protel2.pdf

10/99

Programy komputerowe

Protel Design Explorer 99 cz.2

Po opracowaniu schematu ideowe-

go uk³adu kolejnym etapem pracy jest

projekt p³ytki drukowanej. Program

Protel oferuje w tym zakresie mo¿liwo-

œci, które z pewnoœci¹ zaspokoj¹ po-

trzeby ka¿dego elektronika. Mo¿emy

automatycznie projektowaæ nawet kil-

kunastowarstwowe obwody. My zaj-

miemy siê projektami, które bêdziemy

mogli samodzielnie wykonaæ w warun-

kach domowych. Bardziej ambitni

elektronicy, pragn¹cy stworzyæ obwody

dwustronne z metalizacj¹ tak¿e znajd¹

coœ dla siebie.

Du¿a z³o¿onoœæ modu³u PCB oraz

mnogoœæ oferowanych przez niego

funkcji sprawi³a, ¿e nawet skrótowa

dokumentacja to ponad dwieœcie stron

tekstu. Dlatego te¿ chc¹c przedstawiæ

jego najwa¿niejsze cechy ograniczê siê

jedynie do tych, które bêd¹ najbardziej

interesuj¹ce z punktu widzenia elektro-

nika amatora. Wiele pozosta³ych opcji

(takich, jak na przyk³ad analiza zacho-

wania uk³adu dla w.cz.) pozostawiam

bardziej dociekliwym czytelnikom do

samodzielnego „rozgryzienia”.

W pierwszej kolejnoœci postaram

siê opisaæ zastosowanie najwa¿niej-

szych narzêdzi, okienek edycyjnych

etc., nastêpnie przejdê do opisu sposo-

bu wykonania p³ytki drukowanej dla

uk³adu przedstawionego przy okazji

opisu modu³u Schematic.

Aby rozpocz¹æ pracê z modu³em

PCB powinniœmy stworzyæ nowy doku-

ment. W tym celu wybieramy Menu/Fi-

le/New ... a nastêpnie element PCB Do-

cument . Pojawi siê nowe okienko,

zmianie ulegnie uk³ad menu oraz paski

narzêdzi. Zawsze w zale¿noœci od typu

edytowanego dokumentu automatycz-

nie zmienia siê aktywny modu³ ( Sche-

matic, PCB itd.)

Rys. 2 Zak³adki z nazwami

aktywnych warstw.

Tworzenie listy po³¹czeñ

i eksport do PCB

Otwarte zostanie okienko o nazwie Lo-

ad/Forward Annotate Netlist , którego

wygl¹d przedstawia rysunek 1.

Mo¿emy teraz wczytaæ now¹ listê po³¹-

czeñ lub uaktualniæ star¹. Na œrodku

okienka znajduje siê tabela z trzema

kolumnami:

No. – numer kolejnej operacji;

Action – wykonywana operacja (mo¿e

to byæ np. dodawanie nowe-

go elementu lub po³¹czenia);

Error – nazwa b³êdu (jeœli wyst¹pi).

Poni¿ej tabeli widzimy linie statu-

sow¹ ( Status ), która informuje nas

o tym jaka operacja jest aktualnie wy-

konywana. Aby odczytaæ listê po³¹czeñ

klikamy przycisk Browse i wybieramy

odpowiedni plik (rozszerzenie *.net).

Program wczyta listê, sprawdzi jej po-

prawnoœæ a wynik operacji wyœwietli

w linii Status . Czêstym b³êdem wykry-

wanym podczas tej operacji jest nie-

w³aœciwa nazwa modelu elementu ( Fo-

otprint ). Mo¿e siê to zdarzyæ, jeœli wpi-

sana nazwa jest rzeczywiœcie niepo-

prawna lub model o tej nazwie znajdu-

je siê w nieaktywnej bibliotece (wybie-

ranie aktywnych bibliotek zostanie

opisane póŸniej). Po poprawnym od-

czycie listy po³¹czeñ powinien ukazaæ

siê komunikat – All macros validated .

Mo¿emy wtedy przy u¿yciu klawisza

Execute umieœciæ elementy w okienku

edycyjnym (na p³ytce drukowanej).

Podczas tworzenia nowego uk³adu

mo¿e siê zdarzyæ, ¿e ju¿ po zaprojekto-

waniu p³ytki drukowanej lub w trakcie

jej projektowania, dokonujemy zmian

w schemacie ideowym. W takim wy-

padku nie musimy zaczynaæ projekto-

wania p³ytki od nowa. Dokonujemy je-

dynie uaktualnienia. W tym celu przed

przyciœniêciem klawisza Execute zazna-

czamy nastêpuj¹ce opcje:

Delete Components not in netlist –

jeœli chcemy usun¹æ z p³ytki elemen-

Podstawow¹ czynnoœci¹ umo¿li-

wiaj¹c¹ stworzenie p³ytki drukowanej

(zgodnej ze schematem ideowym) jest

przypisanie ka¿demu elementowi mo-

delu, który bêdzie odzwierciedla³ jego

rzeczywiste wymiary i rozstaw pól lu-

towniczych. Aby tego dokonaæ musimy

powróciæ do modu³u Schematic

i w okienku edycji parametrów ka¿de-

go elementu uzupe³niæ pole Footprint .

Wpisany w tym miejscu model bêdzie

wykorzystywany do stworzenia fizycz-

nego obrazu elementu na p³ytce

drukowanej.

Kolejn¹ czynnoœci¹ jest wygenero-

wanie listy po³¹czeñ (zbiorem wyjœcio-

wym jest plik z rozszerzeniem .net).

W tym celu wywo³ujemy opcjê Me-

nu/Design/Create Netlist .... Pojawi siê

okienko o tytule Netlist Creation . Posia-

da ono dwie za-

k³adki oraz kilka

mo¿liwych opcji

i ustawieñ, które

w naszym przy-

padku nie s¹

istotne. Klikaj¹c

OK tworzymy li-

stê po³¹czeñ, któ-

ra w postaci te-

kstu uka¿e siê na

ekranie.

Ostatnim kro-

kiem jest wczyta-

nie listy po³¹czeñ

do modu³u PCB .

Aby to zrobiæ wy-

bieramy opcjê

Menu/Design/Ne-

tlist ... (znajduje-

my siê ju¿ w mo-

dule PCB ).

Rys. 1 Okienko wczytywania listy po³¹czeñ

Protel Design Explorer 99 cz.2

10/99

Rys.3 Okienko listy elementów

Wszystkie pozosta³e mo¿liwe do

zaznaczenia opcje tak¿e odpowiadaj¹

warstwom, które mog¹ byæ bezpoœre-

dnio zwi¹zane z wygl¹dem p³ytki ( Top,

Bottom ...), lub bêd¹cymi jedynie war-

stwami pomocniczymi. Przyk³adem ta-

kich warstw pomocniczych s¹ Visible

Grid 1 oraz V isible Grid 2 . S¹ to linie

(lub kropki) wyœwietlane w okienku

edycyjnym. Ich zadaniem jest jedynie

u³atwienie oceny odleg³oœci pomiêdzy

elementami na p³ytce. Wszystkie war-

stwy wybrane jako aktywne s¹ dostêp-

ne w postaci zak³adek w dolnej czêœci

okienka edycyjnego (rys. 2).

Odleg³oœci pomiêdzy kolejnymi li-

niami warstwy Visible Grid mo¿emy

ustawiæ w tym samy okienku, lecz

w zak³adce Options . Wa¿nym elemen-

tem jest tutaj parametr Snap Grid . Jest

on odpowiedzialny za rozdzielczoœæ

pozycjonowania podzespo³ów na p³yt-

ce drukowanej. Opcja Visible Kind

umo¿liwia zdefiniowanie sposobu wy-

œwietlania warstwy Visible Grid . Mo¿e

byæ widoczna w postaci linii ( Lines )

lub punktów ( Dots ). Pozosta³e opcje

tego okienka pe³ni¹ rolê drugorzêdn¹.

Drugim obiektem s³u¿¹cym do

ustawiania parametrów œrodowiska jest

okienko Preferences . Wywo³ujemy je –

Menu/Tools/Preferences ... Posiada kilka

zak³adek. Opisanie wszystkich opcji za-

jê³oby sporo miejsca, dlatego te¿ skupiê

siê jedynie na tych najwa¿niejszych.

Zak³adka Options :

Cursor type – wygl¹d kursora w trybie

rêcznego prowadzenia œcie¿ek;

Single Layer Mode – wyœwietlanie jedy-

nie aktualnie wybranej warstwy;

Colors – s³u¿y do ustawienia koloru,

w jakim bêdzie wyœwietlana ka¿da

warstwa. Sposób wyœwietlania ró¿nych

elementów ekranowych ustawiamy

u¿ywaj¹c zak³adki Show/Hide . Ka¿da

grupa obiektów mo¿e byæ wyœwietlana

w taki sposób, w jaki bêdzie rzeczywi-

œcie wygl¹da³a na p³ytce ( Final ), wi-

doczne bêd¹ jedynie krawêdzie obiek-

tów ( Draft ) lub dane obiekty nie bêd¹

wyœwietlane wcale ( Hidden ).

du¿ych projektach bêdzie ono bardzo

przydatne do zlokalizowania danego

elementu na p³ytce czy te¿ edycji jego

parametrów. Obs³uga tego okienka jest

analogiczna do obs³ugi modu³u Sche-

matic dlatego nie bêdê jej opisywa³.

Do sprawnej pracy z programem

potrzebna bêdzie znajomoœæ kilku pod-

stawowych czynnoœci, takich jak:

Zaznaczanie grupy element w – usta-

wiamy kursor w miejscu, gdzie nie

znajduje siê ¿aden element, nastêpnie

przyciskaj¹c lewy klawisz myszy wska-

zujemy obszar, wewn¹trz którego wszy-

stkie elementy zostan¹ zaznaczone. Za-

znaczenie mo¿emy usun¹æ u¿ywaj¹c

kombinacji klawiszy e, e, a, lub przy

pomocy paska narzêdzi.

Przesuwanie element w – ustawiaj¹c

kursor nad danym elementem przyci-

skamy lewy klawisz myszki, nastêpnie

ustawiamy element w nowym po³o¿e-

niu. Jeœli element jest jednym z grupy

elementów zaznaczonych, zmienimy

po³o¿enie ca³ej grupy.

Obracanie element w – ustawiamy

kursor nad elementem, przyciskamy

lewy klawisz myszki, a nastêpnie przy

u¿yciu klawisza Space obracamy ele-

ment o 90°.

Usuwanie obiektu – wybieramy

obiekt, a nastêpnie przyciskamy kla-

wisz Delete .

Usuwanie zaznaczonej grupy obiekt w –

kombinacja CTRL+DELETE.

W menu Edit dostêpne s¹ tak¿e

wszystkie standardowe opcje zwi¹zane

z kopiowaniem i wklejaniem elemen-

ty, które usunêliœmy ze schematu

ideowego.

Update footprints – jeœli w schemacie

ideowym zmieniliœmy model uk³adu

scalonego (lub dowolnego innego ele-

mentu) np. z DIL20 na odpowiadaj¹cy

mu model do monta¿u SMD, to w celu

uaktualnienia p³ytki drukowanej po-

winniœmy zaznaczyæ t¹ opcjê.

Jeœli zmianie uleg³y po³¹czenia pomiê-

dzy elementami, zostan¹ one uaktual-

nione automatycznie.

Ustawianie parametrów

okienka edycyjnego

Czynnoœæ ta zwykle wykonywana

jest jako pierwsza zaraz po otwarciu

nowego dokumentu typu PCB . Gene-

ralnie s³u¿¹ do tego dwa okienka.

Pierwszym z nich jest okno Document

Options , które wywo³ujemy – Menu/De-

sign/Options .... Sk³ada siê ono z dwóch

zak³adek. Pierwsza z nich o nazwie La-

yers umo¿liwia nam wybranie warstw

projektu, które bêd¹ potrzebne do wy-

konania p³ytki drukowanej. Warstwami

mog¹ byæ:

– œcie¿ki drukowane – na górnej stro-

nie p³ytki ( Top ), dolnej ( Bottom ) lub

przy p³ytkach wielowarstwowych

Mid1 – Mid14 (jako p³ytki wielowar-

stwowe s¹ wykonywane np. p³yty

g³ówne komputerów);

– linie ograniczaj¹ce wymiary p³ytki

( Keep Out );

– przelotki wystêpuj¹ce przy p³ytkach

wielowarstwowych ( Multi Layer ).

Praca z okienkiem edycyjnym

Po lewej stronie ekranu znajduje

siê okienko (rys. 3), w którym wyœwie-

tlane s¹ wszystkie elementy ( Compo-

nents ), po³¹czenia ( Nets ), biblioteki ( Li-

braries ) oraz pozosta³e obiekty. Przy

Rys. 4 Elementy mozaiki œcie¿ek

10/99

Protel Design Explorer 99 cz.2

tów. Samodzielne opanowanie tego

menu oraz menu View nie stanowi ¿ad-

nego problemu. Du¿ym u³atwieniem,

jest mo¿liwoœæ u¿ycia skrótów klawi-

szowych dla najczêœciej wykonywa-

nych czynnoœci. Dla myszki lewy kla-

wisz dzia³a jak ENTER prawy jak ESC,

natomiast d³u¿sze przytrzymanie pra-

wego klawisza powoduje pojawienie

siê symbolu rêki ( Slider hand ), która

s³u¿y do przewijania wnêtrza okienka

edycyjnego.

Niniejszy wykaz skrótów klawiszowych

z pewnoœci¹ u³atwi ka¿demu pracê.

F1 – Help;

L – okienko Document Options ;

CTRL+D – okienko Preferences ;

CTRL+G – ustawianie Snap Grid ;

CTRL+M – sprawdzanie odleg³oœci po-

miêdzy dwoma punktami;

PGUP/PGDN – powiêkszenie /pomniej-

szenie;

CTRL+PGUP/PGDN – max. powiêksze-

nie/min. pomniejszenie;

SHIFT+PGUP/ – powiêkszenie /po-

mniejszenie z mniejszym krokiem;

END – odœwie¿enie ekranu;

CTRL+INS – kopiowanie

CTRL+DEL – kasowanie;

SHIFT+INS – wklejanie;

SHIFT+DEL – wycinanie;

* – zmiana aktywnej warstwy œcie¿ek;

± – zmiana aktualnej warstwy;

UP/DOWN/LEFT/RIGHT – zmiana po³o-

¿enia kursora (z klawiszem SHIFT wiêk-

szy krok).

œcie¿ek s¹ same œcie¿ki( Tracks ), pola lu-

townicze ( Pads ) oraz przelotki ( Vias ).

Czasami przydatnym mo¿e okazaæ siê

wycinek okrêgu ( Arc ) oraz tekst

( String ). Ten ostatni mo¿e s³u¿yæ np. do

umieszczenia opisu p³ytki drukowanej.

Obiekt Dimension przyda siê do wyzna-

czenia wymiarów p³ytki drukowanej.

Ciekawym elementem jest Polygon Pla-

ne . Jego typowym zastosowaniem jest

stworzenie warstwy otaczaj¹cej œcie¿ki

na p³ytce i zwykle pod³¹czanej do ma-

sy ( GND ).

Ostatnim obiektem wykorzystywa-

nym przy projektowaniu p³ytek druko-

wanych jest Footprint podzespo³u, czy-

li obiekt przedstawiaj¹cy jego wymiary

i rozmieszczenie pól lutowniczych.

Podobnie jak w module Schematic ,

ka¿dy z tych obiektów posiada swoje

indywidualne w³aœciwoœci, które mo¿e-

my ustawiæ po podwójnym klikniêciu

na jego symbolu. Elementy Via oraz

Pad posiadaj¹ takie parametry jak œre-

dnice ( X-Size, Y-Size ) oraz wielkoœæ

otworu ( Hole Size ).

Kilka dodatkowych s³ów chcia³bym

natomiast poœwiêciæ obiektowi Polygon

Plane . Jest on szczególnie czêsto wyko-

rzystywany w technice w.cz. Okienko

s³u¿¹ce do ustawiania jego parametrów

pokazuje rysunek 5. Najwa¿niejsze

z nich to:

Connect to Net – nazwa œcie¿ki, do

której warstwa Polygon Plane zostanie

pod³¹czona (zwykle jest to GND );

Pour Over Same Net – w³¹czaj¹c t¹

opcjê spowodujemy, ¿e œcie¿ka do

której warstwa Polygon jest pod³¹czona

zostanie przez ni¹ wch³oniêta;

Remove Dead Copper – jeœli jakaœ czêœæ

warstwy Polygon nie

mo¿e byæ pod³¹czona

do odpowiadaj¹cej

jej œcie¿ki, to zostania

usuniêta.

Pozosta³e opcje od-

powiedzialne s¹ za

fizyczny wygl¹d war-

stwy.

Rys. 6 Biblioteki elementów

wanej, lecz tak¿e do pracy z biblioteka-

mi podzespo³ów ( Footprints ). Dodawa-

nie nowych bibliotek odbywa siê ana-

logicznie, jak w module Schematic .

Przyciskaj¹c klawisz Add/Remove ...

(rys. 6) wywo³ujemy okienko wyboru

bibliotek.

Lista wszystkich wybranych biblio-

tek znajduje siê w pierwszym okienku

od góry, widocznym na rysunku 6.

Podzespo³y z aktualnie wybranej bi-

blioteki prezentuje œrodkowe okienko.

Elementy mozaiki œcie¿ek

Podstawowymi elementami wyko-

rzystywanymi do stworzenia mozaiki

Biblioteki

elementów

Rys. 5 Parametry obiektu Polygon Plane

Okienko znajduj¹ce

siê po lewej stronie

ekranu s³u¿y nie tylko

do przegl¹dania ele-

mentów p³ytki druko-

Rys. 7 Edycja parametrów podzespo³u

Protel Design Explorer 99 cz.2

10/99

Reprezentacja graficzna ( Footprint ) od-

powiadaj¹ca wymiarom elementu oraz

rozk³adowi pól lutowniczych wyœwie-

tlana jest w okienku dolnym.

Podwójnym klikniêciem na symbol

podzespo³u wywo³ujemy okienko edy-

cji jego parametrów (rys. 7). Spe³nia

ono analogiczn¹ funkcje jak w module

Schematic . Sk³ada siê z trzech zak³adek

odpowiedzialnych za ustawianie te-

kstów opisuj¹cych podzespó³:

Designator – opis elementu, parametry

tego tekstu ustawiamy w zak³adce o tej

samej nazwie;

Comment – komentarz (parametry te-

kstu w zak³adce Comment )

Footprint – nazwa modelu opisuj¹cego

fizyczne wymiary elementu;

Layer – strona p³ytki drukowanej, na

której znajduje siê element ( Top Layer

lub Bottom Layer );

Rotation – k¹t, o jaki zosta³ obrócony

element na p³ytce drukowanej;

X/Y-Location – po³o¿enie elementu na

p³ytce;

Lock Prims – wskaŸnik czy pola lutow-

nicze elementu mog¹ byæ przesuwane

samodzielnie czy tylko wraz z ca³ym

elementem;

Locked – ustawienie tego znacznika

spowoduje, ¿e element nie zmieni swo-

jego po³o¿enia w procesie automatycz-

nego rozmieszczania;

Selection – wskaŸnik czy element jest

aktualnie wybrany.

Praca z zak³adkami Designator

i Comment jest bardzo prosta, a jej za-

stosowanie nie ma bezpoœredniego

wp³ywu na proces projektowania p³ytki.

à Jaros³aw Piotrkowiak

ci¹g dalszy w nastêpnym numerze

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: