Cvičenie č.13 Rozmiestnenie súčiastok, autorouting.

Úloha:
  1. Prečítajte si zadanie ročníkovej práce.
  2. Rozmiestnite súčiastky čo najoptimálnejšie.
  3. Nastavte obrys dosky na vhodnú veľkosť.
  4. Autorouting
Teoretický
rozbor:
Rozmiestnenie súčiastok je najdôležitejší krok pri návrhu DPS. Ak sa rozmiestnia súčiastky iba "rozhádzaním po doske", navrhovanie spojov bude veľmi ťažké a výsledný plošný spoj bude zložitý a zbytočne veľký. Niektoré CAD systémy majú aj možnosť automatického rozmiestnenia súčiastok. Eagle však túto funkciu nemá.

Rozmiestňovanie súčiastok sa robí funkciou MOVE IkonaMove.PNG, 0 kB. Aby sa návrhárovi súčiastky ľahko a efektívne rozmiestňovali poskytuje Eagle rôzne fígle.

Prvý fígeľ spočíva v tom že pri navolenej funkcii move môžete do príkazového riadka napísať meno súčiastky a stisnúť klávesu ENTER. Táto súčiastka sa uchopí a môžete ju umiestniť na výkres. Odpadne tak náhodné vyťahovanie a ukladanie súčiatok z hŕby mimo výkresu. Rozmiestňovanie sa má robiť podobne ako pri ručnom návrhu. Začne sa napríklad najzložitejšou súčiastkou a postupne sa k nej pridávajú ďalšie podľa schémy naväzujúce súčiastky. Môže sa začať aj od vstupu a po jednotlivých súčiastkach (opäť podľa schémy) postupovať až k výstupu.

Súčiastky treba umiestňovať tak aby bolo maximálne využité miesto na doske.

Súčiastky sa obrysom môžu navzájom dotýkať, nemôžu sa však prekrývať.

Ďalšia finta sú vzdušné spoje. Tieto naznačujú miesto kam má byť súčiastka pripojená. Pozor ale na malý detail. Ak prerozmiestnite súčiastku na iné miesto môže sa stať že vzdušný vodič sa môže pripojiť na inú bližšiu súčiastku. Toto sa však neudeje automaticky. Musíte vyvolať príkaz RATSNEST (potkanie hniezdo) IkonaRatsNest.PNG, 0 kB. Pomocou tohoto príkazu sa prepočítajú vzdušné spoje na nové podmienky tak, aby boli najkratšie.

Eagle vo verzii 4.x dokáže otáčať súčiastky o ľubovolný uhol. Myšou to ide iba o 90 stupňov. Ale ak použijete funkciu ROTATE zapísaním čísla do príkazového riadka môžete súčiastku otočiť o ľuhovolný uhol s presnosťou na jeden stupeň.

Autorouter je funkcia ktorá dokáže vzdušné spoje s lepším alebo niekedy aj horším úspechom transformovať na spoje na doske. Autoroutre pracujú pomocou rôznych algoritmov a zrýchľujú prácu pri návrhu spojov. Výsledok automatického návrhu spojov však býva často neoptimálny a nepekný. Takýto autorouting sa dá napríklad použiť ako vodítko a ukazateľ na správnosť rozloženia súčiastok. Konečný návrh je ale potrebné previesť ručne. Alebo ho aspôň poriadne poupravovať. Naša verzia EAGLE nemá autorouter vôbec takže je potrebné celú dosku navrhnúť ručne.

Veľkosť dosky je dôležité nastaviť tak aby bola čo najmenšia. Cena DPS sa vypočítava hlavne podľa veľkosti dosky a typu dosky (jednostranná, dvojstranná). Bežne býva tvar dosky obdĺžnikový ale je v podstate možné vyrobiť akýkoľvek tvar - napríklad kruh, trojuholník, lichobežník. Pri takýchto exotických tvaroch ale stúpa cena dosky nakoľko je tu veľký odpad a výsledný tvar dosky sa robí pomocou frézovania čo je podstatne náročnejšie ako ostrihanie obdĺžnikovej dosky na nožniciach.

Postup
práce:
  1. Navolte funkciu MOVE IkonaMove.PNG, 0 kB a do príkazového riadka napíšte meno súčiastky ktorú chcete umiestniť. rozmiestnenieSuciastok01.PNG, 32 kB
    Na obrázku je zadané meno súčiastky ic1 čo je označenie integrovaného obvodu. Po stisnutí klávesy ENTER sa súčiastka objaví a môžete ju otáčať, zrkadliť a položiť na dosku. Neustále sa pritom zobrazujú vzdušné spoje pre ľahšiu orientáciu pri ukladaní súčiastok.
    rozmiestnenieSuciastok02.PNG, 38 kB
    Pozor na zrkadlenie. Zrkadlením sa vlastne docieli že súčiastka bude preklopená na druhú stranu dosky. Teda bude sa osádzať zo strany spojov a nie zo strany súčiastok. Niekedy sa takéto konštrukčné postupy používajú napríklad pri displejoch. Tiež SMD súčiastky môžete zrkadlením presunúť na spodnú stranu dosky.
    Pozor súčastku môžete umiestniť iba do rozmeru 160 x 100 mm. Iba vo verzii profesional sa dá súčiastka Po rozmiestnení súčiastok treba pomocou príkazu RATSNEST IkonaRatsNest.PNG, 0 kB prepočítať vzdušné spoje.
    rozmiestnenieSuciastok03.PNG, 46 kB
  2. Optimalizácia rozmiestnenia súčiastok spočíva v posúdení a popresúvaní, prípadne pootačaní súčiastok tak aby sa spoje dali viesť čo najjednoduchšie. Všimnite si na predchádzajúcom obrazku súčiastky JP1 R1 C3. Ich vodiče sa krížia a len obyčajným otočením sa zapojenie veľmi zjednoduší. rozmiestnenieSuciastok04.PNG, 45 kB
  3. Po rozmiestnení súčiastok treba opraviť rozmer plošného spoja opäť príkazom Move. Pozor v našej verzii sa dá doska iba zmenšovať.