Упаковка схемы на печатную плату

Для того чтобы создать печатную плату на основе принципиальной схемы, необходимо на поле печатной платы перенести изображения корпусов компонентов с указанием линий электрических соединений между их выводами (условные обозначения элементов данной схемы автоматически заменяются изображениями корпусов). Этот процесс называется упаковкой схемы на печатную плату.

Чтобы упаковать схему на ПП произведите следующие действия:

§ Подключите к проекту соответствующие библиотеки. Для этой цели командой Library/Setup … загрузите созданный вами ранее файл (.lib) интегрированной библиотеки (рис.51).

	- Нажмите ADD; - выберите файл (.lib); - ОК.
Рис.51. Окно установки интегрированной библиотеки.

§ Нарисуйте на рабочем поле замкнутый контур печатной платы заданных размеров в слое Board. Для этого:

- В строке статуса установите текущий слой Board;

- Выберите команду Place/Line, нарисуйте прямоугольник заданных размеров.

Полезная подсказка: контур печатной платы удобно рисовать, задавая координаты углов в области Х и Y строки состояния.

§ Произведите упаковку схемы на печатную плату. Для этого:

- загрузите файл списка соединений (с расширением. net), командой Utils/Load Netlist (рис.52);

- Найдите нужный файл списка соединений, с помощью опции Netlist Filename;

- В области Netlist Format установите формат P-CAD ASCII;

- Остальные опции установите так, как показано на рис.52.

Замечание: после выполнения команды первоначальный вид печатной платы восстановить невозможно, поэтому ее рекомендуется сохранить в отдельном файле с другим именем.

Рис. 52. Меню команды загрузки файла соединений.

Компоненты проекта размещаются над верхней границей печатной платы. При этом на экране отображаются прямые линии еще не разведенных электрических связей (Рис.53)


Рис.53. Схема, упакованная на печатную плату

При установке курсора (не нажимая левую кнопку мыши) на объект размещения появляется информация о позиционном обозначении компонента, его типе и значении атрибута компонента, а для электрической цепи – ее номер (имя) и имена компонентов и их контактов, которые цепь соединяет.

3. Размещение компонентов на плате.

После упаковки схемы на ПП необходимо упорядоченно разместить компоненты на плоскости платы. Отображаемые линии связи между компонентами, позволяют разработчику лучше ориентироваться при размещении компонентов.

Команды, описанные в данном разделе, аналогичны соответствующим командам графического редактора P-CAD Schematic.

§ Размещение компонентов на печатной плате вручную. Выделенные объекты можно:

- перемещать с помощью мыши;

- разворачивать (клавиша R);

- переносить на другую сторону платы (клавиша F);

- выполнить автоматическое выравнивание группы объектов, используя команды Selection Point и Align контекстного меню;

§ Edit/Nets - п росмотр (и при необходимости редактирование) электрических цепей проекта (рис.54).

	- В окне Nets отображены имена всех цепей проекта; - в окне Nodes указаны имена компонентов и номера их контактов, связанные с выделенной цепью;
Рис.54. Диалоговое окно команды Edit/Nets

- кнопка Rename позволяет изменить имя выделенной цепи.

- кнопка Info выводит информацию о выделенной цепи

- кнопка Jump to Node позволяет перейти к выделенному узлу;

- кнопка Select позволяет перейти к редактированию выбранной цепи.

§ При размещении компонентов на печатной плате иногда приходится скорректировать свойства компонента: тип посадочного места, имя компонента и др. Для этих целей служит команда Properties контекстного меню. Пять закладок диалогового окна (рис.55) в полной мере решают задачу просмотра и редактирования свойств компонента.

Рис. 55. Закладка Patten редактирования компонента.

Используя уже накопленный опыт работы с пакетом, ознакомьтесь с функциями данного диалогового окна самостоятельно.

§ Перед началом трассировки соединений полезно провести оптимизацию электрических связей командой Utils /Optimize Nets с целью минимизации общей длины физических связей между компонентами и оптимизации плотности соединений (рис. 56).

	- Выберите режим Auto; - установите опцию Entire Design(оптимизация связей в пределах всего проекта).
Рис.56. Окно команды Utils /Optimize Nets.

Происходит оптимизация электрических соединений, результаты которой выводятся в виде текстового сообщения на экран.

4. Трассировка печатной платы.

После размещения компонентов схемы на ПП необходимо провести трассировку соединений. P-CAD дает возможность развести плату 3-мя способами, используя:

- ручную трассировку (все дорожки проводятся линиями вручную);

- интерактивную трассировку (трассы проводятся вручную, но система автоматически следит за соблюдением установленных технологических параметров);

- автоматическую трассировку (проводники прокладываются автоматически с соблюдением установленных технологических параметров и правил трассировки).

В данном курсе работ будем применять автоматическую трассировку с использованием автотрассировщика Quick Route, который позволяет разводить несложные печатные платы, содержащие небольшое количество компонентов.

§ Настройка технологических параметров трассировки.

Прежде, чем запустить программу автоматической трассировки нужно ввести информацию о технологических требованиях и правилах трассировки при проектировании печатной платы

- величины допустимых зазоров между объектами: компонентами, контактными площадками (Pad);проводниками (Line); переходными отверстиями (Via),

- свойства и классы отдельных цепей и др.

Эта информация хранится в файле технологических параметров проекта (.dtp), доступ к которому осуществляется командой File/Design Technology Parameters. При разработке печатной платы можно вводить параметры и создавать данный файл заново, либо перенести данные из готового (ранее созданного) файла технологических параметров.

Чтобы перенести данные из уже созданного файла технологических параметров в открытый проект - выберите команду File/Design Technology Parameters (рис.57); - нажмите на кнопку Copy To Design. (В лабораторных работах используются готовые установки).

Рис.57.Окно технологических параметров проекта.

- Чтобы заново настроить технологические параметры в зависимости от классов цепей выполните команду Options/Design Rules. Ввести новые данные или ознакомится с готовыми установками, вы сможете, просмотрев все закладки данного окна.

Рис. 58. Настройка параметров трассировки

§ При необходимости задайте области запрета для трассировки командой Place/KeepOut.

§ Автоматическая трассировка печатной платы. Для запуска автотрассировщика выберите команду Route/Autorouters.

В диалоговом окне выберите трассировщик Quick Route ( Рис.59).

Рис.59. Стартовое окно трассировщика Quick Route.

- Кнопка Strategy File – задает имя файла стратегии трассировки, то есть совокупность параметров для трассировки (.STR).

- Кнопка Output PCB File – задает имя файла с записью результатов трассировки (R*.PCB).

- Кнопка Output Log File – задает имя текстового файла отчета о результатах трассировки (R*.LOG).

- Шаг трассировки устанавливается в области Routing Grid (установите 12,5mil).

- Ширина всех проводников выбирается в области Line Width.

- Кнопка Passes позволяет настроить стратегию трассировки:

Wide Line Routing – автотрассировщик производит разводку в первую очередь «широких» цепей;

Horizontal – трассировка простых трасс только горизонтальными линиями;

Vertical – трассировка простых трасс только вертикальными линиями и т.д.

Трассировщик можно запускать с активизацией всех проходов, за исключением двух последних (оптимизирующих).

- Для запуска процесса разводки дорожек нажмите на кнопку Start. В рабочем окне трассировщика отображается процесс разводки печатной платы.

Автоматическая трассировка проводится по команде Tools/Start Autorouter . Автотрассировщик можно остановить по команде Tools/Pause Autorouter, возобновить по команде Tools/Restart Autorouter и прекратить по команде Tools/Stop Autorouter .

- По завершении автоматической трассировки выберите команду File/Save and Return чтобы перейти в редактор P-CAD PCB для окончательной коррекции печатной платы вручную (Рис.60)


Рис.60. Окно редактора P-CAD PCB содержащего изображение ПП для схемы, изображенной на рис.20.

5. Вывод данных на печать.

Для вывода результатов проектирования на печать используется команда File/Print (рис.61). Диалоговое окно позволяет настроить параметры печати.

- Флажок Current Window разрешает печать объектов ПП, расположенных в видимой части окна. - Флажок Current Display разрешает печать всего содержимого видимой части окна. - Флажок Scale to Fit Pageмасштабирует изображение так, чтобы оно полностью уместилось в поле выбранной для печати форматки.

Рис.61. Окно команды File/Printнастройка параметров печати.

§ Нажмите на кнопку Setup Print Jobs для того, чтобы с помощью появившегося диалогового окна (рис.62) сформировать задания на печать.

Вам необходимо распечатать три вида печатной платы, которые отличаются набором выводимых на печать слоев, следовательно, надо сформировать три задания:

1 - печать верхнего слоя платы (документ должен содержать изображения компонентов, трассы со стороны компонентов, контура печатной платы);

2 – печать нижнего слоя платы (документ должен содержать трассы со стороны пайки, контур ПП);

3 – сборочный чертеж (документ должен содержать все элементы монтажа и их позиционные обозначения без трасс).