Projektowanie elementów płytki drukowanej w CAD - wiązki przewodów : Część 2

Obowiązek przygotowania rysunków wiązek przewodów często spada na zespół projektantów elektronicznych, ale dla wielu stosowanie bardzo drogiego specjalnego oprogramowania do projektowania okablowania jest po prostu poza zasięgiem i stanowi przesadę. W drugiej odsłonie blogu poświęconego projektowaniu przewodów Sainesh Solanki ujawnia niezbędne elementy projektowe komponentów stosowane do przygotowywania doskonałych rysunków wiązek przewodów. Dzięki symbolom dla schematów elektrycznych i powiązanym z nimi parametrom oraz innym elementom będziesz w stanie łatwo sporządzać spójne projekty okablowania, które będą prawidłowe za pierwszym razem.

Tworzenie komponentów

Pierwszym krokiem przy tworzeniu złącza wiązki przewodów jest zebranie niezbędnych informacji:

• Arkusze danych złącza.
• Informacje o zaciskach i rysunki.
• Dane przewodu.
• Dane koszulki termokurczliwej.

Do przygotowania przewodu mogą być potrzebne dodatkowe narzędzia, ale omówimy to na późniejszym etapie. Na razie zwróciliśmy uwagę na to, co jest potrzebne do sporządzenia schematu dla rysunku wiązki przewodów. Rozpoczniemy od utworzenia wieloczęściowego komponentu dla każdego złącza. Pierwszą częścią tego wieloczęściowego komponentu schematu będzie rysunek złącza stanowiący wizualną reprezentację dla rysunku montażowego. Na rys. 1 widać przykład takiego rysunku wykonanego w skali 1:1.

_{Projektowanie w CAD. Rysunek złącza w skali 1:1}

Drugą częścią w wieloczęściowym komponencie schematu będzie tradycyjny schematyczny symbol IEEE-315 złącza wielopozycyjnego (patrz rys. 2). Druga część obejmuje styki elektryczne i schemat do wygenerowania listy połączeń, żeby później można było wygenerować niezbędne pomontażowe szablony i programy testowe.

_{Symbol złącza dla schematu elektrycznego w programie Altium do tworzenia elementów płytki drukowanej}

Ostatnią część stanowi coś, co nazywam bąbelkiem pozycji (patrz rys. 3). Ten bąbelek zostanie wykorzystany do wprowadzenia uwag dotyczących rysunku łączących część z odpowiednią pozycją zestawienia materiałowego.

_{Symbol pozycji dla schematu elektrycznego - projektowanie w CAD}

Są one zebrane w osobnych bramkach (lub częściach składowych) w ramach komponentu w edytorze. Każda część ma istotne informacje dotyczące wiązki przewodów. Ta istotność zostanie wyjaśniona później — na razie omówię sposób tworzenia komponentu złącza i komponentu przewodu.

Komponent złącza:

Dwuwymiarowe rysunki złącza — części A i C

Część obejmująca złącze to dokładnie wyskalowany rzut poziomy rzeczywistego złącza. Chociaż można by sporządzić ten rysunek bezpośrednio w edytorze schematów, w większości procesów produkcji złączy wykorzystuje się rysunki w formacie DXF lub DWG dla narzędzi MCAD. Zatem rysunek przedstawiony na rys. 1 można uzyskać szybciej poprzez zaimportowanie rysunku złącza w formacie DWG lub DXF do edytora schematów. Wykonując ten krok, trzeba zachować skalę 1:1. Można również wygenerować dwuwymiarowy rzut z przodu/z góry w formacie DXF z modeli 3D, a potem zaimportować je do Altium Designer^®. Po zaimportowaniu rysunku do edytora schematów trzeba koniecznie wybrać całe złącze i związać cały wybór ze sobą, wybierając opcje Tools (Narzędzia) » Convert (Przekształć) » Create Union from Selected Objects (Utwórz związek z wybranych obiektów). Po wykonaniu tej operacji można skopiować i wkleić cały oryginalny rysunek do edytora, jak widać poniżej na rys. 4:

_{Widok z boku złącza DSUB w edytorze Altium do projektowania elementów płytek drukowanych}

W tym przykładzie widać, że część A to widok z przodu, a część C to widok z boku (z góry). Utworzyłem rysunek w ten szczególny sposób na podstawie poprzednich doświadczeń zawodowych w zakresie tworzenia komponentów przewodów. Jednak ostatecznie to użytkownik lub grupa projektowa decyduje, która część komponentu zostanie oznaczona jako widok z przodu i z boku. Cokolwiek wybierzemy, trzeba zachować spójność w całym rysunku złącza.

Bąbelek pozycji — część B

Poniższe elementy w komponencie są oznaczone jako symbol dla schematu oraz bąbelek pozycji. Bąbelek pozycji ma określony cel. Jego zadaniem jest oznaczenie reprezentacji graficznej i odwołanie do pozycji w zestawieniu materiałowym. W celu utworzenia bąbelka pozycji pośrodku edytora schematu umieszcza się okrąg, a w polu właściwości komponentu trzeba dodać parametr Line Item (Pozycja). Wartość parametru zostanie wtedy umieszczona pośrodku narysowanego okręgu. Wskutek tego otrzymamy rysunek komponentu widoczny na rys. 5 poniżej:

_{Bąbelek pozycji z zagnieżdżonym parametrem w programie Altium do projektowania elementów płytek drukowanych}

_{Projektowanie elementów płytki drukowanej - dodawanie parametru Line Item}

Parametr Line Item

Chociaż parametr Line Item jest widoczny na rys. 5, po umieszczeniu go w bąbelku pozycji stanie się niewidoczny. Chodzi o to, aby po umieszczeniu złącza w edytorze schematów w celu sporządzenia rysunku przewodu ten tekst nie był widoczny aż do osiągnięcia ostatniej części komponentu, którą powinien być bąbelek pozycji. Więcej na ten temat wyjaśnię później, gdy będziemy omawiać rzeczywisty sposób rozpoczynania rysowania wiązek przewodów.

Po omówieniu komponentu złącza możemy przejść do tworzenia następnego komponentu, czyli właściwego przewodu, co będzie znacznie prostsze.

Komponent przewodu:

Po co tworzyć komponent przewodu?

Po pierwsze — choć może to oczywiste, ale jednak trzeba o to zapytać — po co tworzyć komponent przewodu? Czyż Altium nie ma już zdefiniowanych obiektów typu przewód, magistrala i wiązka przewodów? Dobre pytanie. Należy jednak pamiętać, że wszystkie te obiekty są przeznaczone do ustanawiania połączeń (tj. budowania listy połączeń) i nie reprezentują fizycznego przewodu, który trzeba nabyć lub wyprodukować. W przypadku wiązki przewodów potrzebujemy oczywiście tych informacji przedstawionych na schemacie w celu ustanowienia łańcucha dostaw.

Komponent przewodu będzie obejmował tylko dwie części składowe: symbol dla schematu elektrycznego oraz parametr Line Item. W większości rysunków przewodów, jakie analizowałem, stosowany był owalny kształt widoczny poniżej. Jest to estetycznie przyjemny widok. Góra i dół to tylko łuki połączone liniami przerywanymi. Na rys. 7 widać rysunek przewodu w formacie dla schematu elektrycznego:

_{Symbol przewodu dla schematu - projektowanie w CAD}

Styki w przewodzie?

Gdy spojrzymy na rys. 7, równomiernie rozłożone kropki pośrodku rysunku to styki o długości 0 milsów. Te „styki” reprezentują połączenia elektryczne samego przewodu i ostatecznie zostaną połączone na liście połączeń z połączeniami złącza. Gdy przygotowuje się okablowanie projektu, ten proces staje się prosty i szybki. Jednak ten wątek zostanie rozwinięty później.

Parametr Line Item dla komponentu przewodu

Drugim modułem komponentu przewodu jest bąbelek pozycji, niemal taki sam jak zastosowany w komponencie złącza. Wtedy tworzenie komponentu złącza zostaje ukończone. Powodem, dla którego mamy skonfigurowany ten komponent, jest fakt, że wielu użytkowników rysuje wiązki przewodów na arkuszach o różnych rozmiarach (A, B, C itd.), a sam przewód może być narysowany w różnej długości lub w bardziej złożonych kształtach (np. w postaci serpentyny). Dlatego część składowa pozycji daje gwarancję, że zastosowany przewód zawsze będzie reprezentowany przez prawidłowy tekst parametru, który można umieścić na schemacie w dowolnym miejscu.

W następnym blogu dotyczącym projektowania przewodów pokażę, jak tworzyć komponenty zacisków i koszulki termokurczliwej oraz zademonstruję sposób składania komponentów ze sobą w celu wygenerowania elementarnego rysunku przewodu. Czytaj dalej!

Sprawdź Altium w akcji...