Монтаж, программирование и обслуживание робототехнических средств. Разработки в среде Altium Designer. Практикум для СПО
.pdfСРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
__________________________________________________________________
Ю.В. Зубкова, А.В. Клековкин
МОНТАЖ, ПРОГРАММИРОВАНИЕ И ОБСЛУЖИВАНИЕ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ.
РАЗРАБОТКИ В СРЕДЕ ALTIUM DESIGNER
ПРАКТИКУМ ДЛЯ СПО
Рекомендовано Учебно-методическим отделом СПО в качестве практикума для использования в учебном процессе образовательными учреждениями среднего профессионального образования по специальности «Мехатроника и робототехника (по отраслям)»
© Зубкова Ю.В., Клековкин А.В., 2024 © ООО Компания «Ай Пи Ар Медиа», 2024 © ООО «Профобразование», 2024
|
ISBN 978-5-4497-3752-6 |
(Ай Пи Ар Медиа) |
|
ISBN 978-5-4488-2285-8 |
(Профобразование) |
Москва |
|
Саратов |
Ай Пи Ар Медиа |
|
Профобразование |
2024 |
|
2024 |
УДК 621.865.8 ББК 34.42
З-91
Авторы:
Зубкова Ю.В. — канд. техн. наук, доц. кафедры мехатронных систем Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова; Клековкин А.В. — канд. техн. наук, доц. кафедры мехатронных систем Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова
Рецензент:
Русских А.Г. — канд. техн. наук, доц.
Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова
Зубкова, Юлия Валерьевна.
З-91 Монтаж, программирование и обслуживание робототехнических средств. Разработки в среде Altium Designer : практикум для СПО / Ю.В. Зубкова, А.В. Клековкин. — Москва : Ай Пи Ар Медиа ; Саратов : Профобразование, 2024. — (Среднее профессиональное образование). — 1 CD-ROM. — Систем. требования: Intel; Microsoft Windows (XP, Vista, Windows 7 и др.); дисковод CD-ROM, 512 Мб ОЗУ; разрешение экрана не ниже 1024×768; ПО Adobe Air, ПО IPRbooks Reader, мышь. — Загл. с титул. экрана. —
Текст : электронный.
ISBN 978-5-4497-3752-6 (Ай Пи Ар Медиа)
ISBN 978-5-4488-2285-8 (Профобразование)
С помощью данного практикума студенты научатся создавать условнографические обозначения и топологические посадочные места элементов, а также интегрированные библиотеки. Издание рассматривает основные возможности САПР Altium Designer и разработку электрической принципиальной схемы в среде Altium
Designer.
Подготовлен в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования.
Практикум предназначен для изучения дисциплины «Монтаж, программирование и обслуживание робототехнических средств» студентами специальности «Мехатроника и робототехника (по отраслям)».
Учебное электронное издание
Минимальные системные требования: процессор стандартной архитектуры x86 с тактовой частотой от 1,6 ГГц и выше; операционная система
Microsoft Windows XP, Vista или Windows 7; от 512 Мб оперативной памяти;
от 1 Гб свободного пространства на жестком диске; разрешение экрана не ниже 1024×768
ISBN 978-5-4497-3752-6 |
(Ай Пи Ар Медиа) |
© Зубкова Ю.В., Клековкин А.В., 2024 |
ISBN 978-5-4488-2285-8 |
(Профобразование) |
© ООО Компания «Ай Пи Ар Медиа», 2024 |
|
|
© ООО «Профобразование», 2024 |
Учебное издание
Зубкова Юлия Валерьевна Клековкин Антон Владимирович
Редактор М.В. Половникова
Технический редактор, компьютерная верстка А.А. Балакирева
Обложка Я.А. Кирсанов, С.С. Сизиумова, фотобанк Freepik
Подписано к использованию 14.10.2024. Уч.-изд. л. 3. Объем данных 12 Мб. 1 CD-ROM. Тираж 100 экз.
ООО «Профобразование» 8-800-511-14-70 (бесплатный звонок по России)
E-mail: office@profspo.ru, sale@profobr.pro
СОДЕРЖАНИЕ |
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. |
|
СОЗДАНИЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ БИБЛИОТЕКИ |
|
В СРЕДЕ ALTIUM DESIGNER ................................................................ |
5 |
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. |
|
РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ |
|
ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ |
|
В СРЕДЕ ALTIUM DESIGNER .............................................................. |
23 |
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. |
|
РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ |
|
В СРЕДЕ ALTIUM DESIGNER .............................................................. |
35 |
ЛИТЕРАТУРА .......................................................................................... |
46 |
4
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. СОЗДАНИЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ БИБЛИОТЕКИ
В СРЕДЕ ALTIUM DESIGNER
ВВЕДЕНИЕ
Altium Designer — комплексная система автоматизированного проектирования (САПР) радиоэлектронных средств, разработанная австралийской компанией Altium.
В состав программного комплекса Altium Designer входит весь необходимый инструментарий для разработки, редактирования и отладки проектов на базе электрических схем
иПЛИС. Редактор схем позволяет вводить многоиерархические и многоканальные схемы любой сложности, а также проводить смешанное цифро-аналоговое моделирование. Библиотеки программы содержат более 90 тысяч готовых компонентов, у многих из которых имеются модели посадочных мест, SPICE и IBIS-модели, а также трёхмерные модели. Любую из вышеперечисленных моделей можно создать внутренними средствами программы.
Редактор печатных плат Altium Designer содержит мощные средства интерактивного размещения компонентов и трассировки проводников, которые совместно с интуитивной
иполностью визуализированной системой установки правил проектирования максимально упрощают процесс разработки электроники. Инструменты трассировки учитывают все тре-
5
бования, предъявляемые современными технологиями разработок, например, при трассировке дифференциальных пар или высокочастотных участков плат. В состав программы входит автоматический трассировщик Situs, в котором используются наиболее прогрессивные алгоритмы трассировки печатных проводников.
Подробнее с описанием продукта Altium Designer можно ознакомиться в [1–4].
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Ознакомиться с основными возможностями САПР Altium Designer. Научиться создавать условно-графические обозначения и топологические посадочные места элементов. Научиться создавать интегрированные библиотеки.
6
ЗАДАНИЕ НА ЛАБОРАТОРНУЮ РАБОТУ
Задание 1: Ознакомиться с интерфейсом и возможностями Altium Designer. Выполнение общих ознакомительных упражнений по созданию проектов в Altium Designer, разработке баз библиотечных компонентов. Изучение ГОСТ и ЕСКД.
Задание 2: Разработать библиотеку элементов в соответствии с индивидуальным заданием, представленным в табл. 1.
Таблица 1
|
Микроконт- |
|
Тип кор- |
Транзистор |
|
№ |
роллер |
Драйвер (Д) |
пуса драй- |
||
(тип корпуса) (Т) |
|||||
|
(М) |
|
вера (К) |
||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
MSP430F2012 |
HIP4080A |
SO |
IRFL014N (SOT- |
|
|
|
|
|
223) |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
MSP430F2013 |
LM5104 |
DIP |
IRFL4105 (SOT- |
|
|
|
|
|
223) |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
MSP430F2001 |
IR2010 |
|
IRFL4310 (SOT- |
|
|
|
|
|
223) |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
MSP430F2101 |
FAN7842 |
|
IRFL210 (SOT-223) |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
MSP430F2112 |
TPS28226 |
|
IRF1404S (D2PAK) |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
MSP430F2234 |
LM2722 |
|
IRF740S (D2PAK) |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
MSP430F2274 |
IR2104 |
|
IRF7201 (SO8) |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
ATtiny2313 |
IR2111 |
|
IRF7403 (SO8) |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
ATtiny24 |
UCC27321 |
|
IRF7822 (SO8) |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
ATtiny44 |
FAN7382 |
|
IRFR320 (TO- |
|
|
|
|
|
252AA) |
|
|
|
|
|
|
7
|
Микроконт- |
|
Тип кор- |
Транзистор |
|
№ |
роллер |
Драйвер (Д) |
пуса драй- |
||
(тип корпуса) (Т) |
|||||
|
(М) |
|
вера (К) |
||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
11 |
ATmega8 |
IR21844 |
|
IRFR014 (TO- |
|
|
|
|
|
252AA) |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
ATmega168 |
IR21834 |
|
IRFR3303 (TO- |
|
|
|
|
|
252AA) |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
ATmega328 |
|
|
IRL2505S (D2Pak) |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
STM32F030F4 |
|
|
IRL640S (D2Pak) |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
STM32F051C6 |
TB6612FNG |
|
IRL3803S (D2Pak) |
|
|
|
|
|
|
|
16 |
STM32F030C6 |
L298(+L297) |
|
BS170(TO-92) |
|
|
|
|
|
|
|
17 |
STM32F030K6 |
|
|
IRFU024(TO- |
|
|
|
|
|
251AA) |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
STM32F031F6 |
|
|
BUZ326(TO- |
|
|
|
|
|
218AA) |
|
|
|
|
|
|
|
19 |
STM32F103T4 |
|
|
BUZ71(TO-220) |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
STM32F103C6 |
|
|
IRF1405(TO- |
|
|
|
|
|
220AB) |
|
|
|
|
|
|
8
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
1.Ознакомиться с теоретическим материалом (лекционные материалы, краткие сведения в методическом указании и самостоятельно во внеаудиторное время).
2.Получить задание на выполнение лабораторной работы (во время лабораторного занятия).
3.Выполнить задание в среде Altium Designer.
4.Продемонстрировать преподавателю результат.
5.Оформить отчет по лабораторной работе (самостоятельно во внеаудиторное время).
6.Защитить лабораторную работу (во время лабораторного занятия).
9
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
Отчет по лабораторной работе должен содержать следующие разделы:
1.Титульный лист
2.Содержание
3.Введение
4.Ход работы
5.Заключение
6.Список литературы
10