Воскресенье, 03 июня 2012 04:44

Простая программа для разводки печатных плат Sprint-Layout с дружественным интерфейсом (часть 1) Featured

Written by
Rate this item
(0 votes)

alt  В радиолюбительской практике, а иногда и в профессиональной работе, мы сталкиваемся с необходимостью изготовления печатных плат. Помочь в этом может программа Sprint-Layout, которая представляет собой специализированный графический редактор для ручной разводки печатных плат. Предложенное в настоящей статье описание не самой новой версии этой  программы было ранее опубликовано в нескольких радиотехнических журналах.

 

 

 

 

 

Статья предназначена, в первую очередь, читателям, которые не имеет опыта работы с графическими редакторами и может использоваться как самоучитель. Хотя она будет полезна и опытному пользователю.

 

Общие положения

В настоящей статье приведено подробное описание 4-й версии этой программы (Sprint-Layout 4.0 Rus). В настоящее время существуют уже 5-я и 6-я версия. Они незначительно отличаются от 4-й версии, но по приведенному описанию в них вполне можно разобраться. 

Sprint-Layout – это простая и очень удобная программа для разработки односторонних и двухсторонних печатных плат, размеры которых не превышают 300×300 мм (по умолчанию – 160×100 мм), что вполне достаточно для большинства конструкций. Программа работает в среде Windows 95, 98, ME, NT, 2000, XP и выполняет все необходимые для этого функции. Существует несколько версий этой программы. Описание более ранней русскоязычной версии программы Sprint-Layout 3.0R можно найти в [1, 2].

Версия программы Sprint-Layout 4.0 Rus также имеет русскоязычный интерфейс (в отличии Sprint-Layout 3.0 без суффикса Rus), что облегчает ознакомление и работу с этой программой. Далее будем пользоваться исключительно обозначениями и терминологией русской версии программы. Хочу обратить внимание читателя на то, что раздел “Помощь” русской версии Sprint-Layout 4.0 Rus написан по-английски, в отличие от Sprint-Layout 3.0R, где этот раздел составлен на немецком языке.

Программа Sprint-Layout содержит инструменты для рисования контактных площадок (пятачков), дорожек, многогранников, надписей и так далее, лупу для выбора удобного масштаба просмотра чертежа, а также имеет библиотеку компонентов (макросов). Файлы чертежей имеют расширение lay, а файлы библиотеки компонентов (макросы) – lmk. Окно программы Sprint-Layout 4.0 Rus с загруженным файлом печатной платы показано на рис.1.

 

alt

 

Рабочее поле окна программы имеет вид сетки на сером фоне с квадратными ячейками со стороной  2,54 мм (0,1 дюйма) по умолчанию, а на рис.1 – со стороной 0,635 мм. Размер стороны ячеек можно изменять ступенчато в два раза в сторону увеличения и в 32 раза в сторону уменьшения (в пределах от 0,079375 мм до 5, 08 мм). Сверху и слева на границе рабочего поля расположены горизонтальная и вертикальная линейки, шкалы которых могут быть метрическими (одно деление 1 мм) или дюймовыми (одно деление 0,1 дюйма). Переключение системы измерения шкал осуществляется кнопкой – индикатором над левым углом рабочего поля, которая в программе называется “Система измерения”. Буква M на этой кнопке показывает, что деления следуют через 1 мм, а буква Д или Z, что деления следуют через 0,1 дюйма. Эти переключения можно производить, также, используя строку Система измерения меню Опции. Весь чертеж печатной платы состоит из четырех слоев (по два слоя на одну сторону платы), каждый из которых можно создавать, рассматривать и печатать раздельно или в комбинации с другими слоями. Эти слои обозначены как Ф1, М1, Ф2 и М2. Ф1 – это слой, на котором изображены печатные проводники первой стороны печатной платы (в программе его называют “Сторона фольги 1”). М1 – это слой, на котором изображены контуры деталей их позиционные номера и другая служебная информация первой стороны печатной платы (в программе его называют “Сторона монтажа 1” или “Сторона маски 1”). Аналогично для другой стороны платы: Ф2 – это “Сторона фольги 2” и М2 – это “Сторона монтажа (маски) 2”. Проводники, контактные площадки и надписи на слоях Ф1 и Ф2 (“Стороны фольги”) изображаются синим и зеленым цветом соответственно, а компоненты, корпуса и надписи на слоях М1 и М2 (“Стороны маски”) программа изображает в красном (М1) и желтом (М2) цветах. Выделенные (выбранные) элементы чертежа окрашиваются в пурпурный цвет. Варианты использования сторон платы показаны на рис.2Окно с этим рисунком можно вызвать, щелкнув по вопросительному знаку, который расположен на нижней панели окна программы сразу за строками показа и активации слоев.

 

alt

 

На рис. 3 изображены Строка меню и Панель стандартных инструментов. Назначение первых девяти значков Панели стандартных инструментов понятны каждому пользователю Windows. Поэтому назначения элементов этой панели подписаны только начиная с десятого значка. Основные команды меню из Строки меню дублируются командами Контекстного меню (см. рис. 4), которое вызывается нажатием на правую кнопку мыши, если курсор расположен на рабочем поле.

 

alt

alt

 

Непосредственно для разводки плат используется Набор специальных инструментов, который расположен в левой части окна программы (рис. 1).  Назначение инструментов (кнопок) этого набора показано на рис. 5

 

alt

 

Самую нижнюю строку окна программы Sprint-Layout 4.0 Rus (рис. 1) в графических редакторах обычно называют Информационной строкой. Ее состав изображен на рис. 6. Над этой строкой можно увидеть закладку чертежа печатной платы. Если проект содержит несколько печатных плат, то чертежей, а значит и закладок, может быть несколько.

alt

 

Если Вы уважаемый читатель имеете некоторый опыт работы с любым графическим редактором, то освоить далее работу с программой Sprint-Layout можно самостоятельно за полчаса экспериментов. Поэтому дальнейшее описание программы и работы с ней рассчитано в первую очередь на тех, кто не имеет подобного опыта, хотя оно будет полезно и опытному пользователю. 

Выбор активного слоя, просмотр слоев (некоторые ошибки русской версии программы Sprint-Layout)

Сразу хочу отметить, что в русской версии программы Sprint-Layout 4.0 Rus так же, как и в предыдущей русской версии этой программы (Sprint-Layout 3.0R), попутаны названия строк Показать и Активн. (см. рис. 6). Верхняя строка должна называться Показать (sichtbar в немецкой версии программы, visible в английской версии), а нижняя строка Активн.  (aktiv в немецкой версии программы и active в английской версии).

При первом включении программы Sprint-Layout 4.0 Rus по умолчанию активируется, для редактирования, слой Ф2 и показываются, для просмотра, все четыре слоя (под рабочим полем в строке Активн. выделены  жирным синим шрифтом Ф1, жирным красным – М1, жирным зеленым – Ф2 и жирным желтым – М2, а в строке Показать точка стоит под М2, что говорит о том, что этот слой активен и рисование и другие операции мы производим именно в этом слое). Выключение, а затем включение, какого-либо слоя для просмотра (показа) осуществляется кликом левой кнопки мыши по соответствующей разноцветной букве. При выключении показа слоя шрифт этой буквы становится обычным, а при включении – жирным точнее полужирным.

Активация какого-либо слоя для редактирования осуществляется кликом по соответствующему белому кругу-окошечку в строке Показать. При этом точка исчезает из круга ранее активированного слоя и появляется в круге, в котором был произведен клик. Управлять активацией и показом слоев чертежа можно еще двумя способами. Первый из них это использование команд меню Стороны, но наличие множества ошибок в этом меню заставило меня отказаться от его использования. Один из самых удобных способов активации и показа слоев – это использование функциональных клавиш клавиатуры, назначение которых будет следующим:

  • · F1 – активация слоя Ф1;
  • · F2 – активация слоя М1;
  • · F3 – активация слоя Ф2;
  • · F4 – активация слоя М2;
  • · F5 – показ слоя Ф1;
  • · F6 – показ слоя М1;
  • · F7 – показ слоя Ф2;
  • · F8 – показ слоя М2.

Работа с макросами. Создание и удаление макросов

Запустим программу Sprint-Layout 4.0 Rus и активируем библиотеку компонентов (макросов), если последняя операция не происходит по умолчанию. Включение (активирование) и выключение библиотеки макросов осуществляется предпоследней кнопкой Панели стандартных инструментов, которая имеет вид микросхемы с красной буквой М по середине или выбором строки Библиотека Макросов в меню Опции. При активировании библиотеки макросов рабочее поле окна программы укорачивается и с правой стороны появляется надпись “Макросы”, под которой расположена кнопка в виде папки,  которая используется для вызова окна выбора диска и папки с необходимыми макросами. Следует заметить, что при первом включении обычно наблюдается “глюк”. Выбранная папка может не открыться, вместо нее открывается окно с запросом: “Повторите команду еще раз”. После повторного выбора необходимой папки с макросами, она открывается нормально. Под кнопкой в виде папки (см. рис. 1) расположены два окна. Верхнее из этих окон показывает содержимое выбранной папки и используется для выбора необходимого макроса (файла элемента схемы). В нижнем окне демонстрируется внешний вид избранной детали. Для переноса этой детали из окна на рабочее поле необходимо навести курсор мыши на изображение детали в окне, и, нажав левую кнопку, перетянуть ее мышью в нужное место рабочего поля. В окне с макросом есть подсказка “Нажми и перетяни” (см. рис. 7). Над этим окном расположена небольшая панель с инструментами редактирования макросов. Она содержит пять кнопок. Первая позволяет сохранить нарисованный и выделенный на рабочем поле объект как файл макроса. Клик по второй кнопке обеспечит удаление выбранного в верхнем окне макроса. Кнопка 3 (рис. 7) – эта кнопка команды металлизации отверстий на чертеже макроса. Кнопка 4 зеркально отображает макрос по горизонтали, а кнопка 5 переносит чертеж макроса на другую сторону платы.

 

alt

 

Если нужна вторая деталь подобная ранее перетянутой на рабочее поле, то можно повторить эту операцию, но есть и другие способы “размножения” деталей на чертеже. Для этого  необходимо выделить деталь, а затем набрать комбинацию Ctrl+D, или щелкнуть по ×2 на Панели стандартных инструментов, или выбрать команду Дубликат меню Действия. При этом на рабочем поле под курсором появится второй чертеж дублируемого элемента, который необходимо перетянуть в нужное место и кликнуть левой кнопкой мыши. Клик правой кнопкой отменяет операцию. Для удаления какого-либо элемента чертежа необходимо выделить этот элемент и нажать кнопку Del (Delete) на клавиатуре или выбрать строку Удалить в меню Действия или щелкнуть левой кнопкой мыши по значку в виде цилиндра (мусорного бачка) на Панели стандартных инструментов.

Давайте самостоятельно создадим чертеж какой-нибудь детали и сохраним его как макрос. Выберем для этого любую микросхему в стандартном корпусе SOT157. В этот корпус “запаковываются” мощные микросхемы кадровой развертки, УМЗЧ и импульсных блоков питания. Корпус SOT157 имеет 9 выводов, которые расположены с одной стороны с шагом 2,54 мм и изогнуты так, что впаиваются в плату в шахматном порядке с расстоянием между  рядами 5,4 мм.

Все это будем учитывать при вычерчивании. Проверим и, если необходимо, установим сторону ячейки сетки рабочего поля равной 2,54 мм. Это осуществляется соответствующей кнопкой (в виде координатной сетки) Набора специальных инструментов, открывающей меню, в котором непосредственно производится выбор размера стороны ячейки сетки. Теперь выберем в Наборе специальных инструментов строку (меню) Пятачок, а в этом меню строку Круг. По умолчанию внешний диаметр пятачка (контактной площадки) – 1,8 мм, а внутренний – 0,6 мм (см. рис. 5). Сместим курсор мыши в нужное место рабочего поля и щелкнем левой кнопкой. Пятачок установиться точно на пересечении линий сетки. Привязка элементов чертежа к линиям координатной сетки – эта очень важное и удобное свойство программы Sprint-Layout. Переместив курсор в другую точку рабочего поля, и щелкнув левой кнопкой мыши мы установим новую контактную площадку и т.д. После установки последней площадки (см. рис. 8) для выхода из режима установки площадок, необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши.

 

alt

 

Для полноты картинки вычертим приблизительно границы самого корпуса. Для этого выберем клавишей F2 или мышью Показ слоя М1, а затем – инструмент Проводник. Толщину линий желательно установить равной 0,1 мм. Далее установим курсор в нужное место рабочего поля. Нажав  левую кнопку мыши и удерживая ее, начертим прямоугольник. Он будет вычерчен красной линией. В результате получим полный чертеж, показанный на рис. 8. Для изменения толщины линий или размеров контактных площадок необходимо подвести курсор к кнопке в виде двух вертикальных параллельных отрезков перед индикатором соответствующей величины (см. рис.5 внизу). При этом курсор превратятся в двунаправленную вертикальную стрелку, вверху которой расположен знак “+”, а внизу – знак “–”. Если нажимать на левую кнопку мыши, то соответствующий параметр будет расти, а если на правую, то – уменьшаться. Изменять эти параметры можно также, набрав цифровыми клавишами в соответствующем индикаторном поле (окне) нужную величину.

 Что бы случайно не нарушить взаимное положение элементов чертежа (контактных площадок и корпуса) при дальнейшей работе, сгруппируем  их, т.е. сделаем так, что бы программа воспринимала все их как единое целое. Для этого необходимо выделить все элементы, которые необходимо сгруппировать, обведя их в режиме Указка мышиным курсором с нажатой левой кнопкой мыши, а затем в меню Правка платы выбрать строку Сгруппировать, или на Панели стандартных инструментов выбрать значок в виде закрытого замка, или нажать клавиатурную комбинацию Ctrl+G. Теперь при выделении любого элемента группы выделится вся группа. Если необходимо, разгруппировать элементы группы, нужно предварительно выделить эту группу, и воспользоваться одним из четырех способов:

  • ·  командой Разгруппировать из меню Правка платы,
  • · щелчком по значку в виде открытого замка на Панели стандартных инструментов,
  • · клавиатурной комбинацией Ctrl+U,
  • · командой Разгруппировать из контекстного меню, которое вызывается нажатием на правую кнопку мыши, если курсор    расположен на рабочем поле (в контекстном меню есть также предыдущая команда – Сгруппировать).

Созданный таким образом компонент можно сохранить для использования в других проектах в виде отдельного файла (макроса). Для этого необходимо щелкнуть мышью по кнопке 1 рис 7, имеющей вид дискеты синего цвета. При этом откроется диалоговое окно Сохранение, в котором надо набрать название добавляемого (сохраняемого) файла (макроса) и щелкнуть мышью по кнопке Сохранить

Вычерчивание (набор) компонентов чертежа печатной платы

Для получения успешного результата при освоении программы, разработаем вместе простенькую печатную плату. Например, плату для сборки индикатора импульса RESET (сброса), описание которого представлено в [5]. Адаптированная принципиальная схема этого индикатора показана на рис. 9.

 

alt

 

Для удобства дальнейшей работы установим сторону ячейки сетки рабочего поля равной 1,27 мм. Перетащим  на рабочее поле чертежи всех необходимых деталей схемы. Нам  понадобятся всего три детали:

·         резистор длиной (вместе с выводами) 7,5 мм,

·         конденсатор с расстоянием между выводами 5 мм,

·         микросхема в корпусе DIP14. Файл (макрос) этого корпуса DIL-14.lmk находится в папке Dil.

Соответствующие линейные размеры деталей закодированы в названии файла (макроса). Например,  R (RM7,5).LMK  обозначает, что это макрос резистора с расстоянием между выводами приблизительно 7,5 мм, а El-cap (RM5) – это макрос бочкообразного оксидного (электролитического) конденсатора с расстоянием между выводами около 5 мм. Именно эти файлы и файл светодиода диаметром 5 мм (LED_5MM.LMK) нам необходимо найти, выделить и перетянуть на рабочее поле. Макросы транзистора КТ315И и тиристора КУ101Б отсутствуют в штатной библиотеке макросов, но их легко вычертить самостоятельно так, как это описано выше.

При необходимости чертеж любого элемента можно повернуть на угол кратный 90°. Для этого нужно  выделить этот элемент, щелкнув по нему левой кнопкой мыши. Для поворота его на 90° можно воспользоваться одним из трех способов:

  • · щелкнуть левой кнопкой мыши по красной круглой стрелке на Панели стандартных инструментов,
  • · выбрать команду Поворот на 90° в меню Правка платы,
  • · или нажать на клавиатуре комбинацию клавиш Ctrl+R.

(Часть 2)

Read 5133 times Last modified on Среда, 03 сентября 2014 12:10

Все права принадлежат ChipMK.ru. При копировании материала ссылка обязательна. 2011-2017 © ChipMK.ru

ChipMk.ru Яндекс.Метрика
PRCY.ru