Рисуем платы в Sprint-Layout правильно с первых шагов
Ни одного подписанного элемента. Полный ребус, загадка! И, вроде бы, включи «мосх» и набивай элементы, ведь схема под рукой. Но ведь программа создавалась, чтоб облегчить нам жизнь, а не наоборот.
Посему я кратенько, с азов, расскажу, как стоит подходить к разводке платы в Sprint-Layout, чтоб самому потом не гадать, что же я за деталь тут влепил. Давайте сразу будем делать правильно!
В одной небольшой статейке всего не охватишь, пройдусь по некоторым основным моментам.
Не забудьте выбрать подходящую рабочую сетку.
Для небольших проектов с крупными элементами подходит сетка 1,27 мм, для более продвинутых и плотных 0,635 мм и так далее. Размещаться элементы и дорожки будут с привязкой к узлам этой сетки. Можно сделать сетку для советских деталей: 2,5 мм или 1 мм.
Далее нужно выставить нулевую точку, чтоб удобнее было работать с линейкой программы. Если её установить после добавления элементов, сбивается их привязка к сетке.
Обязательно разберитесь с системой слоёв в программе, поймите как всё работает, пользуйтесь фотовидом.
Начинаем добавлять детали на плату. На данном этапе не следует путать местами значения «Тип» и «Номинал», в последствии я расскажу почему.
Вводим значения, регулируем по вкусу размер шрифта, жмем ОК.
Теперь перемещаем обозначение элемента поближе. Если необходимо, можно его повернуть выделив перед этим.
Наша плата уже вполне готова к изготовлению, но зачем нам перегружать раствор лишней медью?
Незачем! Будем минимизировать площадь стравливаемой меди. Для этого выбираем все элементы на плате и жмём внизу окна программы кнопку «Металлизация» и меняем значение на приемлемое, например 0.5 мм.
А если нужен термобарьер для облегчения пайки на больших полигонах? Выбираем рисование дорожек и рисуем термобарьер.
Поставьте галку «Термобарьер» и настройте направление и ширину «мостиков» барьера. Очень удобно тем, что можно настроить сразу много площадок. Работает функция термобарьера только на включенном автоматическом полигоне земли. Поддерживается не всеми версиями Sprint-Layout. Пользуйтесь свежей.
Всё нарисовано, можем полюбоваться результатом нажав кнопку «фотовид».
Нюанс — можно редактировать размер надписей элементов по отдельности, для этого выделяем «жертву» и жмем справа кнопку свойств. Настройки довольно обширны. Однако, лучше устанавливать все надписи в едином стиле.
Наступил черед «косметики». Чтоб все рисунки элементов на плате имели единообразный вид и толщину линий, делаем следующее:
1. выбираем слой с маркировкой элементов;
2. отключаем слой дорожек;
3. выбираем всё (ctrl+A);
4. регулируем толщину линий всех элементов одновременно;
5. снова активируем слой дорожек.
Красота! Кстати, не забудьте настроить цвета слоёв в программе по всему вкусу, кому моя палитра показалась мрачноватой.
Теперь вспомним начало статьи и выясним, почему не стоит вписывать номинал элемента в поле для его типа. Всё просто, оказывается мы при добавлении элементов уже сформировали список элементов!
Осталось только закупиться по списку и получить в итоге красивую плату собственного изготовления. Да и людям такой чертёж не стыдно показать на форуме, и лишних вопросов по плате не будет.
Файлы
А тут русский хэлп по Sprint-Layout и отличная бесплатная книжка нашего камрада Михаила Царёва (Tsoy73):
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.
Всем побольше работающих устройств с красивыми платами и с наступающим НГ!
Спасибо за внимание!
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
🌻 Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress
Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.
🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать
Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.
Коротко о курсе
При разработке или повторении начинающими радиолюбителями различных электронных схем в большинстве случаев возникает необходимость разработать плату к проектируемому устройству для размещения на ней деталей схемы. Для простых схем можно нарисовать от руки при помощи лака или другой нерастворимой в воде краски рисунок будущей платы на фольгированном стеклотекстолите и начать травление. Или же воспользоваться так называемым «сухим» способом изготовления плат – лишнюю фольгу с заготовки удалить резаком по линиям, разделяющим отдельные дорожки печатной платы. И тот, и другой способы полностью решают поставленную задачу, но при возрастании сложности схемы целесообразнее использовать персональный компьютер для трассировки платы по схеме. Тут возникает новая задача – какое программное обеспечение выбрать? Любой «бывалый» радиолюбитель скажет – «Рисуй в Sprint Layout» и будет прав. Для выполнения задач трассировки плат начинающему радиолюбителю в подавляющем большинстве случаев подойдет программа Sprint Layout 6, простая в освоении и использовании. Именно о ней я собираюсь рассказать вам в своем обучающем курсе.
Курс будет состоять из четырех частей. Первая часть подготовительная и в ней я расскажу о программе Sprint Layout 6, ее интерфейсе и настройках, координатах, сетках, линейках и единицах измерения.
Вторая часть курса расскажет вам о графических примитивах, используемых при трассировке и действиях над ними, а также о макросах в Sprint Layout 6. Я научу вас работать с библиотекой посадочных мест, создавать макросы и дам некоторые советы по организации своей библиотеки компонентов. В качестве примера мы выберем простую схему и создадим несколько макросов для элементов, входящих в ее состав.
В третьей части мы приступим непосредственно к трассировке платы по выбранной схеме. В процессе работы изучим основные функции программы по работе с трассировкой платы, по завершению которой выведем рисунок платы на печать для домашнего изготовления и экспортируем в графический формат для публикации. Дополнительно я расскажу о функции перевода любого имеющегося рисунка платы в формат Sprint Layout 6 и о возможностях экспорта списка компонентов в Microsoft Excel.
В завершающей, четвертой части курса мы рассмотрим возможности работы Sprint Layout 6 с многослойными платами. Я расскажу об особенностях трассировки, направленной на дальнейшее фабричное изготовление плат, и покажу как правильно получить набор файлов, необходимых для производства (Gerber-файлы и файл сверловки). Также затронем такие функции импорта Gerber-файлов и экспорта Plot-файла для фрезеровки на станке с ЧПУ.
О Sprint Layout 6
Ярлык программы выглядит следующим образом:
Главное окно программы
После запуска окно программы имеет следующий вид:
Слои платы
В Sprint Layout для проектирования платы имеются семь слоев:
Как я уже отметил, управление этими слоями производится в статус-баре:
Круглыми кнопками выбирается слой для работы, а нажатием на имя слоя над этими кнопками производится включение/отключение видимости выбранного слоя.
Как и во всех «взрослых» программах трассировки при проектировании используется принцип «прозрачной» платы: в процессе трассировки мы как бы смотрим на плату сверху сквозь все слои и видим первым слоем верхнюю маркировку. Нижние же слои (М2 и К2) выглядят зеркально.
Нажатие на вопросительный знак в статус-баре открывает окно информации о слоях, поясняющее назначение слоев и их цвета:
Главное меню
Меню «Файл»
Меню «Редактировать»
Далее следует прояснить принцип управления платами в программе. Каждый документ в Sprint Layout может содержать в себе множество раздельных печатных плат, которые отображаются как закладки в нижней части окна сразу под рабочим полем:
Для управления платами в пределах документа имеется свой пункт меню.
Меню «Проект»
По умолчанию создается двухслойная печатная плата. Галочка «Многослойная» добавляет дополнительно два внутренних слоя В1 и В2.
Меню «Действия»
Следующая группа пунктов меню работает для элементов, выделенных на рабочем поле.
Здесь задается количество элементов и шаг размещения по горизонтали и вертикали.
Также дополнительно задаются координаты размещения начальной точки дуги.
Меню «Дополнительно»
Меню «Опции»
Меню «Информация»
Панель инструментов
Сразу под главным меню находится панель инструментов, содержащая в себе кнопки как дублирующие некоторые функции из главного меню, так и с другими интересными функциями.
Назначение кнопок можно посмотреть во всплывающих подсказках, появляющихся при наведении на них курсора мыши. Опишу только те кнопки, функции которых мы еще не рассматривали.
Поворот
Поворачивает выбранный компонент на определенный угол. Есть четыре предустановленных значения угла, но можно ввести любой другой, выбрав последний пункт в выпадающем меню.
Выравнивание
Выровнять выделенные элементы выбранным способом.
Прозрачность
Включается режим прозрачности и все слои просвечивают друг через друга
Настройки программы
Выбрав пункт «Общие настройки» в меню «Опции» открывается окно глобальных настроек программы. В настройках имеется несколько разделов. Рассмотрим их все по очереди.
Основные установки
Цвета
Директории файлов
Определение директорий на диске для сохранения различных типов файлов, создаваемых программой. Можно выбрать функцию, отключающую эту сортировку.
Библиотеки
В данном разделе настроек указывается путь для библиотеки макросов.
Возврат
Установка максимального числа шагов отмены действий.
Установка начальных параметров встроенного калькулятора для расчета максимального тока в проводниках.
Клавиши
Переопределение горячих клавиш.
Курсор
При рисовании графических элементов на плате курсор принимает форму большого перекрестия и в реальном времени отображает изменение своих координат и, дополнительно, в зависимости от рисуемого графического примитива, длины.
В данном разделе меню производятся настройки его внешнего вида.
Сохранение
Координаты и сетки
На рабочем поле существует точка начала координат (белая окружность с перекрестием), которая служит началом отсчета для линеек, расположенных над рабочим полем и слева от него:
Текущие координаты курсора показаны в виде красных полосок на линейках и в виде числовых значений в нижнем левом углу главного окна программы:
Все ключевые узлы графических элементов по умолчанию привязаны к выбранному шагу сетки. Настройки сетки производятся при помощи кнопки на левой панели:
Производителем заданы некоторые наиболее распространенные шаги сетки как для дюймовых, так и для метрических единиц измерения. Но можно без проблем добавить любой другой шаг, выбрав строчку меню «Пользовательская» и введя необходимую величину.
Также существует девять горячих клавиш, на которые можно назначить часто используемые шаги сетки. Их настройка вызывается выбором пункта «Горячие клавиши» в меню сеток:
Переопределения значения горячей клавиши производится нажатием на кнопку «Другая».
В прошлой части курса мы познакомились с функциями рисования элементов печатной платы и макросами. Выбрали схему для трассировки и создали для нее набор макросов. В видеоролике я хочу показать пример трассировки, попутно объясняя возможности Sprint Layout 6.
Компоненты. Pick+Place файл
При перемещении макроса из библиотеки на плату автоматически создается такой объект как компонент и появляется окно редактирования его свойств:
Задаются позиционное обозначение и номинал, для которых дополнительно настраивается видимость, слой размещения, а также размер и стиль текста. Для ввода дополнительной информации доступно поле «Комментарий». Если компонент создавать не нужно (например, вы устанавливаете на плату какой-то спецзнак и т.п.), то нужно нажать на кнопку «Редактировать», отменив тем самым создание компонента.
Внизу окна расположена кнопка «Pick + Place данные», позволяющая ввести данные, необходимые для автоматизированного размещения SMD-компонентов:
Вращение определяет угол, который использует установочная машина, при установке компонента на плату. Угол вращения, равный нулю, говорит о том, что компонент располагается вертикально и его первый вывод или положительный вывод находятся сверху.
Если компонент находится в не нулевой ориентации, то угол поворота зависит от того, на какую сторону платы устанавливается компонент. Компоненты на верхней стороне будут вращаться против часовой стрелки, а компоненты на нижней стороне будут вращаться по часовой стрелке. В любом случае, если начальная ориентация компонента установлено правильно, то при последующих поворотах компонента на плате Sprint-Layout будет автоматически выставлять значения угла поворота.
Центр определяет положение, которое используется установочной машиной, когда она помещает компонент на плату. Как правило, центр располагается точно в середине компонента,
Можно задать следующие параметры для определения центра:
Список всех компонентов на плате можно увидеть на панели «Лист компонентов»:
Кнопка экспорт позволяет сохранить данный список в текстовый документ (так называемый Pick+Place-файл, необходимый для автоматического размещения компонентов). Открывается окно следующего вида:
При нажатии на кнопку «Экспортировать» файл сохраняется в следующем виде:
Размещение макросов на плате в виде компонентов дает еще одно удобство. Позиционное обозначение или номинал компонента (если они были выбраны видимыми) без проблем выделяются отдельно от своего посадочного места простым щелчком мыши и при перемещении видно, к какому компоненту они принадлежат (обратите внимание на белую линию связи атрибута и компонента на рисунке ниже):
Функции «Автозахват» и «Эластик»
Автозахват
Кнопка включения находится в статус-баре:
Эта функция значительно облегчает точное подключение дорожки к центру контакта или узлу какого-либо элемента. Стоит только подвести курсор во время прокладки трассы к выбранному контакту, и курсор автоматически будет притянут к ее центру, гарантируя точное соединение. Эта функция особенно полезна, если контакт находится вне активной сетки.
Когда происходит фиксация, курсор выделяется красным цветом:
В выключенном состоянии кнопка имеет вид:
Эластик
Функция, обеспечивающая сохранение связи дорожки и контакта при перемещении последнего. То есть соединения не разрываются, а эластично тянутся вслед за перемещаемым элементом. Как правило, эти соединения после каждого перемещения надо редактировать.
Включается данная функция также в статус-баре и имеет два режима работы, которые различаются размерами областей привязки:
В выключенном состоянии кнопка имеет вид:
Примеры работы с данными функциями можно увидеть в видеоролике к данной статье.
Автополигон и термобарьеры
Активируется кнопкой в статус-баре:
Пример до и после заливки.
Можно настроить расстояние между автополигоном и существующими элементами на плате. Для этого следует выделить элемент на плате и задать размер отступа в статус-баре:
Две кнопки под полем значения отступа позволяют создать прямоугольный вырез (левая кнопка) или вырез произвольной формы (правая кнопка) на плате.
Если необходимо подключить один из контактов к автополигону, то можно поступить тремя способами:
В параметрах любого контакта (или группы контактов) имеется пункт, включающий термобарьер.
Параметр «Ширина» настраивает ширину соединительных лучей, а колесо с белыми и черными квадратиками отвечает за включение лучей того или иного направления. На рисунке активны вертикальные и горизонтальные лучи.
Если же отверстие с металлизацией, то параметры термобарьера можно настроить индивидуально на каждом из слоев (конечно же только на тех слоях, где есть заливка), изменяя активный слой.
Селектор
. и содержит три выпадающих списка, при помощи которых производится сортировка элементов:
Отсортированные элементы, будут перечислены в виде списка ниже этих кнопок, а также выделены на рабочем поле.
Например, на рисунке выше выбраны все контактные площадки на всех слоях с сортировкой по диаметру отверстий. В списке раскрыта группа отверстий с диаметром 0,7 мм, внутри которой перечислены все отверстия, удовлетворяющие условиям поиска. Все они автоматически выделяются на рабочем поле и, открыв панель свойств, можно редактировать как всю группу элементов, так и каждое отверстие избирательно.
Каждый раз, когда происходит изменение условий отбора элементов, Sprint-Layout меняет масштаб отображения платы, показывая все выбранные на данный момент элементы. Ползунком «Авто-масштаб» можно изменять величину масштабирования.
Проверка на нарушения правил проектирования (DRC-контроль)
В Sprint Layout установка правил проектирования и проверка платы на соответствие этим правилам производится на панели «DRC», которая вызывается щелчком мыши по соответствующему значку на панели инструментов:
В этом окне следует задать требуемые контролируемые параметры:
После установки всех параметров можно запустить проверку всей платы (кнопка «Контроль платы») или только видимой на экране части платы (кнопка «Выделенное»).
Все обнаруженные ошибки будут выведены в списке внизу панели DRC и дополнительно отобразятся на плате в виде белых заштрихованных участков (см. рисунок выше). Каждая строка показывает соответствующий слой и обнаруженную ошибку. Каждую ошибку можно просмотреть отдельно, щелкнув левой кнопкой мыши по соответствующей строке в списке. Нажав на клавишу «Выбрать всё», на плате вновь отобразятся все ошибки.
Вывод платы на печать для домашнего изготовления
Готовый рисунок печатной платы можно вывести на печать для последующего изготовления, например, ЛУТом или с использованием фоторезиста. Для этого следует выбрать пункт меню Файл-Печать (Ctrl+P). Откроется окно настроек печати:
Слева расположена панель с настройками отображения платы.
Вверху окна расположены еще семь (кнопка «Отмена» не уместилась) кнопок:
Лазерно-утюжная технология (ЛУТ)
Для изготовления платы при помощи ЛУТа необходимо включить для отображения слои М2 и О и включить опцию «Все черным». Если в процессе трассировки контур платы не создавался, то можно также включить опцию «Контур». Масштаб 1:1. Далее по желанию можно переместить рисунок в необходимое место листа и указать количество печатаемых копий и нажать кнопку «Печать». Получаем лист бумаги с рисунком, готовым для дальнейшего перевода на текстолит.
Если плата двухсторонняя, то после нижнего слоя необходимо вывести верхний. Для этого нужно включить слои М1 и О, включить опцию «Все черным» и опцию «Зеркально все слои». Дальнейшие действия аналогичны вышеописанным.
А можно напечатать сразу оба слоя, включив слои М1, М2 и О и расположить слои рядом, воспользовавшись одной из кнопок:
Также нужно включить опции «М2, К2, В2 Зеркально», «Зеркально все слои» и «Все черным».
Многие радиолюбители делают маркировку на своих платах также при помощи ЛУТ:
Печать маркировки выполняется аналогично печати слоев меди с той лишь разницей, что вместо слоев меди печатаются слои К2 и К1 соответственно.
Фоторезистивная технология
При использовании фоторезистивной технологии плата покрывается фоторезистом и при помощи прозрачной пленки с рисунком путем засвечивания нанесенного фоторезиста производится перенос рисунка трассировки на плату. И, как известно, фоторезист бывает позитивный и негативный.
А для негативного фоторезиста при печати обоих слоев меди еще должна быть включена опция «Негатив».
Экспорт платы в графические форматы
При выборе векторного формата EMF предлагается выбрать место для сохранения результирующего файла. Такой формат удобно использовать при создании статей, например, в формате pdf. Полученный emf-файл без проблем вставляется в текстовый редактор Microsoft Word.
При выборе растровых форматов открывается дополнительное меню с настройками качества изображения, идентичными для всех трех типов:
Экспорт списка компонентов в Microsoft Excel
Создаем пустую таблицу:
Выбираем созданный ранее pick+place-файл. Открывается мастер импорта. Тут нужно обязательно указать, что данные с разделителем и с какой строки начать импорт текста. На предварительном просмотре можно видеть, что корректные данные начинаются с седьмой строки. Жмем «Далее»:
На следующем шаге нужно указать какой символ является разделителем. В нашем случае это знак табуляции:
На последнем шаге при желании можно задать формат данных для столбцов. Советую оставить для всех столбцов «общий»:
После нажатия на кнопку «Готово» появляется окно, в котором нужно указать с какой ячейки начать вставку данных:
И, после нажатия на кнопку «ОК», данные будут вставлены в таблицу:
Далее уже можно настроить формат и внешний вид ячеек и оперировать полученными данными по своим предпочтениям.
Перевод рисунка платы в формат *.lay6
В Sprint Layout существует еще одна интересная и полезная функция, позволяющая в качестве фона рабочего поля установить рисунок. Это можно использовать для отрисовки платы по готовому рисунку из журнала или интернета.
Н ажмите на соответствующую кнопку на панели инструментов:
Откроется меню загрузки и настройки рисунка:
Растровое изображение, должно быть в виде графического файла (BMP или JPG). Поддерживаемое разрешение 20-2400 dpi.
Описанное диалоговое окно можно вызвать в любое время.
Когда фоновый рисунок загружен и виден на рабочем поле, в статус-баре отображаются две дополнительные кнопки.
При нажатии на кнопку «Эксклюзив» скрываются все прочие элементы проекта и загруженное фоновое изображение становится приоритетным для просмотра. Кнопкой «Скрыть» временно (пока кнопка нажата) скрывается фоновое изображение.
