Как сделать микросхему в альтиуме
Перейти к содержимому

Как сделать микросхему в альтиуме

  • автор:

Altium Designer, проект по шагам


Страшно не люблю громоздкие, избыточные продукты.
Особенно когда есть неплохие альтернативы из мира Open Source.
Но ничего не поделать, PCAD крепко закрепился в умах разработчиков и стал своего рода стандартом.
После смерти PCAD (2006 год) собирать $$$ облегчать жизнь конструкторов пришел Altium Designer.
Мне тяжело полюбить продукт, чей дистрибутив весит без малого 2,5 Гбайта, а прожорливость близка к топовым 3д играм.
К сожалению, разработчиков коммерческого ПО, меньше всего беспокоит размер.

Сравнение не совсем корректное, но разница в несколько тысяч мегабайт говорит за всех.
И все же — стандарт есть стандарт, значит надо учить )
В этой статье я попробую создать проект с нуля, и постараюсь описать действия по шагам.
Учитывая User friendly интерфейс Altium-а, думаю может быть полезно.

И так, приступим.
Создание проекта
Первым делом создадим файл проекта с расширением PrjPCB

Добавляем в файл проекта два новых файла — «New->Shematic» и «PCB». Получается такое.

После замечаем, что лист ни разу не по ГОСТу.
Дальше либо читаем статью товарища Krieger, либо скачиваем готовый шаблонный лист А4, соответствующий требованиям ГОСТ Яндекс диск, помещаяем в "..\Program Files (x86)\Altium\Templates".
Делаем двойной щелчек за пределами листа либо Design->Document Options. открывается меню.
Самое время зайти во вкладку «Units» поменять систему на метрическую, затем «Change System Font», выбираем предварительно скачанный ГОСТ шрифт
В списке «Template» выберем наш шаблон — «A4_RU».
На вкладке «Parameters» если нужно меняем имя автора.

Жмем правой кнопкой, Place->Part. долго листаем библиотеки.
Обнаруживаем, что в программе за 210 т.р. нет нужных.
Создание библиотек деталей
«File->New->Library->Component Library».
Создаем группу, галочки на PCBLIB и SCHLIB оставляем.
Дальше «File->New->Library->Shematic Library и PCB Library».
На вкладке проекта, внизу есть углубление в меню библиотек (SCH Library и PCB Library).
Вопреки стараниям разработчиков, там все интуитивно понятно.
«SchLib» и «PcbLib» наполняем, связываем выводы с пинами. Про Footprint позже.
Незабываем скомпилировать новоиспеченную библиотеку.

Добавляем.

Кому нужен 3d вид, рисуем модель. Размеры указываются на последних страницах даташитов.
Мне нравится Google SketchUp, — ссылка
В противовес тяжелому и неповоротливому SolidWorks, весит чуть более 60 Мбайт, поддерживает полигональное моделирование.
Отлично работает под Wine. Есть бесплатные версии. Ограничение лишь по количеству форматов в Экспорте.

Дорисовываем нашу схему.

Обратим внимание на выводы. «Входы» — болтающиеся в воздухе Altium не допускает. Выходы пожалуйста.
(Предупреждение об оставленном «в воздухе» входе можно отключить, зайдя в «Project-Project options-Connection matrix» и изменив цвет квадратика на пересечении Unconnected и Input Pin с желтого на зелёный).
Линии и связи легко просматривается, достаточно нажать ALT + левый клик.
Скомпилируем проект схемы, «Project->Compile Document <Название>».
Если нет ошибок — замечательно. А у меня есть.
Компилятор обнаружил два компонента с одинаковым названием — C1.

Лечится просто. Можно изменить руками, а можно зайти в «Tools->Annotate Schematics»,
нажать «Reset all» (нумерация исчезнет), «Accept Changes->Execute Changes», и «Update Changes List» и еще раз «Accept Changes (Create ECO)».

Там же можно настроить правило нумерации (сверху вниз, справа налево или иначе).
Теперь проект собирается без проблем.
Открываем файл PCB, «Design->Import Changes from..», смотрим список компонентов, «Execute Changes».
Детали расположились ровной шеренгой, справа от платы.
Их нужно перетащить на плату и расставить как оно должно быть.
Можно сменить шаг сетки, клавиша «G».
Так же следует выбрать толщину стеклотекстолита, — «Design->Layer Stack Manager… Core».
По умолчанию там Inc, в конце дописываем «mm» если нужны миллиметры.

Для переноса детали на другую сторону, ЛКМ + нажать «L».
Component Properties->Layer-> Выберем слой

После этого переходим на слой Mechnical 1, Place->Line.
Очерчиваем контур платы, выбираем только что начерченные линии (Shift+ЛК), и «Design->Board Shape->Define from selected object». Плата обрежется по выделенной области.

Разъем подсветился зеленным, это говорит о конфликте. В данном случае виновата высота, она оказалась выше установленной.
Исправляем, — «Desing->Rules..», «Maximum».
(Трехмерный вид)

включается здесь

Заливка полигоном находится в «Place->Poligon Pour».
Выберем тип заполнения, настроим термобарьер, укажем слой на котором будет находится полигон, и укажем связь к которой он будет принадлежать.
Жмем «Ok», рисуем контур нашего полигона, завершаем двойным кликом.
Проверка на ошибки
Когда не осталось не разведенных связей, самое время проверить схему на ошибки.
«Tools->Design Rule Check..» откроется окно по настройке отчета, и выбора проверок. После нажатия «Ok» сформируется список ошибок и предупреждений в окне «Messages».

Экспорт GERBER файлов, очень подробно расписан на сайте Резонита
Перепечатывать не вижу смысла.

Вот такая симпатичная платка получилась в итоге )
По реалистичности с Eagle+POVRay конечно не сравнится, но результат можно крутить-вертеть в реальном времени, что конечно неплохо.

Вывод итоговой документации
Altium умеет выводить красивый PDF файл со схемами, видом 3D, PCB, со списком компонентов и т.д.
Добавим в проект «Output Job File», «File->New->Output Job File».
Здесь в «Documentation Output» добавим схему, вид платы в 3D с двух сторон, и плату с разными слоями.
Можно добавить список компонентов в «Report Output» и NetList в «Netlist Output».

Добавляем объемный вид платы. На скрине, участок без фольги просвечивается.
Чтобы так не получилось — нажать «Take Current View..», а можно выбрать из активного вида — «Custom».

Плата TOP.

Плата BOTTOM

Добавим список компонентов в «Bill of Materials». Выберем, что будем выводить, нажав на круглом Check Box-е.
Последовательность в PDF документе будет та же.
Нажимаем «Chanque», затем «Generate Content».
Altium подумает и выдаст PDF документ.

Замеченные глюки
При подключении Net-а к линии, точка соединения Net-а с линией окрашивалась серым, вместо красного цвета.
В результате на PCB Net не появлялся. После удаления линии, и прокладки по новой — глюк пропал.
Продолжение следует .

Система сквозного проектирования Altium Designer. Создание схемы электрической принципиальной

Ранее мы уже выбрали схему для тренировки в создании библиотек, и на этой же схеме мы будем учиться и рисовать схему.

Схема мультивибратора, на которой мы тренируемся

Для начала создаем лист схемы. Обращаю внимание, что цепочку действий по созданию и настройке листа необходимо повторять для создание каждого листа схемы, входящего в Ваш проект.

Делается это через меню «File/New/Schematic».

Создаем новый лист схемы

Перед нами новый, пока еще пустой, лист схемы.

Пустой лист

Теперь необходимо настроить параметры этого листа. Для этого в поле листа схемы нажимаем правую кнопку мыши, в выпадающем меню выбираем «Опции/Лист».

Настройка параметров листа

Открывается окно «Опции документа». На первой вкладке («Опции листа») мы можем выбрать стандартные (А4, А3, А2 и т.д.) размеры и ориентацию листа, либо ввести свой размер. Можно изменить шрифт документа, что требуется, например, если Вам необходим ГОСТ-овский шрифт.

Свойства листа

Вторая вкладка «Параметры» содержит в себе параметры для заполнения основной надписи документа.

Можно заполнить поля документа

Третья вкладка «Единицы измерения» позволяет выбрать, будем ли мы работать в дюймовой, либо метрической системе измерений.

Единицы измерения

Последняя вкладка «Template» («Шаблон») позволяет установить в документе требуемую основную надпись.

Можно выбрать готовый шаблон для листа

На всякий случай сохраняем лист схемы.

Сохраняем лист схемы

В дереве проекта у нас появился файл, содержащий данный лист схемы. В отличии от PCAD, Altium Designer хранит каждый лист в отдельном файле.

Есть в таком подходе свои плюсы и минусы, но сейчас мы их обсуждать не будем.

В дереве проекта видим лист

Но если мы захотели использовать готовый лист из одного проекта в другом, то мы можем просто его скопировать в нужную папку и добавить в проект через меню «Project/Add Existing to Project».

В этом одно из удобств данного подхода.

Можно добавить существующий лист в проект

Так как для создания схемы нам необходима наша библиотека, то включаем просмотр компонентов библиотеки.

Включаем просмотр компонентов библиотеки

Теперь мы имеем простой доступ к компонентам созданной нами ранее библиотеки.

Теперь можем работать с библиотекой

В соответствии со схемой, начнём с транзисторов. Выбираем транзистор КТ-315. Для этого нужно дважды кликнуть левой кнопкой мыши по имени в списке.

Выбираем элемент транзистора КТ-315

Мышкой вытаскиваем транзистор на поле схемы. При этом его можно крутить с помощью кнопки «Пробел», а также зеркалить горизонтально (кнопка X) и вертикально (кнопка Y).

Размещаем элемент на листе схемы

Таким же бразом добавляем второй транзистор.

Ставим второй транзистор

. и остальные элементы.

Расставляем все элементы

Теперь нам требуется создать соединения между контактами компонентов.

Для этого в Altium Designer существует инструмент «Разместить соединение».

Инструмент "Разместить соединение"

Выполняем наше первое соединение.

Создаем соединение

Таким же образом создаем все необходимые нам соединения.

Заканчиваем отрисовку платы

Ранее мы разместили на листе схемы элементы, но не настроили их свойства. А для многих элементов, например резисторов, это критично, так как для них требуется установить номинал. Честно говоря, требуется это не Альтиуму, в Вам, так как в дальнейшем Вам потребуется создавать перечни элементов.

Для задания свойств элемента выделяем его и нажимаем правую кнопку мыши, после чего в выпадающем меню выбираем пункт «Properties».

Редактируем свойства компонента (резистора)

Открывается окно свойств компонента (в названии окна даже уточняется, что это свойства компонента на листе, то есть изменение свойств одного никак не сказывается на других, а тем более на библиотечном элементе).

В поле «Comment» записываем номинал в том виде, в котором мы хотим видеть его на схеме. Если мы видеть на схеме его не хотим, то рекомендую поле в любом случае заполнить, просто отключить его отображение с помощью галочки, находящейся справа от поля ввода значения.

Отключаем отображение номинала

В поле «Description» я записываю полную характеристику компонента. То есть для конденсатора запись у меня представляет собой что-то типа » 3пФ 50В NPO «.

Задаем номинал резистора

Мы задали для резистора номинал, отображение его мы не отключали. Поэтому мы видим,что на схеме под позиционным обозначением появилось значение этого самого номинала.

Отображается номинал

В нашем случае схема маленькая, но что делать, если нам нужно установить одинаковые номиналы сразу для большого количества компонентов на схеме? Не редактировать же каждый по-отдельности.

Конечно, редактировать каждый не требуется. Достаточно выделить несколько компонентов, которым нужно установить одинаковые свойства. Сделать это можно левой кнопкой мыши, удерживая при этом кнопку Shift. Можно даже добавлять сразу группы компонентов выделяя их окном (опять же, с удерживаемой кнопкой Shift). И кстати, не обязательно эти компоненты должны находиться на одном листе. Можно перемещаться по листам схемы и выделять.

Обратите внимание, что выделенный компонент выделяется рамочкой зеленого цвета. Если рамочка у вас белая, то Вы выделили не сам компонент, а какое-то из его текстовых полей (позиционное обозначение, либо номинал).

Выделяем несколько элементов (резисторов)

Теперь нужно изменить свойства выделенных компонентов. И снова обращаю внимание: тут уже недостаточно нажать правую кнопку мыши, выбрать свойства и отредактировать их. Это даже сработает, но свойства поменяются только у одного компонента из всех выделенных!!

Не знаю, почему сделано именно так, но для группового редактирования в Altium существует отдельный механизм, который по-первости доставлял лично мне массу неудобств.

Итак, мы выделили группу компонентов. Теперь для группового редактирования необходимо нажать кнопку F11 на клавиатуре.

Появляется окно «SCH Inspector».

Групповое редактирование свойств

Редактируем номинал выделеннй группы компонентов.

Редактируем номинал сразу группе элементов

Таким образом мы задаем номиналы для всех компонентов схемы.

Задали номиналы всем элементам

Собственно, всё, что нам осталось: задать позиционные обозначения для компонентов, так как в нашей схеме ни один компонент не занумерован.

У людей, имеющих опыт общения с САПРами, может сразу возникнуть вопрос: относительно какой точки вычисляется позиционное обозначение элемента? Думаю, многие помнят «юмор» PCAD-а, из-за которого возникала некорректная нумерация на схеме. Для тех, кто не в курсе, коротко расскажу.

Многие ставили базовую точку элемента на первом контакте. А теперь описываю ситуацию: Вы ставите друг под другом два резистора. Но, по недосмотру у верхнего резистора первый контакт оказывается справа, а у нижнего — слева. С точки зрения схемотехники в этом нет сообще ничего страшного, ибо резистор — симметричный элемент. На схеме обнаружить это было невозможно. Однако, PCAD вычислял позиционные обозначения именно по базовой точке. В итоге нижний резистор получал позиционное обозначение с меньшим номером, чем верхний.

У Альтиума свой «юморок». Похоже, он вычисляет позиционное обоначение вообще по точке расположения текста самого позиционного обозначения. Так что будьте аккуратны!!

Для этого не нужно выделять никакие компоненты на схеме. Идем в меню «Инструменты/Annotate Schematics».

Перенумеровываем элементы

Обратите внимание на желтенькое поле слева вверху, на котором нарисован зигзаг. Это визуальное отображение порядка нумерации компонентов на листе схемы.

И, как мы видим, по умолчанию оно не соответствует порядку, установленному ГОСТом.

Порядок нумерации элементов на схеме по умолчанию

Поэтому с помощью выпадающего списка «Направление нумерации» устанавливаем нужный нам порядок.

Порядок нумерации элементов на схеме по ЕСКД

Для одного листа схемы всё проще некуда.

Но Altium располагает сами листы в порядке их появления в проекте (создания, либо подключения). Соответственно, при переходе нумерации на следующий лист мы не всегда получаем то, что ожидали.

Не беспокойтесь, порядок листов тоже можно задать. Причем действовать он будет не только при нумерации компонентов, но и, например, при выводе схемы на печать, либо в pdf-файл.

Для этого в левой нижней части есть список листов схемы в проекте (в той руссификации, что установлена у меня, это выглядит как «Литы схемы для переномерации»), справа от имен которых есть поле «Порядок». Меняя значение данного поля можно изменять сам порядок листов.

В случае, если часть компонентов уже занумерована, новая перенумерация вызовет появление корректных позиционных обозначений, но с учётом того, что уже установленные ранее значения сохранятся!! Еще одна неожиданность для людей, привыкших к логике PCAD.

Возможно, это даже может пригодиться, если, например, уже выпущена плата, и перенумеровывать старые компоненты ну никак нельзя. Да, пример, мягко говоря надуманный, но другого в голову не пришло.

Поэтому для того, что вся нумерация была полностью корректной, необходимо сначала сделать сброс ранее установленных позиционных обозначений.

Можно сбросить нумерацию уже занумерованных элементов

А потом уже выполнить нумерацию.

Обновляем нумерацию

Система сообщает нам, что перенумерация успешно выполнена.

Перенумерация выполнена

Но эти изменения еще необходимо применить к схеме (кнопка «Применить»).

Применить изменения

Альтиум сообщает нам весь список действий, который он планирует сделать.

Мы молча соглашаемся.

Список действий по перенумерации

Альтиум зелеными галочками сообщает об успешности применения каждого пункта в отдельности.

Успешно выполненные действия помечены зелеными галочками

Итак, перед нами схема. С полностью заданными номиналами компонентов и корректной их нумерацией.

Наша схема полностью занумерована

На этом можно было бы и остановиться. Но мы дополнительно дадим имена цепям. Кому-то это покажется баловством, но эти люди просто никогда не разводили печатные платы, которые созданы их их схем. Потому что на ПП не очевидно, что за цепь перед тобой, а некое унифицированное название совершенно ни о чем не говорит.

Именование цепей в Альтиум происходит «посадкой» на них специальной метки (либо подключением к порту, но это обычно принято для цепей питания).

Заименуем цепь

Разместили метку на цепи. С этого момента цепь имеет это имя. Есть мы метку уберем, то цепь не сохранит имя, а разименуется.

Разместили имя цепи

Как мы видим, цепь получила автоматическое, совершенно не информативное имя.

Конечно, нам хотелось бы его изменить. Двойной клик левой кнопкой мыши по метке вызывает окно свойств метки.

Редактируем имя цепи

Тут мы может изменить её имя. Цепь автоматом будет переименована после изменения значения метки.

Задали новое имя цепи

На схеме теперь отображается новое имя цепи.

Отображается новое имя

Выше я упоминал, что вторым вариантов заименования цепей, применяемым для цепей питания, является подключение к портам питания.

В целом это абсолютно равнозначные варианты, и если Вы в одном месте схемы подключите цепь к порту, а в другом — заименуете тем же именем, но с помощью метки, то это будет одна цепь с точки зрения среды.

Но я настоятельно не рекомендую так делать! Пусть цепи питания подключаются портами, а сигнальные цепи — метками.

Меньшая проблема, на которую Вы наткнётесь, если не будут следовать данному принципу: невозможность адекватно искать цепи по имени с помощью инструмента «Find Similar» (Поиск подобных объектов).

Для размещения портов питания и земли (Альтиум их разделяет, видимо из-за различий графического отображения) в Altium есть отдельный инструмент.

Разместим порт питания

Разместили на схеме порт земли.

Разместили порт земли

Ну и последнее, что нам нужно, чтобы перейти к разводке печатной платы: задать технологические нормы для печатных проводников. В принципе, можно их задать уже в редакторе печатных плат (в PCAD-е так и делалось), но в схемотехническом редакторе это более очевидно.

Делается это через меню «Размещение/Указатели/Метка правил проектирования».

Разместим метку правил проектирования

Ставим маркер на проводник, как мы это делали с меткой имени цепи. С данного момента эта цепь будет подчиняться этим правилам.

Располагаем метку на проводник

Метка у нас расположена на цепи.

Метка на цепи

Двойной клик по маркеру вызывает окно настроек правил.

В нашем случае есть только одно правило, и оно по умолчанию просто пустое.

Параметры метки

Теперь дважды кликаем по самому правилу. Открывается окно его настройки.

Добавляем параметр

Нажимаем кнопку «Редактировать».

Редактировать параметр

Выбираем тип правила. На картинке выбрано правило «Ширина проводника». Нажимаем OK.

Выбираем тип правила проектирования

Открывается окно настройки минимальной, рекомендуемой и максимальной ширины проводника.

Настоятельно рекомендую выбирать в выпадающем меню (когда оно доступно) не «Default Stack», а стек, связанный с Вашей платой. Причем Альтиум из раза в раз выбирает именно «Default Stack». То есть, если Вы входите в редактирование правила, Вам необходимо выбирать нужный каждый раз заново. Чем чревато, если этого не делать? Во-первых, в Default Stack видны не все слои, во-вторых, я наблюдал картинку, когда при экспорте изменений из схемы в печатную плату одни и те же изменения, которые необходимо внести, появлялись из раза в раз. Ты их, вроде, вносишь, снова вызываешь перенос изменений, они снова висят в списке. И так по кругу. Мне пришлось пройтись по всем правилам и вручную сменить Default Stack на стек моей платы. После этого изменения внеслись и больше не вылезали.

Правило для ширины проводника

Но вернёмся к теме разговора. Задаём допустимые значения для конкретного проводника и нажимаем OK.

Задаем допустимую ширину проводника для цепи VCC

Теперь у нас есть полноценное правило для цепи.

Созданное правило

Теперь мы можем сказать, что наша схема готова к началу разводки печатной платы.

Обучающий курс по Altium Designer

В данной статье подробно описан процесс создания электрических схем и печатных плат с помощью программного комплекса Altium Designer.
Мы изучим структуру и возможности этой программы.

Основные горячие клавиши:
Space – поворот компонента или угла;
G – изменение шага сетки;
Ctrl+прокрутка колеса мыши – масштабирование изображения;
Нажатая клавиша Shift позволяет выделять несколько компонентов;
Нажатая клавиша Ctrl позволяет переместить компонент без отрыва от цепи или трассы;

Для того, чтобы включить русский язык выполнить следующие команды: DXF / Preferences / System – General / Localized resources – ставим галочку и нажимаем ОК.

1. НАЧАЛО РАБОТЫ С Altium Designer

Запустить Altium Designer и создать файл проекта. Для этого выполнить команды File / New / Project/ PCB Project (рис.1).


Рис.1.

Слева на экране должно появиться окно менеджера проектов Рrojects.
Далее необходимо сохранить новый проект. Для этого щелкнуть правой кнопкой мыши (далее ПК) по названию создаваемого проекта и выполнив команду «Save Project As…» сохранить проект с названием «Печатная плата» (рис.2).

Рис.2.

Затем вновь нажать ПК и выполнить команды «Add New to Project / Schematic». На рабочем поле открывается форматка для выполнения чертежа принципиальной схемы (рис.3).


Рис.3.

Точно также сохраняем схему. Щелкнуть ПК по названию проекта «Sheet1.SchDo». В выпавшем меню выбрать «Save Project As…» и в открывшемся
окне набрать название «Схема электрическая принципиальная»
После этого необходимо добавить файл проекта печатной платы.
Для этого щелкнуть ПК по название проекта, выбрать « Add New to Project / PCB» (рис. 4).


Рис. 4.

На рабочем поле появится окно черного цвета. Этот документ также надо сохранить. Для этого щелкнуть ПК по PCB1.PcbDoc, в выпавшем меню выбрать «Save Project As… », назвать его «Плата печатная» (рис. 5).


Рис.5.

Справа от названия проекта Печатная плата АД.PrjPcb красный листок. Это означает, что проект надо сохранить. Для этого выполнить команды «Файл / Сохранить всё».

Добавим библиотеки в созданный проект. Для этого, щелкнув ПК по названию проекта, в выпадающем меню выполнить команды «Add New to Project / Schematic Library» (рис. 6).


Рис.6.

Появится рабочее поле редактора условных графических изображений электро -радиоэлементов. Сохраним этот документ под названием «Библиотека элементов»

Теперь добавим в проект библиотеку посадочных мест элементов.
Для этого щелкнуть ПК по название проекта, выбрать « Add New to Project / PCB Library » (рис. 7).


Рис.7.

Сохраним созданный документ под названием «Библиотека посадочных мест».
Теперь сохраним весь проект командой «Файл / Сохранить всё».
Дерево проекта с созданными файлами выглядит следующим образом (рис. 8).


Рис.8.

Если вы случайно закрыли окно Project, то открыть его можно щелкнув в нижней части экрана кнопку System и в появившемся окне нажать на слово Project (рис. 9).


Рис.9.

2. СОЗДАНИЕ БИБЛИОТЕКИ ЭЛЕМЕНТОВ.

Выполним основные настройки редактора. Для этого в рабочем поле редактора щелкнем правой кнопкой мыши и в выпадающем меню выполним команды « Опции / Опции документа». Откроется окно «Рабочая область редактора библиотек» (рис. 10). Во вкладках «Настройки редактора» и «Ед.изм.» произвести настройки как на рис.10.


Рис.10.

Теперь можно настроить шаг сетки: для этого выполнить команды « Опции /Настройка редактора схем». В окне Настройки щелчком открыть папку Schematic и выбрать вкладку Grids. Откроется окно, в котором в поле «Grid Options» в окне Видимая сетка установить Dot Grid (точечная сетка) или Line Grid (линейная сетка) , цвет сетки задать чёрным. Нажать Применить и Ок.

2.1. СОЗДАНИЕ УСЛОВНОГО ГРАФИЧЕСКОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ РЕЗИСТОРА.

Шаг сетки установить 1мм (нажатием клавиши G).

Выполним команду «Размещение/Линия» и с формируем корпус резистора в виде прямоугольника размером 10×4 мм.
Далее добавим выводы резистора командой «Размещение/Вывод». Ставим выводы так чтобы белые точечки на конце вывода были направлены от корпуса . Б елые точки показвают место соединения проводников. (Рис.11)


Рис.11.

Чтобы повернуть вывод при его вставке нажимаем на пробел.
Отредактировать вывод можно дважды щелкнув по нему. После этого появляется окно «Pin properties» (Рис.12)


Рис.12

Длину выводов установить 5 мм. Так как выводы резистора не нумеруются и не обозначаются, в окнах имя вывода и обозначение убрать флажки.

Записать созданный рисунок резистора в библиотеку. Для этого в нижней части экрана нажать SCH . В появившемся окне щелкнуть по кнопке SCH Library, в следующем появившемся окне в списке компонентов дважды щелкнуть по Component_1 ( Рис.13) .


Рис.13.

Откроется окно «Library Component Properties» , в котором можно переименовать название элемента на «Резистор» . В окошечке «Default Designator» напишем обозначение резистора R? ,где вместо знака вопроса, при составлении схемы, программа автоматически поставит номер резистора. В окошечке «Default Сomment» напишем номинал, а галочки visible делают видимыми на схеме указанную информацию. Нажимаем кнопку Ок. ( Рис.14.)


Рис.14.

Для того, чтобы создать новый компонент, выполним команду «Инструменты / Новый компонент». Появится маленькое окно, в котором нужно ввести его название и нажать ОК. Новый компонент появится в библиотеке SCH Library .

3. РАЗРАБОТКА ПОСАДОЧНЫХ МЕСТ ДЛЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ.

Прежде всего проделаем основные настройки редактора посадочных мест.
Открыть файл проекта «Печатная плата .PrjPCB». В дереве проекта открываем документ «Библиотека посадочных мест».
Щелкнуть правой кнопкой мыши в рабочем поле и выполнить команды Опции / Опции библиотеки (рис.15).


Рис.15.

Откроется окно Свойства платы (Параметры платы), в котором необходимо установить: единицы измерения Metric, шаг сетки 1mm.
Убираем галочку «Авторазмер» и задаем ширину и высоту 1500 мм, а позицию листа 0;0. (рис 16).


Рис.16.

Создадим посадочное место для резистора.

Выполним команду Инструменты / Новый бланк компонента. После чего создается лист серого цвета с клетками, а по центру располагается небольшой круг — начало координат.

Выполнить команды Размещение / Контактная площадка. Установить эту контактную площадку в начало координат.
Далее щелкнуть по ней дважды левой кнопкой мыши . После этого о ткроется окно настройки контактных площадок. В поле Размеры и форма выбрать «Общая» задать необходимую длину и ширину, выбрать форму контактной площадки (например Round).
В поле Информация об отверстии задать диаметр отверстия 0,9 мм (учитывайте толщину выводов вашего компонента).
В поле Свойства задать : Обозначение 1, слой Multi -Layer, цепь -No Net, тип-Load, галочку металл.
Остальные поля заполняются индивидуально. Нажимаем Ок. (рис 17).


Рис.17.

Теперь можно скопировать созданную контактную площадку и разместить ее в нужном расстоянии. Шаг сетки выбирается нажатием клавиши G. Масштаб листа осуществляется прокруткой колеса мыши при нажатой клавише Ctrl. Расстояние между конт. площадками устанавливается индивидуально для каждого компонента. На рисунке 18 оно составляет 15 мм.
Обозначение конт. площадок 1 и 2.


Рис.18.

Теперь нарисуем контур резистора. Для этого выбрать слой Тоp Overlay (рис.19), выполнить команды Размещение / Линия и нарисовать контур резистора равный габаритным размерам (рис.20)

Рис.19.


Рис.20.

Сохранить посадочное место в библиотеку. Нажимаем в правой нижней части экрана на кнопку PCB выбираем PCB Library и в появившемся окне дважды щелкаем по компоненту PCBComponent_1, набираем имя «ПМ для резистора» и сохраняем нажав ОК. (рис.21)


Рис.21.

Посадочные места также можно создать и другим способом. Для этого нажимаем Инструменты / Помощник создания компонентов. В открывшемся окне нажать Далее. Из появившегося списка выбираем то, что хотим создать, например конденсатор (capacitor) и единицы измерения (рис.22)


Рис.22.

Нажимаем Далее. Теперь программа просит указать способ монтажа. Through Hole — это монтаж в отверстие, а Surface Mount — это поверхностный монтаж. Снова нажимаем Далее и указываем диаметр контактной площадки и диаметр отверстия. Далее указываем расстояние между отверстиями. Затем программа спрашивает полярный или неполярный данный конденсатор. Выбираем стиль монтажа. В итоге получается вот что (рис.23).


Рис.23.

Аналогичным образом создаем посадочные места для других компонентов.
Открыть библиотеку можно командой PCB / PCB Library.

Обязательно сохраняем все изменения проекта командой File (Файл) / Save All !

Посадочные места в программе Altium Designer именуются как «footprint» (футпринт).
Теперь пришло время прикрепить созданный футпринт резистора к его условно графическому изображению.
Для этого в дереве проекта открываем «Библиотека элементов.SchLib» . Затем справа в нижней части экрана нажать на кнопку SCH, щелкнуть по нему и в контекстном меню выбрать SCH Library. Откроется менеджер разработанной библиотеки элементов, в котором нужно выделить нужный элемент (в нашем случае резистор) и нажать кнопку «добавить» (Рис.24).


Рис.24.

После этого в появившемся маленьком окошечке выбрать тип модели «Footprint» и нажать ОК.
Откроется окно «Модель компонента на плате», в котором нажимаем «Обзор» и выбираем «ПМ для резистора» . Нажать ОК. Рис.25.


Рис.25.

Сохраняем все изменения проекта командой File (Файл) / Save All.

Аналогичным образом создаются другие компоненты. После этого переходим к созданию принципиальной схемы.

4. СОЗДАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ

Открыть файл Печатная плата.PrjPCB. Появится менеджер проектов. Щёлкнуть дважды по «Схема электрическая принципиальная». На рабочем поле появится форматка. Настроим редактор. Для этого в рабочем поле щелкнуть правой кнопкой мыши и выполнить команды Опции / Опции документа.
Появится окно «Опции документа», в котором можно выбрать формат листа, а в закладке «Ед.изм.» установить метрическую систему Millimeters.(рис.26).


Рис.26.

Расширенные настройки открываются, если в рабочем поле щелкнуть правой кнопкой мыши и выполнить команды Опции / Настройки редактора схем. Настройки данного редактора находятся в разделе Schematic.
Нажатием клавиши G установить шаг сетки 5 мм. Выполнить команды Файл / Сохранить все.

Чтобы создать схему из библиотечных элементов, надо открыть созданные библиотеки. Для этого в нижней части экрана щелкнуть по кнопке System. В
выпадающем меню выбрать Библиотеки. Справа откроется менеджер Библиотеки, в котором выбрать Библиотеку элементов.SchLib. (рис.27).


Рис.27.

Примечание: на рис.27 библиотека пополнена мною новыми компонентами.

Теперь из этого списка выбираем нужный компонент и дважды щелкаем по нему, после чего компонент следует за курсором мыши. Разместим его в нужное место листа нажатием левой кнопки мыши (рис.28).


Рис.28

После размещения всех необходимых компонентов на рабочем листе схемы переходим к их соединению друг с другом.
Рисуем проводники командой «Размещение / Соединение» или нажав на кнопку (отмечено стрелкой) (рис.29).


Рис.29.

Я нарисовал такую схему (она НЕ рабочая, чисто для примера) (рис.30).


Рис.30.

Сохраняем все. Затем компилируем схему командами Проект (С) / CompilePCBProject Печатная
плата.PrjPCB. Далее выполнить команды System / Messages. Появится окно Messages, в котором будут показаны все предупреждения и ошибки.

5. СОЗДАНИЕ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

Выполнить основные настройки. Для этого открыть файл Плата печатная.PCBdoc. В рабочем поле графического редактора щёлкнуть правой кнопкой мыши. Откроется выпадающее меню, в котором выполнить команды Опции / Свойства платы (или Параметры платы).

Откроется окно, в котором в поле Единицы измерения выбрать метрическую систему измерения Metric, шаг сетки 0,625mm, установить все галочки как на рисунке 31.


Рис.31.

Нажимаем ОК.
Для изменения структуры печатной платы (по необходимости) выполнить команды Опции / Управление стеком слоёв (структурой печатной платы).
В появившемся окне можно управлять слоями, указывать материалы и их толщину, но эти настройки нужны лишь в случае отправки платы на производство.

Теперь мы можем сделать импорт разработанной электрической схемы в редактор. Для этого нужно выполнить команды Проект / ImportChangesFrom Печатная плата.PrjPcb.
После этого открывается окно Перечень изменений. В нем нажать кнопку Проверить, а потом Выполнить. Если нет ошибок, то в разделе Статус появляются зелёные галочки (рис. 32).


Рис.32.

Нажать кнопку Закрыть.
Рисунок схемы появится справа снизу от печатной платы (в розовом поле). (рис. 33)


Рис.33.

Удаляем розовое поле, а потом выделив все компоненты перемещаем их в черную область. (рис. 34)


Рис.34.

Компоненты располагаются в произвольном порядке, но программа «помнит» все цепи (белые тонкие соединения), нарисованные ранее в принципиальной схеме.
Теперь перемещаем компоненты удерживая левую клавишу мыши. По необходимости вращаем их с помощью клавиши пробел.
Компоненты нужно компоновать придерживаясь основных рекомендаций (желательно):
1 — самые «связанные» компоненты размещаем по центру (обычно микросхемы)
2 — компоненты, которые рассеивают много тепла, располагают на расстоянии друг от друга.
3 — печатные проводники не должны быть слишком длинными (для этого разумно располагаем компоненты на плате).

Для того, чтобы этот урок был понятен начинающим, плата будет однослойной, т.е. все печатные проводники на одной стороне (Bottom Layer).
Это обосновано тем, что большинство из вас будут изготавливать плату в домашних условиях (обычно с помощью ЛУТ).

1. Интерактивная трассировка.
Трассировку проводников можно производить вручную с помощью команды Размещение / Интерактивная трассировка. После этой команды курсор превращается в крестик, которым нажимаем по любой контактной площадке. Программа подсветит те контактные площадки, с которыми выделенный объект имеет связь. За курсором последует линия-трасса, которую подведем к подсвеченной контактной площадке.

2. Автоматическая трассировка.
Для того, чтобы произвести автоматическую трассировку, выполним команду Автотрассировка / Все. (рис. 35).


Рис.35.

Появится окно Стратегии трассировки (рис.36).


Рис.36.

Выберем стратегию Default Multi Layer Board, затем нажимаем «Направление на слое» и в появившемся одноименном окошечке делаем настройки как на рис.36. Обратите внимание, что для слоя Top Layer выбрано состояние «Not Used» (не используется).
Нажимаем ОК и Route All. Появившееся окно Messages закрыть.
Сначала я расставил компоненты и вот что получилось после автотрассировки (рис.37).


Рис.37.

Проводники по умолчанию слишком тонкие. Для того, чтобы изменить ширину проводника, выделим его и щелкнем правой кнопкой мыши и выберем «свойства». Откроется окно «Дорожка», в котором указать необходимую ширину и нажать ОК.
В моем случае ширина равна 0,5 мм. (рис.38).


Рис.38.

Чтобы обрезать плату переходим на слой Mechanical 1 в нижней части экрана. Командой Размещение / Линия рисуем контур платы (прямоугольник) вокруг наших элементов (контур по умолчанию будет розового цвета).
Затем выделим мышкой все компоненты (контур тоже) и нажимаем комбинацию клавиш Shift+S.
Не снимая выделений выполним команды Проект / Форма платы / Задать по выделенным объектам. После чего плата обрежется, но все элементы будут серого цвета, поэтому снова нажимаем комбинацию клавиш Shift+S и щелкаем по кнопке Clear (снять маску) в нижнем правом углу экрана. (рис.39).


Рис.39.

Сохраняем проект Файл/Сохранить все.

Созданную плату можно посмотреть в трехмерном виде с помощью команды Инструменты / Инструменты прошлых версий / Просмотр трехмерного вида. (рис.40).


Рис.40.

К сожалению некоторые элементы (транзистор, микросхема, светодиод, соединитель) не отобразились, но все равно предлагаю ознакомиться с этой функцией программы.

6. ЭКСПОРТ В PDF И ВЫВОД НА ПЕЧАТЬ

Нажимаем правой кнопкой мыши по файлу проекта «Печатная плата.PrjPcb», далее жмем «Add New to Project» и выбираем «Output Job File». (рис.41).


Рис.41.

Появится документ Job1.OutJob как на рисунке 42.


Рис.42.

В папке «Documentation Outputs» щелкнуть мышкой по «Add New Doc. » и выбрать PCB Prints / Плата печатная. (см.рис.42).
Здесь появится документ «PCB Prints», переименуем его как «Вывод на печать».
Потом создадим PDF файл нажимая по «Add New Output. » показано красной стрелкой на рис.43.


Рис.43.

Чтобы прикрепить созданный PDF к нашему документу «Вывод на печать» нужно нажать на кружочек, который показан красной стрелкой на рисунке 44.
Далее нажимаем «Change» , который показан черной стрелкой на рисунке 44. В появившемся окне нажимаем Advanced и в разделе Размер и ориентация листа выбрать Page Setup Dialog вместо Source document, иначе рисунок сохранится вдвое большем масштабе.


Рис.44.

Теперь настроим параметры печати нажав правой кнопкой мыши по строке «Вывод на печать» и выбираем Page Setup. В разделе масштаб обязательно выбираем режим «Scaled Print» и коэффициент 1.00, настройки цвета Ч/Б и размер листа А4.

Снова нажимаем правой кнопкой мыши по строке «Вывод на печать» и выбираем Configure. На экране появится окно как на рисунке 45.


Рис.45.

На печать выведем слои Bottom Layer и Mechanical1. Лишние слои выделить и удалить правой кнопкой мыши.
Поставить галочку напротив Holes. А если поставить галочку напротив Mirror, то всё напечатается в зеркальном отображении. Жмем ОК.

Потом создаем PDF файл нажав «Generate content» под кнопкой «Change» на рисунке 44.

Вот что получается (рис.46).


Рис.46.

Этот рисунок мы переведем на заднюю сторону платы. Рисунок представлен увеличенным.

Как вы помните, у нас еще нарисована шелкография в слое Top Overlay. Сохраним ее в PDF выше описанным методом только в окне (рис.45.) оставим слои Top Overlay и Mechanical.
Созданный рисунок переведем на лицевую сторону платы (со стороны радиоэлементов). (рис.47).


Рис.47.

Как вы заметили рисунок зеркально отражен.
Рисунок представлен увеличенным.

PDF файлы хранятся в папке, где находится файл проекта в подпапке «Project Outputs for Печатная плата».

На этом знакомство с замечательной программой Altium Designer завершено. Мы проделали долгую работу и получили хороший результат.
Желаю удачи в дальнейшем совершенствовании ваших знаний и умений! Надеюсь, что этот обучающий курс будет вам полезен!

Вопросы по Altium Designer можно задавать в комментариях или на форуме в соответствующей теме: FAQ по программе Altium Designer

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.