PROTEUS DESIGN MINIPROSJEKT SUITE SKJEMATEGNING SIMULERING KORTUTLEGG.

Transkript

1 PROTEUS DESIGN SUITE MINIPROSJEKT SKJEMATEGNING SIMULERING KORTUTLEGG

2

3 Miniprosjekt

4 PED TEC AS 2019 ISBN Materialet i denne publikasjonen er omfattet av åndsverklovens bestemmelser. PED TEC AS kan tillate kopiering eller digitalisering av innhold eller deler av innhold etter skriftlig henvendelse PED TEC AS Tordenskjolds gate 6a 2821 Gjøvik pedtec@pedtec.no

5 Innledning PROTEUS er et resultat av nesten 30 års utvikling hos Labcenter Electronics. Denne boka gir deg kort innføring i bruk av følgende moduler i programmet: Skjemategning Simulering Kortutlegg PROTEUS kan langt på vei ertstatte tradisjonell laboratorievirksomhet, da programmet inneholder DC- og AC-voltmetre og amperemetre, oscilloskop, logikkanalysator, signalgenerator, numeriske tastatur, potmetre, brytere og vendere mm. På våre nettsider er det lagt ut en rekke eksempler, øvinger og oppgaver som du fritt kan laste ned. i i Ting du skal utføre vil være merket med en firkant. PROSPICE er gratis og medfølger alle programvariantene. Alle instrumenter, oscilloskop, logikkanalysator mm. medfølger. Mot et tillegg i prisen kan modeller for de fleste kjente mikrokontrollere implementeres. Lag en hake i firkanten etter hvert som du går fram, så har du oversikt over hvor langt du er kommet. Framgangsmåte Boka er ment å være selvinstruerende og vil vise deg i detalj hvordan du tegner, simulerer og legger ut kort. Vi anbefaler sterkt at du utfører øvingene i den rekkefølgen de står i boka. Mange snarveier og tips om terminaler, repetisjonskommandoer og andre verktøy forklares underveis. PROTEUS DESIGN SUITE OPPLÆRING SKJEMATEGNING ANIMASJON SIMULERING PROTEUS DESIGN SUITE ØVINGER SKJEMATEGNING ANIMASJON SIMULERING PROSPICE medfølger alle programvariantene. Mange kan ha nytte av å lære seg bruk av animasjon/simulering, selv om meningen deres kun var å bruke programmet til skjemategning og kortutlegg. Opplæring- og øvingsbok gratis på nett! Denne prosessen vil gjøre deg kjent med menyer, viktige symboler og kommandoer. Gratis studentversjon Skoler med flerbrukerlisens og gyldig USC kan nå få gratis PROTEUS LITE lisenser som kan distribueres til studenter og elever. Studentlisensen inkluderer alt som profflisensen har. Unntak er grafbaserte simuleringer, produksjonsdata til kortfabrikant og begrensning på 500 fysiske pinner. Tilbakemelding Når du arbeider deg gjennom denne boka vil du kanskje finne feil, noe du mener er dårlig forklart, eller noe som burde fått mere eller mindre plass. Vi setter pris på å få dine meninger, ros som ris. Bruk gjerne skjemaet på våre nettsider. BONUS Har du forslag til nye temaer, endringer eller forbedringer som vi mener vil forbedre boka, vil vi sende deg den siste utgaven av boka GRATIS!

6 Innhold Innledning 6 Prosjektbeskrivelse 6 Skjema 6 Blokkskjema 6 Oppstart av Proteus 7 Logo 9 Skjema 9 Krets 1 9 Krets 2 10 Krets 3 10 Krets 4 10 Beregninger 11 Målinger 11 Sett inn generatorer 11 Sett inn brytere 12 Målinger 14 Sinusspenninger 14 Firkantspenninger 15 Forberedelse til kortutlegg 15 Fysiske tilkoplinger 15 Tilkoplinger 17 Exclude from Simulation 17 Målepunkt 17 Exclude from PCB Layout 17 Kortutlegg 18 Tilordne ny «pakke» 19 Kortegenskaper 20 Metrisk- eller tomme-visning. 20 Tre kursorer 21 Falsk Origo 21 Referansepunkt 21 Omriss av kortet 22 Plassering av komponenter 22 Silketrykk 23 Tekst på kortet. 24 Replicate (Repetere) 24 Målepunkt / testpunkt 25

7 Krets 1 25 Force Vector og Rats Nest 25 IKKE NUMERISK TASTATUR? 25 Krets 2 26 Krets 3 26 Krets 4 27 Logo Prosjektnummer Navn 28 Data til kortfabrikant 39 Pre-Production Check 39 Sjekk hulldiameter 39 PAD 40 3D Visualizer 43 Output 43 CADCAM Output 44 Logo 28 Prosjektnummer etc. 28 Festehull 28 Ratsnest (Rottereir) 29 Design Rule Manager 30 Banebredder og avstander 30 Auto-router 31 Change Trace Style 32 Editere baner 33 Trekke baner 34 Power Plane 35 Mitre 36 BOM (Bill Of Materials) 37 Stock Code 38

8 SKJEMATEGNING ANIMASJON SIMULERING Miniprosjekt Innledning PROTEUS DESIGN SUITE OPPLÆRING SKJEMATEGNING ANIMASJON SIMULERING Det forutsettes at du har gått gjennom boka PROTEUS OPPLÆRING og er kjent med grunnleggende skjemategning og simulering. Det kan også være nyttig å ha gjennomgått noen av eksemplene i boka PROTEUS ØVINGER. Begge bøkene kan lastes ned på proteus.no. Kortutleggdelen forutsetter at du har sett litt på Labcenters Tutorials og gjerne har sett på noen av videoene på Labcenters sider og kanskje på YouTube. Begge finner du link til på våre nettsider. Prosjektbeskrivelse Du skal konstruere en audiomikser som består av fire kretser bygd opp med operasjonsforsterkere. Du skal utføre: Skjema Simulering Kortutlegg Lage produksjonsdata til kortfabrikant eller bor/fresemaskin Dokumentere prosjektet Skjema Blokkskjema PROTEUS DESIGN SUITE ØVINGER i i i Ting du skal utføre vil være merket med en firkant. Lag en hake i firkanten etter hvert som du går fram, så har du oversikt over hvor langt du er kommet. Nyttige nettsider UCFNnl5S532GMtwXJUYRo_wQ Noen ganger når det ser ut til å bli et lite kort med få komponenter, kan en være fristet til å gå direkte til kortutlegg uten skjema og eventuell simulering. Ikke gjør det! Sammenhengen mellom skjema og kort nettlister gir deg full kontroll. Og hvis en kunde skal overta prosjektet, har kunden krav på full dokumentasjon og beskrivelse. Gen 1 Inn 1 Krets 1 Ut 1 Krets 4 Gen 2 Inn 2 Krets 2 Ut 2 Ut 4 Mikser ut Gen 3 Inn 3 Krets 3 Ut 3

9 MINIPROSJEKT 7 De tre første kretsene skal ha en buffer (spenningsfølger) med inngangsimpedans = 10 kω. Krets 1 skal ha 10 ggr. forsterkning, ikke inverterende. Krets 2 skal ha 5 ggr. forsterkning, ikke inverterende. Krets 3, som er en inverterende kopling, skal ha mulighet for å variere forsterkningen (5 10 ggr.). Krets 4 skal summere Krets 1 3 og ha forsterkning lik 1, inverterende kopling. Oppstart av Proteus Start Proteus. Velg nytt prosjekt. Bruk Landscape A4 som skjema template PROTEUS OPPLÆRING

10 8 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Velg DEFAULT Template for kortutlegget Studér de neste boksene som kommer opp og klikk videre No Firmware Project (Vi skal ikke bruke mikrokontrollere)

11 MINIPROSJEKT 9 Finish Wizard. Aktiver Schematic Capture fanen. Logo Hvis du ikke har en logo, kan du lage en (PNG eller JPG i skjema, BMP i kortutlegg). Vi skal ikke bruke den i skjemaet i dette prosjektet, men senere på kortet. Skjema Krets 1 Tegn Krets 1 som vist under. Bruk NE5532 Dual Opamp og 0,6 W Metalfilm resistorer. Det er det samme hvilken verdi du bruker på resistorene som har verdi «?» de skal editeres senere. i Bruk TERMINALS! Bruk av terminaler gir bedre oversikt og gjør det lettere å gjøre endringer. Terminaler med samme navn er elektrisk sammenkoplet. Spenningsfølger U1:A A V = 1 Ikke-inverterende U1:B A V R2 = 1+ = 10 R 3 PROTEUS OPPLÆRING

12 10 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Krets 2 Tegn Krets 2 som vist under. Det er det samme hvilken verdi du bruker på resistorene som har verdi «?» de skal editeres senere. i Spenningsfølger U2:A A V = 1 Ikke-inverterende U2:B A V R5 = 1+ = 5 R 6 Krets 3 Tegn Krets 3 som vist under. Det er det samme hvilken verdi du bruker på resistorene som har verdi «?» de skal editeres senere. i Spenningsfølger U2:A A V = 1 Ikke-inverterende U2:B A V R R V1 9 = + = min. 5, maks. 10 R 8

13 MINIPROSJEKT 11 Krets 4 Tegn den summerende forsterkeren som vist under. i Summerende U4:A Ut 4= R R R Ut1 ( ) + Ut 2 ( ) + Ut 3 ( ) R R R Ut 4= ( Ut1+Ut2+Ut3) Beregninger Beregn verdien på resistorene som er angitt med «?» og før verdiene i tabellen. Krets 1 Krets 2 Krets 3 Krets 4 R1 R2 Uut 1 R4 R5 Uut 2 R7 R9 RV1 Uut 3 Uut 4 Beregn også spenningen ut fra hver krets om inngangene Uut 1, Uut 2 og Uut 3 blir tilført et signal på 100 mv DC (0,1 V). Før i tabellen. Målinger Sett inn generatorer For at vi skal kunne test en og en krets, skal vi sette inn brytere på inngangene på den summerende forsterkeren (Krets 4) som kopler inn eller ut kretsene. PROTEUS OPPLÆRING

14 12 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Sett inn en DC generator og editér. Kople en utgangsterminal til generatoren og editér den. Kopiér 2 ganger og editér. De tre første kretsene har nå fått tilkoplet generatorer på inngangene ved hjelp av TERMINALS. Bruk TERMINALS! Bruk av terminaler gir bedre oversikt og gjør det lettere å gjøre endringer. Terminaler med samme navn er elektrisk sammenkoplet. Sett inn brytere Åpne biblioteket og tast SPST i Keywords feltet. Norsk / Engelsk Dobbeltklikk på SW-SPST og lukk biblioteket. SPST Single Pole Single Throw Enpolet bryter Vi skal sette inn brytere mellom inngangsterminaler og resistorer på Krets 4. Dette gjør vi for å kunne kople inn en og en krets til den summerende forsterkeren. På den måten kan vi teste hver av kretsene og sjekke forsterkningen.

15 MINIPROSJEKT 13 For å få plass må du først dra terminalene litt til venstre før du kan plassere bryterne Lag vindu Dra mot venstre og klikk Avslutt editering (klikk et sted det ikke er elementer for å oppheve merkingen Sett inn bryter rett på lederen Proteus ordner forbindelsene Gjenta for de to siste bryterne 2 Kople et DC voltmeter på utgangen av krets 4. Nå kan du kontrollere forsterkningen i hver krets ved å legge inn én og én bryter. OBS! På krets 3 må du justere RV1 i ytterstillinger for å kontrollere at forsterkningen varierer mellom 5 og 10 ganger Sjekk en og en krets og kontrollér forsterkningen. Se infoboks under til høyre! Hvis målingene avviker mye fra beregningene må du sjekke en og en krets. Når alle stemmer kan du legge inn alle bryterne. Hva bli spenningen ut når alle bryterne er lagt inn? Ut 4 = Viser DC-voltmeteret på utgangen ca. 0,5 V, har du dimensjonert riktig. i Du må godta et avvik på noe få prosent. Opampene vi har brukt er ikke ideelle! De er modellert etter fabrikantenes data, så offset etc. vil forsterkes i trinn 2 på de tre kretsene. Du kan senere bytte de ut med en ideell opamp og teste. PROTEUS OPPLÆRING

16 14 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Sinusspenninger Vi skal nå bytte ut DC-generatorene med sinusgeneratorer. Det gjøres enkel ved å markere generaoren og editere i boksen. Endre generatorene slik: Gen 1: Sinus, RMS = 100m, Frequency: 1k Gen 2: Sinus, RMS = 100m, Frequency: 2k Gen 3: Sinus, RMS = 100m, Frequency: 3k Hvis du vil vise innstillingene på generatoren i skjemaet, fjerner du haken ved Hide Properties. Sett inn et oscilloskop, kople til terminaler og navngi de. Start animasjonen, justér «knottene» og skyv strålene slik figuren under viser.

17 MINIPROSJEKT 15 Firkantspenninger Endre generatorene slik: Gen 1: Pulse, Pulsed (High) Voltage = 100m, Frequency: 1k Gen 2: Pulse, Pulsed (High) Voltage = 100m, Frequency: 2k Gen 3: Pulse, Pulsed (High) Voltage = 100m, Frequency: 3k Forberedelse til kortutlegg Fysiske tilkoplinger Når du simulerer bruker du Power og Ground, selv om du ikke tegner det. Nesten alle digitalkretser har skjulte Power-terminaler. Når du skal lage kort må du sørge for at du kan kople til inn- og utganger og kraftforsyning til kortet. PROTEUS OPPLÆRING

18 16 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG På skoler kan det ferdige kortet settes på eller ved siden av en digital-trainer eller analog-trainer Inn 1 A B C D E F G H J K Gen 1 Gen 2 R1 10k Gen 3 FREQ=3000 PW=50% TD=0 TF=1u TR=1u V1=0 V2=100m V V Inn 1 Inn 2 Inn 3 U1:A NE U1:B NE Ut 1 Ut 2 Ut 3 Ut 4 R2 9k R3 1k Ut 1 A B Bryterne skal fjernes. Se infoboks. C D Ut 1 Ut 2 Ut 3 SW1 SW-SPST SW2 SW-SPST SW3 SW-SPST Skopet må ikke fjernes. Se infoboks. +15V R10 100k R11 100k R12 100k 2 3 R13 100k -15V V RV1 5k 100% U4:A NE Volts Ut 4 Voltmeteret må ikke fjernes. Se infoboks Inn 2 R4 10k V 8 4 U2:A NE U2:B NE R5 4k Ut 2 Inn 3 R7 10k U3:A NE k R8 R9 5k U3:B NE Ut V V R6 1k TITLE: BY: Mixer Skjema DATE: PAGE: B. Picard 1/1 8 9 A B C D E F G H J K I andre tilfeller monteres rekkeklemmer på kortet for tilkopling av ekstern kraftforsyning og eksterne signaler. Ofte er det ønskelig å ha målepunkter på kortet, da må det også tegnes i skjemaet og plasseres på kortet. i Tilkoplinger og målepunkt Røde ringer angir tilkoplinger, blå ringer angir målepunkt (testpunkt). På kortet kan du bruke Artikkel nr fra ELFA (eller et tilsvarende produkt fra en anne leverandør) som tilkoplingsterminaler. Mål i mm

19 MINIPROSJEKT 17 Du kan også bruke den som måleterminal (testpunkt), ved å sette en koplingstråd i hullet og kople probe/måleklype til koplingstråden. Koplingslisten kan lett brekkes av til passende antall poler. Tilkoplinger Hent CONN-SIL7 fra biblioteket Connectors > SIL. Plasser den på på arket og kople til terminaler som vist. Start animasjon. Du får melding om at koplingslisten ikke har simuleringsmodell. J CONN-SIL7 +15V -15V Inn 1 Inn 2 Inn 3 Ut 4 Exclude from Simulation Lukk PARTITION ANALYSER ERRORS vinduet og editér J1 som vist. i Exclude from Simulation Rekkeklemmer etc. må editeres til å ikke være med i simulering. Målepunkt Hent CONNSIL-3 og ekskludér den fra simulering. Kople til terminaler og editér. Exclude from PCB Layout Editer voltmeteret. Måleinstrumenter er forhåndsinnstilt til ikke å være med i kortutlegget (default). i Ut 1 Ut 2 Ut J2 CONN-SIL3 Exclude from PCB Layout Måleinstrumenter er forhåndsinnstilt til ikke å være med i kortutlegget. Du kan også ekskludere andre elementer. U PROTEUS OPPLÆRING

20 18 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Kortutlegg Klikk på fanen PCB Layout. Alle komponentene fra skjemaet er listet opp, men potmeteret og bryterne er ikke tilordnet pakker (fysiske komponenter i kortutlegget). Bryterne brukte vi bare til simuleringsformål, så de kan slettes. Slett bryterne. Se infoboks. i Slette komponenter ikke ledere Om du holder -tasten inne når du fjerner en komponent, vil lederne i hver ende av komponenten skjøtes! Vi må bestemme oss for hva slags potmeter vi skal bruke og tilordne en pakke fra biblioteket. Vi finner først en passende komponent i PCB-bibliotekene. Klikk på Package Mode. Se under til høyre. Ut 1 Ut 2 Ut 3 R10 100k R11 100k R12 100k Klikk på P (Pick = plukk) eller trykk på -tasten.

21 MINIPROSJEKT 19 Klikk på Miscellaneous > Throug Hole > Preset potensiometers Dobbeltklikk på PRE-SQ1 Dette er et lukket (støvtett) multiturn trimmepotmeter. Lukk bibliotekene Tilordne ny «pakke» Klikk på Schematic Capture fanen Editér RV1 Hak av på Edit all properties as text. Skriv inn PRE-SQ1 og lukk dialogboksen Gå over til PCB Layout igjen. PROTEUS OPPLÆRING

22 20 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Klikk på Component Mode. Du vil se at nå er RV1 tilordnet pakke. Kortegenskaper Kortet skal ha målene 80x50 mm (L x B). Øvre høyre hjørne 80,50 mm Referansepunkt (0, 0) Klikk på Technology > Set Board Properties: i Board Properties (kortegenskaper) Vi setter tegneområdet lik kortstørrelsen. Tykkelse på kortet er 1,6 mm 1.(punktum)6mm. Trykk på F8 (Zoom All). Det blå rektangelet er tegneområdet. Metrisk- eller tomme-visning. Beveg kursoren rundt i tegneområdet og følg nederst på skjermen. Du vil se X- og Y-koordinatene endre seg. Etter tallene står det «th» som betyr tusendeler av tommer.

23 MINIPROSJEKT 21 Du kan skifte mellom «mm» og «th» ved å trykke på -tasten. Skift til metrisk visning. Tre kursorer Hold kursoren i tegneområdet og trykk på X-tasten gjentatte ganger. Velg trådkors ( Falsk Origo ) som kursor. i Kursorer Du kan velge mellom tre kursorer. Trådkorst egner seg godt når du skal «sikte inn». Pass på at du har metrisk visning. Beveg kursoren til det nedre venstre hjørnet av det blå rektangelet og tast O (bokstaven O). Koordinatene i nedre venstre hjørne skal nå vise 0,0 (x,y) mm. Beveg kursoren til det øvre høyre hjørnet av det blå rektangelet. Koordinatene skal da vise 80,50 (x,y) mm. Referansepunkt Bruk mm når du tegner omrisset av kortet. Pass på at koordinatene er 0,0 (origo) i nedre venstre hjørne. Klikk på Output > Set Output Origin. Klikk i nedre venstre hjørne. PROTEUS OPPLÆRING

24 22 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Omriss av kortet Klikk på rektangel verktøyet (se under til venstre). Klikk på Layer og velg Board Edge (se under til høyre). Klikk i nedre venstre hjørne og hold museknappen inne. Dra til øvre høyre hjørne og klikk. Du skal nå ha et gult rektangel på Layer Board Edge. Sjekk at du har 0,0 i nedre venstre hjørne og 80,50 i øvre hjørne (mm). Plassering av komponenter Sett tilbake til «th» før du plasserer komponenter. Husk at på de fleste ICene har 100 th avstand mellom bena. Det er en fordel å ha utskrift av skjemaet når du skal plassere komponenter. Har du plass på skjermen, eventuelt bruker to skjermer, kan du ha skjema- og utlegg-vindu separat. Da ser du endringer iå begge vinduer hvis Live Netlist er aktiv. Pass på at Component Mode er aktiv når du skal plassere komponenter.

25 MINIPROSJEKT 23 Begynn med tilkoplingslisten J1. Klikk på J1 i COMPONENTS feltet og plassér i nærheten av øvre venstre hjørne. i Fonter Observér at J1 nå blir borte fra COMPONENTS feltet. Fonten som er brukt heter Vector Font og har høyde 60 th. True Type fonter tar seg bedre ut enn Vector Font. True Type fonter tar seg bedre ut enn Vector Font, så editér som vist under. Klikk på Technology > Set Text Style Editér som vist. Merk at Part Value fonten ikke er endret. Det er sjelden vi har komponentverdier på kortet. Silketrykk Teksten J1 er plassert på laget COMPONENT SIDE. Slik tekst kalles ofte for Silketrykk, navngitt etter en eldre metode som ble brukt til å trykke tekst på kortet. Klikk på referansen J1 (bare teksten) og hold museknappen inne. Skyv referansen slik at den havner under listen som vist. Legg merke til at laget COMPONENT SIDE er aktivt lag. PROTEUS OPPLÆRING

26 24 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Tekst på kortet. Vi vil ha tekst på kortet som viser hvor vi skal kople til. +15V -15V Klikk på 2D Graphics Text Mode og klikk litt ovenfor pinne 1 på listen. Editér som vist. J Inn 1 Inn 2 Inn 3 Ut 4 CONN-SIL7 Høyrelikk på teksten og velg Rotate Anti-Clockwise. Skyv teksten på plass. Kanskje må du redusere SNAP i View menyen. OBS! Sett SNAP tilbake til 50th om du endrer den! Klikk på Technology > Set Text Style og gjør om også denne teksttypen til Arial. Norsk / Engelsk Replicate (Repetere) Høyreklikk på teksten over J1 hvis den ikke er markert, og klikk på Replicate i Edit-menyen. i Clockwise Anti Clockwise Klokke Med klokka Mot klokka Antikvarisk analog dings som viser tid Clockwise i Tommer / centimeter 1 tomme» 2,54 cm 100 th» 2,54 mm (standard avstand mellom bena på hullmonterte ICer

27 MINIPROSJEKT 25 Målepunkt / testpunkt Plassér J2 nede til høyre på kortet og sett tekst som vist. Krets 1 Ut 1 Ut 2 Ut J2 CONN-SIL3 U Set SNAP til 50 th. Inn Gen 1 Force Vector og Rats Nest Inn 1 Gen 2 Vector og Rats Nest er hjelpemidler for å optimalisere komponentenes plassering og Inn 2 orientering. 4 Eksempel 5 Inn 1 Merk U1 og dra den inn i tegneområdet og klikk et sted under koplingslisten J1. +15V 6 7 R1 10k Inn 1 +15V A B C D E F G Trykk 8 gjentatte ganger på + tasten -15V på det numeriske tastaturet og følg med hvordan U1 roterer og Ratsnest endres. Klikk når det ser ut som på det første bildet. 9 Inn 2 Gen 1 Gen 3 FREQ=3000 PW=50% TD=0 TF=1u TR=1u V1=0 V2=100m R4 10k R1 10k V U1:A NE5532 Hvis du synes Ratsnest (grønne «strikker») og Vectors virker forstyrrende kan du taste Ctrl+L (Layer Command) og slå de av, men vi anbefaler å ha Ratsnest laget på for å ha litt oversikt om «kryssinger». +15V V Inn 3 U1:A NE U2:A NE U1:B NE R2 9k R3 1k U1:B NE5532 Ut Ut 1 Ut 2 Ut 3 Ut 4 U2:B NE5532 R5 4k R6 1k A B C D E F G R2 9k R3 1k Ut 2 IKKE NUMERISK TASTATUR? Ut 1 A B C D Inn 3 R7 10k Ut 1 Ut 2 Ut 3 J CONN-SIL V -15V +15V V Inn 1 Inn 2 Inn 3 Ut 4 U3:A NE TITLE: BY: R10 100k R11 100k R12 100k 1k R Mixe Skjem B. P Eksempel slutt PROTEUS OPPLÆRING

28 26 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Sett kursoren til trådkors. Det er letter å «line opp» komponentene da. Plassér komponentene omtrent som vist. Flytt referansene som vist. Du må kanskje endre SNAP. Krets 2 +15V Inn 2 R4 10k U2:A NE U2:B NE Ut 2! Pass på at det er god avstand rundt ICer hvis de skal stå i sokkel! 4 4 R5 4k -15V R6 1k Krets 2 er identisk med krets 1, så du kan prøve å legge den ut mest mulig lik krets 1. Pass på at Component Mode er aktiv og plassér komponentene. Krets 3 Gå til skjemaet og gjør PACKAGE=PRE-SQ1 usynlig, men sett en synlig stjerne for å varsle at her er noe editert manuelt. RV1 5k PA CKA GE=PRE-SQ1 100% * RV1 5k 100% Se resultatet på neste side...

29 MINIPROSJEKT 27 Krets 3 modifisert * RV1 5k +15V 100% Inn 3 R7 10k U3:A NE k R8 R9 5k U3:B NE Ut 3-15V Krets 4 Det ser ut til å bli litt trangt, så vi må «rydde» litt før vi legger ut krets 4. Vi skal flytte J2 på linje med J1, men først vil vi rotere litt. +15 V 15 V Inn 1 Inn 2 Inn 3 Ut 4 GND J1 R1 R4 RV1 R7! 1. Lag vindu rund J2 og teksten under den for å merke utvalg R2 R5 R8 2. Rotér med + på det numeriske tastaturet og opphev merkingen U1 U2 U3 J2 3. Merk Uut 1 R3 R6 R9 Uut 1 Uut 2 Uut 3 4. Rotér 5. Flytt på plass og opphev merking Bruk rotasjonsmetodene til å rotere listen og tekstingen (+ på det numeriske tastaturet) Gjenta med Uut 2 og Uut 3. Flytt J2 med tekst slik at de står på linje med J1 +15 V 15 V Uut 3 Uut 2 Uut 1 J2 RV1 Plassér resten av komponentene på kortet. R1 R4 R7 PROTEUS OPPLÆRING

30 28 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Alle komponentene er nå plassert og COMPONENTS feltet er «tømt» Logo Prosjektnummer Navn Logo Logoen må være i Bitmap format (BMP), svart hvitt. Den skal plasseres på Component Side (silketrykk) Prosjektnummer: Valgfritt Navn: Valgfritt Du kan også sette andre opplysninger om ønskelig Plasser logoen Prosjektnummer etc. Plasser tekst du vil ha med Festehull Vi skal plassere et hull i hvert hjørne av kortet for 3 mm skruer. Slå på grid (G) slik at du får plassert alle de 4 hullene med lik avstand fra sitt hjørne. Velg M3.2 og plassér 4 hull. Hvis du kommer litt for nær silketrykk eller komponenter, så flytt litt på den/de. Litt tett her, så jeg flytter J1 og J2 (med tilhørende tekst). Uut 2 Uut V 15 V Inn 1 Inn 2 Inn 3 Ut 4 GND Uut 3 Uut 2 Uut 1 J2 J1 J2 RV1 R13 R1 R4 R1 R4 R7 R12 R R2 R5 R2 R5 R8 U1 U2 U3 U1 U2 U3 U4 R10 R3 R6 R3 R6 R9

31 MINIPROSJEKT 29 Ratsnest (Rottereir) Slå på alle lag Ctrl + L, men slå av Force Vector. Klikk på Rats Nest Mode. Under NETS ser du alle forbidelsene (NETLIST) mellom komponentene. Disse opplysningene følger med fra skjema til kortutlegg. Klikk på GND=POWER i NETS feltet. Klikk på T(ag). (Tag = Merke/markere). Du vil se at alle forbindelser til GND og GND på J1 bli merket. Opphev Tag (Esc) og klikk på +15V=POWER i NETS feltet. Som forventet vil du da se at ben 8 på alle opampene og +15 V på J1 bli merket. PROTEUS OPPLÆRING

32 30 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Design Rule Manager Banebredder og avstander Klikk på Technology > Design Rule Manager. Pad - Pad Pad - Trace 10 th = 0,254 mm 100 th = 2,54 mm Trace - Trace Banebredder i 1/1000 tommer 8th 12th 20th 30th 50th 70th 80th 90th 100th 10th 15th 25th 40th 60th Avstander i DRM Klikk på Net Classes. Editér SIGNAL som vist under.

33 MINIPROSJEKT 31 Editér POWER som vist under. Auto-router Klikk på Tools > Auto-router. Klikk på Begin Routing. Det kan ta noen sekunder. Når routingen er ferdig får du kanskje opp en melding om DRC errors. Dette er en melding om at det er en eller flere konflikter med det du satte opp i Design Rule Manager. PROTEUS OPPLÆRING

34 32 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Nederst til høyre får du beskjed om hvor mange DRC errors det er. De røde ringene viser hvor det er DRC error. Denne meldingen skyldes at den grønne banen er for tett på padene ved R9 og R10. Vi kan editere det med å flytte litt på banen eller gjøre banen tynnere. Change Trace Style Høyreklikk på en banen som er for bred. Du får da opp en meny hvor du kan velge banebredde. Change Trace Style. Velg T30. Klikk et sted hvor det ikke er baner for å oppheve merkingen. Ble de røde ringene borte? Se nederst til høyre for å sjekke at DRC errors ble borte.

35 MINIPROSJEKT 33 Editere baner Tast Ctrl+Z eller klikk på Undo symbolet gjentatte ganger for gå tilbake til du har DRC errors. Pass på at du står i Track Mode. Høyreklikk på banen og følg anvisningene under. Klikk i knekkpunktet ( 1 ) Hold museknappen inne og dra ned til ( 2 ) 1 2 Flytt kursoren til høyre og klikk i knekkpunktet ( 3 ) Hold museknappen inne og dra til ( 4 ) 3 4 Klikk et sted det ikke er bane for å avslutte PROTEUS OPPLÆRING

36 34 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Trekke baner Slett banen. Se Ratsnest mellom pad 4 på U3 og pad 4 på U4. Pass på å zoome opp, bruk trådkors og sikt midt i mellom padene når du trekker banen. Pass på at du står i Track Mode med banebredde T40. Klikk i pad 4 på U3 og beveg kursoren litt til venstre og ned Klikk og beveg ned og litt til høyre Klikk og beveg mot høyre Klikk og beveg opp til høyre mot pad 4 på U4 Klikk på pad 4 på U4 Ferdig!

37 MINIPROSJEKT 35 Power Plane Power Plane fyller kortet med kopper. Klikk på Connectivity Highlite Mode Klikk på GND=POWER Klikk på T(ag), (merke) Under ser du alle GND-baner er merket (tagged). Slett banene som er merket. Klikk på Tools > Power Plane Generator PROTEUS OPPLÆRING

38 36 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Velg GND=POWER og Top Copper +15 V 15 V Inn 1 Inn 2 Inn 3 Ut 4 GND Uut 3 Uut 2 Uut 1 J1 J2 RV1 R1 R4 R7 R8 R13 R12 R w w. wpro R2 R5 U1 U2 U3 U4 R6 R10 R3 R9 Mitre Hvis noen baner har 90 graders knekk, kan du bruke kommandoen Mitre. Edit > Mitre All Traces on Layout.

39 MINIPROSJEKT 37 BOM (Bill Of Materials) Gå til Schematic Capture Klikk på ikonet Bill of Materials. Scroll i BOM Report feltet Du ser at J1, J2 og RV1 ligger nederst under Miscellaneous Vi skal opprette egne kategorier for dem. Klikk på + til høyre for Cateories feltet PROTEUS OPPLÆRING

40 38 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Legg til Koplingslist med referanse J Legg til Trimpot med referanse RV Fjern Modules, Transistors og de andre som står oppført med 0 (tallet null) foran Lagre prosjektet Stock Code Her skal du føre opp lager nummer og enhetspris fra komponentleverandøren.

41 MINIPROSJEKT 39 Data til kortfabrikant Før du genererer data til kortfabrikant bør du kjøre en sjekk. Pre-Production Check Scroll gjennom for å kontrollere at det ikke er feilmeldinger. Sjekk hulldiameter! Du bør også sjekke at det er riktig diameter på hullene. Klikk på Print Layout. PROTEUS OPPLÆRING

42 40 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Du får en utskrift med symboler for de forskjellige hull-diametrene og en tabell som viser diameter på hullene. For oversiktens skyld har vi laget en figur med drillplot og silketrykk lagt over. U1 +15 V 15 V Inn 1 Inn 2 Inn 3 Ut 4 GND R1 R2 J1 U2 Uut 3 Uut 2 Uut 1 R4 R5 J2 U3 RV1 R7 R8 U4 R13 R12 R V 15 V Inn 1 Inn 2 Inn 3 Ut 4 GND +15 V 15 V Inn 1 Inn 2 Inn V 15 V Inn 1 Inn 2 Inn 3 R1 R1 R1 R2 R2 R2 J1 J1 J1 Ut 4 GND Ut 4 GND Uut 3 Uut 2 Uut 1 Uut 3 Uut 2 Uut 1 Uut 3 Uut 2 Uut 1 R4 R4 R4 R5 R5 R5 J2 J2 J2 RV1 RV1 RV1 R7 R8 R7 R8 R7 R8 R13 R12 R13 R12 R13 R12 R11 R11 R11 R6 R10 U1 U1 U1 U2 U2 U2 U3 U3 U3 U4 U4 U4 R3 R9 R3 R3 R3 R6 R6 R6 R9 R9 R9 R10 R10 R10 Vi anbefaler at du regner om til mm og måler diameter på bena og/eller at du sjekker med datablad. SYM SIZE mm 3,2mm 3,200 15th 0,381 30th 0,762 40th 1,016 Hold kursoren over en av pinnene på J1 og se hva som vises nederst på skjermen. Det står info om komponent, pinne nummer, Net og Style. PAD Vi kan se at det er firkantet PAD med navn S Klikk som vist: 1 > 2 >

43 MINIPROSJEKT 41 Som tabellen i Print Layout viste er hullet Drillhole 40th = 1,016 mm. Alt for stort hull for stiftlisten fra ELFA. Stiftlistene vi har brukt, CONN-SIL3 og CONN-SIL7 er ikke identisk med de fra ELFA. Mål i mm Det burde vi jo sjekket før vi tok den i bruk, men vi kan endre på det på forskjellige måter. Endre PAD eller definere ny komponent? Her er noen alternativer 1. Editere S-80-40, lokalt (kun i dette prosjektet) 2. Editere S-80-40, globalt (forsiktig, endringer gjelder også fremtidige design/prosjekter) 3. Velge en pad med mindre hull og plassere én for én over de gamle. 4. Definere ny pad med passende hull og gjøre som i punkt 3 5. Editere komponentens pads, lokalt (kun i dette prosjektet) 6. Editere komponenten, globalt (forsiktig, endringer gjelder også fremtidige design/prosjekter) 7. Definere ny komponent med ny pad Definere ny PAD Style S har hulldiameter 1,046 mm. Databladet fra ELFA viser at diameteren på bena er 0,5 mm. Legg til minst 0,1 mm. 0,6/0,0254 = 23,6 th Vi velger 25 th og beholder ellers de samme egenskapene til S Utfør som vist under fra venstre mot høyre PROTEUS OPPLÆRING

44 42 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG Klikk på den nydefinerte paden, zoom godt opp og erstatt alle pader på J1 og J2. Kjør en ny Print Layout og sjekk hullene igjen. NY GAMMEL Siste sjekk På vårt kort er ikke all nummerering plassert på samme måte. Det kommer av at vi har rotert noen komponenter. Hvis du har det samme problemet, kan du rydde opp før vi genererer kortdata. U1 +15 V 15 V Inn 1 Inn 2 Inn 3 Ut 4 GND R1 R2 J1 U2 Uut 3 Uut 2 Uut 1 R4 R5 R6 J2 U3 RV1 R7 R8 RR7 FØR ØRRRR ØR7 U4 R13 R12 R11 R U1 +15 V 15 V Inn 1 Inn 2 Inn 3 Ut 4 GND R1 R2 J1 Uut 3 Uut 2 Uut 1 J2 TTERV RV1 R4 R7 ERRV ERV1 ER1 ET R5 R8 U2 U3 ETTER TER ET U2 U4 R13 R12 R R3 R9 R3 R6 R9 R10

45 MINIPROSJEKT 43 3D Visualizer 3D Visualizer Hvis du har PCB Level 2 eller høyere, kan du betrakte kortet i 3D Hvis du har PCB Level 2 eller høyere, kan du betrakte kortet i 3D. Output Det finnes flere output format. Hør med kortfabrikanten hva som foretrekkes. Klikk på Generate Gerber/Excellon Files Det er gjort endringer, så PROTEUS vil ta en ny sjekk. Gjør det! Fortsetter... PROTEUS OPPLÆRING

46 44 SKJEMA SIMULERING KORTUTLEGG CADCAM Output Utdrag av infofila til kortfabrikant

47

48 PROTEUS DESIGN SUITE MINIPROSJEKT SKJEMATEGNING SIMULERING KORTUTLEGG PROTEUS er et resultat av nesten 30 års utvikling hos Labcenter Electronics Denne boka gir deg eksempler i bruk av følgende moduler i programmet: Skjemategning Simulering Kortutlegg PROTEUS kan langt på vei ertstatte tradisjonell laboratorievirksomhet, da programmet inneholder DC- og AC-voltmetre og ampere-metre, oscilloskop, logikkanalysator, signalgenerator, numeriske tastatur, potmetre, brytere og vendere mm. ISBN