Protel99SE09.pdf

Kurs Protela

Spotkania

z Protelem 99 SE

Spotkanie 9

Jak wspomniałem na poprzednim spotkaniu,

moim zadaniem jest przekonać Cię, że projekto−

wanie płytek za pomocą Protela, na pozór bar−

dzo skomplikowane i dziwne, w rzeczywistości

jest lekkie, łatwe i przyjemne, ale pod warun−

kiem pełnego zrozumienia kluczowych zasad.

Wszystko dlatego, że domyślne ustawienia

Protela są dobre dla płytek z maleńkimi elemen−

tami SMD, a nie z klasycznymi, przewlekanymi

elementami. Muszę Cię więc najpierw zapoznać

z filozofią, która legła u podstaw Protela i w tym

kontekście zapoznać zarówno z wbudowanymi

automatami, takimi jak Autoplacer i Autorou−

ter, jak i mechanizmami bieżącej kontroli po−

prawności projektu.

Po poprawieniu schematu mógłbyś załado−

wać elementy na płytkę GenWizard.PCB po−

leceniem D– P . Tym razem nie powinno być

ostrzeżeń ani błędów. Po sprawdzeniu (przez

Preview Changes , potem Only show errors )

wykonasz Execute i Protel załaduje elementy

obok płytki. Ekran wyglądałby mniej więcej

jak na rysunku 25 .

zapewni umieszczenie numeru elementu nad

środkiem tego elementu. Zatwierdź zmiany,

klikajac OK w obu oknach.

więcej jak na rysunku 28 . Zwróć uwagę na

sensowne rozmieszczenie numerów elemen−

tów. W projekcie GenSin1.ddb znajdziesz

płytkę z tak rozmie−

szczonymi elementami

jako GenWizard1.PCB .

Teraz trzeba ustawić

elementy na płytce. Na

wszelki wypadek zapisz

kopię płytki poleceniem

F– Y ( File, SaveCopy−

As ). Ja zapisałem trzy

dodatkowe kopie, jak

pokazuje rysunek 29 .

Najpierw wypróbuj−

my automat – Autopla−

cer. Przed skorzystaniem

z niego upewnij się, że

wyłączony jest ewentualny względny punkt

odniesienia – wykonaj polecenie E– O– R .

Uruchom Autoplacer poleceniem T– L– A

Tools, Auto Placement, Auto Placer ). Po

upewnieniu się, że zaznaczona jest opcja Clu−

ster Placer (przeznaczona dla płytek o liczbie

elementów mniejszej niż 100), naciśnij OK .

Opcja Global Placer przeznaczona jest dla

płytek o liczbie elementów co najmniej 100.

Wykorzystuje ona inne algorytmy i co dość

istotne, nie działa bezpośrednio na płytce, tyl−

ko tworzy tymczasowy plik, który trzeba zapi−

sać poleceniem File, UpdatePCB (jego działa−

nie można przerwać poleceniem File, Close ).

Uwaga! Na powolnych komputerach pro−

ces ustawiania elementów może trwać nawet

kilka minut. U mnie po dłuższej chwili prób

automat ( Cluster Placer ) ustawił elementy,

jak pokazuje rysunek 30 .

Przyjrzyj się tej propozycji. Ja jestem zde−

cydowanie niezadowolony.

Próba wykorzystania automatu okazała

się, jak na razie, całkowicie chybiona.

Nie rezygnuj jednak z automatu. Rozmieść

kluczowe elementy ręcznie, a pozostałe niech

Rys. 26

Rys. 27

Rys. 25

Ponieważ na płytce niepotrzebne są war−

tości elementów, warto je wcześniej ukryć,

by nie pojawiły się podczas ładowania na

płytkę. Nie ładuj więc od razu elementów,

tylko mając jeszcze na ekranie „gołą” płytkę,

wykonaj polecenie T– P ( Tools, Preferences ),

wybierz zakładkę Defaults , na niej podwójnie

kliknij Component , w nowym oknie wybierz

zakładkę Comment i zaznacz okienko Hide .

Pokazuje to rysunek 26 . Na sąsiedniej zakład−

ce Designator zmień opcję Autoposition z Ma−

nual na Center−Above według rysunku 27 , co

Dopiero teraz ze schematu załaduj ele−

menty poleceniem D– P . Po przełączeniu na

GenWizard.PCB i wykonaniu polecenia Z –

A (Zoom, All) ekran będzie wyglądał mniej

Elektronika dla Wszystkich

Grudzień 2002

Kurs Protela

ustawi automat. Ja dla ułatwienia w jednym

oknie umieściłem i schemat, i płytkę, a po−

tem ustawiłem dwa układy scalone i punkty

dołączenia baterii jak pokazuje rysunek 31 .

Przesuwanie elementów jest niezmiernie pro−

ste – trzeba myszką „chwycić” (kliknąć) ele−

ment i przeciągnąć, ewentualnie obracając za

pomocą klawisza spacji. Omyłkowe chwyce−

nie napisu zamiast elementu przesunie tylko

napis; można się z tego wycofać, naciskając

E– U ( Edit, Undo ).

elementu myszką. Rysunek 34 pokazuje te

„podpowiedzi” podczas przesuwania rezy−

stora R5. Taka pomoc nie jest idealna, nie−

mniej warto z niej korzystać. Zwróć uwagę,

że wcześniej włączyliśmy za pomocą polece−

nia D– O zarówno wyświetlanie błędów

( DRC Errors ), jak i tymczasowych połączeń

( Connections ). Teraz, jak widzisz na rysun−

ku 35 , program pokazuje jaskrawym zielo−

nym kolorem konflikty podczas rozmie−

szczania elementów, a cienkimi szarymi li−

niami tymczasowe

połączenia. Jedno

i drugie jest znako−

mitą pomocą pod−

czas ręcznego roz−

mieszczania ele−

mentów. Trzeba

unikać konfliktów

oraz tak ustawiać

i obracać elementy

(klawiszem spacji),

by cienkie szare li−

nie połączeń jak

najmniej się przeci−

nały. Warto też od

razu przewidzieć,

jak będą prowadzo−

ne obwody masy i zasilania. Oczywiście

umiejętności takich nabywa się przez prak−

tyczne działania.

układy scalone. Po tych zmianach płytka wy−

glądała jak na rysunku 37 . W projekcie Gen−

Sin1.ddb znajdziesz płytkę z tak rozmieszczo−

nymi elementami jako GenWizard1.PCB .

Rys. 32

Rys. 33

Rys. 28

Rys. 29

Przed po−

nownym uru−

chomieniem Au−

toplacera trzeba

jeszcze poinfor−

mować program,

że te trzy ele−

menty powinny

pozostać na

swoich miej−

scach – podwój−

ne kliknięcie na

elemencie otwo−

rzy tabelkę z właściwościami. Trzeba w niej

zaznaczyć okienko Locked , jak pokazuje ry−

sunek 32 . Po „unieruchomieniu” tych trzech

elementów zapisz efekt pracy ( F– S lub F–

L ) i rozmieść pozostałe ( T– L– A ). Efekt,

pokazany na rysunku 33 , znów był dla mnie

nie do przyjęcia. Trzeba było powrócić do

stanu wyjściowego poleceniem E– U ( Edit ,

Undo ). Kolejne uruchomienia Autoplacera

(w tym w opcji Global Placer ) też nie dały

akceptowalnych rezultatów.

Elementy trzeba rozmieścić ręcznie, a ści−

ślej interaktywnie. Patrząc na schemat ideo−

wy w górnej części ekranu (patrz rysunek

31), zacząłem rozmieszczać elementy bierne

w pobliżu wyprowadzeń układów scalonych,

do których będą dołączone. Zwróć uwagę, że

program „podpowiada”, gdzie warto, a gdzie

nie warto umieścić elementu. Wskazują na to

zielone (lepiej) i czerwone (gorzej) linie po−

kazujące się na ekranie podczas przesuwania

Rys. 30

Rys. 31

Rys. 34

Rys. 35

Ja wstępnie ustawiłem elementy jak na ry−

sunku 36 (dla lepszego obrazu wyłączyłem

obie siatki i pogrubiłem linie tymczasowych

połączeń). Płytka zapowiada się nieźle, jednak

trzeba jeszcze poprzesuwać elementy, w tym

Ja wszystkie elementy poprzesuwałem

ręcznie, przy czym skok elementu ustawiłem

na 25mil. Jeśli chcesz, masz do dyspozycji

narzędzia do interaktywnego porządkowania

i wyrównywania. Znajdziesz je w menu, na−

ciskajac T– I ( Tool, Interactive Placement ).

W tym wypadku lepiej jest jednak zrobić to

Grudzień 2002

Elektronika dla Wszystkich

Kurs Protela

samo za pomocą palety narzędzi Component

Placement – patrz rysunek 38 , którą włą−

czysz/wyłączysz poleceniem V– B– M– En−

ter . Rysunki na poszczególnych przyciskach

(i objaśnienia pokazujące się, gdy umieścisz

kursor nad przyciskiem) informują o pełnionej

funkcji. Aby wyrównać dane elementy lub

rozmieścić je w jednakowych odstępach, za−

znaczysz je i klikniesz odpowiedni klawisz.

W niektórych przypadkach trzeba potem do−

datkowo zaznaczyć element, względem które−

go mają być wyrównywane. Zaznaczone ele−

menty można odznaczyć poleceniem E−E−A .

Możesz śmiało wypróbować narzędzia

z tej palety. Te narzędzia są bardzo pomocne

w przypadku ustawiania na płytce dużej licz−

by jednakowych elementów. Ja przy projek−

towaniu niewielkich płytek, zwłaszcza ukła−

dów analogowych, korzystam z niej rzadko

i ustawiam elementy ręcznie, w oczkach 25−

−milsowej siatki.

Unii (unions), klas (classes) i obszarów

(rooms) nie wykorzystuje się w małych pro−

jektach. Tu wszystkie lub przynajmniej klu−

czowe elementy trzeba rozmieścić ręcznie.

Pamiętaj, że dobre ustawienie elementów

to niezmiernie ważna sprawa. Nie tylko uła−

twi prowadzenie ścieżek, czy to automatycz−

ne, czy ręczne. Rozmieszczenie elementów

decyduje też o ich wzajemnym oddziaływa−

niu (sprzężenia pojemnościowe, indukcyjne,

prowadzenie obwodu masy) i w niektórych

układach może mieć wpływ na działanie

urządzenia.

Dlatego zawsze warto bardzo starannie

rozmieść elementy, nie żałując na to czasu.

I od początku przyjmij żelazną zasadę:

nigdy nie „wrzucaj” elementów na płytkę

bez korzystania z netlisty .

Jeśli wrzucisz elementy biblioteczne na

płytkę na podstawie schematu z kartki, na

ekranie oczywiście nie pojawią się cienkie

„nitki” (Connections), które są znakomitym

ułatwieniem przy ustawianiu elementów,

a potem dają gwarancję, że ścieżki zostaną

poprowadzone prawidłowo, zgodnie ze sche−

matem ideowym.

Poćwicz teraz rozmieszczanie elementów.

Wykorzystaj różne płytki, różne układy. Mo−

żesz wykorzystać schematy dostarczone

z Protelem, ale znacznie lepiej będzie, jeśli

stworzysz kilka własnych schematów, nary−

sujesz obrys płytki i wrzucisz elementy na

płytkę.

Przy okazji rozwiążesz dodatkowe pro−

blemy i niewątpliwie uzupełnisz i „dopie−

ścisz” biblioteki schematowe i płytkowe.

Rys. 38

Rys. 36

Protel ma szereg dalszych narzędzi

i możliwości, przeznaczonych do dużych

projektów. W omawianej palecie masz moż−

liwość stworzenia i korzystania z tzw. unii.

Te unie (unions) to po prostu grupy elemen−

tów, które są traktowane nie pojedynczo,

tylko jako blok. Podczas ładowania elemen−

tów ze schematu na płytkę można też stwo−

rzyć tzw. klasy (classes). Na płytce, gdzie

będą umieszczane takie grupy elementów

(bloki), można wykorzystywać tzw. obszary

(rooms), gdzie będą umieszczane elementy

z danych grup. Ma to sens w dużych projek−

tach, gdzie na jednej płytce umieszczane są

elementy z wieloarkuszowych schematów.

Wtedy po stworzeniu klas, elementy z jed−

nego arkusza są traktowane jako blok

i umieszczane na płytce w określonych

miejscach (rooms).

Rys. 37

Piotr Górecki

Elektronika dla Wszystkich

Grudzień 2002

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: