DesignSpark PCB

99ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 12/2010 DesignSpark PCB Dodatkowe materiały na CD i  FTP: ftp://ep.com.pl, user: 16195, pass: 4k17u606 Dodatkowe materiały na CD i FTP Plik instalacyjny można pobrać ze strony internetowej http://www. designspark.com/pcb lub skopiować z CD-EP12/2010. Aby aktywować program i mieć dostęp do wszystkich jego funkcji, należy zarejestro- wać się i założyć konto użytkownika. Nie wolno pominąć tego kroku, ponieważ przy pierwszym uruchomieniu pojawi się okienko z pyta- niem o dane wpisane w czasie rejestracji. Dawniej darmowe programy EDA były tworzone przez entuzja- stów lub producentów płytek drukowanych. Zazwyczaj format uży- wanych przez nie plików był niepopularny. Brakowało też funkcji generowania plików w  formacie Gerber. Przez to zaprojektowane płytki nie mogły być przenoszone do innych aplikacji lub wysyłane do innych producentów płytek niż twórców danego oprogramowania. Przykładami takich programów są 1-2-3 lub PCB Express. Współcześnie możemy obserwować jeszcze inny trend. Użytkow- nicy i sympatycy programu Eagle zauważyli, że firma Cadsoft Com- puters będąca jego producentem, stała się własnością znanego dystry- butora komponentów, tj. firmy Farnell. Natomiast w DesignSparku zo- stało umieszczone logo innej firmy dystrybucyjnej ? RS Components. Co to oznacza dla użytkownika? Aplikacje tego typu zwykle są wy- posażone przez firmy dystrybucyjne w mechanizmy łączące poprzez Internet definicje modeli elementów bibliotecznych z bazą fizycznych komponentów oferowanych przez konkretnego dystrybutora lub dys- trybutorów. Jest to funkcja mająca na celu szybkie oszacowanie kosz- tu zakupu podzespołów oraz ich zamówienie. Można powiedzieć, że w ten sposób pozbawiamy się możliwości wyboru najlepszej oferty, ale z drugiej strony nie sposób też nie docenić faktu, że projektowane urządzenie będzie wykonane z elementów dostępnych w handlu i po- chodzących z najnowszej oferty dystrybutora. DesignSpark PCB Dla niewielkich firm oraz osób nieprofesjonalnie zajmujących się elektroniką wydatek kilku tysięcy złotych na zakup oprogramowania wspomagającego projektowanie płytek drukowanych (EDA) jest zbyt duży. Tacy użytkownicy chętnie sięgają po oprogramowanie darmowe, najczęściej umożliwiające jedynie narysowanie schematu, zaprojektowanie dwustronnej płytki drukowanej oraz wygenerowanie plików produkcyjnych. Właśnie zauważyliśmy pojawienie się nowego gracza w  tym segmencie programów. Jest to DesignSpark, który już na pierwszych rzut oka jest interesujący. Rysunek 1. Wygląd okna menedżera aplikacji Rysunek 2. Wygląd okna menedżera bibliotek Rysunek 3. Wygląd okna kreatora komponentów. W pierwszym kroku jest wybierany typ tworzonego modelu komponentu Środowisko pracy DesignSpark to program niezwykle prosty w użyciu, intuicyjny, mający obszerne biblioteki modeli komponentów. Przy tym wszyst- kim pozwala na szybkie i efektywne projektowanie obwodów druko- wanych, a przez to można mieć obawy co do tego, jak długo pozosta- nie bezpłatny... Po uruchomieniu zostanie wyświetlone okno menedżera aplikacji zatytułowane DesignSpark PCB wired by RS. Następnie ukaże się okno menedżera, za pomocą którego można zarządzać projektem i jego do- kumentami oraz zmieniać ustawienia programu. Wygląd okna mene- dżera pokazano na rysunku 1. Z praktyki wiem, że o popularności programu EDA w dużej mie- rze decyduje liczba dostępnych elementów bibliotecznych i łatwość dodawania własnych, jeśli potrzebny model nie jest dostępny wśród gotowych definicji. Dlatego w  pierwszej kolejności zapoznamy się z sercem programu, czyli modułem zarządzania bibliotekami. Powybraniuz menuFilepozycjiLibraries(skrótklawiszowyCtrl+L) zostanie wyświetlone okno menedżera bibliotek (rysunek 2). Już na pierwszy rzut oka można zauważyć dobrze przemyślany sposób sor- towania list nazw bibliotek i typów komponentów. Na ekranie wy- świetlane są alfabetyczne listy producentów i typów komponentów. Dzięki temu można w bardzo krótkim czasie zorientować się, co za- wiera dana biblioteka. Dodatkowo, po wybraniu opcji wyświetlania wszystkich komponentów, uzyskuje się dostęp do wyszukiwarki prze- szukującej dostępne biblioteki. NOTATNIK KONSTRUKTORA 100 ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 12/2010 NOTATNIK KONSTRUKTORA Są to funkcje edycji, takie jak: wstaw kom- ponent, wstaw połączenie, umieść tekst itp. W tym miejscu warto wspomnieć, że po- dobnie jak np. w Eagle, etykiety połączeń za- silania i mas są elementami bibliotecznymi i należy ich szukać w pliku Schema.cml. W dolnej części okna umieszczono pasek statusu, na którym jest wyświetlana aktual- na pozycja kursora i  komunikaty robocze. Po prawej stronie ekranu umieszczono okno umożliwiające inspekcję projektu oraz prze- glądanie bibliotek w trybie on-line. Potrzeb- ne opcje ustawiane są za pomocą zakładek, jak na rysunku 5, na którym zamieszczono widok zakładki Add Component. W edytorze schematu na próżno szukać zaawansowanych funkcji oferowanych przez wyroby komercyjne. Pomimo to praca z edy- torem nie sprawia problemów i można uznać, że jest komfortowa. Edytor wyposażono bo- wiem w  przydatne funkcje, wśród których można wymienić: ? płynne powiększanie/pomniejszanie wi- doku schematu za pomocą rolki myszy, ? możliwość aktualizacji bibliotek bez konieczności ręcznej pod- miany symboli komponentów na arkuszu, ? automatyczną inkrementację oznaczeń symboli komponentów, ? wywoływanie właściwości obiektów podwójnym kliknięciem, ? podręczne menu kontekstowe wywoływane prawym klawiszem myszy i pozwalające na szybką edycję właściwości obiektów, ? funkcję Drag pozwalającą na zmianę położenia symboli kompo- nentów bez konieczności ponownego ich dołączania, ? konfigurowalne raporty BOM (zestawienie części i ich cen). Edycja modelu obwodu drukowanego DesignSpark umożliwia zaprojektowania płytki drukowanej bez schematu elektrycznego lub na jego podstawie. Zwykle staramy się korzystać z drugiej możliwości, ponieważ gwarantuje ona zgodność projektu płytki ze schematem elektrycznym obwodu. Po zakończeniu prac nad schematem elektrycznym należy zaim- portować listę połączeń i padów komponentów do domeny edytora PCB. W tym celu wybieramy z menu Tools funkcję Translate To PCB. Spowoduje to uruchomienie kreatora o nazwie New PCB Wizard. Wy- gląd jego okna roboczego pokazano na rysunku 6. Odpowiadając na kolejno zadawane pytania, wybieramy: ? technologię wykonania płytki, ? liczbę warstw, ? wymiary płytki drukowanej, Program ma obszerną listę bibliotek, które zawierają większość modeli popularnych komponentów. Zapewne ucieszy to wielu projektantów, po- nieważ pozwoli im zaoszczędzić czas. Mimo czasami pojawi się koniecz- ność zdefiniowania własnego, nietypowego modelu komponentu. Edytor komponentów bibliotecznych Autorzy DesignSparka przyjęli podobną koncepcję pracy z biblio- tekami jak twórcy programu Eagle. Dla danego symbolu i obudowy można utworzyć wiele wariantów. Okazuje się jednak, że w przypad- ku DesignSparka ten proces został znacznie uproszczony. Projektanci otrzymują do dyspozycji funkcjonalny kreator Com- ponent Wizard (rysunek  3), który pozwala na utworzenie w  kilku krokach modelu komponentu. Po uruchomieniu kreatora wybiera się typ tworzonego modelu (normalny, tylko na płytce lub tylko na schemacie), wpisuje nazwę, wybiera typ obudowy, oznaczenie, po- daje liczbę wyprowadzeń i elementów w pojedynczej obudowie, wy- biera symbol oraz podaje się funkcje wyprowadzeń, po czym zostaje utworzony model komponentu, gotowy do użycia w projektach. Tak działa kreator po wyborze opcji ?normalny?. Nieco inaczej postępuje się w przypadkach tworzenia symbolu umieszczanego na schemacie lub padu do umieszczenia na płytce. Same edytory modeli komponentów są przejrzyste, niezaśmie- cone niepotrzebnymi opcjami. Ich narzędzia są opisane intuicyjnie i  umieszczono je tam, gdzie być powinny. Przy pierwszym użyciu programu utworzenie kompletnego modelu komponentu (symbol, obudowa i podstawka) zajęło autorowi około 5 minut. Moim zdaniem świadczy to o tym, że aplikacja pod tym względem jest dobrze prze- myślana i zadowoli nawet osoby początkujące. Edycja schematów Najczęściej projekt obwodu drukowanego jest rozpoczynany od narysowania jego schematu elektrycznego. Edytor schematów, w któ- ry wyposażono DesignSparka, zaskakuje prostotą obsługi i przemyśla- nym doborem niezbędnej funkcjonalności. Jako elektronik projektant mam na co dzień styczność z różnymi aplikacjami EDA. Porównanie DesignSparka z innymi programami (w tym z komercyjnymi) wypada bardzo dobrze. Często używane funkcje są rozmieszczone w sposób ułatwiający ich odszukanie, a dzięki temu nie trzeba dużo czasu na zapoznanie się z funkcjami programu. Wygląd okna roboczego edytora schematów pokazano na rysun- ku 4. W jego górnej części jest pasek menu, a poniżej pasek z ikona- mi skrótów do najczęściej używanych funkcji programu. Menedżer DesignSparka umożliwia otwieranie kolejnych arkuszy schematów na zakładkach, co umożliwia wygodne przełączanie się pomiędzy nimi. Jest to bardzo użyteczne zwłaszcza sytuacji, gdy metodą ?kopiuj ? wklej? potrzebujemy pewne fragmenty schematów skopiować z wcze- śniej wykonanych projektów. Po lewej stronie ekranu umieszczono pasek narzędzi najczęściej używanych podczas tworzenia schematu. Rysunek 4. Obszar roboczy edytora schematów. Po prawej stronie jest widoczne okno inspektora projektu, a po lewej pasek najczęściej używanych narzędzi Rysunek 5. Wygląd okna Add Compo- nent. Zademon- strowano podgląd symbolu kompo- nentu wraz z jego podstawką Rysunek 6. Okno kreatora płytki drukowanej na podstawie schematu 101ELEKTRONIKA PRAKTYCZNA 12/2010 DesignSpark PCB ? ustawienia routingu, ? miejsce zapisania pliku projektu. Po zakończeniu pracy kreatora jest wyświetlane okno edytora PCB. Jego wygląd pokazano na rysunku 7. Można zauważyć, że interfejs programu zawiera teraz funkcje cha- rakterystyczne dla domeny PCB, natomiast środowisko projektowe jest podobne do edytora schematu. Ponowne omawianie szczegółów z rozmieszczeniem pasków narzędzi mija się z celem, dlatego też od razu przejdę do omówienia możliwości funkcjonalnych edytora PCB. Edytor PCB programu DesignSpark ma wiele funkcji dobrze zna- nych z aplikacji komercyjnych. Są to: ? płynne powiększanie/pomniejszanie widoku płytki za pomocą rolki myszy, ? możliwość aktualizacji bibliotek w trybie on-line, ? wywoływanie właściwości obiektów podwójnym kliknięciem, ? mechanizmy AutoPlace oraz AutoRoute, ? funkcja Drag pozwalająca na zmianę położenia podstawek kom- ponentów bez utraty połączeń, ? funkcja DRC pozwalająca na kontrolowanie prawidłowości pro- jektu z uwzględnieniem zadanych reguł projektowania, ? konfigurowalne raporty BOM, DRC i inne, ? możliwość rozjaśniania wybranych sieci. Jak na program oferowany za darmo jest to naprawdę wiele. Wy- konując przykładowy model obwodu drukowanego, nie zauważyłem istotnych niedociągnięć mogących mieć wpływ na jakość pracy. Oso- by mające doświadczenia z innymi (komercyjnymi) aplikacjami EDA może irytować fakt występowania pewnych uproszczeń, takich jak brak podglądu poszczególnych warstw on-line. Narzędzia typu AutoPlace oraz AutoRoute działają podobnie jak w innych aplikacjach EDA. Niestety, nie są w stanie zastąpić projek- tanta i raczej należy traktować je jako wspomagające jego pracę. Tworzenie dokumentacji oraz plików produkcyjnych Autorzy aplikacji zaimplementowali wszystkie funkcje niezbędne do profesjonalnego przygotowania dokumentacji przeznaczonej dla firm: producenta płytek drukowanych oraz montażowni. Projektant ma do dyspozycji konfigurowalne raporty i moduł wydruków, dzię- ki czemu może łatwo i szybko wygenerować całą dokumentację pro- jektu. Interesującą funkcją jest możliwość wydruku bezpośrednio do formatu PDF, co ułatwia dokumentowanie i archiwizację projektu. Na rysunku 8 pokazano wygląd okna zawierającego opcje wydruku mo- delu obwodu drukowanego. Rysunek 8. Okno konfigurowania wydruków Rysunek 7. Obszar roboczy edytora płytek drukowanych Program nie ma żadnych ograni- czeń, pozwalając na wygenerowanie plików zarówno dla producenta pły- tek (pliki w formacie Gerber + pliki z danymi odwiertu), jak i dla monta- żowni obwodów (Pick To Place). Podsumowanie Gdy redakcja EP zapropono- wała mi opisanie nowej, darmowej aplikacji EDA, pomyślałem: zno- wu jakiś KiCAD, ewentualnie klon Eagla. Przyznam się, że z  dosyć dużą rezerwą podchodziłem do DesignSparka, jednak wykonując przykładowe projekty, zauważyłem, że mam do czynienia z bardzo do- brze przygotowanym produktem, o wysokich walorach praktycznych. Do programu jest dołączony bardzo dobrze przygotowany tutorial wprowadzający w tajniki jego obsługi. Moim zdaniem jest on opracowany merytorycznie lepiej niż ten dotyczący obsługi Protela99, który mógł być wzorem lata temu. Tutorial jest dostępny dla wszystkich użytkowników po zainstalowaniu aplikacji i wybraniu z menu Help pozycji Tutorials. Tomasz Świontek tomekfx@o2.pl R E K L A M A