию так, чтобы она частично накрыл колодку. Если бы это пошло на производство (а не отмечен в процессе проверки конструкции изготовителем) это могло немного усложнить пайку. Что еще можно Я говорю — правила DRC (без слов), но реализация Diptrace могла используйте несколько настроек.

Обновление : Новарм в конечном итоге ответил на вопрос на форуме — пять недель спустя, заметьте. Они сказали избегать эти ошибки я должен рисовать только переходные отверстия в редакторе паттернов и в редакторе плат нарисуйте следы или заливку, соединяющую их.Это менее чем идеально, так как это означает необходимость делать это для каждого экземпляр детали в дизайне. Поэтому я считаю это обходной путь, а не правильное исправление.

Паяльная маска

Стоит отметить, что в отличие от более сложных (и дорогие) такие приложения, как Altium, Diptrace 2.4 не отображают паяльную маску в редакторе плат или в 3D-виде, поэтому ее сложнее сразу посмотреть, будет ли на готовой плате паяльная маска во всех нужных местах.

Например, шаблон для разъема Keystone содержит как переходные отверстия, так и дорожки, и хотя я знал, что хочу, чтобы паяльная маска была нанесенный на следы, я сначала не понимал, как убедитесь, что это произойдет. Я перейду к делу и расскажу, как это работает:

Слой паяльной маски сообщает производителю, где НЕ нанести паяльную маску. Следовательно, если на слой паяльной маски, паяльная маска НЕ будет применяться и пайка будет возможна в этом месте при условии, что Конечно, медь обнажается в той же области.
Diptrace по умолчанию включает переходные отверстия и контактные площадки на слой паяльной маски. Он не включает следов, что объясняет почему все следы на плате, в том числе следы в узор по умолчанию покрыт паяльной маской. Этот параметр настраивается через диалог экспорта Gerber.
Если целью является устранение паяльной маски на определенном области необходимо нарисовать линию или многоугольник на соответствующем слой паяльной маски. Что подходит? Если эта область специфическая к части (это означает, что это следует повторять для каждого использования часть на доске), то рисунок должен происходить сверху или нижний слой паяльной маски шаблона в редакторе Pattern.Если целью является устранение паяльной маски в одной или нескольких областях на печатная плата (то есть независимая от частей), затем линия или многоугольник должен быть нарисован на верхнем или нижнем слое паяльной маски в редактор плат.

Верхний слой платы ACA, показывающий контур платы. (фиолетовый прямоугольник) и соответствующие размеры. Монтаж отверстия немного шире оригинальной печатной платы, чтобы установите разъемы Keystone.

Я рискнул и встроил медную заливку в нижний слой, который служит заземляющим слоем. Обратите внимание на Разъем Keystone слева внизу привязан к заливке через терморезисторы с 4 спицами под углом 90 градусов, чтобы облегчить припой.

Diptrace имеет встроенные возможности экспорта и предварительного просмотра Gerber здесь показан режим. В правом боковом окне я просматриваю Верхний слой паяльной маски.Обратите внимание, как следы на Контактные площадки трапецеидального искажения не видны. Это означает, что они будут покрыт паяльной маской.

Большую часть этого я узнал, читая сообщение на форуме, связанное с создание термопрокладок для устройства поверхностного монтажа. В этом если пользователь нарисовал многоугольник нужных размеров на верхний слой паяльной маски в редакторе паттернов и обнаружил, что это работает как рекламируется — термопрокладку оставили голой, чтобы она склеивала к нижней стороне устройства во время процесса оплавления.

Кстати, отверстия для крепления этой платы были созданы как статические переходные отверстия, а не стандартные монтажные отверстия, потому что переходные отверстия помогают обеспечить дополнительную поддержку подложке из стекловолокна. Однако Diptrace по умолчанию закрывала их паяльной маской, потому что они не были подключены ни к какой сети. Этот параметр можно изменить при генерации герберов.

Создание герберов

Выбор File → Export → Gerber … предоставляет средства для просмотра каждого уровня дизайна и сохранения каждого слой в отдельные файлы, необходимые для изготовление.

После нескольких дней или недель работы с доской в красивом в визуализированной среде САПР легко расслабиться и полагают, что Герберы приведут к доске, идентичной той изображено в редакторе. Однако, как я уже указывал, Diptrace не отображает паяльную маску в редакторе плат или в 3D-виде должным образом поэтому очень важно изучить каждый уровень дизайна, используя Функция предварительного просмотра в диалоговом окне экспорта Gerber, чтобы убедиться, что плата будут изготовлены должным образом.Только когда я это сделал, кстати, что я точно понял, как Diptrace генерирует слой паяльной маски.

Плата ACA представляет собой простую двухслойную конструкцию (медь сверху и снизу, без внутренних слоев), поэтому я указал генерацию следующие слои:

Внешний вид платы (включая размеры)
Верх шелк (шелкография)
Верхняя маска (паяльная маска)
Верхний слой (сигнал)
Нижний слой (сигнал)
Нижняя маска (паяльная маска)
Drill File (определяет размер и расположение отверстий, которые будут просверлен)

У меня не было компонентов на нижней части платы, поэтому нет условные обозначения или другие надписи на нижней части доски в этом отношении, поэтому мне не нужно было включать нижний шелк слой.

Затем я завернул эти файлы в zip-архив и загрузил их в мой производитель.

Выбор производителя

Я подумывал отправить дизайн в Advanced Circuits, компанию, которая у меня есть. некоторый опыт работы под названием TTM и несколько других, но я закончил отправка дизайна в ОшПарк по нескольким причинам:

Панелирование не требуется (что означает: меньше подставок, если это оказался фальшивкой)
Разумный минимальный заказ (3 шт., Дополнительные платы доступно в количестве, кратном 3)
ENIG финиш.Паять труднее, чем иммерсионное серебро, но менее подвержен потускнению
Пурпурная паяльная маска: Не моя чашка чая, но не такая же старая скучная зелень либо
Классный веб-сайт, который отображает дизайн платы, чтобы ее можно было просмотрено перед заказом
Доски разделены (нет необходимости придумывать оценку V или стратегия отрывной вкладки)
Сделано в США (не только подставная компания США, которая отправляет все прямо из Китая)
Стоимость: 45 $

Однако у Ошпарка было несколько недостатков:

Срок выполнения: (10-12 дней).Это связано с их необходимостью заполнить вывести панель с другими проектами, прежде чем она будет отправлена в изготовление.
Нет 2 унц. Медный вариант: сильноточные приложения, такие как аудио усилители выигрывают от более тяжелых медных проводов, но я закончил с учетом этого путем пересчета ширины дорожек для сильноточные секции и обеспечение их достаточного широкий.

Обе эти проблемы были более чем компенсированы положительными результатами. и поэтому у меня не было никаких оговорок в то время, когда я разместил свой заказ.За чего стоит, панель, на которую были назначены мои печатные платы, была отправлено на производство через три дня после того, как я разместил заказ и готовые доски были отправлены мне из Орегона восемь дней спустя, так что их оценка была точной.

ОшПарк визуализация верхнего слоя печатной платы ACA V1b V1

ОшПарк визуализация нижнего слоя печатной платы ACA V1b V1

Три доски доставлены из ОшПарка примерно за две недели (в пурпурная пузырчатая пленка тоже!)

Отсутствие критической функции в Diptrace: поддержка высокой скорости

Я купил Diptrace в первую очередь, чтобы получить опыт в изготовление аналоговых и относительно низкоскоростных цифровых конструкций, и в этом смысле он доставлен, и я рад, что потратил деньги по стандартной лицензии (4 сигнальных слоя, 1000 контактов).

Проблема почти в каждом цифровом дизайне, из которого я планировал в этот момент потребуется USB, Ethernet или другой высокоскоростной транспорты. Эти функции используют дифференциальные пары, требующие Следы на печатной плате, соответствующие нескольким требованиям, в том числе совпадающие длина, ширина, сопротивление и зазор до других трасс. Как я вижу Самым большим недостатком Diptrace 2.4 является его полная отсутствие поддержки маршрутизации дифференциальных пар и высокой скорости макет в целом. Чтобы оставаться актуальным в современную эпоху, он должен включить эти функции.

Положительным моментом является то, что Novarm разместила на своих форумах в последнем половину 2014 г., что они признали спрос со стороны покупателей на эти функции, до такой степени, что они отложили некоторые работы, которые у них были ранее планировалось начать работу по поддержке высокой скорости. Они обещанные базовые высокоскоростные функции в следующем выпуске » конец года », но, как говорится в старом анекдоте,« в каком году? »остался 2014 год. мы без особого шепота от Новарма. Будем надеяться, что они доставить до конца 2015 года.

Заключение

Diptrace, вероятно, лучший схемотехнический захват и макет печатной платы программа доступна за деньги. Его непрерывно развивались и его разработчики всегда прислушивались к своим клиентам. У них также самая удобная для клиентов политика лицензирования в промышленность. Крупные игроки (я смотрю на вас, Altium) могли взять несколько уроков от Новарм. Проще говоря:

Программное обеспечение лицензионное по количеству контактов и сигналу слоев, а не физического размера платы.Земля и мощность самолеты не ограничены.
Обновление типа лицензии стоит только разницы в цена между двумя лицензиями. Переход от Lite (145 долларов США) к Стандарт (345 долларов)? Вы на крючке всего за 200 долларов, не то чтобы плюс какая-то дурацкая «плата за обновление» в размере 50% или прочая ерунда игроки берут с вас плату за привилегию дать им больше ваши кровно заработанные деньги.
Все второстепенные выпуски в основной ветке (2.3, 2.4 и т. Д.) свободны. Обновление до следующего основного выпуска (2.х → 3,0) стоит 50% от первоначальной лицензионной платы, поэтому, если, например, Diptrace обеспечивает поддержку высокой скорости в версии 3.0, мне придется заплатить 172 доллара (и сдача). Это справедливо, потому что он вознаграждает только Novarm. если они создают функции, для которых пользователи готовы Обновить.

Diptrace, однако, не лишен проблем:

Вышеупомянутое отсутствие возможности высокоскоростной компоновки серьезное ограничение. Высокая скорость верстки уже не строго сфера профессионалов, занимающихся бизнесом изготовление печатных плат.Даже любителям хобби нужен средства размещения высокоскоростных транспортных средств.
Я обнаружил, что служба технической поддержки медленно реагирует, и обнаружил, что форум не заменит должным образом обученный инженер поддержки. Отсутствие билетной системы также расстраивает и может частично объяснить, почему запросы на поддержку ответил медленно или не ответил вообще. Я понимаю, что это может быть простой вопрос «вы получаете то, за что платите». Для записи, я бы заплатил немного больше, чтобы получить лучшую поддержку, особенно если поддержка сотрудники были в нескольких часовых поясах от меня.
Выпуски происходят случайно и относительно нечасто (2.3 → 2.4 потребовалось почти два года). Также нет эффективное общение о текущем и будущем выпуске циклов, поэтому мне остается только гадать, когда будет доступны, например.

Я планировал купить копию Altium, чтобы справиться с моей высокой требуется скорость макета, и я все еще могу это сделать, но если Новарм сможет в ближайшее время доставить 80% -ное решение (поддержка дифференциальной пары и связанные функции DRC с последующей маршрутизацией push-shove) I может сэкономить тысячи и выполнить свою работу за Diptrace.

Профессиональное изготовление печатных плат для всех

Группа инженеров по обучению

Группа квалифицированных инженеров, делящихся знаниями со всем миром

Группа инженеров по обучению — ведущая команда в индустрии микроконтроллеров с более чем 13 лет опыта в Обучение и выполнение практических проектов.

Мы стремимся использовать весь наш практический опыт на этих курсах. Вместо поверхностных знаний — мы углубляемся в тему и даем вам точный — пошаговый план того, как приручить простые, а также сложные темы в легких и легко усваиваемых небольших видеороликах.

Эти реальные знания позволяют легко усваивать знания, и вы можете сразу же применять их в своей жизни и проектах.

Группа инженеров по обучению занимается программированием и микроконтроллерами с 2007 года . Мы участвовали во многих проектах. За эти годы мы получили хорошее представление о потребностях студентов и преподавателей. Мы стремимся делиться с вами всеми нашими коллективными знаниями. По состоянию на 2018 год мы уже обучили более 250 тыс. Студентов, из них .

В настоящее время у нас более 100+ курсов по Удеми

Педагог и автор «Образовательной инженерии».

Ашраф — педагог, инженер мехатроники, любитель электроники и программирования, производитель . Он создает онлайн-видеокурсы на канале EduEng на YouTube (более 4 миллионов просмотров, более 20 тысяч подписчиков) и автор четырех книг о микроконтроллерах.

В качестве главного инженера по вопросам образования с 2007 года в компании Educational Engineering Team, которую он основал, миссия Ашрафа заключается в изучении новых тенденций и технологий, помощи в обучении и улучшении мира.

Педагогическая инженерия предлагает образовательные курсы и учебные курсы, статьи, уроки и онлайн-поддержку для любителей электроники, любителей программирования, любителей микроконтроллеров, студентов STEM и учителей STEM.

Эта команда также работает в качестве инженеров-фрилансеров, помогая многим студентам в их дипломных проектах, а также предоставляет рекомендации и консультации для многих студентов на протяжении многих лет, чтобы помочь им начать свою карьеру.

Основной навык Ашрафа заключается в пошаговом объяснении сложных понятий, которые легко понять, используя видео и текст.Обладая более чем 11-летним опытом преподавания в высших учебных заведениях, Ашраф разработал простой, но всеобъемлющий и информативный стиль обучения, который ценят студенты со всего мира.

Его страсть к микроконтроллерам и программированию и, в частности, к миру Arduino, микроконтроллеров PIC, Rasberry Pi руководил своим личным развитием и своей работой через образовательную инженерию.

Онлайн-курсы Ashraf помогли более 250 000 человек со всего мира стать лучше и сделать отличную карьеру в отрасли.

Группа инженеров по обучению предлагает курс по

Проектирование схем, моделирование и изготовление печатных плат

Arduino, микроконтроллер PIC и Raspberry Pi

Программирование на C, Python и других языках программирования

Промышленное программирование и автоматизация ПЛК

3D-дизайн и моделирование

ESP и IoT World

Для получения дополнительной информации воспользуйтесь ссылками на странице профиля, чтобы следить за разработками группы инженеров по обучению и последними инновациями Ashraf.

INTUITIVE партнеры со школами округа Мэдисон, чтобы предложить инженерные курсы для старшеклассников

ХАНТСВИЛЛ, AL — Апрель 2017 г. — Корпорация Intuitive Research and Technology Corporation ( INTUITIVE ) рада объявить о своем партнерстве со школьной системой округа Мэдисон . Благодаря этому партнерству инженеры INTUITIVE будут работать вместе с преподавателями над разработкой и внедрением учебной программы, ориентированной на дисциплины электротехники и машиностроения.Первоначально курсы будут предлагаться учащимся старших классов средней школы округа Мэдисон, но в настоящее время разрабатываются планы по распространению программы на другие местные школы. Занятия начнутся в августе, и студенты будут встречаться каждый день по 85 минут. Курс по электротехнике, который фокусируется на проектировании печатных плат (PCB Design), продлится 9 недель. Затем та же группа студентов перейдет на 9-недельный курс «Механическое проектирование», где они изучат основные процессы и инструменты, используемые инженерами-механиками.Студенты, а также сотрудников INTUITIVE с нетерпением ждут увлекательного учебного года в августе.

В рамках партнерства INTUITIVE проведет семинары / тренинги для учителей средней школы округа Мэдисон, которые будут проводить инженерные курсы. Семинары будут проводиться в штаб-квартире INTUITIVE в течение лета. Помимо обучения учителей, инженеры INTUITIVE будут оказывать наставничество студентам в ходе курсов.Аппаратное и программное обеспечение, необходимое для курсов, будет предоставлено INTUITIVE . Сюда входят компьютеры, инструменты и подписки на программное обеспечение.

ИНТУИТИВНО Президент Гарольд Брюэр заявил: «Мы очень рады работать с местными школами, чтобы заинтересовать молодых людей инженерными и естественными науками. Как ведущая инжиниринговая компания, наша корпоративная обязанность — помочь нашему местному сообществу, и что может быть лучше, чем предоставить студентам ресурсы, необходимые для достижения успеха в учебе и профессиональной деятельности.Мы надеемся, что эти курсы дадут студентам представление о том, что на самом деле включает в себя инженерная карьера, и что студенты будут вдохновлены на карьеру в области STEM ».

Суперинтендант школ округа Мэдисон Мэтт Мэсси поблагодарил INTUITIVE за партнерство. «Именно такое партнерство делает INTUITIVE таким инновационным лидером. Наши студенты познакомятся с новыми идеями и новыми технологиями. Это партнерство с INTUITIVE может дать нашим студентам фору в продолжении возможностей получения образования в области STEM и успешной карьеры в области STEM.Мы очень признательны INTUITIVE за то, что они инвестируют в наших студентов и учителей сегодня, чтобы добиться лучшего будущего ».

О КУРСАХ: Курс «Электротехника» будет посвящен проектированию печатных плат (PCB). В этом курсе студенты изучат все основные аспекты проектирования печатных плат и узнают, как создавать печатные платы в пакете проектирования Diptrace, начиная с начальных этапов проектирования и заканчивая окончательным экспортом производственных файлов.Этот курс будет состоять из нескольких основных частей, каждая из которых представляет собой программный модуль DipTrace, соответствующий определенному этапу проектирования печатной платы. Студенты должны будут выполнить одно или несколько практических заданий (уроков), чтобы обеспечить полное понимание описанных процессов и функций. Каждый урок связан с теоретическими разделами, а некоторые могут рассматриваться как практические занятия сами по себе. Курс Машиностроение проведет студентов по основным процессам проектирования, используемым инженерами-механиками в профессиональной среде проектирования.Студенты поймут основные принципы правильной стратегии составления чертежей, создания макета прототипа и навыков трехмерного моделирования в программе SolidWorks Design Software. По мере прохождения курса студенты приобретут знания в различных стратегиях моделирования, таких как вырезы / выдавливания, скругления и фаски, определение элементов в контексте эскиза, проектирование листового металла и расширенное создание сборок.

ИНТУИТИВНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КОРПОРАЦИЯ: Intuitive Research and Technology ( INTUITIVE ^® ) — это аэрокосмическая инженерная и аналитическая компания со штаб-квартирой в Хантсвилле, штат Алабама, которая обеспечивает производственную поддержку, системное проектирование, программную поддержку, разработку продуктов и быстрое прототипирование , а также управление технологиями Министерству обороны, государственным учреждениям и коммерческим компаниям.В нашем подходе новейшие технологии сочетаются с инженерными знаниями, аналитическими навыками и четким управленческим надзором. Мы с гордостью предоставляем управленческие и технические решения на всех этапах жизненного цикла систем, от проектирования до производства и эксплуатации.

Для получения дополнительной информации:

Донна Медоуз
(256) 922-9300 доб. 1120
[email protected]
www.irtc-hq.com

###

Хорошее, плохое и уродливое — Программное обеспечение для схем и печатных плат — gerrysweeney.com

Недавно я использовал Diptrace для схематического захвата и только что достиг предела в 300 контактов, поэтому я рассматриваю свои варианты, включая альтернативные пакеты. Почему я ищу варианты? Прочитав многочисленные форумы и обзоры, основываясь на опыте других людей, может показаться, что Diptrace является улучшением по сравнению с Eagle и другими решениями низкого уровня, я пробовал Eagle в прошлом, и мне придется согласиться, но на самом деле Diptrace далек от совершенства. это так плохо в некоторых областях, что я теперь думаю о том, чтобы потратить время на оценку других приложений.Возможно, мир EDA / CAD имеет более низкие ожидания, чем я, но даже Diptrace, который кажется более интуитивным из всех, пользовательский интерфейс и, в частности, удобство использования действительно отстой, он мог бы быть Оооооооооо намного лучше.

Прежде всего, поддержка Mac OSX. Они утверждают, что он работает в Windows и OSX, и это правда. Но на OSX фактически работает версия программного обеспечения для Windows под эмулятором Windows под названием WINE. Хуже того, WINE работает под управлением Quarts X11, который представляет собой еще один уровень абстракции, прежде чем он попадет на фактический экран.Поверьте мне, эта штука паршивая, на самом деле настолько плохая, что я хочу использовать ее в Windows, а это отрывает меня от моего любимого MAC. Интеграция с Mac не существует, файлы и структуры папок состоят из десяти папок, поскольку эмулятор WINE создает структуру папок, подобную Windows. Новраму должно быть стыдно за свои заявления о поддержке OSX, это действительно ужасно. Программное обеспечение также случайным образом зависает, что приводит к потере работы, пользовательский интерфейс медленный и громоздкий, а сочетания клавиш иногда перестают работать, поэтому вы ограничены контекстными меню правой кнопкой мыши для вырезания / копирования / вставки и удаления, пока они волшебным образом не возвращаются время от времени время.Поэтому, если вы собираетесь использовать Diptrace, используйте его в Windows, а не на MAC. Если у вас Mac, установите виртуальный ящик Oracle, запустите копию Windows 7 и используйте ее как собственное приложение для Windows (я собираюсь дать DipTrace еще одну попытку под Windows, чтобы посмотреть, как я справлюсь).

Что касается зависания, они фактически добавили пункт меню под названием «Восстановить схему», который в основном возвращает ваши последние изменения. Они добавили это в какой-то момент, я полагаю, чтобы справиться с тем фактом, что программное обеспечение глючит и может вылетать / зависать.Было бы лучше улучшить программу, чтобы никогда не потребовалась возможность «восстанавливать» что-либо…

Теперь об особенностях программного обеспечения. Я должен сказать, что мне не очень нравится программное обеспечение САПР, у всех, кажется, есть «свой собственный способ» работы, по-видимому, большая часть этого — пережиток Autocad, который был создан до того, как мышь стала даже обычным явлением, поэтому много странных сочетаний клавиш и т. д. DT в основном странно реагирует на мышь, поэтому, хотя люди, кажется, думают, что это интуитивно понятно, я могу только представить, что другие пакеты действительно плохие.Если вы привыкли использовать пользовательский интерфейс Windows или Mac и у вас не было опыта работы с САПР, то DT будет казаться чуждым, и ему придется долго учиться, чтобы вы его преодолели. Я использовал его (схематический снимок) для создания проекта, и он действительно работает, когда вы понимаете его странности. Как программист, я знаю, как легко было бы значительно улучшить юзабилити с небольшими усилиями, что еще больше разочаровывает — я впервые столкнулся с DT около четырех лет назад, и я должен сказать, что с тех пор он практически не продвинулся, и это еще больше расстраивает.Отсутствие прогресса в разработке и плохое удобство использования мало что говорят о Novram.

Вот мои 10 конкретных багбиров…

1. Нет контроля над тем, какие элементы компонентов отображаются или печатаются. Например, на экране я вижу имена контактов (B, CE) для элемента Discrete / NPN или A / B для элемента RES, я не хочу их видеть, но я не могу их выключить, не включив от номеров контактов для частей IC, которые я действительно хочу видеть. Любой инженер-электронщик знает, какой вывод является эмиттером транзистора, отображать E просто нелепо.Управление этим должно быть собственно частью, а не глобальным свойством представления, хотя вы тоже можете этого захотеть.

2. Сетевые порты появляются в спецификации, я должен вручную удалить их из спецификации после экспорта в файл, казалось бы, нет никакого способа контролировать это. Казалось бы, NetPorts — это просто еще один компонент с 1 контактом, поэтому это происходит, возможно, простой атрибут в свойстве компонента под названием «Исключить из спецификации» может помочь.

3. Соединители листов тупые. Поместите один, и по умолчанию он размещает шину, попробуйте разместить провод, и это вроде работает, но провод не совмещен правильно.Странное поведение… .Поэтому не используйте «Соединители листов» для соединения ваших схем между листами, вместо этого используйте NetPorts — на самом деле очевидно — НЕЛЬЗЯ!

4. Селекторы библиотек на панели инструментов немного странные, названия неаккуратные, просто отсутствие внимания к деталям. Зачем вызывать то, что будет отображаться в пользовательском интерфейсе Con_Sch, именно такое имя вы ожидаете увидеть в коде, а не пользователю. После того, как вы выберете библиотеку, вы получите компоненты вниз с левой стороны для выбора — прокрутите вверх и вниз, чтобы выбрать элементы (как вы это делаете, когда вы ориентируетесь по библиотекам), и вы получите его, чтобы повесить все программа.Щелчок по элементу переводит вас в режим места, что означает, что вам нужно нажать escape, если вы просто просматривали. Щелчок правой кнопкой мыши также отменяет его, но вы также получаете контекстное меню при щелчке правой кнопкой мыши. Небольшой выпадающий список на панели библиотеки опускает полосу прокрутки, чтобы вы могли прокручивать кнопки библиотеки — это компенсирует плохой дизайн пользовательского интерфейса, что делает его еще более необычным. Программное обеспечение могло бы работать с приличным браузером библиотеки и некоторой лучшей организацией для реальных библиотек. Пытаться управлять частями, копировать между библиотеками и т. Д. — все это очень сбивает с толку и противоречит интуиции.

5. Создайте несколько листов, что прекрасно, но затем вы захотите изменить порядок листов, чтобы более логично представить ход вашего проекта. Круто, ты просто не можешь этого сделать — по крайней мере, я пока не нашел способа.

6. Было бы неплохо нажать кнопку «Сохранить все»… вместо того, чтобы переходить к каждому листу и сохранять его отдельно.

7. Существует потребность в улучшении схематических аннотаций. Однострочного текста действительно недостаточно. В идеале подойдут многострочные коробки с наклейками.

8. При рисовании схемы с большой ИС вам необходимо иметь возможность реорганизовать контакты на компоненте в соответствии со схемой, которую вы рисуете — нет возможности сделать это, кроме создания собственной библиотеки, скопируйте деталь. в него и реорганизуйте его для вашей конкретной схемы…. мусор….

9. Слышали когда-нибудь о плавном рисовании с использованием сглаживания? Нет! — также как и Novram — вы можете утверждать, что в этом нет необходимости, но я бы сказал, что если вы собираетесь смотреть на вещь часами напролет, вы хотите, чтобы она была легкой / мягкой для глаз — вы можете возразить, что это замедлит работу — все верно, но хотелось бы, чтобы мое творение выглядело лучше.

10. Наведите указатель мыши на соединение и увидите выделение цепи — хорошо — а как насчет листов? Ничего не происходит, оставляя вас вручную проверять имена цепей, чтобы убедиться, что ваша схема целостна на всех листах. Я думал, что компьютеры предназначены для того, чтобы делать меньше работы — не больше (Microsoft, обратите внимание и на этот момент)

В общем, он работает, и все в порядке, я полагаю, но после серьезного использования у меня остается непреодолимое желание найти альтернативу — почему так, у меня нет того же чувства после использования моей программы электронной почты или моего слова процессор.Все профессионалы, похоже, отдают предпочтение разработчикам Altium http://www.altium.com/, но я не могу заставить себя потратить более 3000 долларов на программное обеспечение, которое действительно является излишним для моего ограниченного использования … Я бы с удовольствием его оценил. день, хотя — не уверен, что Altium захочет, чтобы я

фунтов стерлингов

Я собираюсь попробовать AutoTRAX DEX, вы можете найти его здесь http://kov.com/. Я купил это около четырех лет назад, и, боже мой, это была самая ужасная и глючная программа, которую я когда-либо мог представить. Это было достаточно дешево, чтобы я не потерял сон из-за этого, когда я просто записал его на свой счет и удалил его.Автор защищался, и было довольно ясно, что проблемы не будут решаться, и еще более ясно было с очень регулярными, иногда ежедневными выпусками, что не было абсолютно никакого контроля качества, одно новое исправление, другие сломанные и т. Д., Я дал через пару недель. В то время, когда его разработчик был сосредоточен на следующем поколении, написанном на .NET, и на полностью новом дизайне, сейчас он готовился 4 года, и я недавно попробовал его еще раз. После 20-минутной игры я заплатил 49 долларов и продлил лицензию, которая у меня уже была.

Я оценю AutoTRAX и напишу подробный обзор того, что найду. С первого взгляда я могу сказать, что много внимания уделяется деталям, когда дело доходит до внешнего вида, схемы выглядят действительно красиво, они хорошо печатаются, а библиотеки компонентов кажутся достаточно всеобъемлющими. Если он будет работать хорошо, я думаю, он мог бы стать хорошим соперником для Diptrace, он намного дешевле, 99 долларов за неограниченное количество выводов, слоев и т. Д., Имеет 3D-рендеринг и так далее….

Этот контент опубликован под лицензией Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Непортированная лицензия.

Как создать свою собственную плату микроконтроллера STM32

В этом пошаговом руководстве вы узнаете, как создать свою собственную плату микроконтроллера на основе популярного микроконтроллера STM32 от ST Microelectronics.

Опубликовано 15 мая 2020 г. Джон Тил

Я разделю весь процесс проектирования на три основных этапа:

ШАГ 1 — Проектирование системы
ШАГ 2 — Проектирование схем
ШАГ 3 — Проектирование компоновки печатной платы

Шаг 1 — Система / Эскизный проект

При разработке новой схемы первым шагом является проектирование системы высокого уровня (которое я также называю предварительным проектом).Прежде чем вдаваться в подробности проектирования полной принципиальной схемы, всегда лучше сначала сосредоточиться на общей картине всей системы.

Проектирование системы состоит в основном из двух этапов: создание блок-схемы и выбор всех критических компонентов (микрочипов, датчиков, дисплеев и т. Д.). Системный дизайн рассматривает каждую функцию как черный ящик

В инженерии черный ящик — это объект, который можно рассматривать с точки зрения его входов и выходов, но без какого-либо знания его внутренней работы.При проектировании системного уровня основное внимание уделяется взаимодействию и функциональности более высокого уровня.

Для более глубокого обучения ознакомьтесь с моим курсом проектирования печатных плат, который включает более 3 часов видео, в котором я проектирую более сложную плату STM32.

Блок-схема

Ниже приведена блок-схема, с которой мы будем работать в этой серии руководств. Как я уже упоминал, в этом первом руководстве мы сосредоточимся только на самом микроконтроллере. В будущих уроках мы расширим дизайн, чтобы включить все функции, показанные на этой блок-схеме.

Блок-схема должна включать блок для каждой основной функции, взаимосвязи между различными блоками, заданные протоколы связи и любые известные уровни напряжения (входное напряжение питания, напряжение батареи и т. Д.).

Позже, когда все компоненты были выбраны и требуемые напряжения питания известны, я хотел бы добавить напряжения питания к блок-схеме. Включая напряжение питания для каждого функционального блока, он позволяет легко определить все напряжения питания, которые вам понадобятся, а также любые переключатели уровня.

В большинстве случаев, когда два электронных компонента обмениваются данными, им необходимо использовать одно и то же напряжение питания. Если они питаются от разных напряжений, вам обычно потребуется добавить переключатель уровня.

Блок-схема системного уровня. Блоки желтого цвета включены в это начальное руководство.

Теперь, когда у нас есть блок-схема, мы можем лучше понять необходимые требования к микроконтроллеру. Пока вы не наметили все, что будет подключаться к микроконтроллеру, невозможно выбрать подходящий микроконтроллер.

Выбрать микроконтроллер

При выборе микроконтроллера (или любого другого электронного компонента) мне нравится использовать веб-сайт дистрибьютора электроники, такой как Newark.com. Это позволяет легко сравнивать различные варианты на основе различных спецификаций, цен и наличия. Это также простой способ быстрого доступа к таблице данных компонента.

Если вы регулярно читаете этот блог, то знаете, что я большой поклонник микроконтроллеров ARM Cortex-M. Микроконтроллеры Arm Cortex-M — самая популярная линейка микроконтроллеров, используемых в коммерческих электронных продуктах.Они используются в десятках миллиардов устройств.

Микроконтроллеры

от Microchip (включая Atmel) могут доминировать на рынке производителей, но Arm доминирует на рынке коммерческих продуктов.

Arm не производит чипы напрямую. Вместо этого они разрабатывают архитектуры процессоров, которые затем лицензируются и производятся другими производителями микросхем, включая ST, NXP, Microchip, Texas Instruments, Silicon Labs, Cypress и Nordic.

ARM Cortex-M — это 32-разрядная архитектура, которая является фантастическим выбором для более ресурсоемких задач по сравнению с тем, что доступно для более старых 8-разрядных микроконтроллеров, таких как ядра 8051, PIC и AVR.

Микроконтроллеры

Arm бывают разных уровней производительности, включая Cortex-M0, M0 +, M1, M3, M4 и M7. Некоторые версии доступны с блоком с плавающей запятой (FPU) и обозначены буквой F в номере модели, например Cortex-M4F.

Одним из самых больших преимуществ процессоров Arm Cortex-M является их низкая цена при требуемом уровне производительности. Фактически, даже если для вашего приложения достаточно 8-битного микроконтроллера, вы все равно должны рассмотреть 32-битный микроконтроллер Cortex-M.

Существуют микроконтроллеры Cortex-M по ценам, очень сопоставимым с некоторыми из старых 8-битных чипов. Основание вашего дизайна на 32-битном микроконтроллере дает вам больше возможностей для роста, если вы захотите добавить дополнительные функции в будущем.

STM32 от ST Microelectronics — моя любимая линейка микроконтроллеров ARM Cortex-M.

Хотя многие производители микросхем предлагают микроконтроллеры Cortex-M, мне больше всего нравится серия STM32 от ST Microelectronics.Линия микроконтроллеров STM32 довольно обширна и предлагает практически любые функции и уровень производительности, которые вам когда-либо понадобятся. Линия STM32 может быть разбита на несколько подсерий, как показано в Таблице 1 ниже.

Серия STM32 Cortex-Mx Макс. Частота (МГц) Производительность (DMIPS)

F0 M0 48 38

F1 M3 72 61

F3 M4 72 90

F2 M3 120 150

F4 M4 180 225

F7 M7 216 462

H7 M7 400 856

L0 M0 32 26

L1 M3 32 33

L4 M4 80 100

L4 + M4 120 150

Таблица 1: Сравнение различных вариантов микроконтроллера STM32

Подсерия STM32F — это их стандартная линейка микроконтроллеров (в отличие от подсерии STM32L, которая специально ориентирована на более низкое энергопотребление).STM32F0 имеет самую низкую цену, но также и самую низкую производительность. На шаг впереди идут подсерии F1, за которыми следуют F3, F2, F4, F7 и, наконец, H7.

Для этого урока я выбрал STM32F042K6T7, который поставляется в 32-выводном корпусе с выводами LQFP. Я выбрал свинцовый пакет в первую очередь потому, что он упрощает процесс отладки, потому что у вас есть легкий доступ к контактам микроконтроллера. В то время как в безвыводном корпусе, таком как QFN, контакты спрятаны под корпусом, что делает доступ невозможным без контрольных точек.

Пакет с выводами также позволяет легко заменить микроконтроллер в случае его повреждения. Наконец, безвыводные корпуса стоят дороже, чтобы припаять их к печатной плате, поэтому они увеличивают затраты на изготовление прототипов и их производство.

Я выбрал STM32F042, потому что он предлагает умеренную производительность, хорошее количество контактов GPIO и различные последовательные протоколы, включая UART, I2C, SPI и USB. Это микроконтроллер STM32 довольно начального уровня, всего с 32 контактами, но с большим набором функций.Более продвинутые версии поставляются с 216 контактами, что было бы довольно сложно для вводного руководства.

В этом первом видео мы не будем использовать большинство из этих функций, но мы воспользуемся ими в следующих видеороликах этой серии.

Шаг 2 — Схема проектирования

Принципиальная электрическая схема для этого первого руководства, показывающая микроконтроллер STM32, линейный регулятор, разъем USB и разъем для программирования.

Теперь, когда мы выбрали микроконтроллер, пришло время разработать принципиальную электрическую схему.Для этих руководств я буду использовать инструмент проектирования печатных плат под названием DipTrace.

Доступны десятки инструментов для печатных плат, но когда дело доходит до простоты использования, цены и производительности, я считаю, что DipTrace трудно превзойти, особенно для стартапов и производителей.

Если у вас нет пакета проектирования печатной платы, вы можете рассмотреть возможность загрузки бесплатной версии DipTrace, чтобы вы могли внимательно следить за этим руководством. Они также предлагают бесплатную пробную версию своей полной версии. Лучший способ чему-то научиться — это всегда делать это на самом деле.

Для этого начального руководства достаточно бесплатной версии DipTrace, но для большинства проектов вам потребуется перейти на платную версию.

Тем не менее, это руководство будет сосредоточено на процессе разработки специальной платы микроконтроллера, а не на том, как использовать какой-либо конкретный инструмент для проектирования печатных плат. Таким образом, независимо от того, какое программное обеспечение для печатных плат вы в конечном итоге используете, вы все равно найдете эти руководства столь же полезными.

Первым шагом в разработке схемы является размещение всех ключевых компонентов.Для этой первоначальной конструкции это включает микросхему микроконтроллера, регулятор напряжения, разъем microUSB и разъем для программирования.

Для более сложных проектов обычно имеет смысл сначала полностью спроектировать каждую подсхему, а затем объединить их все вместе. В зависимости от сложности конструкции (и личных предпочтений) вы также можете разместить каждую подсхему на отдельном листе. Это предотвращает превращение схемы в огромное, подавляющее чудовище на одном листе.

Конденсаторы

Затем мы разместим все различные конденсаторы.По большей части вы можете думать о конденсаторах как о крошечных перезаряжаемых батареях, которые удерживают электрический заряд и помогают стабилизировать напряжение в линии питания.

Начнем с размещения конденсатора 4,7 мкФ на входном контакте линейного регулятора. Это входное напряжение 5 В постоянного тока, поступающее от внешнего зарядного устройства USB. Это напряжение подается на линейный регулятор TLV70233, который понижает напряжение до 3,3 В, поскольку на микроконтроллер может подаваться только максимум 3,6 В.

Другой 4.Конденсатор емкостью 7 мкФ ставится на выходе стабилизатора как можно ближе к выводу. Этот конденсатор служит для накопления заряда для питания переходных нагрузок и стабилизации внутреннего контура обратной связи регулятора. Без выходного конденсатора большинство регуляторов начнут колебаться.

ПРИМЕЧАНИЕ: Обязательно загрузите бесплатное руководство в формате PDF 15 шагов для разработки вашего нового электронного оборудования .

Разделительные конденсаторы должны быть размещены как можно ближе к выводам питания микроконтроллера (VDD).Всегда лучше обратиться к таблице данных микроконтроллера, чтобы получить рекомендации по разделению конденсаторов.

В таблице данных для STM32F042 рекомендуется разместить конденсатор емкостью 4,7 мкФ и 100 нФ рядом с каждым из двух выводов VDD (выводы входного питания). Также рекомендуется разместить развязывающие конденсаторы емкостью 1 мкФ и 10 нФ рядом с выводом VDDA.

Вывод VDDA предназначен для питания внутреннего аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и должен быть особенно чистым и стабильным. Мы не используем АЦП в этом первом руководстве, но мы будем использовать его в будущем.

Обратите внимание, что вы обычно видите два размера конденсатора, указанные вместе для целей развязки. Например, конденсаторы 4,7 мкФ и 100 нФ.

Более крупный 4,7 мкФ может хранить больше заряда, что помогает стабилизировать напряжение, когда требуются большие скачки тока нагрузки. Конденсатор меньшего размера служит в основном для фильтрации любых высокочастотных шумов.

Распиновка микроконтроллера

Хотя STM32F042 предлагает широкий спектр функций, таких как интерфейсы связи UART, I2C, SPI и USB, вы не найдете ни одной из этих функций, обозначенных на распиновке микроконтроллера.Это связано с тем, что большинство микроконтроллеров назначают различные функции каждому выводу, чтобы уменьшить количество требуемых выводов.

Распиновка микроконтроллера STM32F042 в 32-выводном выводном корпусе LQFP.

Например, на STM32F042 вывод 9 помечен как PA3, что означает, что это вывод GPIO. При запуске эта функция автоматически назначается этому контакту. Но есть и альтернативные функции, которые можно указать в программе прошивки.

Контакт 9 может быть запрограммирован для выполнения следующих функций: входной контакт приема для последовательной связи UART, вход в аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выход таймера или контакт ввода / вывода для контроллера емкостного сенсорного датчика. .

См. Таблицу определения выводов в таблице данных микроконтроллера (стр. 33 для STM32F042), в которой показаны все различные функции, доступные для каждого вывода. Всегда проверяйте, чтобы две функции, необходимые для вашего продукта, не перекрывались на одних и тех же контактах.

Часы

Всем микроконтроллерам для синхронизации требуются часы. Эти часы — просто точный генератор. Микроконтроллеры выполняют запрограммированные команды последовательно с каждым тактом часов.

Самым простым вариантом, если он доступен на выбранном микроконтроллере, является использование внутренних часов.Эти внутренние часы известны как часы RC-генератора, потому что они используют временные характеристики резистора и конденсатора.

Основным недостатком RC-генератора является точность. Резисторы и конденсаторы (особенно встроенные в микрочип) значительно различаются от блока к блоку, что приводит к изменению частоты генератора. Температура также существенно влияет на точность.

RC-генератор подходит для простых приложений, но если ваше приложение требует точной синхронизации, этого будет недостаточно.В этом начальном руководстве мы собираемся использовать внутренние часы RC, чтобы упростить задачу. В будущих уроках мы улучшим конструкцию, добавив гораздо более точный внешний кварцевый генератор.

Разъем для программирования

Программирование STM32 выполняется с помощью одного из двух протоколов: JTAG или Serial Wire Debug (SWD). Более продвинутые версии STM32 (STM32F1 и выше) предлагают программные интерфейсы как JTAG, так и SWD. Подсерия STM32F0 предлагает только более простой интерфейс программирования SWD, поэтому мы сосредоточимся на этом в этом руководстве.

Интерфейс SWD требует всего 5 контактов. Это SWDIO (ввод / вывод данных), SWCLK (тактовый сигнал), NRST (сигнал сброса), VDD (напряжение питания) и заземление.

К сожалению, программатор ST-LINK, который вы будете использовать для программирования STM32, использует 20-контактный разъем JTAG (с функцией SWD). Этот разъем довольно большой и не подходит для небольших плат.

Вместо этого вы можете использовать плату адаптера с 20 контактов на 10 контактов, такую как эта от Adafruit, чтобы вы могли использовать меньший 10-контактный разъем на своей плате.

В этом руководстве мы будем использовать 10-контактный разъем. Если это все еще слишком велико для вашего проекта, вы всегда можете использовать 5-контактный разъем и перемычки от 20-контактного выхода программатора для подключения только 5 линий, необходимых для программирования SWD.

Мощность

Последняя часть схемы, которую мы рассмотрим, — это силовая часть. Микроконтроллер STM32 может питаться напряжением питания от 2,0 до 3,6 В. Если у вас нет источника переменного тока, вам понадобится встроенный стабилизатор, обеспечивающий соответствующее напряжение питания.

Для этой конструкции мы будем питать плату от внешнего зарядного устройства USB, которое выдает 5 В постоянного тока. Затем это напряжение подается на линейный регулятор напряжения (TLV70233 от Texas Instruments), который понижает его до стабильного 3,3 В.

Для STM32 требуется максимум 24 мА при условии, что ни один из выводов GPIO не потребляет ток (каждый вывод GPIO может подавать до 25 мА). Абсолютный максимальный ток, который когда-либо потребуется для STM32, составляет 120 мА, при условии, что различные выводы GPIO используют ток.

TLV70233 рассчитан на ток до 300 мА, что должно быть более чем достаточно для этой первоначальной конструкции. В будущих руководствах, по мере добавления дополнительных функций, нам может потребоваться пересмотреть это, чтобы убедиться, что регулятор может обрабатывать требуемый ток системы.

Проверка правил электрооборудования

Последним этапом разработки принципиальной принципиальной схемы является выполнение этапа проверки, называемого «Проверка электрических правил» (ERC). На этом этапе проверки проверяются такие ошибки, как короткое замыкание между цепями, цепи только с одним выводом, наложенные выводы и несоединенные выводы.

Вы также можете настроить различные ошибки типа вывода. Например, если выходной контакт подключен к другому выходу, вы получите сообщение об ошибке. Или, если выходной контакт подключен к линии питания, вы получите ошибку. DipTrace использует цветную матрицу сетки, которая позволяет вам определить, какие типы контактов будут выдавать вам ошибки или предупреждения.

Шаг 3 — Дизайн макета печатной платы (PCB)

После того, как схематический дизайн завершен, пора спроектировать печатную плату.Начните со вставки всех компонентов в компоновку печатной платы. В DipTrace вы можете использовать функцию «Преобразовать в печатную плату» в схеме, чтобы автоматически создать печатную плату со всеми вставленными компонентами.

Размещение компонентов

Несмотря на то, что все компоненты были вставлены, ваша задача — точно определить, где каждый компонент размещается на печатной плате.

Большинство пакетов программного обеспечения для проектирования печатных плат включают функцию автоматического размещения компонентов с целью минимизации длины трассировки.Но я никогда им не пользуюсь, и почти необходимо вручную размещать компоненты в наилучшем расположении.

Для нашей начальной обучающей схемы размещение компонентов довольно просто. Разместите разъем microUSB рядом с линейным регулятором так, чтобы его выход был как можно ближе к контактам входного питания (VDD) на микроконтроллере. Наконец, разместите разъем для программирования в любом удобном месте.

Размещение критических компонентов в этой первоначальной конструкции: микроконтроллер (U1), регулятор (U2), разъем micro USB (J1) и разъем для программирования (JTAG-1).

После того, как все компоненты сердечника правильно размещены, следующим шагом будет размещение всех пассивных компонентов (резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности). В этой первоначальной конструкции единственными пассивными компонентами являются конденсаторы.

Один из ключевых аспектов проектирования электроники, который вам необходимо изучить, — это концепция паразитов. Паразиты — это пассивные компоненты (резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности), которые вы намеренно не добавляете в свою схему. Но, тем не менее, они есть и влияют на производительность.

Например, хотя дорожка сигнала предназначена для идеального короткого замыкания, на самом деле она имеет некоторое конечное сопротивление, емкость и индуктивность, которые становятся все более значимыми по мере увеличения длины дорожки и количества изгибов и переходных отверстий.

Размещение всех критических компонентов (U1, U2, J1 и JTAG-1) и пассивных компонентов (конденсаторов).

Таким образом, это означает, что если источник напряжения расположен далеко от нагрузки, которой в данном случае является микроконтроллер STM32, по сути, между нагрузкой и источником есть резистор (без учета емкости и индуктивности).

Если микроконтроллер внезапно потребует быстрого всплеска тока, это вызовет падение напряжения на этом резисторе трассировки.

Таким образом, даже если выходное напряжение регулятора напряжения может быть идеальным 3,30 В, напряжение на выводе микроконтроллера будет ниже во время этого скачка тока. Для решения этой проблемы используются развязывающие конденсаторы.

Помните, конденсаторы похожи на маленькие батарейки, в которых накапливается электрический заряд. Размещение их прямо у контактов питания микроконтроллера позволяет им обеспечивать любые быстрые переходные токи, необходимые микроконтроллеру.

После исчезновения переходной нагрузки конденсаторы перезаряжаются источником питания, поэтому они готовы к следующему переходному увеличению тока нагрузки.

Стек слоев печатной платы

Печатная плата состоит из слоев, уложенных друг на друга. Проводящие слои разделены изоляционными слоями. Минимальное количество проводящих слоев — два. Это означает, что верхний и нижний слои могут использоваться для маршрутизации сигналов, и эти два слоя разделены внутренним изолирующим слоем.

Для простоты этого урока мы начнем с двухслойной доски. Но по мере увеличения сложности схемы вам придется добавлять дополнительные слои.

Количество проводящих слоев всегда четное, поэтому вы можете получить плату с 2,4,6,8,10,12 проводящими слоями. Для большинства дизайнов потребуется 4-6 слоев, а для более сложных проектов может потребоваться 8 или более слоев.

Маршрут

После того, как все компоненты были правильно размещены, самое время выполнить необходимую трассировку.Есть два варианта маршрутизации: ручной и автоматический.

Для автоматической маршрутизации в DipTrace вы просто выбираете Route -> Run Autorouter , и программное обеспечение автоматически выполнит всю маршрутизацию.

К сожалению, автоматические маршрутизаторы в целом выполняют ужасную работу, и почти во всех случаях вам придется вручную выполнять всю маршрутизацию. В этом уроке мы будем выполнять всю маршрутизацию вручную.

Разводка печатной платы (черные дорожки на верхнем слое, серые дорожки на нижнем слое)

При трассировке на печатной плате вы хотите минимизировать длину каждой трассы, насколько это возможно.Вы также хотите минимизировать количество переходных отверстий и избегать любых изгибов на 90 градусов на дорожках. Эти рекомендации особенно важны для трасс с высокой мощностью и высокоскоростных сигналов.

через — это отверстие между слоями с проводящим материалом, которое позволяет соединить вместе две дорожки на разных слоях. Большинство переходных отверстий известны как переходные отверстия от до , что означает переходные туннели через все слои платы.

Сквозные переходные отверстия — самый простой тип в изготовлении, поскольку их можно просверлить после сборки всего набора слоев печатной платы.

Via # 1 — это классический сквозной переход, via # 2 — слепой переход, а via # 3 — скрытый переход.

Переходные отверстия, которые туннелируют только через подмножество слоев, называются скрытыми и глухими переходными отверстиями. Слепые переходные отверстия соединяют внешний слой с внутренним слоем (так что один конец скрыт внутри стека печатной платы). Скрытые переходные отверстия соединяют два внутренних слоя и полностью скрыты на собранной печатной плате.

Глухие и скрытые переходные отверстия позволяют упаковать конструкцию более плотно. Это потому, что они не занимают места на слоях, которые их не используют.С другой стороны, сквозные переходные отверстия занимают место на всех слоях.

Однако имейте в виду, что глухие и скрытые переходные отверстия резко увеличивают стоимость прототипа вашей платы. В большинстве случаев вам следует ограничиться использованием только сквозных переходных отверстий. Только исключительно сложные конструкции, которые должны умещаться в исключительно маленьком пространстве, вероятно, когда-либо потребуют этих более сложных типов переходных отверстий.

При прокладке любых силовых линий с высоким током необходимо убедиться, что ширина трассы способна пропускать необходимый ток.Если вы пропустите слишком большой ток через дорожку печатной платы, она перегреется и расплавится, что приведет к неисправности платы.

Для определения необходимой ширины дорожки мне нравится использовать калькулятор ширины дорожки печатной платы. Чтобы определить требуемую ширину дорожки, вам нужно сначала узнать толщину дорожки для вашего конкретного процесса печатной платы.
Производители печатных плат
позволяют вам выбирать различную толщину проводящего слоя, обычно измеряемую в унциях на квадратный фут (oz / ft ²), но также измеряемую в миллиметрах (мил — одна тысячная дюйма) или миллиметрах.

Обычная толщина проводящего слоя составляет 1 унцию / фут ². В этом уроке я сделал линии электропитания шириной 10 мил. Использование калькулятора, связанного с приведенным выше, показывает, что дорожка размером 1 унция / фут ² шириной 10 мил на самом деле может пропускать почти 900 мА тока.

Очевидно, это намного больше, чем нам нужно, и я мог бы легко сузить линии снабжения. В первом уроке я показал, что абсолютный максимальный ток, требуемый STM32F042, составляет 120 мА.Возможно, удивительно, что для работы в 120 мА нам нужна только ширина дорожки 0,635 мил!

Минимальная ширина следа, допустимая для большинства процессов, составляет 4-6 мил. Следы минимальной ширины могут быть легко использованы для линий подачи в этой конструкции. При этом, чем шире кривая, тем меньше сопротивление и стабильнее напряжение питания на каждом компоненте.

За исключением случаев, когда пространство очень ограничено, всегда следует чрезмерно проектировать дорожки источника питания. Фактически, во многих случаях вам понадобится разводка источника питания на отдельном уровне, чтобы вы могли максимизировать ширину разводки.

Наконец, в калькуляторе вы заметите, что требования к внутренним и внешним слоям различаются. Для этого простого двухслойного дизайна оба слоя являются внешними, поэтому нам нужно использовать « Results for External Layers in Air ».

Внутренние слои могут пропускать гораздо меньший ток, потому что они не получают охлаждающего эффекта при контакте с воздухом, поэтому следы будут перегреваться при гораздо меньшем токе.

Завершенный макет печатной платы (PCB) для этого начального руководства.

Проверка

После того, как весь маршрут завершен, самое время выполнить проверки, чтобы убедиться, что все правильно. Именно здесь автоматизация действительно работает, и любой инструмент проектирования печатных плат предлагает функции автоматической проверки.

Существует два типа проверки: проверка правил проектирования (DRC) и схематическое сравнение.

DRC проверяет соблюдение всех правил проектирования печатных плат. Сюда входят такие правила, как минимально допустимая ширина дорожек, минимальный допустимый интервал между дорожками, минимальный интервал между дорожкой и краем платы и т. Д.

Чтобы запустить проверку DRC, необходимо сначала получить все правила проектирования для конкретного процесса печатной платы, который вы будете использовать.

Каждый процесс прототипирования печатной платы имеет несколько разные правила, поэтому вы должны иметь правильные правила, прежде чем продолжить. Вы можете получить правила проектирования для вашего конкретного процесса у поставщика прототипа печатной платы.

В DipTrace вы определяете правила проектирования, выбирая Проверка-> Правила проектирования . После того, как все правила были правильно определены, вы можете запустить DRC, выбрав Verification-> Check Design Rules.

После того, как вы убедились, что компоновка вашей печатной платы соответствует всем правилам проектирования, пришло время проверить, соответствует ли конструкция вашей печатной платы вашей принципиальной схеме. Для этого в DipTrace вы просто выбираете Verification-> Compare to Schematic .

В будущих уроках я покажу вам различные типы ошибок DRC и сравнения схем, а также способы их исправления.

Создание герберов

После того, как вы убедились, что конструкция соответствует правилам проектирования и схематической диаграмме, пора заказывать прототипы печатных плат.

Для этого вам необходимо преобразовать проект компоновки печатной платы (который в настоящее время хранится в собственном файловом формате) в файловый формат промышленного стандарта, известный как Gerber.

Формат Gerber выводит каждый слой проекта печатной платы в виде отдельного файла. Сгенерированные слои — это намного больше, чем просто проводящие слои вашей платы. Некоторые из этих слоев включают:

1) Слои шелка — Включает текст и обозначения компонентов.

2) Сборочные слои — Аналогично шелковым слоям, но с особыми инструкциями по сборке.

3) Слои паяльной маски — обозначает зеленый цвет на печатной плате, закрывающий все проводники, к которым вы не хотите паять. Это предотвращает случайное замыкание во время пайки.

4) Слои паяльной пасты — Используется для точного размещения паяльной пасты там, где будет происходить пайка.

Вам также необходимо будет сгенерировать так называемый файл Pick-and-Place , который включает координаты и ориентацию для всех компонентов.Этот файл используется производителями автоматических машин для размещения компонентов.

Наконец, вам нужно вывести файл сверления, который обеспечивает точное расположение и размер любых отверстий, таких как переходные и монтажные отверстия.

Когда у вас есть Gerbers, файл Pick-and-Place и файл сверления, вы можете отправить эти файлы в любой магазин прототипов или изготовителя для производства вашей платы.

Сводка

В этом руководстве вы узнали, как разработать блок-схему на уровне системы, выбрать все критические компоненты, спроектировать полную принципиальную принципиальную схему, спроектировать макет печатной платы (PCB) и заказать прототипы готовой печатной платы микроконтроллера. дизайн.

В этом руководстве намеренно схема была сделана довольно простой, чтобы не перегружать вас сложностью схемы. При этом микроконтроллер без каких-либо дополнительных функций не очень полезен.
Наконец, не забудьте загрузить бесплатный PDF-файл : The Ultimate Guide to Develop Your New Electronic Hardware Product . Вы также будете получать мой еженедельный информационный бюллетень, в котором я делюсь премиальным контентом, недоступным в моем блоге.
Другой контент, который может вам понравиться:

NeoPixel Corner Cases — точные и простые прямоугольники с полосами WS2812B
Полосы
NeoPixel отлично подходят, когда все, что вам нужно, — это идти по прямой линии, но как насчет того, чтобы сделать поворот?

Вот простая маленькая доска, которая упрощает работу и сохраняет идеальное расстояние по обеим осям.

Он предназначен для полос шириной 60 пикселей / метр, но может быть скорректирован для других шагов.

Все дорожки имеют зазор 1/32 дюйма, поэтому вы можете вырезать их несколько на фрезерном станке с ЧПУ за один проход.

Другое
К счастью, односторонняя плита FR1 имеет примерно такую же толщину, как и лента из вспененного материала 3M 1/2 ″, так что вы можете протянуть ленту к доске, и все получится ровно.

Полные файлы gerbers и diptrace здесь…

https: // github.ru / bigjosh / NeoPixel-Corner-Board

Файлы diptrace включают посадочные места и компоненты для микросхемы, а также посадочные места для граничных соединений.

Полоски в чипсы

Если у вас есть станция горячего воздуха, вы можете легко оторвать стружку от полосы, удерживая ее при температуре воздуха около 320 ° C в течение примерно 3 секунд, а затем схватив ее пинцетом.

Питание и данные

Если вы делаете полный прямоугольник, вы можете аккуратно подать питание и данные, припаяв разъем к задней части полосы, а затем пробив отверстие в линии вывода данных после последней микросхемы в петле.Я использовал кожаный дырокол.

Это работает особенно хорошо, потому что теперь мощность течет по обеим сторонам прямоугольника одновременно. Поскольку теперь есть два пути, по которым мощность может добраться до самой дальней точки, вы можете сделать объекты вдвое больше, чем прямоугольник, в котором ток течет линейно по петле.

Обратите внимание, что провода, которые я использовал, были немного толще, чем поролоновая лента, поэтому мне пришлось просверлить отверстие позади них, чтобы все оставалось плоским.

Почему DipTrace?

Послушайте, я знаю, что все любят Eagle, но мне физически больно использовать.
У
KiCad есть несколько очень хороших функций (особенно интерактивная маршрутизация … но только если вы знаете, как переключать графические режимы! WTF?), Но, потратив час на попытки сделать эту глупую маленькую доску, я сдался, переключился на DipTrace и сделал это за 10 минут.

К сожалению, они, кажется, больше не обновляют его. Я не виню их — трудно конкурировать на низком уровне со всем дрянным, но бесплатным программным обеспечением для печатных плат. Тем не менее, если вы…

в Windows

Ненавижу орла

просто хочу закончить свою доску

плевать на людей, кричащих на тебя

… тогда попробуйте Diptrace.Он не идеален, но его приятно использовать, и вы можете продуктивно работать и выполнять реальную работу менее чем через час после его установки.

Нравится:

Нравится Загрузка .

No related posts.

Серия STM32	Cortex-Mx	Макс. Частота (МГц)	Производительность (DMIPS)
F0	M0	48	38
F1	M3	72	61
F3	M4	72	90
F2	M3	120	150
F4	M4	180	225
F7	M7	216	462
H7	M7	400	856
L0	M0	32	26
L1	M3	32	33
L4	M4	80	100
L4 +	M4	120	150

DipTrace. Статья пятая. PCB Layout

DipTrace — PCB Layout — САПР — Инструкции

Переход от прототипа Arduino к устройству на примере игрального кубика

DipTrace САПР-система

Упрощенное ядро микропроцессора AVR для платы Марсоход

Осваиваем PCAD с нуля.

Дата: 19 Июня 2012. Автор: Алексей

ВАДИМ 03.03.13

Аексей 03.03.13

Риф 06.06.13

Алексей 07.06.13

Фир 27.06.14

Алексей 27.06.14

Фир 05.08.14

Алексей 06.08.14

Фир 06.08.14

Николай 06.10.15 14:22

Алексей 06.10.15 14:31

Слава 12.11.15 09:04

Страница загрузок файлов — ДРУиД

Электронная схема, данные о компонентах, урок и т. Д.: DipTrace

Создание печатной платы с помощью Diptrace

Фон

Схема захвата

Строительные компоненты

Прямая и обратная аннотации

DRC

Паяльная маска

Создание герберов

Выбор производителя

Отсутствие критической функции в Diptrace: поддержка высокой скорости

Заключение

Профессиональное изготовление печатных плат для всех

INTUITIVE партнеры со школами округа Мэдисон, чтобы предложить инженерные курсы для старшеклассников

Хорошее, плохое и уродливое — Программное обеспечение для схем и печатных плат — gerrysweeney.com

Как создать свою собственную плату микроконтроллера STM32

Шаг 1 — Система / Эскизный проект

Блок-схема

Выбрать микроконтроллер

Шаг 2 — Схема проектирования

Конденсаторы

Распиновка микроконтроллера

Часы

Разъем для программирования

Мощность

Проверка правил электрооборудования

Шаг 3 — Дизайн макета печатной платы (PCB)

Размещение компонентов

Стек слоев печатной платы

Маршрут

Проверка

Создание герберов

Сводка

Другой контент, который может вам понравиться:

NeoPixel Corner Cases — точные и простые прямоугольники с полосами WS2812B

Полоски в чипсы

Питание и данные

Почему DipTrace?

Нравится:

Оставить комментарийОтменить комментарий