Формирование принципиальной электрической схемы производится в редакторе Schematic. Процесс создания схемы можно разделить на несколько этапов:
1. Настройка среды редактора:
– установка формата рабочей области А4;
– установка миллиметрового шага сетки, кратного 2,5 (согласно ЕСКД);
– установка кириллического шрифта в качестве стандартного;
– установка ширины линий;
– создание шаблона штампа (согласно ЕСКД) в виде *.ttl-файла и его подключение к документу;
– подключение ранее созданной библиотеки компонентов;
2. Непосредственное создание схемы:
– размещение надписей, обозначений компонентов в рабочей области графического редактора и объединение выводов проводниками;
– редактирование положения элементов и надписей на схеме;
3. Проверка схемы средствами редактора (командой Utils/ERC.).
Результатом проделанной работы является *.sch-файл схемы электрической принципиальной, а также *.erc-файл протокола ошибок (см. Приложения).
Текст протокола ошибок:
D:\Мои документы\!!! Мой курсач по Сускину!!!\Р-CAD\Схема.erc:
ERC Report Options:
–
Single Node Nets: On
No Node Nets: On
Electrical Rules: On
Unconnected Pins: On
Unconnected Wires: On
Bus/Net Rules: On
Component Rules: On
Net Connectivity Rules: On
Hierarchy Rules: On
ERC Errors:
–
SINGLE NODE NETS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
NO NODE NETS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
ELECTRICAL RULES:
Warning 1 – Net NET00027 has no input pins
Warning 2 – Net NET00027 has no output pins
Warning 3 – Net NET00022 has no input pins
Warning 4 – Net NET00022 has no output pins
Warning 5 – Net NET00028 has no input pins
Warning 6 – Net NET00028 has no output pins
Warning 7 – Net NET00004 has no input pins
Warning 8 – Net NET00004 has no output pins
Warning 9 – Net NET00005 has no input pins
Warning 10 – Net NET00005 has no output pins
Warning 11 – Net NET00006 has no input pins
Warning 12 – Net NET00006 has no output pins
Warning 13 – Net NET00015 has no input pins
Warning 14 – Net NET00015 has no output pins
Warning 15 – Net NET00020 has no input pins
Warning 16 – Net NET00020 has no output pins
Warning 17 – Net NET00016 has no input pins
Warning 18 – Net NET00016 has no output pins
Warning 19 – Net NET00019 has no input pins
Warning 20 – Net NET00019 has no output pins
Warning 21 – Net NET00026 has no input pins
Warning 22 – Net NET00026 has no output pins
22 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
UNCONNECTED PINS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
UNCONNECTED WIRES:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
BUS/NET RULES:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
COMPONENT RULES:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
NET CONNECTIVITY RULES:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
HIERARCHY RULES:
Hierarchy is simple.
Hierarchy is resolved.
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
ERC Summary:
–
Single Node:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
No Node:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Electrical:
Errors: 0
Warnings: 22
Ignored Errors: 0
Unconnected Pin:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Unconnected Wire:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Bus/Net:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Component:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Net Connectivity:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Hierarchy:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0P-CAD Electrical Rules Check Report
Согласно протоколу, принципиальная электрическая схема выполнена правильно и мы в праве перейти к компоновке печатного узла.
Компоновка печатного узла
Перед непосредственной компоновкой создадим архивную библиотеку компонентов (командой Library/Archive library.) и список соединений (командой Utils/Generate Netlist.) в редакторе Schematic. Таким образом, мы освобождаем себя от необходимости ручного соединения компонентов в редакторе PCB.
Фрагмент списка соединений, касающийся непосредственно связи выводов компонентов:
(net «NET00027»
(node «19» «1»)
(node «R1» «2»)
)
(net «NET00022»
(node «R2» «2»)
(node «HL1» «1»)
(node «VD1» «2»)
)
(net «NET00028»
(node «VD1» «1»)
(node «18» «1»)
)
(net «NET00004»
(node «VT3» «2»)
(node «5» «1»)
(node «C2» «2»)
)
(net «NET00005»
(node «VT3» «1»)
(node «R7» «1»)
(node «R5» «1»)
(node «VT1» «1»)
(node «R3» «1»)
(node «4» «1»)
(node «C1» «2»)
(node «R1» «1»)
(node «C3» «2»)
)
(net «NET00006»
(node «8» «1»)
(node «R7» «2»)
(node «C2» «1»)
)
(net «NET00015»
(node «VT2» «3»)
(node «8» «2»)
)
(net «NET00020»
(node «VT3» «3»)
(node «R4» «1»)
(node «R5» «2»)
(node «VT1» «2»)
)
(net «NET00016»
(node «VT2» «2»)
(node «5» «2»)
(node «HL1» «2»)
(node «4» «2»)
(node «C3» «1»)
)
(net «NET00019»
(node «VT2» «1»)
(node «R4» «2»)
)
(net «NET00026»
(node «R2» «1»)
(node «VT1» «3»)
(node «R3» «2»)
(node «C1» «1»)
Протокол ошибок создания архивной библиотеки:
Errors:
Total error messages: 0
Information:
Component К50–12 copied from library D:\МОИ ДОКУМЕНТЫ\!!! МОЙ КУРСАЧ ПО СУСКИНУ!!
!\Р-CAD\ИРИШКА.LIB to library D:\Мои документы\!!! Мой курсач по Сускину!!!\Р-CAD
\Ар.lib.
Component С2–33Н copied from library D:\МОИ ДОКУМЕНТЫ\!!! МОЙ КУРСАЧ ПО СУСКИНУ!!
!\Р-CAD\ИРИШКА.LIB to library D:\Мои документы\!!! Мой курсач по Сускину!!!\Р-CAD
\Ар.lib.
Component С1–4 copied from library D:\МОИ ДОКУМЕНТЫ\!!! МОЙ КУРСАЧ ПО СУСКИНУ!!!\
Р-CAD\ИРИШКА.LIB to library D:\Мои документы\!!! Мой курсач по Сускину!!!\Р-CAD\А
р.lib.
Component КС213В copied from library D:\МОИ ДОКУМЕНТЫ\!!! МОЙ КУРСАЧ ПО СУСКИНУ!!
!\Р-CAD\ИРИШКА.LIB to library D:\Мои документы\!!! Мой курсач по Сускину!!!\Р-CAD
\Ар.lib.
Component НРМ14АХ copied from library D:\МОИ ДОКУМЕНТЫ\!!! МОЙ КУРСАЧ ПО СУСКИНУ!
!!\Р-CAD\ИРИШКА.LIB to library D:\Мои документы\!!! Мой курсач по Сускину!!!\Р-CA
D\Ар.lib.
Component КТ315Б copied from library D:\МОИ ДОКУМЕНТЫ\!!! МОЙ КУРСАЧ ПО СУСКИНУ!!
!\Р-CAD\ИРИШКА.LIB to library D:\Мои документы\!!! Мой курсач по Сускину!!!\Р-CAD
\Ар.lib.
Component КТ361Б copied from library D:\МОИ ДОКУМЕНТЫ\!!! МОЙ КУРСАЧ ПО СУСКИНУ!!
!\Р-CAD\ИРИШКА.LIB to library D:\Мои документы\!!! Мой курсач по Сускину!!!\Р-CAD
\Ар.lib.
Component L-934SRC-E copied from library D:\МОИ ДОКУМЕНТЫ\!!! МОЙ КУРСАЧ ПО СУСКИ
НУ!!!\Р-CAD\ИРИШКА.LIB to library D:\Мои документы\!!! Мой курсач по Сускину!!!\Р
– CAD\Ар.lib.
Component КД102Б copied from library D:\МОИ ДОКУМЕНТЫ\!!! МОЙ КУРСАЧ ПО СУСКИНУ!!
!\Р-CAD\ИРИШКА.LIB to library D:\Мои документы\!!! Мой курсач по Сускину!!!\Р-CAD
\Ар.lib.
Component PITANIE copied from library D:\МОИ ДОКУМЕНТЫ\!!! МОЙ КУРСАЧ ПО СУСКИНУ!
!!\Р-CAD\ИРИШКА.LIB to library D:\Мои документы\!!! Мой курсач по Сускину!!!\Р-CA
D\Ар.lib.
Total informational messages: 10
Графический редактор P-CAD РСВ предназначен для разработки и конструирования узлов. Он позволяет задавать размеры ПП, ширину проводников и величину индивидуальных зазоров для разных проводников, размеры контактных площадок и диаметры переходных отверстий, экранные слои. Редактор позволяет выполнять маркировку элементов, их размещение, упаковку схемы на плату, ручную и полуавтоматическую трассировку проводников и формировать управляющие файлы для технологического оборудования.
1. Настройка среды редактора (схожа с настройкой среды редактора Schematic, поэтому остановимся на различиях):
– установка миллиметровых шагов сетки 2,5 (для последующего построения контуров платы) и 0,5 (для задания шага трассировки);
– подключение ранее созданной архивной библиотеки компонентов;
– подключение к документу списка соединений;
В результате в рабочей области появятся посадочные места компонентов, выводы которых соединены согласно принципиальной электрической схеме.
Рис. 24. Результат подключения архивной библиотеки и списка соединений
2. Непосредственное создание схемы:
– создание контура платы в слое Board;
– создание монтажных отверстий на плоскости платы (аналогично контактным площадкам, но с заданием параметра Shape / Mounting Hole). Применим метод крепления платы в четырех точках, а диаметр монтажных отверстий зададим 1,2 мм, под винты с диаметром резьбы 1 мм.
3. Трассировка платы:
– задание правил трассировки (командой Options/Design Rules):
– минимальное расстояние между элементами шелкографии 0.0 мм (команда Design\SilkscreenClearance);
– минимально допустимое расстояние между двумя отверстиями оставим по умолчанию 13.0 mil (команда Design\HoleToHoleClearance);
– минимально допустимое расстояние между краями печатного рисунка на верхней и нижней сторонах платы 0,25 мм (команда Layer\Pad to Pad, Pad to Via, Pad to Line, Line to Via, Line to Line, Via to Via);
– ширина проводников платы равна минимально допустимой для класса точности 3, то есть 0,25 мм (команда Line Options\Width);
– размеры переходных отверстий согласно п. 6 (команда Options\Via Style.);
– создание печатного рисунка платы:
Для автоматической трассировки используем автотрассировщика Quick Route, который позволяет разводить несложные печатные платы, содержащие небольшое количество компонентов.
Рис. 25. Результат трассировки
4. Проверка правильности трассировки печатной платы (командой Utils/DRC.).
Отчет о трассировке: P-CAD Design Rule Check Report
D:\Мои документы\!!! Мой курсач по Сускину!!!\Р-CAD\Rконец.drc:
Design Clearances (in mm):
–
Silk Screen Clearance: 0mil
Hole-Hole Clearance: 13.0mil
Board Edge Clearance: Not Defined
Layer Clearances (in mm):
–
Layer Name Pad-Pad Pad-Line Line-Line Pad-Via Via-Line Via-Via
Top 0.250 0.250 0.250 0.250 0.250 0.250
Bottom 0.250 0.250 0.250 0.250 0.250 0.250
DRC Report Options:
Net List Compare: Off
Clearance Violations: On
Text Violations: On
Net List Violations: On
Unrouted Nets: On
Unconnected Pins: On
Net Length Violations: On
Silk Violations: On
Copper Pour Violations: On
Plane Violations: On
Component Violations: On
Drill Violations: On
Test Point Violations: Off
DRC Errors:
NETLIST VIOLATIONS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
CLEARANCE VIOLATIONS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
UNROUTED NETS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
UNCONNECTED PINS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
Warning: Net length violation tests were not performed because
of missing MinNetLength, MaxNetLength, or MatchedLength rules.
NETLIST LENGTH VIOLATIONS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
SILK SCREEN CLEARANCE VIOLATIONS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
TEXT VIOLATIONS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
WIDTH VIOLATIONS:
Warning: Width violation tests were not performed because
of missing Width rule.
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
COPPER POUR VIOLATIONS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
PLANE VIOLATIONS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
COMPONENT VIOLATIONS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
DRILL VIOLATIONS:
0 warning(s) detected.
0 error(s) detected.
DRC Summary:
–
Netlist Compare:
Errors: 0
Warnings: 0
Netlist:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Clearance:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Unrouted Nets:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Unconnected Pins:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Net Length:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Silk Screen:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Text:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Width:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Copper Pour:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Plane:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Component:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Drilling:
Errors: 0
Warnings: 0
Ignored Errors: 0
Согласно протоколу полученная конструкция печатного узла соответствует схеме электрической принципиальной и отвечает требованиям по классу точности 3. Таким образом, проделанную работу по её проектированию можно считать завершенной.
Конструирование корпуса
Устанавливаем размеры корпуса звукового сигнализатора отключения сетевого напряжения 72 х 63 х 22.
Корпус устройства будет изготавливаться из пластмассы.
Пластмассы – искусственные материалы, полученные на основе органических природных, синтетических или органических полимеров, из которых можно после нагрева и приложения давления формовать изделия сложной конфигурации. Использование пластмассы в качестве материала для корпуса устройства, прежде всего, связано с рядом их достоинств.
Важнейшие из них:
1. Низкая себестоимость изготавливаемых деталей;
2. Великолепные диэлектрические свойства;
3. Пластмассы имеют достаточную прочность;
4. Высокая технологичность переработки пластмасс;
5. Высокая химическая стойкость.
Для изготовления корпуса звукового сигнализатора отключения сетевого напряжения применим фторопласт-4.
Характерные свойства: фторопласт-4 является термически и химическим стойким материалом. Кроме того он стоек к действию растворителей, кислот, щелочей, окислителей, малоустойчив к облучению. Это наиболее высококачественный диэлектрик, и его диэлектрические свойства мало изменяются в широком диапазоне температур.
Недостатки: хладотекучесть, выделение токсичного фтора при высокой температуре и трудность его переработки (вследствие отсутствии пластичности).
Области применения: из фторопласт-4 изготовляют трубы для химикатов, детали (вентили, краны, насосы, мембраны), уплотнительные прокладки, электрорадиотехнические детали, антифрикционные покрытия на металлах (подшипники, втулки).
Способы переработки: экструзия, прокатывание, прессование, литьевое прессование, горячее формование полуфабрикатов давлением, литье под давлением, механическая обработка, сварка.
Корпус устройства будет состоять из двух частей: платформы корпуса, на которой размещается печатная плата устройства и крышки корпуса.
Платформа корпуса и крышка крепятся между собой посредством защелок.
Учитывая небольшое кол-во элементов, генератор целесообразно выполнить на одной плате. Плата будет размещаться на платформе и крепиться защелками. Так как плата односторонняя, а нагрев элементов незначителен, то разместим ее прямо на корпусе.
В крышке корпуса напротив светодиода и звукоизлучателя будут отверстия.
Чертежи печатных плат и корпуса приведены на чертежах в графическом материале.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 232.
