Проектирование печатной платы РЭС в программной среде Altium Designer v.10

Краткое описание РЭС. Создание файла принципиальной электрической схемы. Проектирование библиотеки элементов. Формирование 3D-модели ПП и Gerber-файлов. Создание печатной платы. Проверка правильности электрических соединений. Компиляция проекта.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

Министерство образования и науки

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московский государственный технический университет

им. Н. Э. Баумана»

Факультет РЛ

Кафедра РЛ6 «Технологии приборостроения»

Группа РЛ6-89

Домашнее задание №1

Проектирование печатной платы РЭС

в программной среде Altium Designer v.10

Вариант 14

Выполнил: Боярцев А.В.

Проверил: Чижов А.С.

Москва 2013

Оглавление

Учебное задание

Краткое описание РЭС

Создание нового проекта

Создание файла принципиальной электрической схемы

Создание библиотеки элементов

Компиляция проекта

Создание печатной платы

Формирование 3D-модели ПП

Проверка правильности электрических соединений

Формирование Gerber-файлов

Составление УП для сверления отверстий в ПП на станке с ЦУ

Список использованных источников информации

Учебное задание

печатная плата схема компиляция

Спроектировать для своего варианта в программной среде Altium Designer v.10 печатную плату, после чего составить отчёт в формате .doc с описанием последовательности проделанной работы:

- содержание учебного задания с принципиальной схемой РЭС и кратким её описанием и назначением;

- размещение ЭРЭ на ПП; печатная плата схема аltium

- трассировка ПП ручным способом и автотрассировкой (по каким-либо двум из предлагаемых критериев) c их сравнительной оценкой;

- 3D изображение ПП со всеми электрорадиоэлементами (ЭРЭ) в натуральном виде («не кубиками») в двух проекциях - со стороны печатного монтажа и со стороны ЭРЭ;

- проверка правильности электронной модели РЭС на DRC с помощью модуля Signal Integrity;

- разработать gerber-файл(ы);

- исходные данные (размещение монтажных отверстий) и УП сверления монтажных отверстий в ПП на станке с ЦУ, используя модуль CAMtastic.

Текст, написанный шрифтом Times New Roman 12 кеглей с интервалом 1,15, должен быть проиллюстрирован «скриншотами» этапов выполнения задания. К тексту приложить все файлы с соответствующими расширениями для подтверждения выполнения этапов своего варианта задания в среде Altium Designer.

Краткое описание РЭС

Передача “Поле чудес” пользуется неизменной популярностью у телезрителей. Подобную игру можно провести и самим, например, в школе на вечере отдыха. Для нее необходим игровой барабан с секторами. Мы предлагаем вашему вниманию электронный вариант такого “барабана”.

Рис.1. Принципиальная электрическая схема звукового преобразователя «голос робота».

Как и в “Поле чудес”, электронный "барабан" имеет несколько секторов с указанием результата "хода'', сделанного участником. Но в отличие от телевизионной игры, "барабан” неподвижен, а в секторах вспыхивают поочередно светодиоды, имитируя вращение "барабана", и раздается звуковой сигнал.

Схема “барабана" приведена на рис. I. На логических элементах DD1.I и DD1.2 собран генератор прямоугольных (тактовых) импульсов, а на элементах DD1.3, DD1.4 -- генератор 34. После подачи выключателем SA1 напряжения питания загорается один из светодиодов НИ--HL10. Но генераторы 8 это время не работают, поскольку на входных выводах 13 и 1 их логических элементов низкий уровень напряжения. При нажатии на кнопку SB 1 “Пуск" напряжение поступает на входной вывод 13 элемента DD1 1, в результате чего заряжается конденсатор С1 начинает работать тактовый генератор. Его импульсы высокого уровня поступают с вывода 10 логического элемента DD1.2 на вход CN счетчика-дешифратора DD2, а также на вывод 1 элемента DD1.3, разрешая работу генератора 34. Импульсы 34 с генератора поступают через резистор R7 на усилитель звуковой частоты, выполненный на транзисторе VT1, и воспроизводятся капсюлем BF1 (ДЭМШ-1). Тактовые импульсы, поступая на вход счетчика-дешифратора, вызывают последовательное появление на его выходах сигналов высокого уровня, поочередное открывание электронных ключей на транзисторах VT2--VT11 и зажигание (также поочередное) светодиодов HL1 -- HL10. Поскольку светодиоды расположены по окружности, создается эффект “вращения барабана". Скорость “вращения" можно изменять переменным резистором R4.

После отпускания кнопки генератор тактовых импульсов продолжает некоторое время работать -- пока не разрядится конденсатор С1. Затем генерация прекращается, импульсы на счетчик не поступают, остается горящим лишь один из десяти светодиодов. Прекращается, естественно, и звуковой сигнал, поскольку на выводе 1 элемента DD1.3 появляется сигнал низкого уровня.

При следующем нажатии на кнопку SB1 процесс повюряе1Ся.

Цепочка R5C3 ослабляет влияние генератора 34 на работу счетчика, резисторы R7 и R8 -- токоограничительные, конденсатор С5 ослабляет помехи, проникающие в цепи питания

Конструктивно “барабан” выполнен в пластмассовом корпусе (рис 2) размерами 143x84x45 мм. На верхней панели корпуса расположен лист ватмана, на котором начерчена окружность, разделенная на секторы с буквенно-цифровой разметкой, а также надписями "ВКЛ” и “ПУСК". Сверху лист закрыт прямоугольной пластиной из органического стекла с отверстиями под светодиоды Надписи в секторах могут быть самыми разнообразными, заимствованными из популярной игры или придуманными ее организаторами. Переменный резистор расположен в центре секторов

Внутри корпуса размещены батарея питания (например, 3336) и печатная плата (рис 3) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита, на которой смонтированы все элементы устройства, кроме кнопки и выключателя.

Если при проверке устройства наблюдаются сбои в работе счетчика-дешифратора, надо подобрать резистор R5.

Создание нового проекта

Базовой концепцией формирования данных, вырабатываемых в Altium Designer 10 и относящихся к одному объекту того или иного вида, является проект. Проект представляет собой текстовый файл-оболочку, объединяющую иерархически организованный набор документов, предполагающих воплощение их в единственном объекте.

Комплект документов, которые создают проект, формируется совместно с файлом проекта. Файл проекта содержит все установки, включая связи с каждым документом в проекте и все проектно-зависимые опции. Каждый документ в проекте записывается как отдельный файл, который связан с проектом через относительные ссылки к файлам на одном и том же логическом устройстве или абсолютные ссылки на файлы на различных логических устройствах. Выходные данные, генерируемые из проекта, также ссылаются на проектный файл.

Проект платы -- РСВ Project (*.PrjPcb) - строится в модуле PCB программы. Набор документов, необходимых для изготовления печатной платы. Электронная схема вводится в редакторе схем, создаваемая из библиотечных символов, которые размещаются на листе и соединяются проводниками. Проект передается в редактор плат, где каждый компонент представляется как посадочное место (корпус) и проводники на схеме преобразуются в соединительные линии от вывода к выводу. Определяется окончательный вид платы, совместно с физическими слоями платы. Описываются правила проектирования для изготовления фотошаблона, такие как ширины проводников и зазоры. Компоненты размешаются в пределах контура платы и соединяются линиями связей, которые затем заменяются трассами, вручную или автоматически. Когда проект закончен, генерируются выходные файлы в стандартных форматах, которые можно использовать для изготовления платы, установки компонентов на сборочной машине и т. д.

Создание проекта печатной платы (ПП) осуществляется с помощью опции File > New > Projects > PCB Project, как показано на рисунке 2.

Рис.2. Создание проекта печатной платы

Проектный файл в данный момент существует только в оперативной памяти компьютера, поэтому для его сохранения на жестком диске необходимо использовать команду File > Save Project As… (рис.3).

Рис.3. Сохранение проекта

При работе с документами проекта удобно использовать панель Projects. Ее можно активировать с помощью команды View > Workspace Panels > System > Projects (рис.4).

Рис.4. Активация панели Projects

Создание файла принципиальной электрической схемы

Добавление в проект файла принципиальной электрической схемы осуществляется нажатием правой кнопки мыши по названию проекта на панели Projects и выбору команды Add New to Project > Schematic (рис.5).

Рис.5. Добавление файла принципиальной электрической схемы в проект.

При первом создании нового документа схемы стоит обратить внимание, что схема открывается в дюймовой системе измерения. Поэтому, прежде чем приступать к реализации схемы, сто...