webdonsk.ruКак сделать отверстие в плате в altium
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 01.09.2024
Доброго времени суток! И снова у нас уроки по Altium Designer. В предыдущих двух уроках мы научились создавать новый проект, добавлять в него все необходимые файлы, составлять принципиальные электрические схемы и проектировать печатные платы. В принципе этого минимального джентльменского набора вполне достаточно для создания схем и разводки плат за исключением одного НО.
Практически в любой схеме попадаются элементы, которых просто нет в готовых библиотеках Altium’а, какими обширными бы они не были. Иногда элемент есть, но посадочное место (footprint) не подходит для нашей платы. Или нужно нам использовать какую-нибудь специфичную микросхему, которой нет в библиотеках. Короче, не буду ходить вокруг и около, сегодня мы поговорим о том как создавать свои компоненты, посадочные места и библиотеки для Altium’a.
Итак, создание нового проекта мы уже рассматривали… Но повторить никогда не бывает вредно, так что запускаем Altium, в меню выбираем File -> New -> Project -> PCB Project и вот у нас уже есть голый проект, в котором ничего нет. Сохраняем его под каким-нибудь именем, например, TestProject. Теперь жмем правой кнопкой на имени проекта и добавляем файлы принципиальной электрической схемы и печатной платы:
- Add New to Project -> PCB.
- Add New to Project -> Schematic.
Опять же сразу сохраняем новые файлы куда-нибудь под каким-нибудь именем. Все приготовления завершены, теперь давайте создавать компонент. А создавать мы будем преобразователь уровней — LM2676! Вот так эта микросхема выглядит:
Ну все, можно приступать. В меню выбираем: Project -> Add New to Project -> Schematic Library. В дереве проекта появился еще один файл, с которым мы что должны сделать? Правильно, сохранить. Прежде, чем рисовать сам компонент, давайте его переименуем (по умолчанию имя компонента — Component_1). Для этого заходим во вкладку SCH Library, которую найти не очень просто:
Тут сразу же понятно, что и где менять. Тыкаем дважды на название компонента и в появившемся окне вписываем свое название.
И, наконец-то, приступаем к непосредственному созданию модели микросхемы LM2676. Заходим в меню Place и выбираем Pin (так же можно жать правой кнопкой и в открывшемся меню выбирать Place -> Pin). Теперь мы должны куда-нибудь установить первый пин компонента:
И вот тут надо быть очень внимательными… Видите, пока пин номер 2 еще не установлен, один из его концов помечен крестиком? Так вот, именно этот конец является точкой пина, к которой на схеме производится подключение других компонентов. То есть вот так правильно располагать выводы:
А если пин расположить наоборот, другим концом к корпусу микросхемы, то ничего хорошего не выйдет, а именно, при разводке платы к нашей микросхеме ничего не будет привязано. Давайте продолжим… У нас 7 выводов, их и добавим:
Отлично, но было бы не лишним вместо цифр дать пинам какое-то осмысленное название. Для этого надо дважды ткнуть на пин левой кнопкой мыши и в появившемся окне в поле Display Name мы можем задать имя вывода. Делаем как в даташите на LM2676:
Кстати в этом же меню можно выбрать электрический тип вывода — то есть в каком режиме он будет функционировать (вход/выход и т. п.). Но в этом примере мы не будем с этим заморачиваться. Давайте нарисуем теперь корпус микросхемы. Для этого в меню Place выбираем пункт Rectangle и рисуем красивый квадрат/прямоугольник:
Получили отличную модель нужной нам микросхемы, по идее можно на этом и остановиться, но скорее всего нам понадобится еще и посадочное место для нее — мы же собираемся проектировать печатную плату. Ищем в даташите раздел с механическими размерами:
Собственно, нам нужно нарисовать 7 прямоугольников, а потом добавить большой прямоугольник, символизирующий корпус. Я обычно поступаю следующим образом…
В редакторе посадочных мест мы можем без проблем разместить прямоугольную область определенного размера. Для ее позиционирования нам нужно задать центр фигуры (то есть координату пересечения диагоналей). Так вот, для начала смотрим, какого размеры области нам нужны (в данном случае — 2.16*0.91, в даташите нужные нам размеры в миллиметрах указаны в скобках). Итак, запомнили размер. Пусть первый прямоугольник располагается в точке с координатами (0, 0). Ну а дальше элементарная математика и геометрия ) Расстояние между прямоугольными областями равно, по словам даташита, 1.27мм, и у нас нет оснований этому не верить. Поэтому центр второго прямоугольника будет иметь координаты (0, 1.27), третьего — (0, 2.54) и так далее (ко второй координате прибавляем 1.27мм). Вот и весь алгоритм. Мне кажется это значительно упрощает процедуру.
А теперь возвращаемся в Altium Designer. Нам нужно добавить в проект новый файл: Project -> Add New to Project -> PCB Library. Опять сразу сохраняем этот файл под любым именем и заходим в настройки:
Жмем дважды на название компонента и переименовываем во что-нибудь более осмысленное — например, LM2676. Как и раньше жмем правой кнопкой и выбираем там Place -> Pad.
Это не совсем то, что надо, поэтому лезем в настройки, но для начала попросим Altium показывать размеры в миллиметрах, а не в дюймах. Правая кнопка -> Library Options, в поле Unit выбираем Metric. Готово! Посадочное место по-прежнему не удовлетворяет нашим требованиям, так что лезем в настройки (двойной клик левой кнопкой на наш Pad ). Забиваем туда рассчитанные нами параметры:
- Location – координаты центра (0, 0) — для первого пина.
- Designator – номер пина. Тут надо внимательно следить за тем, чтобы поле Designator схемотехнического изображения компонента (помните мы рисовали его в начале статьи) совпадало с этим же полем посадочного места.
- Layer – выбираем верхний слой.
С остальным вроде все понятно . Теперь надо добавить второй пин — проделываем ровным счетом тоже самое. Ставим обычное дефолтное посадочное место в любую точку платы и лезем в его настройки. Там вбиваем:
В настройках отличается лишь поле Designator и координаты центра прямоугольника, что весьма логично. В итоге получаем:
Таким же образом добавляем оставшиеся 5 пинов, не забывая увеличивать значение поля Designator и изменяя координаты центра. Получаем почти готовое посадочное место, не хватает лишь корпуса. Для его прорисовки используем обычные линии ( Place -> Line), но надо изменить слой. Для таких вещей используем Top Overlay и получаем очень даже красивую микросхемку:
Вот в принципе и все!
Тут еще хочу добавить, что лучше хранить все используемые в проекте библиотеки в папке проекта, а не где-то еще. Это позволит работать с проектом на других компьютерах, а не только на одном, надо будет всего лишь таскать с собой всю папку проекта, не озадачиваясь переносом отдельных библиотек.
Теперь, чтобы связать созданные файлы SCH и PCB нужно сделать следующее. При добавлении компонента на принципиальную схему, заходим в его настройки, и там мы можем выбрать любой футпринт, из любой библиотеки.
Вот теперь точно все… Научились мы создавать свои компоненты, и, по большому счету, того, что мы узнали в этих трех уроках по Altium Designer уже достаточно для проектирования схем и печатных плат, хотя возможности Altium’ а этим далеко не ограничиваются, но об этом как-нибудь в другой раз )
В данной статье мы хотели бы дать нашему читателю общие сведения о технологиях, представленных на рынке САПР об организации взаимодействия конструкторов-механиков и проектировщиков электроники, а также о новых тенденциях, появляющихся в этой сфере.
Решения на рынке
Многие годы на промышленных предприятиях поднимается вопрос совместной работы двух разных отделов: отдела конструкторов-механиков и проектировщиков электроники. Сейчас на предприятиях применяют решения различной степени удобства и возможностей. Например, многим известен продукт из состава SOLIDWORKS Professional под названием SOLIDWORKS CircuitWorks, обеспечивающий двусторонний обмен данными между MCAD и ECAD в универсальном формате IDF\IDX. Однако сложность поддержания корректных баз данных, как со стороны проектировщиков электроники, так и со стороны конструкторов, а также синхронизация баз между собой сделали применение модуля гораздо менее массовым, чем того требует рынок.
Рис. 1 - Вид печатной платы в CircuitWorks
Кроме упомянутого модуля, было довольно популярно добавление SOLIDWORKS PCB, которое являлось версией Altium Designer с собственным коннектором, оптимизированной под работу в среде SOLIDWORKS. Между тем модуль был недоступен для покупки в нашем регионе и, судя по последним новостям, новые версии и поставляться клиентам больше не будут.
Проблемными местами во взаимодействии известных модулей всегда были моменты синхронизации библиотек групп разработчиков и варианты двусторонней трансляции данных между системами без потери данных. Библиотеки, используемые в проектах, могут быть совершенно разными по форме и содержанию, и часто компоненты в разных проектах дублируются, что создает огромное количество проблем при передаче данных в MCAD и тем более обратно.
Новая эра в межсистемном взаимодействии
Появились решения, которые мало освещены, но в то же время удобство их применения существенно возрастает год от года. Например, решения от Altium Designer: облачное хранилище Altium 365 и набор коннекторов MCAD-ECAD coDesigner.
Рис. 3 - Проекты в нашем Altium 365 Workspace
Облачные хранилища только набирают обороты в нашей стране, но едва ли кто-то усомнится, что будущее за ними. Основные опасения при работе с облачными технологиями пользователи связывают с вопросами скорости доступа, безопасности и преемственности данных. Следует сказать, что разработчики уделили им немало внимания:
- По скорости доступа проблем нет, сервера расположены в различных точках мира,- ближайший к нам в Европе. Пользуясь Workspace на протяжении нескольких месяцев, мы не наблюдали заметных замедлений или невозможности доступа к данным.
- Переживать за сохранность данных также не стоит: каналы обмена данными зашифрованы, а само хранилище доступно только тем, кому администратор предприятия открыл доступ к отдельным проектам или целиком Workspace.
Для многих также покажется важным, что решение Altium 365 фактически выносит на аутсорсинг вопросы поддержания работоспособности общего пространства и значительно снижает риски потери данных в результате аппаратных проблем.
Рис. 5 - Приглашение пользователя
Для кого-то более значимым является работа со сторонними соисполнителями. Например, в Altium 365 можно пригласить коллегу в свой Workspace и выделить ему лицензию Altium on-Demand от предприятия в своем кабинете на отдельный период совместной работы. Это решит проблему возможного несоответствия версий или использования нелицензионного программного обеспечения. При этом соисполнитель может работать с вашими библиотеками, и вы сможете видеть, как идет работа над проектом.
Рис. 6 - Просмотр проектов в Altium 365
По технике взаимодействия конструкторов-механиков и проектировщиков электроники
Рис. 7 - Созданная в SOLIDWORKS плата
Одно из важных замечаний: для самого простого варианта взаимодействия и построения 3D-моделей сборки платы не требуется создавать или загружать библиотеку проекта на Workspace, так как решение работает сразу после установки. Главное, чтобы в топологии проекта уже были модели компонентов.
Рис. 8 - Плата в Altium Designer
Мнение
Простота и естественность предложенного решения делают описанную технологию потенциально интересной заказчикам, стремящимся увеличить скорость и качество разработки электронных изделий с применением CAD. Тем же, кто пользуется услугами соисполнителей для проектирования, технология позволит достичь новых высот с помощью переноса взаимодействия на современную цифровую платформу.
Несколько дней назад я начал изучать Altium Designer 17 и сразу же наткнулся на какое-то странное поведение. Я создал свой первый компонент и решил посмотреть, как он будет выглядеть на бумаге. Поэтому я добавил этот компонент на лист схемы, установил размер листа на A4 (см. Снимок экрана ниже), попытался распечатать его и . получил не то, что я ожидал.
It is interesting that in the "Tools->Schematic Preferences" dialog you can set the default sheet size. If you set this size to A4, the parameter called "Drawing Area" becomes equal to 292x193mm, which gives us this weird 0.66 ratio. So. This is not a bug. But what is it?
Чтобы сделать это более ясным, я сделал снимок экрана. Вот мой схематический лист. В настройках документа размер листа равен A4 (см. Первое изображение в моем вопросе). В соответствии со стандартом A4 имеет 0,707 отношение высоты/ширины, но ни A/B, ни D/C, равные 0,707!
В процессе освоения Altium Designer много возникает вопросов по подготовке документации для производства плат, а также для её сборки. Altium Designer позволяет сделать все требуемые документы, хотя скажем откровенно, для этого необходимо соответственным образом подготовить данные. Описания процесса подготовки документации я предоставляю на плате проекта AD9833 – Programmable Waveform Generator.
Altium Designer очень оперативно совершенствует свой движок, поэтому все актуально для версии Версия 19.0.14. И так начнем.
Подготовка схемы и внешнего вида платы.
Когда вы “нарисовали” плату ваш проект будут выглядеть приблизительно так:
Создадим рабочие файлы, для этого добавим Output Job файлы:
У нас откроется меню настройки выходной документации:
Сохраним файл, я меняю имя. для ассоциации с проектом:
Откроется окно выбора каталога изменим только имя файла
Проект изменит вид
Выполним сохранение проекта (я это делаю так, меню сконфигурировано)
Создание схем, внешнего вида плат:
Правой кнопкой, кликаем на раздел выходная документация, выбираем печать схемы
Выберем выходной формат pdf и подключим проект:
Нажмем ссылку генерировать контент
Будет создан pdf файл (но учтите для этого у вас должен быть установлен Adobe Acrobat)
У по окончанию генерации откроется акробат со вашей схемой
Если вам будет необходимость иметь страницу со частью схемы, то это можно будет сделать так:
Для этого добавим еще один документ и изменим его имя
Делаем двойной клик по документу, откроется окно:
Здесь можно выбрать, какие параметры нам необходимы, а также выбрать область печати, нажмем клавишу Задать:
Откроется редактор схем, выберите нужную часть схемы и выделите курсором
Далее ок, подключит лист к генерации
и с генерируем выходной файл, откроется акробат в котором будет две страницы схемы в одной полная, а в новой выделенный наш участок
Таким механизмом можно добавить много фрагментов схемы.
Создадим для документации 3D вид платы
Для этого выберем печать 3D документа:
Делаем двойной клик по созданному документу, откроется диалоговое окно:
В нем можно выбрать качество картинки, верх или низ платы, а также любой другой вид какой вы пожелаете, все настройки берутся с редактора плат, создадим несколько разнообразных видов.
Первое, сделаем верх низ платы, второе, пару изометрических проекций, а также вид платы без 3d моделей компонентов.
Для этого создадим несколько 3D документов (ну и естественно переименуем их):
PCB 3D top – вид на верх платы с компонентами
PCB 3D botom – вид на низ платы с компонентами
PCB 3D Izm_top – вид изометрический на верх платы
PCB 3D Izm_bot – вид изометрический на низ платы
PCB 3D botom_cl – вид низ без компонентов
PCB 3D top_cl – вид верх без компонентов
Для создания вида платы необходимо в начале перейти в редактор плат и настроить как будет плата выглядеть:
После этого возвращаемся к производственным файлам и для верха платы настраиваем:
не забудьте нажать клавишу Применить текущий вид в настроенной конфигурации, а иначе будет применен по умолчанию (зеленая плата) и жмем ок, для низа платы (цвет платы по умолчанию для примера):
Для изометрии перейдите к редактору плат поверните плату как вам необходимо её увидеть. Потом вернитесь и настройте:
Пример вид платы снизу:
Для получения 3D вида без компонентов, войдите в редактор плат, откройте панель просмотр конфигураций войдите в опции и отключите просмотр 3D компонентов
Разверните плату как вам необходимо и настройте аналогично изометрическим проекциям, верх:
получаемый вид зависит от выбранного варианта в редакторе.
С генерируйте pdf файл и получим документ со схемами и видами печатной платы.
Вид проекта после конфигурирования для печати схемы внешнего вида платы.
Создание гербер файлов для производства платы.
В разделе Fabrication Outputs выберем гербер файлы и имя файла:
На созданном документе делаем двойной клик и откроется окно настройки. В закладке Общие, выполняется настройки задания точности измерения плат, как по мне выбор метрическая или дюймовая система значения не имеет главное, что бы все файлы создавались в одной системе, я оставляю по умолчанию дюймовую.
в закладке слои выбираем наши слои, которые нужны для производства
Закладку символы сверловки пропускаем, в закладке Апертуры проверяем, что бы была установлена галочка RS274X со встроенными апертурами.
Иногда производителю надо добавить апертуры G54, они находятся в закладке расширенные настройки:
Добавим файлы сверловки
Если выбраны настройки по умолчанию, для сверловки настраивать ничего не нужно.
подключим для генерирования файлов
С генерируем наши файлы
В проекте будет добавлена папка с нашими полученными файлами:
Просматривая их мы сможем послойно увидеть, что реально у нас получилось:
Есть возможность просмотреть все файлы вместе, для получения общей картины по совместимости.Для этого создадим кам файл
Сохраним его и дадим новое имя
в диалоговом окне вводим имя и ок
В итоге получим:
Теперь в этот файл загрузим наши файлы гербер и файлы сверловки
Ищем наши файлы в папке Project Outputs for AD9833 нашего проекта
выбираем CAM файлы
В окне опции импорта, делать ничего не надо, если все было сделано как описано выше.
Загрузим файлы сверловки.
В окне выберем каталог где расположены файлы сверловки.
Активируем панель камтастик.
В панели камтастик можно выбирать и совмещать нужные слои для контроля гербер файлов.
Для передачи на производство нам потребуется файлы в папке Project Outputs for AD9833 .
Формирование списка компонентов которые необходимы для сборки устройства.
Для этого в разделе Report Outputs добавим документ: Bill of Materials
У нас появиться новый документ (пожеланию его можно переименовать)
После конфигурирования нажимаем ок и подключаем наш документ для формирования отчета (для понятности я временно отключил другие запросы)
Обработаем наши данные и получим файл формате Excel:
Оформим его для удобства чтения
Сборочный чертеж платы.
Для сборки без этих документов не обойтись. Но есть некоторые ограничения, результат будет в плотную связан с тем как у вас организованы слои в библиотеках компонентов и как выполнена настройка в самой плате. Для этого, в разделе Assembly Out создаем документ:
Двойной клик по документу:
Открываем свойство (двойной клик на документе). Тут нам альтиум выгрузит все слои которые у вас в проекте и тут много зависит от ваших настроек по этому у делаю так как у меня настроены слои, оставляем только как на рисунке, для нижнего слоя делаем отзеркаливание.
Теперь необходимо сделать настройки по слоям и все за висит от того, что я хочу прорисовать на сборочной плате (двойной клик по любому слою можно, а потом выбрать слой). В слое Top оставлю только прорисовку для отверстий крепления по контуру:
В слое верхнего рисунка для красоты оставим надписи и сами рисунки, а также прорисовка десигнаторов:
В слое сборка только прорисовка комментариев:
В слое контура платы, только линии и окружности:
В слое размеры платы, только размеры:
В слое внешний контур компонентов, только линии и окружности (если они есть в компонентах):
Для нижней стороны сделаем аналогичные настройки.
Подключим наш документ для вывода на “печать”
И в результате получим для верней стороны:
И для нижней стороны:
Положение и наименование компонентов, для резисторов сопротивление, для конденсаторов емкость, для остальных их названия… но это все зависит только от предварительных настроек и данных в плате и библиотеках.
В итоге мы получим pdf документ в котором будет полная информация по сборке платы.
Все файлы для производства и сборке будут находиться в папке Project Outputs for AD9833:
Теперь можно не только отдать файлы для изготовления плат, а и для последующей сборки.
Это может быть интересно
Музыкальная тема к статье, слушаем: Настало время познакомиться c ESP32 и для меня, для этого я приобрел в ГАММЕ отладочную плату с модулем ESP-WROOM-32 (ESP32-DevKitC). Первая задача, как он подключается, …
Одним из популярных решений светового тюнинга автомобиля, мотоцикла или скутера стал эффект – “полицейский стробоскоп“. На база платы ch-c0050 реализовано несколько проектов. В этой статье приводятся две версии программы. Рекомендации …
Toyota Auto Fader – Модуль включения усилителя. Часто автолюбители прибегают к замене штатного головного устройства на универсальное мультимедийное, в котором значительно расширены функциональные возможности. Если возникает желание оставить в работе …
Стерео индикатор уровня аудио сигнала. Компактность и удобство проектирования устройств на светодиодах WS2812B, а также легкость реализации алгоритма родило идею созданию своей конструкции. В этом проекте я предоставлю все материалы …
Модуль I2C Не работает при использовании в стандартной конфигурации MCC. Требует особой нестандартной конфигурации и управления для нормальной работы. Обойти Обход проблемы возможен библиотека см статью. Модуль ADC2 На выводе RA0, …
Оптический сенсор, назначение оптический концевик, для автоматики, бесконтактный выключатель с функцией автоматического отключения.
Простой модуль для простого аудио блютуса. Встроенные подсказки на английском языке. Модуль включён, режим муте – после подачи питания. Контроль разряда батареи предупреждение что батарея разряжена и необходима подзарядка. При …
Читайте также: