1. Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

СОЗДАНИЕ КОНТУРОВ И ПРОСТАНОВКА РАЗМЕРОВ

ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ В СИСТЕМЕ CADSTAR

Методические указания

к выполнению лабораторной работы по курсу

«Автоматизированное проектирование систем и средств управления»

для студентов специальности 210100

«Управление и информатика в технических системах»

всех форм обучения

Одобрено

редакционно-издательским советом

Балаковского института техники,

технологии и управления

1. Балаково 2009

ЦЕЛЬ РАБОТЫ – освоение прорисовки контура печатной платы в редакторе печатных плат системы CADSTAR.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

При разработке конструкции печатной плат проектировщик решает множество задач:

• Схемотехнические задачи – трассировка печатных проводников, минимизация слоев;

• Радиотехнические – расчет паразитных наводок, параметров линий связи;

• Теплотехнические – расчет температурного режима работы платы, расчет теплоотводов;

• Конструктивные – размещение элементов на печатной плате, посадочные места, расчет плотности контактов и другие.

Все задачи между собой взаимосвязаны.

Исходными данными для решения задач проектирования печатного монтажа являются: размер монтажного поля, минимально-допустимая ширина печатных проводников и расстояние между ними, формы контактных площадок, число слоев платы, способы перехода из одного слоя в другой, расположение выводов элементов, геометрия и координаты конструктивно-технологических зон и другие.

Прежде чем начинать размещение компонентов или трассировку проводников на плате, необходимо рассчитать размеры платы и задать ее контур.

Размеры даются в ГОСТ 10317-79, ОСТ 4.010.020-83.

Все размеры печатных плат кратны 5 (например, 120 х 60). Печатная плата выполняются в масштабе М 2:1. Шаг сетки устанавливается размером 1,25 мм с началом координат в левом нижнем углу платы. Линии сетки наносят через одну. Каждую десятую линию сетки нумеруют. Размеры платы проставляются с двух сторон.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Создание контура печатной платы;

2. Редактирование контура платы;

3. Простановка размеров печатной платы.

ХОД РАБОТЫ

1. СОЗДАНИЕ КОНТУРА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

- Откроем программу РCB.

- Зададим шаг сетки 2,5 мм.

- Выберем цвет, которым будем отображаться контур платы.

Для этого выполним команду Settings | Colours.

В появившемся диалоговом окне Colours в списке Category выделим строку Board Outline.

Проверим, что в строке Board Outline параметры Visible и True Size установлены в состояние Yes. Если это не так, то воспользуемся кнопками в нижней части окна для установки соответствующего параметра или выполним двойной щелчок левой кнопкой мыши на значении параметра в таблице.

Нажмем кнопку Change Colours.

В появившемся диалоговом окне Colours - Board Outline зададим для контура платы желтый цвет и нажмем кнопку OK.

- Удостоверимся, что желтый является разрешенным для выделения цветом.

В окне Colours нажмем кнопку Pickable Colours.

В появившемся диалоговом окне Colours - Pickable Colours для желтого цвета параметр Pickable должен быть установлен в состояние Yes.

Закроем окно Colours, нажав кнопку OK.

- Система CADSTAR предлагает пользователю различные режимы привязки рисуемых объектов к ранее нарисованным фигурам, что значительно упрощает пользователю поиск концов и середины линий, центров окружностей и дуг, пересечений и т.д. Кнопки выбора этих режимов расположены на панели инструментов Snap.

Выполним команду меню View | Toolbars | Snap и включим отображение панели Snap на экране.

Нажмем на этой панели четыре кнопки: Ends of Lines (концы линий), Centres of Lines (середины линий), Perpendicular Junctions (перпендикулярные соединения линий) и Intersection of Lines (пересечения линий).

- Выполним команду меню Add | Shape | Defaults или нажмем одноименную кнопку на панели инструментов.

В появившемся на экране диалоговом окне Defaults перейдем на вкладку Shape.

В поле Type выберем опцию Board и в выпадающем списке Code выберем стиль линий Line 1.

Обратите внимание, что для контура платы все остальные настройки будут неактивными, а опция Closed всегда включенной, так как он должен быть обязательно замкнутым.

Нажмем кнопку OK и закроем окно Defaults.

- Включим ортогональный стиль рисования, для чего выполним команду меню Tools | Options и в открывшемся окне Options на закладке Interaction в поле Add Segment Mode включим опцию Two Segment – 90 Degrees и нажмем кнопку ОК.

- Выполним команду меню Add | Shape | Polygon или нажмем кнопку на панели инструментов Shape.

Переместим указатель мыши в точку рабочего поля и выполним щелчок левой кнопкой мыши. Контролируя относительные координаты курсора в поле строки состояния, сдвинем курсор вправо на 20 мм и выполним щелчок левой кнопкой мыши. Продолжая таким же образом, создадим контур платы, показанный на рисунке 1 пунктирной линией.

Рисунок 1 – Контуры печатной платы

2. Редактирование контура платы

Теперь, когда нами создан базовый объект контура, мы имеем возможность изменять его, перемещая имеющиеся сегментов и добавляя новые. Для начала, переместим имеющиеся сегменты контура, как это показано на рисунке 1. Новое положение сегментов показано сплошной линией.

- Выключим маркеры редактирования, для чего выполним команду меню Tools | Options и в открывшемся окне Options на закладке Interaction в поле Interaction выключим опцию Enable Resize Markers и нажмем кнопку ОК.

- Добавим выступы к правому вертикальному сегменту (рисунок 2).

Прежде всего, убедимся, что на чертеже нет выделенных объектов, для чего выполним команду меню Edit | Deselect All или введем с клавиатуры команду D и нажмем клавишу Enter.

Нажмем кнопку Edit Segment на панели инструментов и с помощью мыши выберем правый вертикальный сегмент контура.

В точке выделения система сделает излом, который будет перемещаться за указателем мыши. Создайте необходимые изменения контура.

Для выхода из режима редактирования сегмента выполним двойной щелчок левой кнопкой мыши на точке последнего излома.

Рисунок 2 - Добавление выступов на правый сегмент

- Добавим в контур несколько дуг и окружностей.

Первоначально создадим кривую, обозначенную на рисунке 3а буквой С.

а) б)

Рисунок 3 - Добавление к контуру дуг, окружностей и скосов

Выполним команду меню Actions | Modify Arc и с помощью мыши выберем наклонную линию.

Сдвинем указатель мыши вправо, отслеживая радиус и угол рисуемой дуги в строке состояния. Добьемся, чтобы дуга C выглядела, как показано на рисунке 3 и выполним щелчок левой кнопкой мыши.

Аналогичным образом нарисуем дугу D, для чего придется изменить шаг сетки на меньший.

- Добавим на плату круглые вырезы.

Выполним команду меню Add | Shape | Defaults или нажмем кнопку на панели инструментов.

В появившемся на экране диалоговом окне Defaults перейдем на вкладку Shape, в поле Type выберем опцию Cutout и нажмем кнопку OK.

Выполним команду меню Add | Shape | Circle или нажмем кнопку на панели инструментов Shape.

В строке состояния появится подсказка Select shape in which cutout should be created (выберите объект, в котором должен быть сделан вырез).

С помощью мыши укажем нарисованный нами контур платы.

В строке состояния появится подсказка Select position for centre of circle (задайте местоположение центра окружности).

Переместим курсор в нужную точку чертежа и выполним щелчок левой кнопкой мыши.

Переместим курсор вниз пока значение радиуса окружности в строке состояния не станет равным 2 мм и выполним щелчок левой кнопкой мыши.

Добавим на чертеж две оставшихся окружности.

- Добавим на чертеж скосы и сглаживания, как показано на рисунке 3б.

Выполним команду меню View | Frame View или нажмем кнопку на панели инструментов и изменим масштаб так, чтобы нижний горизонтальный выступ контура отображался наилучшим образом.

Выполним команду меню Actions | Mitre Corner.

Наведем указатель мыши на левый нижний угол выступа и выполним щелчок левой кнопкой мыши.

Перемещением курсора добьемся, чтобы срез имел нужные размеры и щелчком левой кнопки мыши завершим создание среза.

Аналогичным образом добавим срезы и скругления ко всем углам выступов, используя также команду меню Actions | Fillet Corner.

- Отредактируем нарисованный контур платы с помощью специальных маркеров, которые перед началом рисования мы выключили.

Включим маркеры редактирования: выполним команду меню Tools | Options и в открывшемся окне Options на закладке Interaction в поле Interaction включим опцию Enable Resize Markers и нажмем кнопку ОК.

Нажмем кнопку Select на панели инструментов. С помощью мыши выберем нарисованный нами контур платы.

Контур будет окружен пунктирным прямоугольником с маленькими залитыми квадратиками (маркерами) по углам. Аналогичные, но не залитые маркеры появятся на точках излома контура. Залитые маркеры используются для изменения размеров всего объекта. Не залитые маркеры служат для изменения формы контура.

- С помощью мыши захватим один из залитых маркеров и потянем его наружу от объекта. Объект пропорционально увеличивается, а коэффициент масштабирования в процентах отображается в строке состояния в поле относительных координат. Сделаем объект на 30% больше и отпустим маркер.

- Теперь с помощью мыши захватим один из не залитых маркеров любого из прямолинейных сегментов и переместим в произвольном направлении.

На месте маркера появился излом, вершина которого может быть перемещена в нужную нам точку. К новым образованным сегментам добавились новые маркеры редактирования. Обратите внимание, что маркеры, расположенные на дугах или окружностях позволяют менять лишь их радиус.