Авторазмещение элементов и автотрассировка печатных плат
На написание статьи меня подтолкнула программа, на которую я наткнулся в поисках способов автоматизации разработки печатных плат (а упоминаний, тем более статей про неё я на хабре не нашёл). Но, обо всём по порядку.
Итак, конструкция разработана, собрана на макетной плате, проверена в действии. Дальше — печатная плата. Если верить форумам, то многие (в том числе и мои знакомые) используют Sprint-Layout. Но ведь это ручная работа, тот же карандаш и бумажка, только в электронном виде. Зачем все эти ядра процессора и гигабайты памяти, если приходится всё равно работать ручками? Признаюсь, меня это всегда коробило.
Сейчас я расскажу, как добился удовлетворительного для меня результата в автоматическом режиме.
Красивая картинка для привлечения внимания
А использовал я связку Proteus плюс TopoR Lite.
Сразу скажу, что к данным продуктам имею отношение лишь как пользователь и ни в коем случае не рекламирую их. Тем более, что Proteus можно спионерить найти на просторах интернета (конечно же в ознакомительных целях), а TopoR Lite бесплатен (с некоторыми ограничениями).
Почему именно эти программы?
Изначально пользовался Proteus. Не помню, с чего началось, но меня вполне устроило: можно рисовать схемы, моделировать работу, разводить платы. Первые два получались хорошо, последнее не нравилось, искал идеал.
Я пытался рисовать схему в Eagle. Но то ли я рукожопый, то ли нужны особые привычка и сноровка, в общем, мне не понравилось. Сначала я долго не мог понять, как добавить элемент. Потом оказалось, что нужно подключать библиотеки с необходимыми элементами. А откуда я знаю, как называется библиотека, если я и названия элемента-то не знаю (например, разъёмы я ищу исключительно по картинкам). В Eagle по умолчанию не оказалось нужных мне Attiny2313 и Atmega328. Пришлось гуглить/скачивать/копировать нужную библиотеку. Ну и шины питания в Proteus подключены сразу (и даже эти пины у микросхем скрыты, чего внимание отвлекать), а тут пришлось раскидывать их явно. Итогом через полчаса тыканий оказалась одна микросхема, подключенная к питанию.
Я пытался рисовать в DipTrace. В принципе, рисовать удобно. Однако нет (или не нашёл) симуляции работы, мне это нужно и для отладки схемы, и для отладки программ МК. Взгруснул и вернулся в ISIS.
Зачем внешний трассировщик TopoR, если в ARES есть встроенный? Он уныл. Те цепи, которые не может развести, он просто бросает. Если с двусторонней разводкой этого почти не происходит, при односторонней и минимальных габаритах платы получается ужас. А поскольку текстолит у меня односторонний, да и делать двусторонние платы сложнее, я решил — хочу с одной стороны плюс перемычки.
Авторазмещение в ARES тоже ужас, но альтернатив я не нашёл, а вручную делать ничего не хочется. Как говорится, на безрыбье и щуку раком.
Итак, предлагаю рассмотреть средства автоматизации на стандартном примере из Proteus 8 — Thermo.
Переходим в ARES, удаляем всю ту красоту, что наделали хитрые создатели Proteus и нажимаем на Auto-placer. Тут открывается ещё один недостаток этого инструмента: он умеет помещать компоненты только на одну сторону платы (я полчаса потратил в поисках решения, пока в справке не прочёл, что это невозможно). Т.е. если вы используете и SMD корпуса, и обычные и хотите, чтобы они были с разных сторон платы — придётся ручками перемещать компоненты с одной стороны на другую, причём каждый по-отдельности.
Итогом авторазмещения становится такая картина:
Дабы посмотреть, как в ARES работает автороутер, идём в Design Rule Manager, выставляем дороги POWER и SIGNAL только с одной стороны (у меня Top Copper), ширину T25 (чтоб с ЛУТ проблем не было) и запускаем Auto-router.
Вот что получается:
То есть 43 дорожки он не развёл и придётся делать перемычки.
Что ж, давайте опробуем TopoR.
Опять же нажимаем Auto-router, там Export Design File и сохраняем. В TopoR Импорт -> Specctra и открываем файл. Теперь надо немного настроить. В Параметрах дизайна (F4) удаляем лишние 14 слоёв, в Ширине проводников ставим от 0,3 до 0,6 мм. Нажимаем кнопку Автотрассировка, в настройках галки Переназначить функционально эквивалентные контакты компонентов (на всякий случай: мне показалось, что данная опция не совсем работает или даже совсем не работает), Однослойная трассировка и жмём кнопку Запустить. Трассировщик автоматически сохраняет лучшие варианты, которые потом можно добавить в проект. Трассировка закончится только после нажатия кнопки Остановить. Обращу внимание, что перемычки расставляются автоматически, и даже размещаются контактные площадки под них. Я дождался, пока количество переходов не достигло 30 (т.е. 15 перемычек):
15 перемычек против 43 в ARES — гораздо лучше!
Потратив 5 минут и чуть переместив компоненты/раздвинув границы платы можно получить 10 переходов (5 перемычек), что уже допустимо:
А как по мне — 5 минут перемещать уже накиданное гораздо веселей, чем с нуля всё раскладывать по плате.
Белые кружочки — нарушения DRC (дорожки/компоненты расположились слишком близко). Не беда — вручную чуть передвинем эти самые компоненты и дорожки и нажмём F7 — они аккуратно перепроложатся, ошибки устранены (впрочем, я видел, как эта самая F7 глючит: после очередного нажатия ложит одну из дорог поверх нескольких других, а потом ругается об ошибке).
Специфичная для TopoR кривизна дорожек веет тёплой ламповостью и напоминает про времена, когда платы разводили карандашом на листочке в клеточку, а на текстолите рисовали нитрокраской/нитролаком и иголкой/шприцем/пастиком гелевой ручки. Лично меня это прёт.
Когда результат получится удовлетворительный, можно либо экспортировать плату, либо распечатать прямо из программы (есть даже галочка Зеркальное отображение, видимо специально для ЛУТ).
Пример реальной платы:
Полигоны в TopoR рисовать можно, причём сплошные/штрих/сетка, но я про них забыл. На этой плате нарисовал их маркером для дисков. Штрихованные пятачки — как раз перемычки.
Буду рад, если статья помогла кому автоматизировать нудные процессы. Буду благодарен, если расскажете про более удобные инструменты для авторазмещения и автотрассировки (особенно авторазмещения).
Источник
Проверка трассировки
В программе существует функция проверки трассированной печатной платы с выявлением и показом ошибок трассировки. Ошибками трассировки считаются пересечения трасс, слишком узкие зазоры между проводниками и объектами, а также слишком маленькие размеры трасс и отверстий. Ошибки показываются в виде красных окружностей для зазоров и пересечений и синих — для размерных ошибок, отображение не зависит от текущего сигнального слоя.
Для проверки трассировки необходимо выбрать из главного меню пункт «Трассировка \ Показать ошибки трассировки» или соответствующий инструмент на панели трассировки.
Для того чтобы скрыть ошибки трассировки необходимо выбрать из главного меню пункт «Трассировка \ Скрыть ошибки трассировки».
Для установки параметров проверки ошибок необходимо выбрать из главного меню «Трассировка \ Параметры проверки ошибок» или соответствующую кнопку на панели трассировки
При повторном запуске проверки трасс предварительно скрываются показанные ошибки и производится поиск новых.
После автотрассировки производится проверка ошибок. Эту опцию можно отключить из диалога параметров трассировки.
Существует возможность сравнения платы с принципиальной схемой. Для этого необходимо выбрать из главного меню пункт «Трассировка\Сравнение со схемой», далее на диске выбирается файл с расширением «dch» и схема из файла сравнивается с текущей печатной платой и выдает список несоответствий или сообщение об отсутствии ошибок. При выборе ошибки из списка производится подсветка соответствующего объекта на плате (если таковой имеется) и справа в этом же окне показывается подробное описание. В случае если к плате по сравнению со схемой добавлялись элементы и сети (например подводилось питание), а уже имеющаяся конфигурация не менялась, то выдается сообщение об отсутствии ошибок.
Источник
Тема: DipTrace
Опции темы
Поиск по теме
А я вот до седых волос дожил, а так и ничего не освоил для рисования плат.Нет времени всё.А надо позарез.Надоело клянчить файлы для лайота. Пора конкретно, чем то заняться.Попробую наверное с вашей подачи.
Еще при рисовании схем, когда уже вырисовывается более-менее нормальный проект, у всякой мелочёвки — резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов и др., желательно скрывать нумерацию выводов. Зачем она нужна ? И так на схеме хватает (много) всякой информации. Еще и лишними цифрами глаз замыливать !
Оставить только нумерацию выводов микросхем, разъемов, ну и . еще чего пожелаете.
Сделать это можно несколькими способами.
Самый простой, детский способ это нажать на резистор(конденсатор , диод, транзистор) и затем при помощи клавиши Ctrl начать выделять все остальные, желаемые компоненты где желаете скрыть нумерацию. По окончанию правой кнопкой мышки перейти на пункт Скрыть как показано выше на картинке.
Можно сделать быстрее. Пункт меню Правка —> Выделить все —> Правка —> Редактировать выделение . , и поставить птичку на Компоненты и ОК . Далее при помощи кого же Ctrl снять выделение микросхем, разъемов и др., которых обычно значительно меньше, чем резисторов, конденсаторов и др.
Нажатием на F10 переходим в режим, при котором можно двигать надписи компонентов — Метку и Значение . В этом режиме при нажатии на Пробел — переворачивает эти данные на 90 градусов.
Разводим одностороннюю плату с перемычками.
Сначала нужно задать правила трассировки с перемычками. Пункт меню: Трассировка/Параметры автотрассировки . Убрать кавычку: « Использовать все доступные слои », выставить количество слоев: 1 . Включить птичку: « Использовать перемычки », и выбрать расположение перемычек горизонтально или вертикально . Запустить автотрассировщик: Трассировка/Запуск . Если все соединения не развелись, то до развести их вручную, используя ручную установку перемычек, или детрассировать плату и усложнить задание автотрассировщику, для чего зайти в Трассировка/Параметры автотрассировки. , нажать кнопочку вверху с надписью « Автотрассировка: и перевести с Быстрая в Качественная .
Автотрассировщик не всемогущ, вручную редактируя автоматически трассированную плату, можно получить намного лучший результат. Можно чередовать ручную и автоматическую трассировки. Есть пункты «Трассировать сеть», Трассировать выделенное». И еще, я обнаружил, что при каждом запуске автотррассировки с нуля (после полной детрассировки), для одной и той же платы могут получиться разные варианты трассировки.
Как делать перемычки вручную:
Перемычки вручную можно делать и в верхнем слое и в нижнем, в любом направлении, не зависимо от того, какое направление перемычек задано в параметрах автотрассировки.
Допустим, надо в нижнем слое соединить два вывода трассой, и в середине трассы поставить верхнюю перемычку. Выбрать режим « Установка трасс вручную » (кнопка на панели инструментов). Навести курсор на один вывод, нажать и отпустить левую кнопку мыши (левый клик мышью). Теперь не нажимая кнопок мыши передвинуть мышь, трасса потянулась за курсором, если нужно получить излом трассы – левый клик мышью и дальше тянуть трассу. Если от излома нужно потянуть перемычку – правый клик мышью, в появившемся подменю выбрать «верхняя перемычка», на месте излома появиться контактная площадка и перемычка потянется от площадки, следующий правый клик поставит вторую контактную площадку для перемычки, дальше дотягиваем мышью трассу до требуемого вывода, левый клик на выводе и трасса с перемычкой готова.
Если потребуется изменить местоположение перемычки, то включить режим по умолчанию (кнопка на панели инструментов), и передвинуть каждую контактную площадку перемычки, удерживая нажатой левую кнопку мыши. Также в режиме по умолчанию можно передвигать участки трасс. Для редактирования трасс на панели инструментов есть еще две кнопки: « Редактирование трасс в соответствии с углами » и « Свободное редактирование трасс ».
Последний раз редактировалось ur5yfv; 20.10.2014 в 23:16 .
Источник
Автотрассировка
DipTrace имеет 2 встроенных автотрассировщика:
1. Высоко-классный shape-based автотрассировщик, который может быть импользован с платами любой сложности.
2. Grid Router, который представляет из себя сеточный оптимизационный трассировщик и предназначен для автоматической разводки несложных плат.
Вы можете выбрать автотрассировщик в диалоговом окне параметров трассировки, по умолчанию используется shape-based автотрассировщик.
Для запуска автотрассировщика необходимо выбрать из главного меню пункт «Трассировка \ Запуск» или соответствующий инструмент на панели трассировки или просто нажать F9.
Для открытия диалога изменения параметров текущего автотрассировщика необходимо выбрать из главного меню команду «Трассировка \ Параметры автотрассировки» или соответствующий инструмент на панели трассировки. Также это возможно из окна параметров трассировки.
При автотрассировке возможно несколько режимов создания трасс. По умолчанию автотрассировщик не трогает уже разведенные трассы и создает новые только на основе логических связей. Есть также режимы полной трассировки (удаляются все трассы сети и разводка производится заново), коррекции трасс (производится трассировка на основе существующих логических связей, при этом допускается коррекция уже разведенных трасс), отсутствия трассировки (разводка данной сети вообще не производится).
Любой из режимов автотрассировки может быть выставлен для каждой сети в отдельности.
Ход автотрассировки отображается в правом верхнем углу экрана.
Источник
Diptrace не работает автотрассировка
Разводим одностороннюю плату с перемычками.
Сначала нужно задать правила трассировки с перемычками. Пункт меню: Трассировка/Параметры автотрассировки. Убрать кавычку: «Использовать все доступные слои», выставить количество слоев: 1. Включить птичку: «Использовать перемычки», и выбрать расположение перемычек горизонтально или вертикально. Запустить автотрассировщик: Трассировка/Запуск. Если все соединения не развелись, то до развести их вручную, используя ручную установку перемычек, или детрассировать плату и усложнить задание автотрассировщику, для чего зайти в Трассировка/Параметры автотрассировки. , нажать кнопочку вверху с надписью «Автотрассировка: и перевести с Быстрая в Качественная.
Автотрассировщик не всемогущ, вручную редактируя автоматически трассированную плату, можно получить намного лучший результат. Можно чередовать ручную и автоматическую трассировки. Есть пункты «Трассировать сеть», Трассировать выделенное». И еще, я обнаружил, что при каждом запуске автотррассировки с нуля (после полной детрассировки), для одной и той же платы могут получиться разные варианты трассировки.
Как делать перемычки вручную:
Перемычки вручную можно делать и в верхнем слое и в нижнем, в любом направлении, не зависимо от того, какое направление перемычек задано в параметрах автотрассировки.
Допустим, надо в нижнем слое соединить два вывода трассой, и в середине трассы поставить верхнюю перемычку. Выбрать режим «Установка трасс вручную» (кнопка на панели инструментов). Навести курсор на один вывод, нажать и отпустить левую кнопку мыши (левый клик мышью). Теперь не нажимая кнопок мыши передвинуть мышь, трасса потянулась за курсором, если нужно получить излом трассы – левый клик мышью и дальше тянуть трассу. Если от излома нужно потянуть перемычку – правый клик мышью, в появившемся подменю выбрать «верхняя перемычка», на месте излома появиться контактная площадка и перемычка потянется от площадки, следующий правый клик поставит вторую контактную площадку для перемычки, дальше дотягиваем мышью трассу до требуемого вывода, левый клик на выводе и трасса с перемычкой готова.
Если потребуется изменить местоположение перемычки, то включить режим по умолчанию (кнопка на панели инструментов), и передвинуть каждую контактную площадку перемычки, удерживая нажатой левую кнопку мыши. Также в режиме по умолчанию можно передвигать участки трасс. Для редактирования трасс на панели инструментов есть еще две кнопки: «Редактирование трасс в соответствии с углами» и «Свободное редактирование трасс».
Источник