Автоматизация проектирования систем и средств управления (p-cad)

Наше время - время многообразия электроники требует от разработчиков серьёзных, качественных и структурированных решений в аспекте изготовления электронных устройств. Разработка

Автоматизация проектирования систем и средств управления (p-cad)

Дипломная работа

Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету

Компьютеры, программирование

Сдать работу со 100% гаранией

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

 

По курсу:

 

 

«Автоматизация проектирования систем и средств управления»

 

 

Введение

 

Наше время - время многообразия электроники требует от разработчиков серьёзных, качественных и структурированных решений в аспекте изготовления электронных устройств. Разработка печатной платы устройства - второй этап после «рождения» принципиальной схемы. Данный этап представляет немалую сложность в своей реализации, но с расширением рынка электроники расширился и инструментарий разработчиков: им на помощь приходят различные САПР. Одной из самых распространенных САПР в России до этого времени являлась САПР «P-CAD» (сейчас: «Altium Designer»). Altium Designer представляет несколько большую сложность в своём обучении, хотя и даёт больше возможностей (таких, как интерактивный 3d-вид и др.), поэтому не все фирмы однозначно спешат переучивать своих сотрудников (даже несмотря на объявленную компанией Altium амнистию за незаконное использование P-CAD при переходе на новый инструмент разработки).

В данной работе будет рассмотрено создание первичной документации для сопровождения изготовления уже разработанного (существует принципиальная схема) устройства. В качестве САПР для реализации проекта выбрана САПР «P-CAD», состоящая (в основном) из редактора библиотек элементов («Library Executive»), инструмента рисования принципиальных схем («Schematic Editor») и инструмента создания печатной платы устройства («PCB Editor»), и позволяющая создавать радиоэлементы с их схемном обозначением и соответствующим посадочным местом, а также производить трассировку печатной платы устройства, соответствующей созданной ранее принципиальной схеме.

Следует отметить, что, несмотря на то, что для свойств элементов можно задать высоту, данная САПР не позволяет получить боковые виды разработанной печатной платы. Любые данные, получаемые как результаты работы данной САПР не соответствуют ГОСТ, поэтому для предприятий, где существует служба технического контроля, данный пакет не может быть использован как инструмент создания конечной документации (долгое время, со времён СССР, так было в силу отсутствия аналогов и малоразвитости компьютерных систем).

 

 

1.Постановка задачи

 

В данной работе будет разрабатываться первичная документация для сопровождения изготовления печатной платы «Стабилизатора напряжения», принципиальная схема которого представлена на рисунке 1.

 

Рис. 1. Принципиальная схема устройства

 

Перечень используемых элементов приведён в таблице 1.

 

Таблица 1. Перечень используемых элементов

Элемент перечняНоминалТипVT1КТ315БVT2КТ817АVD1Д814ВR1470 ОмМЛТ 0,25R2100 ОмМЛТ 0,25R31.5 кОмМЛТ 0,25С10.047 мкФБМ-2С2100 мкФК-50Х1+UвыхдвухстороннийХ2+UвхдвухстороннийХ3землядвухсторонний

Для получения конечного результата нам необходима печатная плата устройства (принципиальная схема и перечень уже имеются). Для получения печатной платы необходимы созданные заранее посадочные места элементов и параметры их соединения, которые берутся из созданной заранее принципиальной схемы. Для начала создадим используемые нами элементы, отсутствующие в стандартной библиотеке.

 

 

2.Создание библиотеки элементов

 

Так как Российские стандарты отличаются от ГОСТ, а использовать мы будем отечественные элементы, то их (элементы) придётся создавать заново. Следует заранее учесть, что в России используется метрическая система, а «за рубежом» дюймовая, так что первое, что необходимо сделать - это переключиться в метрическую систему (в последних САПР P-CAD такая возможность есть) как изображено на рисунке 2. Сделать это нужно в каждом из трёх, описанных выше, приложений.

 

Рис. 2. Начальные настройки P-CAD

 

Приступим к созданию самой библиотеки.

 

2.1Создание библиотеки

 

Для создания библиотеки откроем редактор «Library Executive». Внутри редактора выполним команду File>New>Library>Schematic Library.

После этого сохраним пока пустую библиотеку, а затем, сразу добавим её в перечень наших библиотек для редактирования, как показано на рисунке 3.

 

Рис. 3. Создание библиотеки компонентов

 

Далее будем по одному создавать компоненты каждого элемента путём создания его схемного обозначения, посадочного места и указания правил их связи.

 

2.2Добавление в библиотеку элемента «Резистор»

 

Создадим в редакторе «Symbol Editor» схемное обозначение резистора (рисунок 4, слева), путём рисования линий. Кроме этого, следует выполнить системные правила P-CAD, позволяющие ему «понимать» где начало компонента или его конец, или просто вывод и что это за компонент. Для этого добавим командой Place -> Pin «пины» элемента, поясняющие системе P-CAD, что это вывода, атрибуты элемента, поясняющие что это за элемент и его номинал: RefDes и Value через команду Place -> Attribute, а также Reference point (квадратик), который указывает на начало элемента. После чего если командой Utils -> Validate получаем сообщение, что ошибок не обнаружено - сохраняем (наш случай).

Следует отметить, что созданное условно-графическое обозначение (далее - УГО) может соответствовать нескольким компонентам, так же как и ему внутри компонента могут соответствовать несколько посадочных мест, выбираемых при проектировании печатной платы.

Аналогично в редакторе «Pattern Editor» создаём посадочное место для резистора (рисунок 4, справа). Значение RefDes можно делать невидимым (чтобы не мешалось). Очень важно не забывать о размере отверстий для различных элементов: после постановки контактной площадки (командой Place -> Pad) из контекстного меню выбрать его свойства и отредактировать стиль площадки путём создание собственного (как на рисунке 5). При этом следует диаметр отверстия делать чуть больше, чем диаметр вывода элемента, а разность между диаметром контактной площадки и диаметром отверстия не должна быть слишком маленькой - иначе контактная площадка будет плохо связана с материалом печатной платы (текстолит или другой) и может «отойти» при монтаже или эксплуатации, что в свою очередь может привести в будущем к поломке и другим последствиям.

Далее созданные УГО и посадочное место элемента следует собрать в единый компонент. Для этого необходимо создать компонент, что можно сделать при сохранении УГО или посадочного места или специальной командой в Library Executive.

 

Рис. 4. Обозначение резистора на принципиальной схеме

 

Рис. 5. Редактирование стиля контактной площадки

 

Перейдём к созданному компоненту. Дадим ему имя и выберем заранее созданные обозначение и посадочное место (рисунок 6, слева). В графе Gate Equivalent (рисунок 6, справа) поставим единицы для обоих пинов, т.к. резистор - симметричное устройство.

 

Рис. 6. Создание компонента

 

После успешной проверки на ошибки командой Utils -> Validate сохраняем элемент в библиотеке. Теперь этот элемент можно использовать и в последующих проектах.

 

2.3Добавление в библиотеку элементов «Транзисторы»

 

Оба транзистора npn-типа. Значит, УГО будет одно на двоих.

 

Рис. 7. Обозначения транзисторов КТ817

 

В таблицах соответствия выводов (рисунок 8) указываем, какому выводу соответствует эмиттер, коллектор и база (в соответствие с их спецификацией, рисунок 9).

 

Рис. 8. Таблицы параметров выводов для транзисторов

 

 

Рис. 9. Спецификации транзисторов

 

2.4Добавление в библиотеку элемента «Конденсатор электролитический»

 

Создадим элемент требуемого конденсатора (рисунок 11) в соответствии со спецификацией (рисунок 10).

 

Рис. 10. Спецификация поляризованного конденсатора

 

Рис. 11. Обозначение поляризованного конденсатора и его таблица соответствия

2.5Добавление в библиотеку элемента «Конденсатор неполярный»

 

Создадим элемент требуемого конденсатора (рисунок 12) аналогично предыдущему пункту.

 

Рис. 12. Обозначение не поляризованного конденсатора

 

2.6Добавление в библиотеку элемента «Стабилитрон»

 

Создадим элемент стабилитрона (рисунок 13) в соответствии с его внешним видом (рисунок 14). Кнопкой Next Pattern Graphics можно добавлять разные посадочные места для одного и того же компонента.

 

Рис. 13. Обозначение стабилитрона

Рис. 14. Внешний вид стабилитрона

 

2.7Добавление в библиотеку элемента «Клеммник»

 

В качестве разъёма для коммутации входных и выходных цепей будем использовать очень распространённые и популярные среди разработчиков клеммы (рисунок 15).

 

Рис. 15. Обозначение и внешний вид клеммы

 

 

3.Создание принципиально

Похожие работы

1 2 >