
- •Глава 4. Техническое проектированиЕ электронных устройств в системе KiCad
- •4.1. Краткая характеристика системы KiCad
- •4.2. Разработка электрической принципиальной схемы в подсистеме eeSchema
- •4.2.1. Вызов подсистемы eeSchema и начальная настройка
- •4.2.2. Основные кнопки панелей инструментов, настройки и быстрого доступа
- •4.2.3. Технология установки радиоэлементов на принципиальной схеме
- •Выбор элемента в библиотеке и размещение его на схеме
- •4.2.4. Прокладывание цепей и их именование
- •4.2.5. Проверка схемы и формирование списка связей
- •4.3. Привязка элементов схемы к посадочным местам
- •4.4. Размещение элементов на печатной плате и трассировка
- •4.4.1. Основные функции подсистемы pcBnew
- •4.4.2. Построение контура печатной платы
- •4.4.3. Размещение посадочных мест элементов на плате
- •4.4.4. Задание диаметра контактных площадок
- •4.4.5. Задание ширины печатных дорожек
- •4.4.6. Изменение типа посадочного места элемента схемы
- •4.4.7. Автоматическая трассировка печатной платы встроенным модулем системы KiCad
- •4.4.8. Автоматическая трассировка печатной платы web-системой FreeRouter
- •4.4.9. Заполнение свободных зон печатной платы
- •4.4.10. Формирование выходных файлов проекта
4.3. Привязка элементов схемы к посадочным местам
Второй этап проектирования печатной платы состоит в назначении всем элементам схемы определенных посадочных мест. Для этого нужно активировать подсистему CVpcb – нажать кнопку в главном окне системы KiCad.
При запуске подсистемы появляется окно, вид которого показан на рис. 4.7. В окне подсистемы реализованы два поля: слева – список элементов схемы, справа – список доступных посадочных мест для выбранного элемента.
Рис. 4.7. Вид окна подсистемы CVpcb с назначенными посадочными местами
В
начале работы нужно прочитать файл со
списком связей <проект>.net.
Для этого следует нажать кнопку
или выбрать пункт меню File
– Open.
В библиотечном файле ppmps-2010.lib элементу каждого типа назначен всего один вариант посадочного места (наиболее удобный для реализации в проекте). Поэтому нужно установить курсор на верхнюю строку списка элементов (левое поле). Затем дважды нажать ЛКМ на названии в правой колонке. Таким образом следует обработать всю таблицу (см. рис. 4.7).
Нажав
кнопку
,
можно увидеть посадочное место, выделенное
в списке (правое поле) или уже назначенное
конкретному элементу. Нажатием кнопки
можно отобразить в списке посадочных
мест только названия, назначенные
элементам определенного типа в библиотеке.
При нажатии альтернативной кнопки
в правом поле появляется список всех
посадочных мест, доступных в библиотеках
системы в этот момент.
После
назначения посадочных мест всем элементам
схемы нужно обязательно сохранить
данные в файле связей <проект>.net.
Для этого следует нажать кнопку
или выбрать пункт меню File
– Save
As.
4.4. Размещение элементов на печатной плате и трассировка
Третий, завершающий этап проектирования печатной платы в рамках курсового проекта выполняется в подсистеме PCBnew и состоит из двух фаз:
1) формирования чертежа платы с установленными посадочными местами элементов (размещением элементов);
2) оптимального прокладывания соединительных линий – проводников, т.е. трассировки печатной платы.
Для запуска этой подсистемы нужно нажать кнопку в панели вызова основных подсистем (главная форма системы KiCad).
4.4.1. Основные функции подсистемы pcBnew
Основное окно подсистемы PCBnew содержит полосу меню, панель кнопок быстрого доступа к основным функциям (открытию и сохранению файлов, мастеру печати, отмене действия, масштабированию и др.), поле рисования печатного узла, панель настроек, расположенную слева от поля рисования, и панель инструментов, находящуюся справа.
Назначение специальных кнопок панели быстрого доступа приведено в табл. 4.7, панели настроек – в табл. 4.8, панели инструментов – в табл. 4.9.
Таблица 4.7
Назначение специализированных кнопок панели быстрого доступа подсистемы PCBnew
Пиктограмма кнопки |
Действие в подсистеме PCBnew |
|
Задание формата (размеров) рабочего поля схемы. В появившемся окне нужно выбрать подходящий формат, например, А4 (поле PageSize – опция Size А4). Также в этом окне можно заполнить текстовые поля, которые позволяют сформировать основную надпись на чертеже печатной платы |
|
Вызов подсистемы генерации файлов в формате PostScript (чертежи размещения элементов и трассировки дорожек по слоям) для распечатывания в системах векторной или растровой графики |
|
Вызов мастера поиска месторасположения элемента или заданного текста на чертеже печатного узла |
|
Чтение файла со списком связей схемы проекта. Действие необходимо выполнять в начале работы с чертежом и после каждого изменения принципиальной схемы в редакторе EESchema или коррекции в CVpcb |
|
Вызов подсистемы для проверки корректности размещения элементов и печатных дорожек (Design Rule Checker – DRC) |
|
Включение режима прокладки дорожек и автоматической трассировки |
|
Вызов WEB-системы FreeRouter для оптимальной трассировки |
Таблица 4.8
Назначение основных кнопок панели настроек подсистемы PCBnew
Пиктограмма кнопки |
Действие в подсистеме PCBnew |
|
Выключение режима текущей проверки корректности размещения элементов и печатных дорожек (Design Rule Checker – DRC). Режим по умолчанию включен, рекомендуется сохранять эту настройку при работе |
|
Включение/выключение режима отображения координатной сетки |
|
Задание всех размеров в дюймах |
|
Задание всех размеров в миллиметрах |
|
Включение/выключение режима отображения курсора в виде перекрестия (перпендикулярные координатные линии) |
|
Включение/выключение режима отображения связей между элементами в виде растягиваемых линий. Действует только на связи, которые еще не реализованы в виде дорожек печатного монтажа |
|
Включение/выключение отображения масштабируемых растягиваемых связей для элемента, который перемещается пользователем в данный момент |
|
Включение/выключение режима отображения контактных площадок в виде контура (удобен для легкого прочтения обозначений выводов). При отключении контактные площадки отображаются с «заливкой» |
Таблица 4.9
Назначение основных кнопок панели инструментов подсистемы PCBnew
Пиктограмма кнопки |
Действие в подсистеме PCBnew |
|
Все действия, связанные с перемещением графических изображений на схеме через контекстное меню, выделение группы элементов на схеме и др. |
Окончание табл. 4.9
Пиктограмма кнопки |
Действие в подсистеме PCBnew |
|
Подсветка электрических цепей. Нажатие ЛКМ на любой контактной площадке или дорожке подсвечивает все элементы электрической цепи |
|
Установление новых элементов (посадочных мест) на плату. Рекомендуется только в случае ручного проектирования печатной платы |
|
Прокладывание печатных дорожек. Рекомендуется только в случае ручного проектирования печатной платы. Во избежание создания ошибочных дорожек следует использовать только с включенным DRC |
|
Изображение зон сплошной заливки. Позволяет существенно сократить расходы реактива на травление печатной платы за счет сохранения медного слоя в местах отсутствия дорожек |
|
Построение произвольных линий (непечатных дорожек). Используется для вычерчивания контура печатной платы |
|
Изображение окружностей (непечатных дорожек). Применяется для вычерчивания фрагментов контура печатной платы или отверстий для корпусов элементов, маркирования посадочных мест |
|
Построение произвольной дуги (непечатных дорожек). Используется для вычерчивания фрагментов контура платы или отверстий для корпусов элементов |
|
Написание произвольного текста. Применяется для маркирования печатной платы и посадочных мест |
|
Нанесение размерных линий на чертеж платы |
|
Удаление элементов и дорожек с чертежа печатной платы |