
- •Федеральное агентство по образованию государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •Задание
- •Реферат
- •6. Безопасность и экологичность работы 46
- •7. Технико-экономическое обоснование 61
- •Введение
- •1. Общие сведения о системе проектирования p-cad
- •1.1 Функциональные возможности и структур системы p-cad
- •1.2 Этапы проектирования печатной платы в системе p-cad
- •2. Создание принципиальной электрической схемы устройства управления цикловыми промышленными роботами
- •2.1 Описание принципиальной электрической схемы
- •2.2 Общие сведения о графическом редакторе Schematic
- •2.3 Создание принципиальной электрической схемы p-cad 2004
- •2.4 Проверка схемы и отображение ошибок
- •2.5 Генерация списка соединений
- •3. Создание печатной платы устройства
- •3.1 Основные сведения о редакторе pcb
- •3.2 Трассировка печатной платы
- •3.3 Автоматическая трассировка
- •3.4 Проверка печатной платы на ошибки
- •4. Схемотехническое моделирование
- •4.1 Общие сведения о процессе моделирования в p-cad 2004
- •4.2 Моделирование участка схемы модуля логического
- •5. Разработка методического указания по использованию сапр p-cad 2004
- •6. Безопасность и экологичность работы
- •6.1 Анализ вредных и опасных факторов
- •6.2 Производственная санитария
- •6.2.1 Микроклимат
- •6.2.2 Воздух рабочей зоны
- •6.2.3 Освещённость
- •6.2.4 Производственный шум
- •6.2.5 Электромагнитные излучения
- •6.2.6 Ионизирующее излучение от дисплея компьютера
- •6.2.7 Эргономика
- •6.3 Техника безопасности
- •6.3.1 Опасность электропоражения
- •6.3.2.1 Пожарная профилактика
- •6.3.2.2 Оценка пожарной безопасности помещения
- •6.3.2.3 Анализ возможных причин загорания
- •6.3.2.4 Мероприятия по устранению и предупреждению пожаров
- •6.4 Охрана окружающей среды
- •6.4.1 Загрязнение атмосферного воздуха
- •6.4.2 Загрязнение гидросферы
- •7. Технико-экономическое обоснование
- •7.1 Планирование комплекса работ
- •7.2 Расчёт затрат на разработку
- •7.2.1 Расходы на материалы и комплектующие изделия
- •7.2.2 Основная заработная плата
- •7.2.3 Дополнительная заработная плата
- •7.2.5 Расходы на оборудование для выполнения работ
- •7.3 Расчёт предполагаемой цены разработки
- •7.4 Оценка организационной эффективности проекта
- •Заключение
- •Перечень используемых источников
- •Приложение а -Technical modelling
- •Приложение б – Принципиальная электрическая схема Приложение в Список сообщений об ошибках
- •Приложение г – Сборочный чертёж
- •Приложение д – Спецификация
- •Приложение е – Верхний и нижний слой печатной платы
- •Приложение ж – Варианты заданий схем для лабораторного курса
- •Приложение и
- •Проектирование печатных плат электронных устройств в сапр p-cad 2004
- •Основные сведения о системе проектирования p-cad
- •Создание принципиальной электрической схемы
- •2.1 Выбор и установка системы единиц измерения и размеров чертежа
- •2.2 Установка параметров сетки
- •Создание стилей текста
- •Задание ширины линий и проводников
- •Загрузка библиотек и размещение компонентов на схеме
- •Размещение электрических цепей и шин
- •Проверка схемы и отображение ошибок
- •Генерация списка соединений
- •Редактирование проводников
- •Замена компонентов в проекте
- •Вывод схемы на принтер
- •Создание печатной платы
- •4.1 Настройка конфигураций редактора рсв
- •Установка конфигурации слоёв
- •Установка толщины линий и проводников
- •Разработка пп
- •Автоматическая трассировка пп
- •4.6 Проверка печатной платы на ошибки
- •4.7 Параметры отображения
- •Автоматическая трассировка односторонних пп
- •Распечатка пп на принтере или плоттере
- •6. Схемотехническое моделирование
- •6.1 Подготовка схемы к моделированию
- •6.2 Создание символов компонентов
- •6.3 Выполнение моделирования
- •4.2 Моделирование участка схемы модуля логического
2.5 Генерация списка соединений
Важным этапом работы со схемой является получение списка соединения компонентов, который может быть использован в редакторе печатных плат для трассировки проводников. Список соединений включает в себя список компонентов и цепей с указанием номеров выводов компонентов, к которым они подключены. Данный список используется для так называемой процедуры «упаковки схемы на печатную плату» - размещения на поле печатной платы корпусов компонентов с указанием их электрических связей согласно принципиальной схеме.
Для создания списка в меню Utils необходимо выбрать Generate Netlist (Генерация соединений) (рисунок 8).
Рисунок 8 – Выбор формата списка соединений
В данном окне в списке Netlist Format (формат списка соединений) выбирается формат списка соединений: P-CAD ASCII, Tango, FutureNet Netlist, FutureNet Pinlist, Master Design,Edif 2.0.0, PSpice, XSpice. Для разработки ПП с помощью графического редактора PCB выбирается формат P-CAD ASCII. Нажав кнопку Netlist Filename (Имя файла списка цепей), необходимо выбрать файл списка соединений.
Активация функции Include Library Information позволяет включить в файл списка соединений (только для формата P-CAD ASCII) информацию необходимую для составления с помощью Library Manager библиотеки символов компонентов, находящихся в данном проекте (по команде Library | Translate). Для разработки печатной платы данная информация не используется.
3. Создание печатной платы устройства
3.1 Основные сведения о редакторе pcb
Графический редактор P-CAD РСВ предназначен для выполнения работ, связанных с технологией разработки и конструирования узлов печатных плат. Он позволяет упаковывать схемы на плату, задавать физические размеры платы, ширину проводников и величину индивидуальных зазоров для разных проводников, задавать размеры контактных площадок и диаметры переходных отверстий, экранные слои. Редактор позволяет проводить ручную, интерактивную и автоматическую трассировку проводников и формировать управляющие файлы для технологического оборудования.
Данный графический редактор имеет такой же интерфейс, как и Schematic. Различие в обозначении некоторых пиктограмм. Окно редактора PCB представлено на рисунке 9.
Рисунок 9 – Экран графического редактора PCB
Таблица 3 Назначение пиктограмм редактора PCB
Пиктограм. |
Эквивалентная команда |
Пиктограм. |
Эквивалентная команда |
|
Place/Component (разместить элемент) |
|
Place/Text (разместить текст) |
|
Place/Connection (ввести электрическую связь) |
|
Place/Attribute (разместить атрибут) |
|
Place/Pad (разместить стек контактных площадок) |
|
Place/Field (разместить строку данных) |
|
Place Via (разместить переходные отверстия) |
|
Place/Dimension (проставить размер) |
|
Place/Line (разместить линию) |
|
Rote/Manual (провести проводники вручную) |
|
Place/Arc (разместить дугу) |
|
Rout/Miter (сгладить изгиб проводника) |
|
Place/Polygon (разместить закрашенный полигон, не обладающий электрическими свойствами) |
|
Rout/Bus (проложить шину) |
|
Place/Point (разместить точку привязки) |
|
Rout/Funout (создать стрингеры) |
|
Place/Copper Pour (разместить область металлизации с разными штриховками) |
|
Rout/Multi Trace (проложить несколько трасс) |
|
Place/Cutout (разместить вырез в области металлизации) |
|
Maximize Hugging (улучшить огибание препятствий) |
|
Place/Keepout (создать барьер трассировки) |
|
Minimize Length (уменьшить длину) |
|
Place/Plane (создать линию раздела слоя металлизации) |
|
Visible Routing Area (отобразить область трассировки) |
|
Utils/Record ECOs (начать/ закончить запись файла изменений) |
|
Push trace (оттолкнуть трассы) |
Настройка конфигураций графического редактора производится по команде Options | Сonfigure (Параметры | Конфигурации). Для работы необходимо установить метрическую систему единиц и размер рабочей области. (На рисунке 10 вкладка General группа Units и Workspace Size соответственно). Размер рабочей зоны должен превышать размеры проектируемой ПП.
Рисунок 10 – Окно команды Options Configure
В окне редактора Options Grid, так же как в Schematic задаётся размер сетки и вид её отображения (точками или линиями).
Параметры трассировки задаются на вкладках Route (для ручной трассировки) и Advanced Route (для улучшенной трассировки).
Рассмотрим параметры улучшенной трассировки:
В группе Routing Angle (Углы трассировки) задаются возможные режимы раскладки проводников (рисунок 11)
Рисунок 11 – Установка параметров трассировки
45 Degree – проведение проводников под углом 45 и 90 градусов;
90 Degree – использование только вертикальных и горизонтальных проводников;
Any Angle – проведение проводников под любым углом.
В области Routing Mode (Режим трассировки) выбирается один из следующих режимов раскладки проводников:
- Ignore Rules (Игнорирование правил) – трассы проводятся без учёта заданных правил проектирования. Трассировка в этом режиме производится без учёта имеющихся препятствий и уже проложенных трасс;
- Hug Obstacles (Охват препятствий) – трассы проводятся с учётом правил проектирования в обход существующим препятствиям. Объекты, принадлежащие трассируемой цепи, препятствием не считаются;
- Click Plow (Сдвиг после щелчка) – первоначально трасса проводится в первом режиме, но после щелчка левой кнопки мыши автоматически перестраивается с учётом правил проектирования;
- Interactive Plow (Интерактивный сдвиг) – аналогичен режиму Click Plow.
В группе Clossing Effort (Уровень сглаживания) задаётся степень спрямления проводимого участка трассы: None (нет), Weak (слабый), Strong (Сильный).
Установка производственных параметров осуществляется на вкладке Manufacturing. Здесь задаются параметры необходимые при производстве печатных плат.
Одно из важных отличий P-CAD 2004 от предыдущих версий заключается в возможности в данной системе создавать контур печатной платы. Платы простой конфигурации можно рисовать непосредственно в редакторе печатных плат PCB, используя для рисования дуги и линии. Платы сложной формы лучше выполнять в чертёжно-графических системах, подобных AutoCAD или T-Flex CAD, имеющих специальные инструменты для контроля углов наклона размеров и сопряжений линий. Обмен данными между этими системами и редактором печатных плат производится через универсальный формат данных DFX.
При создании печатной платы (ПП) в P-CAD формируются следующие основные слои:
Top – проводники на верхней стороне ПП;
Top Assy – дополнительные атрибуты на верхней стороне ПП;
Top Silk – шелкография на верхнем слое ПП (графика посадочного места, позиционное обозначение);
Top Paste – графика пайки на верхней стороне ПП;
Top Mask – графика маски пайки на верхней стороне ПП;
Bottom – проводники на нижней стороне ПП;
Bottom Assy - атрибуты на нижней стороне ПП;
Bottom Silk - шелкография на нижнем слое ПП;
Bottom Paste - графика пайки на нижней стороне ПП;
Bottom Mask - графика маски пайки на нижней стороне ПП;
Board – границы ПП.
Кроме данных слоёв могут быть установлены любые другие (до 999 штук).
Перед размещением на плате компонентов или упакованной принципиальной схемы необходимо подключить библиотеки, используя команду Library | Setup или нажав соответствующую пиктограмму (таблица 3). Вид окна библиотек представлен на рисунке 12.
Рисунок 12 – Окно размещения компонентов