l09-tds.doc

TEHNICI DE SIMULARE – LUCRĂRI DE LABORATOR

Laboratorul nr. 9

Obiective. În urma efectuării lucrării de laborator se învaţă crearea de simboluri în OrCAD Capture şi de amprente (footprint-uri) în OrCAD Layout:

Crearea unei noi biblioteci de simboluri; Redenumirea bibliotecii create; Adăugarea unui simbol nou bibliotecii create; Editarea simbolului; Definirea unei noi amprente de componentă şi atribuirea de nume; Proiectarea cablajului imprimat.

Tema 1Utilizând OrCAD Capture, să se deseneze circuitul din fig. L9-1, să se creeze simbolurile pentru microcontroller şi afişorul cu cristale lichide, să se realizeze amprenta pentru pushbuton şi să se proiecteze cablajul imprimat.

U 2 LC D

VSS

1

VD

D2

VO

3

RS

4

R/W

5

E6

DB0

7

DB1

8

DB2

9

DB3

10

DB4

11

DB5

12

DB7

14

A15

K16

DB6

13

R 11 k

R 210k

R 35 . 6

P 110k

C 1100n

C 2100n

X1

8MH z

C 322p

C 422p

U 3LM7805C /TO

IN1

O U T3

G N D

2C 5100n

C 6100n

+5VK 3

C O N 2

12

K 2

C O N 3

123

K 1

C O N 3

123

SW 4 SW 1 SW 2 SW 3

+5V

D 1LED

U 1

A Tt in y 2313

PB 0 (A IN 0 )12

PB 1 (A IN 1 )13

PB 214

PB 3 (O C 1 )15

PB 416

PB 5 (MO S I )1 7

P B 6 (M ISO )18

PB 7 (SC K )19

R ESET1

G N D

10

XTA L2

4

XTA L1

5

VC C

20

PD 0 (R XD )2

PD 1 (TXD )3

PD 2 (IN T0 )6

PD 3 (IN T1 )7

PD 4 (T0 )8

PD 5 (T1 )9

PD 6 (IC P )11

Fig. L9-1.Bibliotecile de simboluri ale OrCAD Capture nu conţin simbolurile pentru microcontroller

şi afişajul LCD. Simbolurile se vor crea în lucrarea de laborator.Pentru dioda electroluminescentă – LED (Light Emitting Diode), D1 şi pushbutoane – SW

PUSHBUTTON se va folosi biblioteca Discrete.olb. Se va adăuga proiectului cu Place part --> Add Library (fişierul Discrete.olb este exterior folder-ului pspice).Modul de lucru

of 8


A. Crearea unui nou simbol (part)1. Crearea unei noi biblioteci de simboluri

Se deschide un proiect existent sau se începe unul nou.

Clic pe butonul - Project manager Se adaugă o librărie nouă: File-->New-->Library Fereastra „Project manager” va avea aspectul din fig. L9-2:

Fig. L9-2.2. Redenumirea bibliotecii create

Clic dreapta pe numele bibliotecii (library1.olb), se selectează Save As... şi se redenumeşte biblioteca, de exemplu mylib-1.olb.

Se poate crea un folder pentru bibliotecile proprii.3. Adăugarea unui simbol nou bibliotecii create

Pentru a adăuga un simbol nou bibliotecii create, în fereastra „Project manager” se dă clic dreapta pe numele bibliotecii şi se selectează New Part.

Se deschide fereastra de dialog New Part Properties din fig. L9-3:

Fig. L9-3.

Se creează simbolul pentru microcontroller-ul Attiny2313. La Name se trece Attiny2313. Se pot lăsa valorile implicite propuse de program. Clic pe OK şi se deschide fereastra de lucru pentru crearea de simbol din fig. L9-4. Butoanele de lucru sunt în partea din dreapta ecranului.

4. Editarea simbolului „Click and drag” pentru a mări suprafaţa delimitată cu linie punctată.

of 8


Fig. L9-4.

Se foloseşte Place --> Pin sau butonul pentru a adăuga terminale (pini) simbolului. În fereastra care se deschide (fig. L9-5, a) se completează numele şi numărul pinului în conformitate cu datele de catalog sau cu cele de pe schema originală (fig. L9-5, b).

Desenul care conţine semnificaţia pinilor microcontroller-ului se salvează cu extensia *.bmp şi se plasează în fereastra de lucru a noului simbol (fig. L9-5, b): Place --> Picture.

a) b)Fig. L9-5.

Observaţie: denumirea pinului 4 se obţine completând ca în fig. L9-5, c:

Fig. L9-5, c)

of 8


După completarea tuturor pinilor se alege Place --> Rectangle şi se marchează conturul simbolului, suprapunând dreptunghiul cu linie plină peste conturul trasat cu linie punctată. Rezultă simbolul din fig. L9-6.

Fig. L9-6.

Se salvează simbolul astfel creat şi se închide fereastra de editare. Se repetă paşii pentru crearea unui simbol de afişor LCD, semnificaţia pinilor fiind cea din

fig. L9-7.

Fig. L9-7. Fig. L9-8. Simbolul de display LCD creat poate avea aspectul din fig. L9-8. Se salvează simbolul astfel creat şi se închide fereastra de editare.

B. Crearea unei noi amprente (footprint)5. Definirea amprentei pentru pushbutton

Se folosesc dimensiunile geometrice din foaia de catalog (fig. L9-9, a) pentru un buton Panasonic de tipul EVQ-PAG04M cu acţionare verticală şi fără conexiune de masă (Top-push, without ground terminal). Valorile sunt exprimate în milimetri:

of 8


Fig. L9-9, a.

Conectarea electrică a pinilor se face ca în fig. L9-9, b:

Fig. L9-9, b. Fig. L9-10.

Se deschide utilitarul Layout sau Layout Plus - ; Se selectează Tools --> Library Manager; Se alege Create New Footprint… În fereastra de dialog se aleg numele PB şi unitatea de

măsură – Metric. Options --> System Settings… şi se fac setările din fig. L9-10; În colţul stânga jos al ferestrei de editare a footprint-ului apar coordonatele poziţiei

cursorului pe ecran. Pinul, notat 1, se află în punctul de coordonate (0.000,0.000). Se alege View --> Database Spreadsheets… --> Padstacks şi se fac setările:

o DRLDWG, DRILL: clic dreapta --> Properties… (sau dublu clic pe nume), clic pe

butonul tip radio denumit Round şi se aleg: Pad Width=1, Pad Height=1o TOP, BOTTOM, INNER: clic dreapta --> Properties… (sau dublu clic pe nume),

clic pe butonul tip radio denumit Round şi se aleg: Pad Width=1.5, Pad Height=1.5o PLANE: clic dreapta --> Properties… (sau dublu clic pe nume), clic pe butonul tip

radio denumit Round şi se aleg: Pad Width=2, Pad Height=2o SMTOP, SMBOT: clic dreapta --> Properties… (sau dublu clic pe nume), clic pe

butonul tip radio denumit Round şi se aleg: Pad Width=1.625, Pad Height=1.625 Save As: nume Mylib. Clic pe Create New Library pentru a defini calea fişierului

Mylib.LLB Ştergerea textelor implicite de pe ecran: Tool --> Text --> Select From Spreadsheet. Se

selectează toate textele şi se şterg (Clic + Shift --> Delete)

of 8


Adăugarea de pini: Tool --> Pin --> Select Tool, urmat de Ctrl+C şi se plasează pinul 2 (notat B’ pe fig. L9-9, b), apoi Ctrl+C şi se plasează pinul 3 (notat B pe fig. L9-9, b) iar la final Ctrl+C şi se plasează pinul 4 (notat A pe fig. L9-9, b).

SFAT UTIL: este bine ca pinul 1 (notat A’ pe fig. L9-9, b) să fie plasat totdeauna în punctul de coordonate (0.000,0.000).

Definirea suprafeţei ocupate (a conturului): Tool – Obstacle – New. Clic dreapta în foaia de lucru, se alege Properties… La Obstacle Type se alege Detail; La Width se alege 0.15; La Obstacle Layer se alege SSTOP; Cursorul se transformă într-o cruciuliţă mică. Click în punctul de pornire şi se trage cursorul

până în punctul de oprire. Coordonatele se prezintă în fig. 9-11:

Fig. L9-11.

OBSERVAŢIE: pentru a şterge un contur greşit se alege Edit --> Select Any… sau Ctrl+S, se marchează suprafaţa care cuprinde obiectul care trebuie şters, urmat de Delete.

Se dă clic pe numele footprint-ului şi se salvează (fig. L9-12).

Fig. L9-12.

6. Circuitul folosit la realizarea cablajului are forma din fig. L9-13. În locul afişorului se pune un conector cu 12 pini, CON12.

7. Atribuirea de nume amprentei pentru pushbutton Clic pe numele amprentei create; Se copiază denumirea amprentei (Ctrl+C) şi se adaugă (Ctrl+V) în Property Editor din

Capture CIS.8. Realizarea cablajului imprimat

În fereastra Project Manager din Capture se realizează:

of 8


o Verificarea regulilor electrice - DRC

o Se generează lista de materiale - BOM

o Se realizează lista de conexiuni – Create netlist. Rezultă un fişier cu extensia *.MNL.

În Orcad Layout:

o File --> New sau clic pe iconul .

o se alege modelul de tehnologie _default.tch,o se deschide fişierul NETLIST (*.MNL)o Clic pe Apply ECO.

o Clic pe Accept this ECO

o Tool --> Layer --> Select From Spreadsheet…o În coloana Layer Type se face dublu clic pe Routing de la TOP, INNER1 şi INNER2

şi se bifează Unused Routing;o Se lasă Routing doar pentru BOTTOMo Options --> System Settings… sau Ctrl+G şi în fereastra de dialog se bifează la

Millimeters (mm) urmat de OK.o Tool --> Net --> Select From Spreadsheet;o Se selectează Cancel în fereastra de dialog Net Selection Criteria;

o în coloana se completează, de exemplu cu 0.5, adică 0,5mm,

în trei ferestre: Min Width, Conn Width şi Max Width

R 11k

R 210k

R 35 . 6

P 110k

RS

VD

D

E

C 1100n

C 2100n

X1

8MH z

C 322p

C 422p

VO

U 3LM7805C /TO

IN1

O U T3

G N D

2C 5100n

C 6100n

+5VK 3

C O N 2

12

K 2

C O N 3

123

K 1

C O N 3

123

SW 4 SW 1 SW 2 SW 3

+5V

D 1LED

U 1

A Tt in y 2313

PB 0 (A IN 0 )12

PB 1 (A IN 1 )13

PB 214

PB 3 (O C 1 )15

PB 416

PB 5 (MO S I )1 7

P B 6 (M ISO )18

PB 7 (SC K )19

R ESET1

G N D

10

XTA L2

4

XTA L1

5

VC C

20

PD 0 (R XD )2

PD 1 (TXD )3

PD 2 (IN T0 )6

PD 3 (IN T1 )7

PD 4 (T0 )8

PD 5 (T1 )9

PD 6 (IC P )11

VSS

R/W

K 4C O N 12

1 2 3 4 5 6 7 8 910

11

12

DB4

DB5

DB6

DB7 A

K

of 8


Fig. L9-13.o Se pot alege amprentele din următoarea listă de componente:

Item Quantity Reference Part PCB Footprint______________________________________________________________________________1 4 C1,C2,C5,C6 100n RAD/CK052 2 C3,C4 22p RAD/CK053 1 D1 LED RAD/.150X.100/LS.100/.0314 2 K1,K2 CON3 BLKCON.100/VH/TM1SQ/W.100/35 1 K3 CON2 BLKCON.100/VH/TM1SQ/W.100/26 1 K4 CON12 BLKCON.100/VH/TM1SQ/W.100/127 1 P1 10k VRES108 1 R1 1k AX/RC059 1 R2 10k AX/RC0510 1 R3 5.6 AX/RC0511 4 SW1,SW2,SW3,SW4 SW PUSHBUTTON PUSHBUTTON12 1 U1 ATtiny2313 DIP.100/20/W.300/L.97513 1 U3 LM7805C/TO TO220AB14 1 X1 8MHz RAD/.400X.150/LS.200/.031

IMPORTANTBuna practică inginerească cere ca desenul să fie foarte clar,

să nu existe suprapuneri între înscrisuri şi elementele de circuit.Toate înscrisurile (nume, valori, parametri) se deplasează până când se văd clar

atât componentele cât şi înscrisurile.

Rezolvare Tema 11. Se aduc în documentul Word desenele proprii de forma celor din fig. L9-1 şi L9-13

2. Se aduc în documentul Word simbolurile pentru microcontroller şi afişorul LCD

3. Se aduce în documentul Word amprenta pentru pushbutton

4. Se aduce în documentul Word PCB-ul proiectat

of 8

l09-tds.doc

Documents