- •Глава 4. Техническое проектированиЕ электронных устройств в системе KiCad
- •4.1. Краткая характеристика системы KiCad
- •4.2. Разработка электрической принципиальной схемы в подсистеме eeSchema
- •4.2.1. Вызов подсистемы eeSchema и начальная настройка
- •4.2.2. Основные кнопки панелей инструментов, настройки и быстрого доступа
- •4.2.3. Технология установки радиоэлементов на принципиальной схеме
- •Выбор элемента в библиотеке и размещение его на схеме
- •4.2.4. Прокладывание цепей и их именование
- •4.2.5. Проверка схемы и формирование списка связей
- •4.3. Привязка элементов схемы к посадочным местам
- •4.4. Размещение элементов на печатной плате и трассировка
- •4.4.1. Основные функции подсистемы pcBnew
- •4.4.2. Построение контура печатной платы
- •4.4.3. Размещение посадочных мест элементов на плате
- •4.4.4. Задание диаметра контактных площадок
- •4.4.5. Задание ширины печатных дорожек
- •4.4.6. Изменение типа посадочного места элемента схемы
- •4.4.7. Автоматическая трассировка печатной платы встроенным модулем системы KiCad
- •4.4.8. Автоматическая трассировка печатной платы web-системой FreeRouter
- •4.4.9. Заполнение свободных зон печатной платы
- •4.4.10. Формирование выходных файлов проекта
4.2.4. Прокладывание цепей и их именование
Для соединения выводов установленных элементов следует нажать кнопку в панели инструментов. Курсор принимает вид перекрестия с изображением карандаша. Для соединения двух выводов необходимо последовательно нажимать ЛКМ на контакте одного из соединяемых элементов и во всех точках, где необходимы повороты на 90, вплоть до завершения проводника. Аналогичным образом подключаются выводы к уже существующей цепи (при этом вместо второго вывода выбирается любая удобная точка необходимой цепи, и в месте соединения появляется точка). Рекомендуется продублировать точки соединения двух и более проводников специальным узлом, который вызывается нажатием кнопки (Place a junction).
Для прорисовки шин (компактно объединенных групп проводников) нужно воспользоваться инструментом . Способ прокладки применяется такой же, как для отдельных проводников, однако шина непосредственно к выводам элементов не подсоединяется. Отдельные фрагменты шин можно не соединять на схеме, они считаются единым целым автоматически.
Для соединения отдельных проводников или выводов элементов с шиной нужно воспользоваться инструментом . Он позволяет создать короткие наклонные ответвления от шины, к которым можно подсоединять проводники.
Все проводники схемы, которые содержатся в шинах, нужно именовать. Для формирования названий проводников используется инструмент (Place Net Name). Далее нужно нажать ЛКМ на именуемом проводнике в произвольном месте и в окне Label Properties задать название (Net Name). Как минимум два проводника, входящие в шину, должны иметь одинаковые названия. После двойного щелчка ЛКМ на названии проводника можно его редактировать. Все остальные проводники схемы автоматически именуются редактором EESchema (например N29), но эти названия не отображаются.
Для улучшения понимания схемы можно давать названия и отдельным проводникам, не входящим в шину, особенно проводникам, соединенных с разъемами.
Для обозначения неподключенных выводов элементов обязательно следует воспользоваться инструментом . На схеме такие выводы будут отмечены диагональным крестом.
4.2.5. Проверка схемы и формирование списка связей
Для автоматической проверки всех связей нужно нажать кнопку в панели быстрого доступа. Активируется окно подсистемы проверки EESchema Erc, показанное на рис. 4.4. Для непосредственного выполнения проверки нужно нажать кнопку Test Erc.
Рис. 4.4. Вид окна подсистемы EESchema Erc для проверки схемы
На закладке Erc отображается отчет о результатах проверки – количестве ошибок и предупреждений. Для получения детальной информации нужно включить опцию Write Erc Report, повторить проверку и просмотреть файл <проект>.erc в папке с проектом.
На принципиальной схеме после проверки устанавливаются специальные метки (зеленые стрелки), которые указывают ошибочные точки схемы (неподключенные выводы элементов, отсутствие соединения проводников и др.). Обязательному исправлению подлежать только ошибки (Errors), а предупреждения (Warnings) просто обращают внимание пользователя на возможные неточности или неоднозначные моменты.
Следующим этапом разработки после построения схемы в редакторе является формирование списка связей элементов (NetList) и проверка правильности выполнения схемы (Schematic Electric Rules Check).
Формирование списка связей происходит нажатием кнопки в панели быстрого доступа. Активируется окно мастера создания NetList, показанное на рис. 4.5, которое позволяет формировать список связей для продолжения работы в различных системах проектирования (OrCAD, Spice). В данном случае следует использовать закладку Pcbnew (редактор печатной платы).
Рис. 4.5. Окно мастера формирования списка связей NetList
В курсовом проекте нужно использовать Default format, и для создания списка связей нажать кнопку NetList. Если на схеме имеются неназванные элементы (в идентификаторе остался символ “?”), то список не формируется и выдается сообщение. После устранения замечаний в папке с проектом будет создан текстовый файл <проект>.net, который описывает связи между элементами в разработанной схеме (рис. 4.6)..
# EESchema Netlist Version 1.1 created 24.02.2010 11:49:26
(
( /4B420ED1 $noname ZQ1 11059.2_kHz {Lib=QUARTZ}
( 1 N-000001 )
( 2 N-000027 )
)
( /4B34A82C $noname J6 RS232 {Lib=CON3}
( 1 N-000036 )
( 2 N-000007 )
( 3 GND )
)
Рис. 4.6. Пример первого блока данных в файле <проект>.net
Файл описания связей содержит три блока:
перечень элементов с указанием номеров связей по контактам;
перечень типов посадочных мест, доступных для каждого элемента;
список связей по номерам с указанием выводов элементов, которые они соединяют. Знаки вопроса в первом блоке данных означают, что определенные выводы элементов не подключены (сознательно или по ошибке).
