4. Создание средствами PCAD библиотеки электрорадиоэлементов

     Наличие развитой библиотеки РЭК является необходимым  условием для нормальной работы системы. Поскольку стандартные библиотеки PCAD-2002 практически непригодны для  работы российских проектировщиков. Они вынуждены создавать свои библиотеки, содержащие условные графические изображения и конструктивы, как компонентов российского производства, так и зарубежного в соответствии с действующими стандартами.

     Процесс создания библиотеки компонентов состоит  из 4 этапов:

1. Поиск документации на используемые элементы;
2. Создание символов компонента для схем электрических принципиальных;
3. Создание посадочных мест для печатных плат;
4. Сборка библиотеки компонентов.

     В ходе выполнения первого этапа было найдено 9 электронных документов в формате Portable Document Format (PDF), содержащих техническую документацию на необходимые элементы.

     Для выполнения следующего этапа необходимо создать символьные изображения  для всех используемых типов компонентов.

     Символьное  изображение компонента создается в графическом редакторе P-CAD Symbol Editor. Интерфейс этого редактора содержит пиктограммы, вызывающие такие инструменты, как мастер создания Symbol Wizard, средства создания атрибутов Symbol Attributes, средства изменения номеров выводов компонентов Renumber Pins, средства проверки правильности создания символа Validate Symbol. На панели инструментов находятся пиктограммы размещения вывода компонента, рисования линии, дуги, полигона, точки привязки, ввода текста, атрибутов компонентов и стандартного символа IEEE, характеризующего функциональное назначение компонента.

     Процесс создания символа заключается в  создании изображения, соответствующего документации и ГОСТу, обозначающего элемент.

     При создании символов, необходимо обязательно  добавлять атрибуты:

     -{RefDes}, {Type} – для микросхем,

     -{RefDes}, {Value} – для остальных электронных компонентов.

     На  втором этапе были созданы символы  для следующих компонентов(Таблица 2):  
 

     Таблица 2 – Перечень имен символов компонентов

     Следующим этапом было необходимо создать посадочные места под все компоненты.

     Посадочное  место создается на основании  чертежа РЭК, полученного из документации. Конструкторско-технологический образ  представляет собой посадочное место (набор контактных площадок) и корпус (вид сверху) компонента. Корпус изображается упрощенно по габаритным размерам.

     Для возможности пайки РЭК поверхностного монтажа размеры планарной КП под компонент увеличивают относительно максимальных размеров металлизированной  контактной поверхности по длине  на 0,3 мм в обе стороны, по ширине – на 0,1 мм, тоже в обе стороны (если есть возможность, чтобы зазор между КП был не менее 0,2мм).

     На  третьем этапе были созданы посадочные места для следующих компонентов:  

     Таблица 3 – Перечень имен символов компонентов

     Далее в качестве завершающего этапа необходимо связать воедино созданные части  компонентов.

     При решении задачи согласования используемых в проекте символов компонентов  и их посадочных мест и внесения дополнительных данных для упаковки компонента в корпус используется менеджер библиотек P-CAD Library Executive, который содержит интегрированную информацию о графике корпусов и символов компонентов, а также текстовую информацию о компонентах.

     Вся текстовая информация об упаковке компонентов  и их атрибутах заносится в две таблицы, удобные для просмотра и редактирования. Тем самым исключаются ошибки несогласованного ввода этой информации.

     P-CAD Library Executive позволяет составлять списки соответствий выводов символов и вентилей (секций) компонентов и имеет средства просмотра параметров компонентов. В электронных таблицах параметров обеспечена возможность одновременного изменения содержания нескольких выбранных ячеек. Во все электронные таблицы параметров (Pins, Pattern и Symbol) включены столбцы с указанием номеров выводов (Pad Number). Программа имеет средства просмотра библиотечных файлов и поиска компонентов по всем возможным атрибутам.

     На  четвертом этапе были связаны  посадочные места и символы для  следующих компонентов библиотеки:

     Таблица 4 – Перечень компонентов в библиотеке

5. Построение принципиальной схемы

5.1. Графическое построение принципиальных схем

     Экранный  интерфейс редактора P-CAD Schematic представлен рабочей областью, слева от которой расположена панель инструментов размещения объектов Placement Toolbar. Панель инструментов содержит следующие функции:

1. Part. Размещает символ компонента в указанную точку рабочего пространства.
2. Wire. Размещает электрическую цепь или ряд сегментов цепей на текущем листе. Чтобы изменить текущую ширину линии, изображающей цепь, используется команда Options/Current Wire. Размещаемая электрическая цепь может начинаться или заканчиваться на выводе, шине, в свободном месте рабочего пространства или на другой электрической цепи.Если размещаемая электрическая цепь заканчивается на другой электрической цепи или выводе, она становится автоматически связанной. Несвязанные цепи отображаются с выделением неподключенных (висячих) концов, если опция Open End отмечена в диалоге команды Options/Display Bus Размещает шину (или несколько сегментов шины) на текущем листе.
3. Port. Порты указывают связность между подцепями одной цепи. Подцепи могут быть расположены на одном или различных листах.
4. Field. Размещает поле, содержащее информацию о проекте типа даты и времени создания, автора. Эта информация обычно отображается в штампе листа принципиальной электрической схемы. Текущая дата и текущее время вводятся из системных часов компьютера. Вся информация кроме текущего времени, текущей даты, числа листов и номера листа должна быть определена в диалоге команды File/Design Info.
5. Pin. Размещает вывод компонента.
6. Line. Команда Place/Line осуществляет рисование линий. В строке состояния отображаются приращения по X и Y.
7. Arc. Размещает дугу или круг на текущем листе. Чтобы изменять параметры существующей дуги, используется команда Edit/Properties. Чтобы изменять параметры рисования новой дуги используется команда Option/Current Line. Для перемещения, изменения размеров, вращения, зеркального отражения и т.д. используется режим Select.
8. Polygons. Данная команда размещает многоугольник в пространстве рабочего листа.
9. Ref Point. Размещает точку привязки символа библиотечного компонента.
10. Text. Позволяет вводить текст в символ. Стиль текста предварительно определяется командой Options/Text Style. Чтобы внести изменения в текст, выберите текст, нажмите правую кнопку, и нажмите Properties во всплывающем меню. Возможно изменить стиль текста, а также выравнивание. Для изменения стиля используется кнопка Edit Style, которая активизирует диалог команды Options/Text Style.
11. Attribute. Размещает атрибут в соответствии с параметрами, которые выбираются в диалоге команды. Поле Value определяет значение атрибута. Чтобы редактировать атрибут после его размещения выполняют команду File Design Info и нажимают кнопку Attribute.
12. IEEE Symbol. Размещает символ ИИЭР (IEEE) в проект. Будучи однажды введенным, символ ИИЭР не может быть редактирован.

     Электрические схемы выполняются без соблюдения масштаба. Реальное расположение компонентов  на монтажно-коммутационном поле не учитывается  при рисовании электрических схем. Выбранный размер форматки листа, на который выводится рисунок схемы, должен обеспечить компактность и ясность при чтении деталей схемы. 

     На  электрической схеме изображаются символы компонентов, электрические  связи между ними, текстовая информация, таблицы, буквенно-цифровые обозначения и основные надписи на форматке схемы.

     Линии на всех схемах одного проекта выполняются  толщиной от 0.2 до 1 мм. Соединения и  условные обозначения компонентов  выполняются линиями одинаковой толщины. Утолщенными линиями рисуются жгуты (общие шины). Каждая связь при ее соединений со жгутом помечается номером или своим именем и должна подключаться под прямым углом или под углом 45°.

     После настройки конфигурации графического редактора P-CAD Schematic и при наличии  в библиотеке всех символов компонентов, содержащихся в заданной электрической схеме (текущем проекте), можно приступать к созданию последней.

     Выполните команду Place/Part и в появившемся  диалоговом окне выберите требуемый  символ, активизировав нужную строку появившегося списка элементов открытой ранее библиотеки (или откройте нужную библиотеку, нажав кнопку Library Setup). Предварительно изображение выбранного символа можно просмотреть после нажатия на кнопку Browse. В дальнейшем выделенный элемент символа можно редактировать после нажатия на правую кнопку мыши и последующего выбора опции Properties.

     Электрическое соединение контактов размещенных  элементов производится после выполнения команды Place/Wire.

     Неподсоединенные  выводы символов ("висячие" контакты) и выводы цепей, не подключенные к другим контактам или другим фрагментам цепи, помечаются подсвеченными квадратиками, которые гаснут после их электрического соединения. Места соединений фрагментов одной и той же цепи помечаются точкой

     Имена электрических цепей, подводимых к шине, задаются командой Place/Port для подключения к цепи портов. Порт – специальный элемент схемы, который присваивает имя подключенной к нему цепи и определяет ее для всех листов проекта (глобальная цепь) или нескольким частям (фрагментам) цепи на одном листе схемы. Такая цепь представляет собой единую компоненту связности, а порт используется для объединения элементов шины в одну компоненту связности. Порту присваивается имя цепи. У порта может быть один или два контакта для подсоединения к цепи.