Цель работы

Освоить возможности системы автоматизированного проектирования PCAD 2001 в сфере создания электрический принципиальных схем.

Ход работы

Проектирование схемы электрической принципиальной было осуществлено в системе автоматизированного проектирования PCAD 2001.

В ходе проектирования схемы электрической принципиальной была использована программа PCAD Schematic.

ПОСТРОЕНИЕ ЧЕРТЕЖА СХЕМЫ

Построение схемы электрической принципиальной выполняется с помощью манипулятора "мышь", перемещаемого по горизонтальной поверхности рабочего стола; при этом на экране дисплея синхронно перемещается курсор в виде креста.. Удобной особенностью использования мыши в среде PCAD 2001 является доступность функций скроллинга и маштабирования схемы.

СОЗДАНИЕ СХЕМЫ

Схемы конструируются из символов. Создание схемы представляет собой процесс визуального размещения компонентов на рабочей области и соединение их друг с другом.

Можно также создать чертежный файл, содержащий графическую информацию, которая может быть использована для получения чертежа схемы. Размещение компонентов устанавливается при помощи команды Вставка / компонент. При этом система открывает активную библиотеку, которая содержит УГО компонентов.

Созданием библиотек компонентов в P-CAD 2001 занимается менеджер библиотек Library Executive. В системе P-CAD 2001 есть возможность создавать интегрированные библиотеки компонентов. В такую библиотеку заносятся данные трёх типов: текстовая информация о компонентах (components), УГО (symbols) и изображения корпусов компонентов (patterns). Графика корпусов и УГО создаётся в графических редакторах P-CAD Schematic и P-CAD PCB или в специальных редакторах Symbol Editor и Pattern Editor. Два последних аналогичны редакторам схем и печатных плат, в набор команд которых оставлены только те команды, которые необходимы для создания УГО и конструктивов компонентов, и добавлены так называемые мастера образцов и символов. Другая важная особенность Symbol Editor и Pattern Editor – возможность непосредственного редактирования УГО/конструктивов компонентов. Кроме этого в Library Executive включены команды поиска компонентов в библиотеках по заданному набору атрибутам.

После выбора компонента следует разместить его на рабочем поле. При этом можно управлять ориентацией элемента, устанавливать режим зеркального отображения и т. д.

После установки элемента имеется возможность размножить его при помощи команды копирования / вставки из буфера обмена.

Для проведения соединений используется команда вставка / проводник. При проведении указываются начальная и конечная точка. Неподсоединенные контакты микросхем отмечаются диагональным крестиком. Для соединения двух цепей необходимо сделать их глобальными, а затем присвоить идентичные имена, соединив с шиной.

Для обозначения элементов используется команда свойства из контектного меню (активируется при нажатии правой кнопки мыши на соответствующий элемент). Далее задается его обозначение.

Сохранение данных в файл и загрузка из файла осуществляются при помощи команд из меню Файл. Схема сохраняется в формате системы PCAD 2001 и имеет расширение sch.

Вывод: В ходе проделанной работы была освоена программа PCAD 2001 Schematic, являющаяся частью САПР PCAD 2001 и предназначенной для построения схем электрических принципиальных.

Ввод схемы принципиальной электрической

В данном разделе на простом примере рассматриваются приемы размещения на схеме УГО компонентов, проводников, шин и т.д. Показано, как создать многостраничную схему.

Создание многостраничного проекта

Для общности изложения сразу же создадим многостраничный проект, в котором схема принципиальная электрическая будет размещаться на нескольких листах формата А4.

Создайте двухстраничный проект

1) Запустите редактор схем и загрузите в него шаблон Настройки Schematic.sch.

3) Активизируйте команду Option/Configure…

4) На панели Option Configure в рамке Title Sheets нажмите кнопку Edit Title Sheets … (редактирование оформления страниц).

5) На панели Option Sheets (см. рис. 6−1) откройте закладку Sheets и в окне Sheet Name (название страницы) наберите Sheet2. Нажмите кнопку Add (добавить). Новое имя появится в окне Sheets: (страницы).

Рис. 6−1. Добавление второй страницы в проект

Назначение остальных кнопок на этой странице приведено в таблице 6−1

Оформите страницы форматками в соответствии с ЕСКД

1) На панели Option Sheets перейдите в закладку Titles (заголовки).

2) Выберите в списке первую страницу Sheet1, как показано на рис. 6−2.

Рис. 6−2. Оформление проекта форматками

3) Установите флажок Custom (заказное) и нажмите кнопку Select (выбрать).

4) С помощью стандартного диалога Windows найдите и откройте на диске файл А4_1_лист.ttl, созданный при выполнении раздела 4.

5) На панели Options Sheets (рис. 6−2) нажмите кнопку Modify (изменить), чтобы внесенные изменения вступили в силу.

6) В окне Sheets панели Options Sheets щелкните по первой строке списка – Global (общий).

7) Нажмите кнопку Select и из каталога загрузите файл второго листа форматки А4_2_лист.ttl.

8) Вновь нажмите кнопку Modify (изменить).

9) Нажмите кнопку Close на панели Options Sheets и кнопку ОК на панели Option Configure для завершения оформления страниц.

Заполните основные надписи чертежей данными о проекте

1) Укажите название проекта, его децимальный номер, разработчика, проверяющего, утверждающего и другие необходимые сведения. Работа с закладкой Field (поля) панели Design Info была подробно рассмотрена в подразделе 4.6.

2) Нанесите на форматку первого листа текстовую надпись Схема электрическая принципиальная, как показано на рис. 4−22.

Убедитесь, что вторая страница проекта оформлена правильно

1) В статусной строке в нижней части экрана (см. рис. 6−3) в окне Select Sheets (выбор страниц) с помощью кнопки раскройте список страниц и выберите в нем вторую страницу – Sheet2.

Рис. 6−3. Переключение страниц

2) На экране появится изображение второй страницы, оформленной примерно так, как показано на рис. 6−4.

Рис. 6−4. Оформление штампа второй страницы проекта

3) Сохраните проект на диске, нажав .

Многостраничный проект оформлен.

Подключение библиотек

Перед вводом и размещением компонентов на схеме нужно подключить к проекту библиотеки с необходимыми элементами и отключить ненужные. Как это сделать, подробно расписано в подразделе 5.2.

Убедитесь, что к проекту подключена библиотека — Моя библиотека.lib

1) Выберите в меню команду Library/Setup.

2) На появившейся панели Library Setup просмотрите список подключенных библиотек.

Ввод и размещение символов библиотечных компонентов на схеме

Схема первого каскада транзисторного усилителя, размещаемая на первом листе проекта показана на рис. 6−5.

Рис. 6−5. Схема первого каскада усилителя

Выберите из библиотеки и разместите на чертеже резисторы

1) Установите шаг сетки 5 мм.

2) Активизируйте команду Place/Part (кнопка на инструментальной панели) и щелкните левой кнопкой мыши по полю чертежа.

3) На открывшейся панели Place Part (рис. 6−6) выберите в окне Library из раскрывающегося списка одну из подключенных библиотек (в данном случае – Моя библиотека.lib) и нажмите кнопку Browse (просмотр) для отображения в отдельном окне графики выбранного компонента.

Рис. 6−6. Выбор элемента из библиотеки

4) В окне списка компонентов Name Component найдите имя резистора с мощностью рассеяния 0,25 Вт – R250 и щелкните по нему левой кнопкой мыши.

5) В окне RefDes задайте начальное значение для позиционного обозначение резисторов R1, а в окне Value укажите его номинал – 100k. Нажмите кнопку ОК для завершения выбора.

6) На поле чертежа нажмите левую кнопку мыши и, не отпуская ее, переместите элемент к месту размещения на чертеже резистора R1. Для вращения компонента используйте клавишу R. Отпустите левую кнопку мыши.

7) Повторите п. 6 для размещения на чертеже резисторов R2−R4. Позиционные обозначения размещаемых элементов будут увеличиваться автоматически.

8) Для окончания ввода резисторов щелкните правой кнопкой мыши.

Выберите и разместите на чертеже остальные элементы схемы

1) Вновь щелкните левой кнопкой мыши на чертеже и выберите в списке конденсатор С.

2) Задайте начальное значение для позиционного обозначения – С1 и установите номинальное значение – 0.01 мкф.

3) Разместите на чертеже три конденсатора как показано на рис. 6−5.

4) Поместите на чертеж транзистор (не забудьте присвоить ему позиционное обозначение), символы «земли» — и входные контакты .

Откорректируйте взаимное положение элементов на схеме, расположение и значение их атрибутов

2) Щелкните по элементу положение или значение атрибутов, которого хотите изменить, для его выделения.

3) Для перемещения компонента нажмите левую кнопку мыши внутри прямоугольника выделения и буксируйте его за точку привязки к нужному месту.

4) Для изменения атрибутов (номинала или позиционного обозначения) щелкните внутри прямоугольника выделения правой кнопкой мыши и войдите в команду Properties из выпадающего меню.

5) Для выделения не всего компонента, а его отдельных атрибутов необходимо нажать клавишу SHIFT (или CTRL в зависимости от положения переключателя CTRL/Shift Behavior в закладке Mouse панели Option Preferences) и, не отпуская ее, щелкнуть по атрибуту левой кнопкой мыши.

6) Перемещение и редактирование свойств выделенного атрибута производится также как элемента в целом. Для вращения выделенного атрибута также используется клавиша R.

Перед редактированием положения атрибутов установите более мелкий шаг сетки, например, 1 мм. Перебор шагов сетки можно проводить, не выходя из текущей команды, с помощью клавиши G

Ввод линий групповой связи (шин)

Для облегчения работы с чертежом на схемах часто используют линии групповой связи (шины). Поскольку в системе P-CAD проводники, подводимые к этим линиям, приобретают нужный вид автоматически, линии групповой связи необходимо располагать на чертеже перед соединением элементов проводами.

Нарисуйте на чертеже линию групповой связи BUS_1

1) Выберите в меню команду Place/Bus (разместить/шину) или нажмите на кнопку на инструментальной панели.

2) С помощью клавиши О установите ортогональный режим рисования линий (в правой части статусной строки должна быть надпись ), если шина не должна иметь изломов. Шаг сетки установите равным 5 мм.

3) Укажите курсором начало линии и нажмите левую кнопку мыши. Не отпуская ее перетащите курсор в окончание шины. Отпустите левую кнопку мыши.

4) Щелкните правой кнопкой мыши, чтобы «оборвать» линию.

Задайте имя введенной шине и отобразите его на чертеже

1) Перейдите в режим выбора объектов (нажата кнопка )

2) Щелкните левой кнопкой мыши по линии групповой связи для ее выделения.

5) На панели Bus Properties (свойства шины) в окне Bus Name (имя шины) наберите BUS_1 (см. рис. 6−7)

Рис. 6−7. Задание имени шины

6) Установите флажок Display (видимость) для отображения имени на чертеже и нажмите кнопку OK для окончания задания свойств шины.

Измените положение имени шины

1) Установите шаг сетки 1 мм

2) Нажмите клавишу SHIFT и, не отпуская ее, щелкните левой кнопкой мыши по имени шины для его выделения.

3) Нажмите левую кнопку мыши внутри прямоугольника выделения и, не отпуская ее, перетащите имя шины в желаемое место на чертеже.

4) Отпустите левую кнопку мыши.

Соединение выводов компонентов проводниками

Соедините входные разъемы X1, X2 и конденсатор С1 с шиной BUS_1

1) Установите стиль подключения проводников к шине, используя команду Option/Display (см. рис. 6−8).

Рис. 6−8. Выбор стиля шины

2) Выберите в меню команду Place/Wire (разместить проводники) или нажмите на кнопку на инструментальной панели.

3) С помощью клавиши О установите ортогональный режим рисования линий. Шаг сетки установите равным 5 мм.

4) Щелкните левой кнопкой мыши по желтому квадратику на конце элемента X1.

5) Переместите курсор по горизонтали на шину и щелкните левой кнопкой мыши по ней. Провод «оборвется» автоматически.

5) Повторите пп. 4−5 для элементов X2 и С1.

Соедините разъемы X3 и X4 между собой и символом «земли»

1) Последовательно щелкайте левой кнопкой мыши по желтым квадратикам на конце выводов элементов X3, X4 и «земли». Они будут соединены проводником.

2) Щелкните правой кнопкой мыши для «обрыва провода.

Введите остальные проводники на схеме

Для перемещения по чертежу используйте линейки прокрутки, для изменения масштаба клавиши «+» и «-» на основной и дополнительной клавиатурах.

Не забывайте «обрывать» проводники.

Последний введенный сегмент цепи можно удалить клавишей BACKSPACE.

Назначение имен цепям

По умолчанию система присваивает имена цепям в формате NET00006, последовательно нумеруя их. При необходимости можно переименовать цепь, указав любое другое имя. Осмысленные имена цепей могут быть полезны при дальнейшей работе с проектом.

Измените имя цепи, подключенной к базе транзистора

1) Перейдите в режим выбора объектов (нажата кнопка )

2) Щелкните левой кнопкой мыши по сегменту цепи, подключенному к базе транзистора VT1.

3) Щелкните правой кнопкой мыши для вызова выпадающего меню.

4) Выберите в выпадающем меню команду Properties.

5) На панели Wire Properties в закладке Wire установите флажок Display для отображения имени цепи на схеме.

6) На закладке Net в окне ввода имени Net Name наберите BASE (см. рис. 6−9) и нажмите кнопку ОК для окончания диалога.

Рис. 6−9. Присвоение имени цепи

Это имя автоматически присвоится всем сегментам данной цепи. Заметим, что такой подход не позволяет объединять сегменты одной и той же цепи, не имеющие «физического» контакта между собой, например, находящиеся на разных страницах.

Для соединения цепей имеющих разнесенные на чертеже сегменты используются специальные элементы – порты (Ports).

Присвойте имя цепи, используя порт

1) Выберите в меню команду Place/Port (расположить порт) или нажмите на кнопку на инструментальной панели.

2) На панели Place Port в окне ввода имени цепи Net Name наберите +12V (см. рис. 6−10).

Рис. 6−10. Установка свойств порта

3) В рамке Pin Cont (количество контактов) установите флажок One Pin (один контакт).

4) В рамке Pin Length (длина вывода) установите флажок Short (короткий).

5) В рамке Pin Orientation (ориентация вывода) установите флажок Vertical (вертикальная).

6) В рамке Port Shape (форма порта) нажмите на кнопку {None} – без рамки.

7) Нажмите кнопку ОК для окончания диалога.

8) Щелкните левой кнопкой мыши по верхней цепи поблизости от места ее подключения к шине. Появится изображения порта.

9) Щелкните левой кнопкой мыши по цепи, подключенной к компоненту Х1 для присвоения ей такого же имени.

10) Щелкните вначале правой кнопкой мыши для сброса параметров команды, а затем, разместив курсор в незанятой элементами области, левой кнопкой мыши для вызова панели Place Port.

11) Повторите пп. 2−10 для назначения глобальных имен остальным цепям.

Нанесение на схему текстовых надписей

Часто для на схемах присутствуют поясняющие надписи. Последовательность работы по размещению текстов на чертеже подробно рассмотрена в подразделе 4.2.

Оформление второго листа схемы

На второй странице начертим второй каскад усилителя.

Копирование фрагментов схемы

Система P-CAD позволяет копировать элементы чертежа и переносить их со страницы на страницу (и из проекта в проект!) через буфер обмена Windows. При этом позиционные обозначения компонентов изменяются автоматически.

Скопируйте часть чертежа на первом листе и перенесите его на второй

1) Перейдите в режим выбора объектов (нажата кнопка ).

2) Выделите окном часть чертежа правее шины BUS_1.

3) Нажмите CTRL/C (команда Edit/Copy) – копирование в буфер обмена.

4) Перейдите на вторую страницу с помощью переключателя страниц в статус строке (или нажмите клавишу с буквой L – листание страниц вперед; SHIFT/L – листание назад).

5) Нажмите CTRL/V (команда Edit/Past) – вставка из буфера обмена.

6) Нажмите левую кнопку мыши и, не отпуская ее, расположите фрагмент чертежа в центре листа.

На втором листе должна появиться схема второго каскада усилителя в виде представленном на рис. 6−11.

Рис. 6−11. Схема на втором листе после копирования из буфера обмена

Редактирование схемы

Удалите из схемы лишние компоненты

1) Щелкните по входному конденсатору C4 левой кнопкой мыши для его выделения и нажмите клавишу DELETE.

2) Аналогично удалите порты Input и Output, сегмент входной цепи и оконечный сегмент цепи +12V.

3) Удалите имя цепи NET00012. Для выделения имени щелкайте по нему левой кнопкой мыши при нажатой клавише SHIFT.

Отредактируйте некоторые элементы схемы

1) Щелкните по начальному сегменту входной цепи левой кнопкой мыши для его выделения.

2) Укажите курсором правый конец выделенного сегмента, нажмите левую кнопку мыши и растяните проводник до его совмещения с правой границей цепи +12V.

3) При необходимости сдвиньте порт +12V вправо.

Добавьте компоненты на второй лист

1) Нажмите клавишу с буквой L для перехода на первый лист

2) Щелкните по элементу X1 левой кнопкой мыши для его выделения.

3) Скопируйте его в буфер обмена (CTRL/C).

4) Вернитесь на второй лист и вставьте элемент из буфера в схему (CTRL/V). Разместите его в выходной цепи каскада.

5) Присвойте имя OUTPUT входной цепи каскада, используя команду Place/Port. Имя цепи при этом можно выбирать из раскрывающегося списка.

Расстановка позиционных обозначений

Из рис. 6−11 видно, что позиционные обозначения некоторым элементам назначены неверно (нарушен порядок – слева–направо-сверху–вниз). Изменить их можно вручную или автоматически. Вручную – через свойства элементов.

Измените позиционные обозначения компонентов автоматически

1) Войдите в команду Utils/Renumber (утилиты/перенумеровать).

2) На панели Utils Renumber (рис. 6−12) в рамке Type (тип) установите флажок RefDes (позиционные обозначения).

Рис. 6−12. Параметры переобозначений

3) В рамке Direction (направление) устанавливается направление переобозначений – сверху – вниз (Top to Bottom) или слева – направо (Left to Right). Выбираем второе.

4) В рамке RefDes устанавливается, будут ли в многосекционных компонентах использоваться все секции (флажок Auto Group Parts) или в каждом корпусе останется то количество используемых секций, которое задано разработчиком (флажок — Keep Parts Together). Если выбрать первый вариант, количество используемых многосекционных компонентов может уменьшиться.

5) В окнах Starting Number и Increment Value задаются начальное позиционное обозначение и приращение номера, соответственно.

6) Установите значения параметров, как показано на рис. 6−12 и нажмите ОК.

Система выдаст предупреждение, что данная операция не может быть отменена. Можно отменить ее, либо продолжить. Нажимаем ОК.

Результат работы над вторым листом схемы представлен на рис. 6−13.

Рис. 6−13. Схема на втором листе после редактирования

Сохраните файл проекта с прежним именем.

Расстановка соединителей страниц

Для облегчения работы со сложными схемами, занимающими несколько листов больших форматов в системе P-CAD предусмотрены специальные элементы – соединители страниц (Sheet Connector), автоматически показывающие информацию о том на каких листах и в каких зонах чертежа есть продолжение той или иной цепи.

Расставьте в схеме соединители страниц

1) Подключите к проекту библиотеку Demo.lib, поставляемую вместе с системой P-CAD. Она находится в директории \P-CAD 2001\Demo (команда Library/Setup).

2) Найдите в этой библиотеке и разместите на первом и втором листах схемы компоненты SHEETOUT, подключив их к цепям +12V и OUTPUT , как показано на рис. 6−14 (рис. 6−14,а — первый лист, рис. 6−14,б – второй).

3) Отредактируйте положение межстраничных ссылок, если они перекрывают другие элементы изображения.

4) Сохраните проект с прежним именем.

Уроки по P-CAD. Урок 7, часть 2

Ручная и интерактивная трассировка печатных плат в редакторе PCB. Команда Route/Manual – ручная трассировка. Т-образная трассировка. Команда Route/ Interactive – интерактивная трассировка. Команда Route/Miter - сглаживание проводников. Команда Route/Fanout – выравнивание проводников. Команда Route/Bus – прокладка шин. Команда Route/MultiTrace – одновременная прокладка нескольких трасс. Создание внутренних областей металлизации. Металлизированные области в сигнальных слоях. Создание вырезов в областях заливки. Полигоны.

Уроки по P-CAD. Урок 6

Создание компонентов. Запуск Библиотечной Операционной Системы. Создание символа компонента. Настройка Редактора символов. Создание символа с помощью мастера. Создание корпуса компонента. Создание компонента в Library Executive. Компоненты со скрытыми и общими выводами. Создание компонента с неоднородными секциями.

Создание чертежа схемы электрической принципиальной в САПР «P-CAD 2006 SP2»

Электрические схемы выполняются без соблюдения масштаба. Реальное расположение компонентов на монтажно-коммутационном поле не учитывается при рисовании электрических схем. Выбранный размер форматки листа, на который выводится рисунок схемы, должен обеспечить компактность и ясность при чтении деталей схемы.

На электрической схеме изображаются символы компонентов, электрические связи между ними, текстовая информация, таблицы, буквенно-цифровые обозначения и основные надписи на форматке схемы.

Линии на всех схемах одного проекта выполняются толщиной от 0,2 до 1 мм. Соединения и условные обозначения компонентов выполняются линиями одинаковой толщины. Утолщенными линиями рисуются жгуты (общие шины). Каждая связь при ее соединений со жгутом помечается номером или своим именем и должна подключаться под прямым углом или под углом 45°.

После настройки конфигурации графического редактора P-CAD Schematic и при наличии в библиотеке всех символов компонентов, содержащихся в заданной электрической схеме (текущем проекте), можно приступать к созданию последней. Последовательность действий при этом такова:

Загрузить графический редактор P-CAD Schematic.

Настройка конфигурации редактора . При настройке щелкнем кнопку EditTitleSheets, затем в заставке Titles в области TitleBlock щёлкнем кнопку Select, выберем файл с готовой форматкой и щелкнем кнопку Открыть. Закроим все предыдущие окна. На экране появится изображение форматки с полями.

Выполним команду для заполнения информации о проекте File/ DesignInfo/Fields, затем последовательно выделяя нужные строчки, нажмем кнопку Properties и заполним окно Value нужным текстом в заставке FieldProperties. После ввода каждой категории данных нажимем кнопку ОК. Данные, вносимые при редактировании схемы:

Список данных можно расширить (кнопка Add) или сократить (кнопка Delete).

Текущие данные, которые периодически обновляются:

Current Date - текущая дата;

Current Time - текущее время;

Filename - имя файла;

Number of Sheets - числолистовпроекта;

Sheets Number - номертекущеголиста.

Выполним команду Place/Field. В результате откроется одноименное диалоговое окно, в котором выберем имя информационного поля Title (наименование чертежа) и нажмем ОК. Затем установим курсор в нужное поле форматки (поле должны быть достаточно промасштабировано) и щелкнем мышкой. Появится текст с именем проекта или текущего листа, если имя было введено ранее по команде Options/Sheets.

Методические указания

По проектированию печатных плат с помощью

P-CAD и AutoCad.

Для курсового и дипломного проектирования.

Аннотация.

Методические указания рассматривают основные вопросы автоматизированного проектирования печатных узлов электронных средств, включая подготовку конструкторской документации по нормам ЕСКД. В качестве средств автоматизации использованы программные пакеты P-CAD и AutoCad.

Методические указания предназначены для выполнения курсовых проектов по курсам «Основы проектирования ЭС» специальности 210201 и «Автоматизация конструкторского и технологического проектирования» специальности 230104, а также для дипломного проектирования по указанным специальностям.

Введение.

Проектирования современного электронного средства (ЭС), как известно, организованно в виде иерархического многоэтапного процесса с возвратными операциями. Поскольку основу конструкции ЭС составляет печатная плата (ПП), то процесс разработки ПП и его результат, в виде конструкторской документации (КД) – представляют собой одну из главных составляющих деятельности конструктора ЭС.

Острая необходимость в повышении эффективности конструкторского проектирования с одной стороны, и быстрое развитие технологий обработки информации с другой стороны, привели к возможности резко уменьшить экономические и временные затраты за счет использования новых информационных технологий проектирования.

В условиях применения современных технологий проектирования ЭС процесс представляется в виде следующих этапов.

Первым является задание принципиальной схемы ЭС в систему проектирования. В данном случае используется система P-CAD, её графический редактор Schematic и библиотеки элементов.lib .

Следующим этапом обычно бывают действия верификации (анализа соответствия) полученной схемы требуемой по заданию.(В настоящей учебной работе этот этап не рассматривается)

Далее следуют два тесносвязанных этапа – компоновка (размещение) компонентов на ПП и разводка (трассировка) электрических связей согласно принципиальной схеме. Именно указанные действия являются самыми трудоемкими при «ручном» проектировании, до введения автоматизации действий.

В настоящем пособии для решения подобных задач используется уже упомянутый пакет P-CAD PCB.

Заключительный этап проектирования представляет собой подготовку КД в виде двух чертежей:

Чертеж детали (палата печатная);

Сборочный чертеж ПП, с соответствующей спецификацией.

Как показывает опыт, для указанных целей могут быть применены разные пакеты программ. Наиболее часто студенты пользуются ранее изученными пакетом AutoCad, поэтому методические указания рассматривают подготовку соответствующих нормам ЕСКД и СТП МГУПИ 2068752-5-06 документов именно в системе AutoCad.

Кроме того, комплексы P-CAD и AutoCad информационно могут быть объединены за счет возможности экспортирования описания результата проектирования из P-CAD в систему AutoCad.

Далее в методических указаниях даются наиболее важные сведения о схемах электрических принципиальных электронных средств, чертеже платы печатной, сборочном чертеже ПП и этапах их разработки с помощью указанных программных компонентов.

1. Создание принципиальной электрической схемы в графическом редакторе схем p-cad 2004 Schematic

Для представления информации об электронном средстве используют различные описания в виде схем: схема электрическая структурная, схема электрическая функциональная, схема соединений и др.

В данном случае рассматривается разработка схемы электрической принципиальной, как наиболее полно описывающей ЭС.

1.1. Схема электрическая принципиальная.

Важный этап проектирования ЭС состоит в получении схемы устройства.

Принципиальная электрическая схема определяет полный состав элементов и связи между ними, дает детальное представление о принципах работы изделия и возможности контроля электрических процессов в нем.

При оформлении схемы согласно нормам ЕСКД необходимо учитывать определенные правила и рекомендации. Некоторые из них представлены ниже.

В качестве примера по имеющейся электрической принципиальной схеме создадим схему стабилизатора:

Элементы схем показываются установленными стандартами ЕСКД условными графическими обозначениями.

Характеристики входных и выходных цепей, адреса их внешних подключений рекомендуется записывать в таблицы. Таблицы помещают вместо условных графических обозначений входных и выходных элементов – соединителей, плат и т.д.

Всем элементам изделия, изображенным на схеме, присваиваются позиционные обозначения, содержащие информацию о виде элемента и его порядковом номере в пределах данного вида. Позиционное обозначение состоит в обычно из трех частей, имеющих самостоятельное смысловое значение:

в первой части указывают вид элемента (например: R – резистор, C – конденсатор и т.д.);

во второй – порядковый номер элемента в пределах данного вида (например: R1, R2, … , C1, C2);

в третьей части допускается указывать соответствующее функциональное назначение в виде буквенного кода (например: C1I - интегрирующий).

Порядковые номера обычно присваивают считая, как правило, сверху вниз в направлении слева направо.

Позиционные обозначения проставляют рядом с условным графическим обозначением элементов с правой стороны или над ними.

Все сведения об элементах, входящих в состав электронного средства и представленных на схеме, записывают в перечень элементов , который помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного КД.

В графах перечня указывают следующие данные:

позиционное обозначение элемента;

наименование элемента в соответствии документам, на основании которого этот элемент применен;

технические данные элемента, не содержащие в его наименовании.

Элемент записывают в перечень группами в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений.

1.2. Основные процедуры создания электрической схемы в Schematic p-cad.

Перейдем теперь к описанию процесса построения схемы электрической принципиальной электронного средства с помощью P-CAD Schematic.

Схема собирается на рабочем поле (листе) с помощью использования мыши и клавиатуры.

При построении и редактировании схем выполняются следующие операции:

выбор компонента из соответствующей библиотеки;

выделение объекта;

перемещение объекта;

копирование;

удаление объектов;

соединение компонентов схемы проводниками;

установка позиционных обозначений компонентов и др.

Дальнейшие действия описаны в виде совокупности процедур.

1) Открываем программу P - CAD 2004 Schematic из меню «Пуск» или же по адресу C :\ Program Files \ P - CAD 2004 Trial \ Sch . exe :

2) Настроим параметры рабочего листа (шаг сетки и размер рабочего листа):

Установка размера листа : Options  configure …  в разделе Workspace Size устанавливается маркер User и задаются размеры рабочей области; например, размеры формата A4: Width: 297 mm и Height: 210 mm. Переход к mm осуществляется в том же меню в разделе Units. Далее Ok.

Установка размеров сетки : Options  Grids …  в строке Grid Spacing задается шаг сетки 1.25 и добавляется нажатием кнопки add. Далее Ok.

Прежде чем нарисовать любой элемент схемы, нужно добавить библиотеку с этим элементом в базу библиотек Library → setup . Затем приступаем непосредственно к выполнению заданной принципиальной электрической схемы. Библиотеки с необходимыми элементами находятся папке:

« Program Files \ P - CAD 2004 Trial \ Lib \Библиотеки для лаб-главное»

В указанных библиотеках содержится большая часть требуемых для схемы элементов. Если в библиотеках элементов не оказалось, то их следует искать в дополнительных библиотеках, расположенных в«Program Files\P-CAD 2004 Trial\Lib\Другие библиотеки» . Так же библиотеки можно найти в интернете (библиотеки для P-Cad с расширением библиотек.lib)

3) Чтобы нанести элемент на рабочий лист, надо нажать Place  part или щёлкнуть на выделенный на рисунке значок:

Чтобы просмотреть, как элемент будет выглядеть на чертеже, нужно нажать кнопку “ Browse >>”

В поле “Library ” выбрать необходимую библиотеку.

Выбрать из списка компонентов библиотеки требуемый элемент, нажать “OK ” и поместить элемент нажатием левой клавиши мыши на рабочий лист:

Элемент можно перевернуть, если выделить его и нажать клавишу “ R ” . Чтобы зеркально отразить элемент нужно использовать клавишу “ F ” .

4) Чтобы соединить элементы между собой, нужно нажать Place  wire

На схеме стабилизатора (пример стр. 5) необходимо:

для микросхемы DA1 КР140УД60В загрузить библиотеку «k140.lib»: PROGRAM FILES\P-CAD 2004 TRIAL\LIB\БИБЛИОТЕКИ ДЛЯ ЛАБ-ГЛАВНОЕ\K140.LIB

все резисторы возьмём из библиотеки «res.lib»

При отсутствии необходимых элементов в библиотеке при учебном проектировании использованы аналогичные элементы. Например, вместо диода КД521В и стабилитрона КС133А допускается использовать диод КД521и стабилитрон КС133 (ввиду аналогичности параметров) из библиотеки «DIOD.lib»

Вместо стабилитрона Д818Г использовать Д818Ж из библиотеки «ДИОДЫ И ТИРИСТОРЫ.LIB»

Вместо светодиода АЛ307БМ допускается взять светодиод АЛ307 из «OPTO.LIB»

Вместо транзисторов КТ209Ж, КТ825Д и КТ315Д использовать их ближайшие аналоги из библиотеки «TRANZ.lib»

Входные и выходные контакты представляют собой компонент XS из библиотеки «KONTACT.LIB»

Все эти элементы соединим между собой, как указано на схеме.

5) После того, как схема собрана - подготовим её к трассировке.

Вначале зафиксируем библиотеку используемых элементов нажимая клавишу Library  Archive Library . Сохраним её, например, на рабочем столе в папке «pcad» под именем “stabilizator” “stabilizator . lib ”

После сохранения библиотеки программа выдаст отчёт об ошибках. Если ошибки были обнаружены, то следует внимательно прочитать отчёт, исправить ошибки и сохранить библиотеки заново. Если всё в порядке, то следует закрыть отчёт и создать лист соединений элементов Netlist : нажимаем Utils -  Generate Netlist , затем указываем путь сохранения листа “c:\Documents and Settings\User\Рабочий стол\pcad\ stabilizator . net ” , выбираем формат листа Tango и нажимаем « ok ». На этом работа с редактором схем P - CAD SCHEMATIC завершена.

Теперь можно приступить к решению задачи компоновки (размещению) элементов на ПП и проектированию совокупности проводников.