ep201010 070 kurs altiumsum09 art, Elektronika, Altium Designer summer 09 - kurs EP
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
KURS
Projektowanie płytek za
Summer 09 (1)
Zajmujący się projektowaniem urządzeń
elektronicznych z pewnością korzystają
z programów EDA. Jednym z nich jest Altium
Designer. Celem niniejszego cyklu artykułów jest
zaprezentowanie możliwości tego oprogramowania
oraz poinstruowanie Czytelników jak z niego
korzystać przy projektowaniu obwodów
drukowanych. W artykule krótko opisano program,
a następnie pokazano sposób jego personalizacji
oraz konigurowania.
Tabela 1. Sposób wykonania ważniejszych czynności za
pomocÄ… myszki
Czynność Funkcja
CTRL + kółko myszki Pomniejszanie/powiększanie
Åšrodkowy klawisz myszki + przesu-
wanie myszki
Pomniejszanie/powiększanie
SHIFT + kółko myszki
Przesuwanie w poziomie
Kółko myszki
Przesuwanie w pionie
Prawy klawisz myszki + przesuwa-
nie myszki
Przesuwanie w dowolnym kierunku
Lewy klawisz myszki
Zaznaczanie/wybieranie
Prawy klawisz myszki
Menu podręczne
CTRL + kliknięcie na połączeniu
Podświetlenie połączenia (optyczne
wyróżnienie)
Oferta programów EDA, zarówno płatnych jak i darmowych, jest
bardzo szeroka i każdy może wybrać dla siebie środowisko najbardziej
odpowiadajÄ…ce swoim potrzebom.
Do korzystania z Altium Designer w wersji Summer 09 skłoniły
mnie między innymi:
– wcześniejsza znajomość programu Protel 99SE,
– zajÄ™cia na uczelni, podczas których korzystano zÂ
Altium Designer
Summer 09
,
– spore możliwości tego oprogramowania
w zakresie projektowania
obwodów drukowanych i nie tylko.
Możliwości funkcjonalne
Altium Designera
nie ograniczajÄ… siÄ™ tyl-
ko do projektowania obwodów drukowanych. Oprócz projektowania
PCB, obejmujÄ…cego tworzenie schematu, edycjÄ™ obwodu drukowane-
go w tradycyjnym edytorze dwuwymiarowym oraz w nowatorskim
trójwymiarowym, umożliwiającym wirtualne złożenie elementów
i wykrywanie kolizji mechanicznych, Altium Designer pozwala na
tworzenie bibliotek elementów i zarządzanie nimi, a także na reali-
zację projektów z układami FPGA, opisywanych schematowo i/lub
tekstowo w języku HDL. Program umożliwia również symulację i we-
ryikację projektów PCB i FPGA oraz tworzenie i uruchamianie opro-
gramowania wbudowanego, zarówno dla klasycznych procesorów,
jak i software’owych zaimplementowanych w FPGA.
Zamierzam w kilku artykułach skoncentrować się na zagadnie-
niach związanych z konigurowaniem i obsługą programu
Altium De-
signer
oraz przygotowywaniem projektów obwodów drukowanych.
SHIFT + prawy klawisz myszki +
przesuwanie myszki
Zmiana kąta widzenia płytki PCB
w trybie widoku 3D
– *.LibPkg oraz *.IntLib –
Integrated Library
– idea tego pliku jest
bardzo podobna do *.PrjPcb, służy do utworzenia zintegrowanych
bibliotek elementów, a po skompilowaniu tworzony jest plik *.In-
tLib.
– *.SchDoc –
Schematic Document
– plik schematu może wystę-
pować samodzielnie, jednak najczęściej dodawany jest do zbioru
*.PrjPcb
– *.PcbDoc – PCB Document – plik obwodu drukowanego, stosowa-
ny podobnie jak *.SchDoc.
– *.SchLib –
Schematic Library
– plik biblioteki symboli elementów
elektronicznych umieszczanych na schemacie projektowanego
obwodu drukowanego; może występować samodzielnie lub sta-
nowić część zbioru *.LibPkg.
– *.PcbLib – PCB Library – plik biblioteki podstawek elementów
elektronicznych stosowany podobnie jak plik *.SchLib
Typy plików
Zanim rozpoczniemy pracę z programem, zapoznamy się z typa-
mi plików, z którymi będziemy mieli do czynienia:
– *.DsnWrk –
Design Workspace
– plik zawierający strukturę reali-
zowanego projektu. Może w nim być zapisany jeden lub więcej
projektów składających się na dane urządzenie. Np. w przypadku
konstruowania urządzenia z układami FPGA, w pliku *.DsnWrk
zawarte będą odwołania do projektu obwodu drukowanego, pro-
jektu struktury układu FPGA i oprogramowania.
– *.PrjPcb – PCB Project – plik zbiorczy projektu obwodu drukowa-
nego.
Rysunek 1. WyglÄ…d ekranu po uruchomieniu
Altium Designera
70
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 10/2010
pomocÄ… Altium Designer
Projektowanie płytek
Przed uruchomieniem
Altium Designera
warto przygotować so-
bie kilka folderów na dysku twardym, które będą bardzo pomocne
w dalszej pracy z programem. Ja używam jednego folderu zbiorczego,
w którym umieściłem jeden podfolder na pliki projektów. W podfol-
derze projektów proponuję także zakładać osobne foldery dla każde-
go tworzonego projektu. Drugi podfolder przeznaczony jest na pliki
bibliotek.
WÂ
tabeli 1
zamieszczono opisy ważniejszych czynności wykony-
wanych za pomocÄ… myszki, natomiast wÂ
tabeli 2
wybrane skróty kla-
wiszowe, które znacznie usprawniają pracę z programem.
Rysunek 2. Umiejscowienie ikony pinezki
Rozpoczęcie pracy
Po uruchomieniu programu powinniśmy ujrzeć ekran podobny do
pokazanego na
rysunku 1
. Warto zmienić ustawienia panelu widocz-
nego po lewej stronie z zakładkami
Files
,
Projects
iÂ
Navigator
, tak aby
nie ograniczał on obszaru roboczego i pojawiał się tylko wtedy, gdy
sobie tego życzymy. Aby to wykonać należy kliknąć na ikonę pinezki
widocznÄ… na
rysunku 2
(z lewej strony okna pojawi się pionowy, wą-
ski, szary pasek, a na nim trzy przyciski opisane tak jak poprzednio
widoczne zakładki).
Następnie przystępujemy do utworzenia szablonu dokumentu
schematu. W tym celu z menu programu wybieramy
File
–
> New
–
>
Schematic
. Wybieramy
Design
–
> Document Options
. WÂ otwartym
oknie w zakładce
Sheet Options
odznaczamy pole
Title Block
(
rysu-
nek 3
). Przechodzimy do zakładki
Parameters
i odnajdujemy pola
o nazwach
Author
oraz
Title
, a następnie w kolumnie
Value
zastępu-
jemy gwiazdki przy wskazanych polach odpowiednio wpisami:
para-
m:Autor
,
param:Title
. Pozostając w zakładce
Parameters
, klikamy na
przycisk
Add...
i w otwartym oknie w polu
Name
wpisujemy
Wersja
,
a w polu
Value
–
param:Wersja
(
rysunek 4
). Zamykamy okna
Parametr
Properties
oraz
Document Options
klikajÄ…c na przycisk OK.
W kolejnym kroku narysujemy tabelkę w prawym dolnym rogu
arkusza schematu. WÂ tym celu wybieramy
Place
–
> Drawing Tools
–
> Line
lub posługujemy się skrótami klawiaturowymi
P
,
D
,
L
i za
pomocą narzędzia rysowania linii rysujemy tabelkę. Jej przykładowy
widok pokazano na
rysunku 5
. Widoczna z lewej strony narysowa-
nej tabeli duża komórka jest przeznaczona na opcjonalne logo. Na-
stępnie za pomocą narzędzia tekstowego uzupełniamy tabelę. Wy-
bieramy
Place
–
> Text String
. Po tej czynności przy kursorze pojawi
się napis. Zanim klikniemy na miejscu, gdzie ma być umieszczony,
Tabela 2.
Wybrane skróty klawiaturowe
Skrót
Funkcja
Ogólne
PageUp
Powiększenie
PageDown
Pomniejszenie
Z, A Zoom All (wyświetlenie całego obszaru roboczego)
Spacja
Obrót elementu
X Lustrzane odbicie elementu w poziomie
Y Lustrzane odbicie elementu w pionie
Tab Otwiera okno właściwości aktualnie wstawianego elementu
Edytor schematów
P, B
Place Bus (wstawienie magistrali)
P, O
Place Power Port (wstawienie symbolu szyny zasilania/
masy)
P, W Place Wire (wstawienie połączenia)
P, N Place Net Label (wstawienie etykiety połączenia)
P, R Place Port (wstawienie symbolu portu)
P, T
Place Text (wstawienie tekstu)
E, W Break Wire (rozbicie segmentu połączenia)
T, A
Annotate Schematics (przypisanie unikalnych oznaczeń
symbolom elementów)
Edytor bibliotek schematów
P, P Place Pin (wstawienie końcówki elektrycznej)
P, L Place Line (wstawienie graicznej linii)
P, R Place Rectangle (wstawienie graicznego prostokÄ…ta)
P, T
Place Text (wstawienie tekstu)
T, I
Component Properties (wyświetlenie okna właściwości
elementu)
T, C New Component (tworzenie nowego elementu)
Edytor PCB
2
Widok 2D
3
Widok 3D
E, O, S
Set Origin (ustawienie punktu odniesienia, współrzędne
0,0)
P. L
Place Line (wstawienie ścieżki)
P, S Place String (wstawienie ciągu znaków)
P, P Place Pad (wstawienie pojedynczego padu)
P, V Place Via (wstawienie punktu przelotowego)
P, T Place Track (prowadzenie ścieżki w trybie interaktywnym)
P, G Place Polygon (wstawienie wypełnionego pola)
D, R Design Rules (edycja reguł projektowych)
D, I
Import Changes (odczytywanie zmian ze schematu i import
do edytora PCB)
R, M Measure Distance (pomiar odległości)
Q Toggle Units (zmiana jednostki pomiarowej – mils/mm)
L
Koniguracja warstw
SHIFT + S
Tryb pojedynczej warstwy
+/–
Zmiana aktywnej warstwy
SHIFT + M Board Insight Lens (powiększenie typu lupa)
SHIFT + H
Rysunek 3. Umiejscowienie pola
Title Block
Informacje pomocnicze
CTRL + M
Narzędzie pomiarowe
Rysunek 4. Okno parametrów: wersja
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 10/2010
71
KURS
Rysunek 5. Widok szablonu tabelki
Rysunek 9. Widok tabelki z wstawiony logo
Rysunek 6. Widok szablonu tabelki z etykietami pól
wciskamy na klawiaturze kla-
wisz
Tab
. WÂ otwartym oknie
wpisujemy odpowiedni tekst,
a następnie po wybraniu przy-
cisku
OK
, umieszczamy na-
pis w żądanym miejscu przez
kliknięcie lewym klawiszem
myszki. Tabelę uzupełniamy
zgodnie zÂ
rysunkiem 6
. Po-
nownie wybieramy narzędzie
tekstowe, tak jak w poprzed-
nim kroku, jednak tym razem
rozwijamy listę w polu, w któ-
rym poprzednio wpisywaliśmy
tekst i wybieramy pole
=Title
(
rysunek 7
). Wybrany napis
wstawiamy w tabeli w komór-
ce
Nazwa projektu
. WÂ taki sam
sposób uzupełniamy komórki
Tytuł dokumentu
(
=DocumentName
),
Autor
(
=Author
),
Data
(
=Mo-
diiedDate
) oraz
Wersja
(
=Wersja
). W komórkach tabeli pojawią się
ciągi znaków odpowiadające wartościom wstawionych parametrów,
jeżeli w ustawieniach programu została zaznaczona opcja
Convert
Special Strings
. Aby to sprawdzić, należy wybrać
Tools
–
> Schema-
tic Preferences
, a następnie zakładki
Schematic
–
> Graphical Editing
(
rysunek 8
).
Pozostaje jeszcze wstawić logo do tabelki. W tym celu wybiera-
my
Place
–
> Drawing Tools
–
> Graphic
następnie zaznaczamy obszar,
w którym ma być umieszczony rysunek i wybieramy go z dysku twar-
Rysunek 10. Widok okna parametrów głównych
Rysunek 7. Wybór
Title
z listy
rozwijanej
dego. Po wstawieniu rysunku można jeszcze dopasować jego wymiary
i położenie. Gotowa tabelka powinna wyglądać podobnie do pokaza-
nej na
rysunku 9
.
Utworzony szablon zapisujemy na dysku wybierajÄ…c
File
–
> Save
As
. Typ pliku ustawiamy na
Advanced Schematic Template (*.SchDot)
i wpisujemy nazwę pliku. Jako lokalizację pliku najlepiej wskazać
utworzony na samym początku folder projektów.
Zakończyliśmy tworzenie szablonu dokumentu schematu na do-
myślnym arkuszu A4, który w większości przypadków jest wystarcza-
jący, nawet przy projektowaniu bardziej rozbudowanych urządzeń,
dla których najczęściej stosuje się projekty wieloarkuszowe. Jeśli
jednak ktoś odczuwa potrzebę korzystania z większego arkusza sche-
matu, to na początku procesu tworzenia szablonu w oknie
Document
Options
, w zakładce
Sheet Options
, z listy zatytułowanej
Standard
Styles
, należy wybrać inny rozmiar, np. A3.
Utworzyliśmy szablon schematu, jednak w dalszym ciągu Al-
tium Designer nie będzie z niego korzystał, więc musimy wskazać go
w ustawieniach programu. Dodatkowo warto zmienić kilka innych
parametrów w ustawieniach domyślnych, dlatego kolejnym krokiem
jest określenie wartości parametrów.
Rysunek 8. Widok okna
Graphical Editing
Określenie wartości podstawowych parametrów
ZÂ menu wybieramy
DXP
–
> Preferences
. Otworzy siÄ™ okno wi-
doczne na
rysunku 10
. Z lewej strony okna jest lista 12 bloków,
w których posegregowane są zakładki z ustawieniami konkretnych
edytorów i bloków funkcyjnych wchodzących w skład oprogramowa-
nia Altium Designer. W pierwszej kolejności zajmiemy się zakładką
System – General
. W niej proponuję zmienić jedynie parametry w sek-
cji
Default Locations
. Parametr
Dokument Path
wskazuje lokalizacjÄ™,
w której domyślnie zapisywane są dokumenty projektowe, zaś
Library
Path
wskazuje domyślną lokalizację przechowywanych plików biblio-
tek elementów. Zmieńmy tylko miejsce zapisywania dokumentów.
Następnie przechodzimy teraz do zakładki
System – Backup
. Wi-
doczna jest tylko jedna sekcja zatytułowana
Auto Save
. Po aktywo-
waniu tej funkcji, program automatycznie, co określony czas, zapisze
kopię bezpieczeństwa otwartych plików. Dzięki temu w przypadku
72
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 10/2010
Projektowanie płytek
Rysunek 11. Widok okna nastawy parametrów automatycznej
kopii
Rysunek 12. Widok okna głównych parametrów szablonu sche-
matu
awarii zasilania lub zawieszenia się systemu nie będziemy musieli
zaczynać całej pracy od początku. Przykładowe ustawienie pokazano
na
rysunku 11
.
Warto też zajrzeć do zakładki
System – Installed Libraries
. WÂ niej
pokazano listę zainstalowanych w programie bibliotek elementów.
Można tam dodawać lub usuwać biblioteki, a także zmieniać ich ko-
lejność. Usunięcie biblioteki z listy nie powoduje jej izycznego usu-
nięcia z dysku.
Przejdźmy do zakładki
Schematic – General
. WÂ niej uaktywnimy
utworzony wcześniej szablon. W sekcji
Defaults
wciskamy przycisk
Browse...
i wskazujemy plik szablonu z rozszerzeniem
*.SchDot
. Wy-
nik tej operacji pokazano na
rysunku 12
. Resztę parametrów pozosta-
wiamy bez zmian i klikamy na przycisk
Apply
.
Warto wykonać kopię bezpieczeństwa koniguracji oprogramowa-
nia wciskajÄ…c przycisk
Save
i po wskazaniu lokalizacji dla pliku zapi-
sujemy kopię ustawień. Plik ten można później wykorzystać w przy-
padku awarii systemu lub w przypadku takiego samego skoniguro-
wania programu
Altium Designer
na innym komputerze. Kończymy
kliknięciem na przycisk
OK
w oknie
Preferences
.
Podsumowanie
Opisałem początkowe, podstawowe czynności w programie
Al-
tium Designer
. W kolejnych artykułach zajmiemy się tworzeniem pli-
ków bibliotek. Przedstawię ręczny oraz automatyczny sposób tworze-
nia modeli podstawek elementów, dodawanie ciał elementów, które
umożliwiają oglądanie w trybie 3D wyglądu płytki z zamontowanymi
komponentami przed jej montażem oraz wykrywanie kolizji mecha-
nicznych. Zajmiemy się także bibliotekami elementów umieszcza-
nych na schemacie w aspekcie tworzenia modeli jedno- i wieloczę-
ściowych. Pokażę również, w jaki sposób dołączyć do elementu pliki
z jego krótkim opisem oraz dokumentacją.
Kamil Pawliczak
kamil.pawliczak@gmail.com
ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 10/2010
73
[ Pobierz całość w formacie PDF ]