Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

P-CAD Методички / Лабораторная работа 5

.pdf
Скачиваний:
34
Добавлен:
17.05.2015
Размер:
577.61 Кб
Скачать

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5

Тема: Создание электрических схем графическим редактором P-CAD Schematic

Цель занятия — изучение методики работы с графическим редактором P-CAD Schematic; приобретение навыков создания и оформления электрических схем.

5.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГРАФИЧЕСКОМ РЕДАКТОРЕ P-CAD SCHEMATIC

Графический редактор P-CAD Schematic предназначен для разработки электрических принципиальных схем с использованием условных графических обозначений элементов. При этом УГО ЭРЭ могут извлекаться из соответствующей библиотеки или создаваться средствами самой программы.

Если не разрабатывается узел печатной платы, то при вычерчивании схем берутся УГО элементов, не связанные с их конструктивной базой. Такая схема может использоваться как иллюстративный материал. При возникновении необходимости разработки ПП ее надо дополнить соответствующей конструкторско-технологической информацией.

При выполнении проекта с разработкой узла ПП схема должна формироваться из библиотечных элементов, которые включают полную информацию о конструктивных особенностях ЭРЭ и их посадочных местах на ПП.

Запуск программы осуществляется через кнопку «Пуск» с последующим выполнением в выпадающем меню команд

«Программы», «P-CAD 2001» и «P-CAD Schematic». В том случае, если на компьютере запущена одна из программ P- CAD 2001, необходимо щелкнуть ЛК по команде Utils (Служебные команды). Откроется выпадающее меню, в

котором несколько пунктов начинаются с аббревиатуры P- CAD. Щелчок мыши по P-CAD Schematic запустит программу. При этом действующая программа не закроется, а только свернется и к ней всегда можно будет вернуться. Экран графического редактора P-CAD Schematic представлен на рис. 5.1.1.

Рисунок 5.1.1

Пиктограммы меню инструментов следующие: Place Part — размещение символа компонента; Place Wire — размещение цепи;

Place Bus — размещение шины; Place Port — размещение порта; Place Pin — размещение вывода; Place Line — размещение линии;

Place Arc — размещение дуги;

Place Polygon — размещение полигона;

Ref Point — размещение точки привязки символа; Text — ввод текста;

Attribute — ввод атрибута;

Field — размещение строки данных;

ЕЕЕ Symbol — размещение символа блока; Manual — редактирование цепи;

Rename Net — переименование цепи; Measure — измерение расстояния;

Record ECOs — начать/закончить запись файла изменений.

5.2. СОЗДАНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ

Сформировать фрагмент схемы электрической принципиальной, представленной на рис. 1.2.

Запустить графический редактор P-CAD Schematic. Настроить конфигурацию графического редактора. Для

этого необходимо:

В меню Options щелкнуть ЛК по строке Configure. Появится диалоговое окно Options Configure. В области Workspace Size «выбрать» формат A3 или через кнопку User в окне Width задать размер 420 мм, а в окне Height — 297 мм. В поле Units установить миллиметры — mm как основную систему единиц (рис. 5.2.1). Нажать кнопку ОК.

Рисунок 5.2.1

В меню Options щелкнуть по строке find, появится диалоговое окно Options Grid. В нем установить новую сетку графического редактора с шагом 1,25 мм. Для этого в области Grid Spacing набрать на клавиатуре 1.25 и нажать кнопку Add (рис. 5.2.2, а). Нажать кнопку ОК.

Рисунок 5.2.2, а

Установку элементов и проведение электрических цепей на одной линии удобно выполнять, пользуясь курсором в форме большого перекрестья. Для этого надо выполнить команды Options/Display ( Установка экрана). В открывшемся одноименном окне перейти на закладку Miscellaneous (Разнообразные) и в поле Cursor Style выбрать Large Cross (рис. 5.2.2, б).

Рисунок 5.2.2, б

Настроить вид основной надписи. Для этого вновь в меню Options щелкнуть ЛК по строке Configure. В появившемся окне Options Configure нажать на панель Edit Title Sheets. Откроется окно настроек основной надписи. В области Title Block нажать кнопку Select. Появится стандартное диалоговое окно Windows для загрузки файла с основной надписью. Открыть папку Titles.

Загрузить файл с именем A3.ttl, нажать кнопку Modify (рис. 5.2.3), а затем Close. Нажать кнопку ОК. эта операция требуется для выполнения чертежа схемы на листе со штампом. Если цель работы – получение печатной платы без оформления документации, то можно пропустить.

Рисунок 5.2.3

Установить элементы. (Взаимное расположение элементов показано на рис. 5.2.9.) Для этого выполнить команды Place/Part (Размещение элементов). Появится одноименное окно Place Part (рис. 5.2.4, а). Нажать панель Library Setup. Откроется окно, в котором представлены загруженные библиотеки (рис. 5.2.4, б). Нажать кнопку Add. В появившемся стандартном окне Windows нужно выбрать файл ЭРЭ.lib и нажать кнопку «Открыть». После этого нажать кнопку ОК в окне Library Setup.

Рисунок 5.2.4, б

а) В диалоговом окне (рис. 5.2.5) выбрать резистор ОМЛТ-0,125 и щелкнуть по кнопке ОК. Нажать на клавишу R, элемент повернется на 90°. После этого курсором указать на рабочем поле место для его размещения — точку с координатами (70,00; 86.25) либо ввести эти координаты с клавиатуры. Для. чего нажать клавишу буквы J, набрать координату X — 70, нажать Таб, затем набрать координату Y

— 86.25 и нажать Enter. Курсор окажется в точке с этими координатами. Щелкнуть ЛК, а затем ПК. Элемент будет установлен на место.

Рисунок 5.2.4, а

установить 1-й вентиль в точку с координатами (154.5; 123.75), щелкнуть ПК. Затем всю эту процедуру повторить при установке 2-го вентиля в точку (204.5; 125). Щелкнуть ПК.

Рисунок 5.2.5

б) Вновь щелкнуть ЛК. В открывшемся окне выбрать

Рисунок 5.2.6, а

элемент ОМЛТ 0,125, щелкнуть по кнопке ОК. Развернуть его

на 90° и поместить на рабочем поле три таких резистора в

 

точках (87.5; 111.25), (97.5; 106,25), (136,25; 117,25). Масштаб

Установить 3-й и 4-й вентили. Снова щелкнуть Л К и в

изображения при этом целесообразно увеличить, нажав

открывшемся окне опять выбрать элемент К511ПУ2, но в

несколько раз на клавишу серый «+».

области Part Mum теперь задать 3 (рис. 5.2.6, б). Для этого

в) Далее таким же способом установить диод КД403 в

щелкнуть ЛК в окне Part Num и ввести 3. Нажать на кнопку

точку (87.5; 92.25)

и транзистор KT3102G в (123.75; 106.25).

ОК и установить на рабочем поле щелчком ЛК 3-й вентиль в

г) Теперь

нужно установить вентили микросхемы

точку (170; 90). Щелкнуть ПК.

К511ПУ2. Вначале установим 1-й вентиль. Для этого необходимо снова щелкнуть ЛК и выбрать элемент К511ПУ2. После этого надо проверить, чтобы в области Part Nurn стояла (рис. 5.2.6, а). Нажать на кнопку ОК, а затем нажатием ЛК

Рисунок 5.2.6, б

Эту процедуру полностью повторить при установке 4-го вентиля в точке с координатами (220; 90).

д) Установить вентили микросхемы 133ЛА6. Для этого щелкнуть ЛК и в открывшемся окне выбрать элемент 133ЛА6. Нажать на кнопку ОК. Аналогичным способом установить два вентиля этой микросхемы в точки с координатами (248.5; 137.5) и (263.5; 90). Щелкнуть ПК.

е) Теперь разместить электрический соединитель. Щелкнуть ЛК и в открывшемся окне выбрать элемент ONKS10. Нажать кнопку ОК. Поскольку соединитель состоит из семи одинаковых элементов, все их разместить вертикально в ряд. Проще эту процедуру выполнить, если вначале укрупнить масштаб (трижды на жать на «+»). Затем установить курсор в 1-ю точку с координатами (295; 135) и щелкнуть ЛК. После этого, последовательно щелкая шесть раз, установить их друг под другом в точки с координатами (295; 130), (295; 125), (295; 120), (295; 115), (295; 110), (295; 105) так, как показано на рис. 5.2.7. Щелкнуть ПК.

Рисунок 5.2.7

После этого выполнить команды Edit/Select и выделить все семь элементов соединителя. Для чего достаточно щелкнуть слева вверху над соединителем ЛК и, не отпуская ее, переместить курсор вправо вниз под соединитель. Отпустить ЛК. Щелкнуть по ним ПК и в открывшемся меню выбрать Properties. В появившемся диалоговом окне в области Visibility двойным щелчком ЛК убрать флажок около RefDes и нажать кнопку ОК.

Выполнить команды Place/Text. Для этого щелкнуть ЛК над изображением верхнего элемента разъема в точке (360; 182,5) и ввести с клавиатуры XS1. Выбрать стиль текста 3.5, установить выравнивание по горизонтали — центр, а по вертикали — низ и щелкнуть по панели Place (рис. 5.2.8).

Рисунок 5.2.8

ж) Установить элемент заземления. Снова выполнить команду Place Part, выбрать элемент GND (земля) и щелчками ЛК около заземленных выводов элементов в точках с координатами (70; 80), (81,25; 80) и (126,25; 80) установить три элемента заземления (рис. 5.2.9).

Рисунок 5.2.9

Провести шину. Для этого выполнить команды Place/Bus (Провести шину). Шину проведем между всеми элементами схемы. Поэтому щелкнуть ЛК в 1-й точке с координатами (65; 85) и, не отпуская ЛК, провести вертикальную линию до изгиба в точку (65; 151,25), отпустить ЛК. Снова нажать ЛК и, удерживая ее, провести горизонтальную линию от точки (65; 151,25) до точки изгиба (137,5; 151,25), отпустить ЛК. Подобным образом провести шину до конца через остальные семь точек с координатами (137,5; 67,5), (183,5; 67,5), (183,5; 151,25), (222,5; 151,25), (222,5; 67,5), (270; 67,5) и (270; 125).

Щелкнуть ПК. В результате появится изображение шины (обычно) синего цвета (рис. 5.2.10).

Рисунок 5.2.10

Провести электрические цепи между выводами элементов, находящихся рядом. Для этого выполнить команды Place/Wire (Разместить проводник). Чтобы соединить выводы элементов, надо щелкнуть ЛК на одном выводе и, не отпуская ЛК, переместить курсор ко второму выводу. После этого отпустить ЛК и нажать ПК.

Для соединения выводов с шиной необходимо выполнить команды Options/Display, где в открывшемся

одноименном окне выбрать вид подключения цепи к шине. Направление изгиба цепи определяется направлением укладки провода в шине. Поэтому в этом окне на закладке Colors в области Bus Connection Mode щелкнуть ЛК по соответствующему излому (рис. 5.2.11). Для подключения вывода к шине необходимо щелкнуть ЛК на выводе (или на линии связи двух выводов) и, не отпуская ЛК, переместить курсор к шине. Отпустить ЛК, щелкнуть ПК. Полученный результат представлен на рис. 5.2.12.

Рисунок 5.2.11

Рисунок 5.2.12

Присвоить имена цепям. Для этого используют специальные порты.

Выполнить команды Place/Port (Установить порт — обозначение цепи). Затем в любом месте схемы щелкнуть ЛК. Откроется диалоговое окно Place Port. В поле Net Name (Имя цепи) набрать А1 (в английской раскладке клавиатуры). Переключатель Pin Count (Количество выводов) установить на One Pin. Длину выводов (Pin Length) сделать большую (Long). Установить ориентацию (Pin Orientation) по вертикали (Vertical). В области Port Shape выбрать прямоугольную форму порта. Нажать кнопку ОК (рис. 5.2.13).

Рисунок 5.2.13

Щелкнуть ЛК и, удерживая ее, поместить порт на цепь, соединяющую R1 с шиной, отпустить ЛК. Снова нажать и удерживать ЛК. Поместить второй порт с именем А1 на линию связи 1-го вывода XS1 с шиной и отпустить ЛК. Щелкнуть ПК. Выполнить команды Place/Port. В поле Net Name набрать А2. Нажать кнопку ОК. Определить второе соединение.

Таким же способом поставить порты на все соединения элементов с шиной.

В заключение поставить порты на заземление и питание. Для этого выполнить команды Place/Port. Щелкнуть ЛК. В открывшемся окне Place Port в поле Net Name выбрать из выпадающего списка +5 V. Переключатель Pin Count установить на One Pin. Pin Length задать Long. Установить Pin Orientation — Horizontal. В области Port Shape выбрать прямоугольную форму порта. Нажать кнопку ОК. Щелкнуть ЛК и, удерживая ее, дважды нажать на клавишу R, а затем подсоединить порт к выводу разъема . Щелкнуть ПК.

Рисунок 5.2.14

Записать в разъеме наименования выводов соединений. Сначала клавишей серый «+» приблизить область

рабочего поля, в которой находится соединитель. Далее выполнить команды Place/Text и щелкнуть ЛК в первой строке соединителя. Откроется диалоговое окно Place Text. В этом окне ввести с клавиатуры имя «Вход». Далее выбрать выравнивание по горизонтали — слева, а по вертикали —

центр. Выбрать шрифт 3.5 и нажать на панель Place. В первой строке таблицы разъема появится имя «Вход».

Затем набрать имя «Выход 1». После этого таким же образом написать «Выход 2», «+5 В», «+15 В» и «GND».

Схема электрическая принципиальная создана. Результат представлен на рис. 5.2.15.

Рисунок 5.2.15

Проверить возможные синтаксические ошибки, допущенные при создании схемы.

Для этого выполнить команды Utils/ERC. Откроется одноименное окно, в котором приводится перечень проверок, выполняемых программой. В зоне Design Rule Checks включить все виды проверок и вывод на экран отчета об ошибках с индикацией ошибок на схеме (рис. 5.2.16). Для этого нажать на панель Severity Levels. Откроется окно Rules Severity Level, в

котором указать степень серьезности ошибок (рис. 5.2.17). Нажать кнопку ОК, а затем еще раз нажать кнопку ОК в окне

Utils/ERC.

Рисунок 5.2.16

Рисунок 5.2.17

После этого программой производится поиск ошибок, результаты которого выводятся в текстовом файле с расширением .ERC. Пример фрагмента такого файла приведен на рис. 5.2.18.

Рисунок 5.2.18

Для выделения на схеме цепи с ошибкой необходимо выполнить команды Edit/Nets. В открывшемся одноименном диалоговом окне выделить цепь с помеченным цветом номером, нажать на панель Select, а затем на панель Close (рис. 5.2.19). В результате на схеме эта цепь будет выделена цветом. Устранить выявленную в цепи ошибку.

Рисунок 5.2.19