Baixe utilização do eagle e outras Notas de estudo em PDF para Processamento de Dados, somente na Docsity! Utilização prática do programa EAGLE 4.14 Agosto/2005 Lucínio Preza de Araújo lucinio@yahoo.com http://www.prof2000.pt/users/lpa INDICE Introdução Pág.2 Instalar o programa Pág.3 Executar o programa Pág.6 Barra de ferramentas e bibliotecas Pág.9 Adicionar componentes à área de trabalho Pág.11 Inserir os componentes Pág.13 Ligar os componentes Pág.16 Criar o layout Pág.17 Furos de fixação Pág.22 Impressão Pág.24 Anexo 1 – Library Pág.26 Anexo 2 – Layers Pág.30 Anexo 3 – Criar bibliotecas de componentes Pág.32 Anexo 4 – Design Rule Check (DRC) Pág.41 Anexo 5 – Personalizar o dimensionamento das pistas Pág. 45 Anexo 6 – Inserir uma frame no esquemático Pág.46 Anexo 7 – Obter uma listagem dos componentes Pág.47 Anexo 8 – Exportar o esquema ou a board para o formato bmp Pág.49 Utilização prática do programa Eagle Página 2 destacamos a directoria “Projects”, onde originalmente são armazenados os projectos em elaboração ou já concluídos. Como vamos realizar a aprendizagem através de um exemplo prático, devemos criar inicialmente um novo projecto para guardarmos os nossos trabalhos. Para esse efeito siga a seguinte sequência de comandos: (File> New> Project). Vamos acrescentar um novo projecto ao qual vamos atribuir o nome “Dimmer”. Observe que à direita do nome, surge a frase “Empty Project”, indicando que ainda não tem nenhum conteúdo, ou seja, apenas a pasta foi criada. Devemos então criar um novo esquema eléctrico (New Schematic), pressionando com o botão direito do rato sobre a pasta Dimmer, seguindo a sequência mostrada na figura a seguir. Surge então a janela com os comandos e funções específicas para o desenho do esquema eléctrico. Barra de acção 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1 - Abrir um documento. 2 - Gravar um documento. 3 - Imprimir um documento. 4 - Exportar um ficheiro para o formato de industrialização (CAM – Computer Aided Manufacturing). 5 - Passar do esquemático para a placa e vice-versa. 6 - Número de folhas. 7 - Utilizar a biblioteca. 8 - Executar um ficheiro script (*.scr). 9 - Correr um programa de linguagem de utilizador (*.ulp). Utilização prática do programa Eagle Página 5 10 - Ajustar o desenho à janela. 11 - Ampliar o desenho. 12 - Reduzir o desenho. 13 - Redesenhar/limpar o desenho. 14 - Ampliar uma área seleccionada do desenho. 15 - Anular a última alteração. 16 - Refazer a alteração anterior. 17 - Cancelar comando. 18 - Executar comando. 19 - Ajuda do programa. Barra de Ferramentas e Bibliotecas INFO: Mostra as propriedades dos objectos seleccionados. SHOW: Mostra, na barra de status, os nomes e outros detalhes do objecto seleccionado. DISPLAY: Permite mostrar ou esconder as camadas (layers) que pretendemos que apareçam ou não no desenho ou impressão. MARK: Permite seleccionar a origem das coordenadas para a apresentação da posição relativa indicada na parte superior esquerda da janela (display de coordenadas). MOVE: Permite mover um objecto seleccionado. COPY: Permite copiar um objecto. MIRROR: Gera uma imagem invertida dos objectos e grupos relativamente ao eixo dos Y. ROTATE: Permite rodar um objecto. GROUP: Activando esta função pode-se seleccionar um conjunto de objectos. CHANGE: Permite alterar as propriedades dos objectos. CUT e PASTE: Com CUT pode-se guardar na memória um componente ou grupo e PASTE permite recuperá-lo e colocá-lo na área de trabalho DELETE: Permite apagar um objecto seleccionado. ADD: Com esta função podem-se inserir no esquema os componentes que estão disponíveis nas bibliotecas. NAME: Permite modificar o nome que o programa deu aos componentes e condutores utilizados. VALUE: Permite definir ou modificar o valor de um objecto. SMASH: Permite separar o nome do objecto do seu valor. Utilização prática do programa Eagle Página 6 PINSWAP: Permite trocar pinos equivalentes. GATESWAP: Permite trocar gates equivalentes. SPLIT: Permite curvar uma linha já desenhado. INVOKE: Pode ser utilizado para permitir a ligação do componente activo a uma fonte de tensão diferente de VCC e GND. WIRE: Permite desenhar linhas/condutores. TEXT: Permite acrescentar etiquetas de texto a um elemento ou desenho. CIRCLE: Permite desenhar círculos. ARC: Permite desenhar arcos. RECTANGLE: Permite desenhar rectângulos. POLYGON: Permite desenhar um polígono. BUS: Permite desenhar barramentos de condutores paralelos. NET: Permite fazer ligações eléctricas ao bus e definir o dimensionamento das pistas. JUNCTION: Serve para inserir um nó (numa derivação) ou para definir os terminais dos componentes. LABEL: Permite colocar uma etiqueta com o nome dado a uma linha simples ou barramento. ERC: (Electrical Rule Check) Esta é uma ferramenta que realiza uma verificação eléctrica do circuito, detectando erros nos esquemas eléctricos. Se necessitar de ajuda suplementar sobre alguma ferramenta, clique no seu ícone e seguidamente no ícone de Help ou escreva na linha de comando a palavra Help seguida do nome da ferramenta. Os esquemas eléctricos devem ser sempre desenhados com a grelha de 0,1 polegada (2,54 mm), porque as bibliotecas estão definidas para este valor. Os símbolos deverão ser colocados nesta grelha ou num múltiplo da mesma, uma vez que em caso contrário é possível que as pistas não possam ser ligadas aos pinos (terminais). Vamos iniciar o desenho do esquema eléctrico partindo da selecção e posicionamento dos componentes. Os componentes electrónicos disponíveis estão agrupados por similaridade e/ou fabricante e organizados por ordem alfabética, em arquivos independentes denominados bibliotecas (ver anexo 1). Se seleccionarmos o menu Library e a opção Use podemos verificar que o Eagle já carregou todas as bibliotecas disponíveis. Além disso, uma vez localizado, devemos decidir sobre qual entre as variações apresentadas é o mais adequado, para tal devemos utilizar as Utilização prática do programa Eagle Página 7 Ainda necessitamos de colocar as ilhas para a soldagem dos fios do potenciómetro, alimentação da rede e receptor. Feche a biblioteca “triac”, abra a biblioteca “wirepad” e escolha a ilha desejada conforme o seu diâmetro externo e o diâmetro do furo de solda. Neste exemplo utilizaremos a ilha de 2,54/1,0. Pressione a tecla ESC para finalizar a colocação das ilhas e feche a biblioteca “wirepad”. Um exemplo: Dimmer light – Ligar os componentes Seleccione primeiro o comando “Wire” (ver o anexo 5) na barra de ferramentas e conforme o nosso esquema inicial comece a interligar os componentes. Com um clique do rato num dos terminais inicia-se a linha e com dois cliques no outro terminal (ou Esc) conclui-se a ligação. Observe que ao seleccionar o comando “Wire” surgem algumas opções de configuração na parte superior da janela do Eagle. Com estas opções podemos ajustar os parâmetros das linhas que iremos desenhar. Podemos alterar os “formatos” das linhas (ângulo recto, 45 graus, curvas e espessura da linha). Continue a desenhar as linhas de interligação entre os componentes até completar o circuito. Finalize-o colocando os nós eléctricos utilizando o comando “Junction”. Para terminar, faça a verificação do esquema utilizando o comando “Erc” e corrija os eventuais erros apontados. Certifique-se de ter gravado o esquema com o nome Dimmer e vamos passar para a criação da PCI. Um exemplo: Dimmer light – Criar o layout Utilize os comandos “File”>> “Switch to board” ou clique no ícone Responda afirmativamente à pergunta se quer criar uma nova PCI. Observe que automaticamente será criada uma nova janela apresentando à esquerda os componentes utilizados no esquema eléctrico, com interligações cruzadas, posicionados ao lado de uma área rectangular (PCI). A partir deste rascunho inicial iremos posicionar adequadamente estes componentes na placa para gerarmos o layout final da PCI. Grave o ficheiro desta placa (“File”>> “Save”). Utilização prática do programa Eagle Página 10 Antes de se iniciar a criação da PCI, observe que algumas novas funções (sublinhadas a vermelho) foram acrescentadas na barra de ferramentas. REPLACE: Permite trocar o encapsulamento a um componente, por outro da mesma livraria SPLIT: Permite quebrar uma pista. OPTIMIZE: Unir segmentos de fio. ROUTE: Permite criar manualmente uma pista a partir de uma ligação já estabelecida RIPUP: Permite converter uma pista numa ligação não “routeada”. VIA: Permite desenhar os furos quando é necessário passar uma pista de uma camada para outra. SIGNAL: Permite gerar ligações entre ilhas de componentes (pads). Estas ligações devem ser logo “routeadas” manualmente (ROUTE) ou de forma automática (AUTO). HOLE: Permite desenhar a marcação dos furos para a fixação da placa. RATSNEST: Calcula a mínima distância entre os pontos de ligação eléctrica. AUTO: Permite efectuar a traçagem das pistas automaticamente. DRC (Design Rule Check): Faz a verificação das regras de desenho. (Ver anexo 4) ERRORS: Apresenta os erros encontrados pela análise das regras de desenho (DRC) - (Ver anexo 4) Semelhante ao que se fez no esquema eléctrico, também aqui é conveniente termos um rascunho da distribuição desejada, principalmente em função das dimensões mecânicas gerais da placa (tamanho da caixa, pontos de fixação, dissipação térmica, etc.). A seguir deveremos mover os componentes para dentro da área da placa, para isso use o comando Move da barra de ferramentas Posicione os componentes conforme a sua preferência e conveniência com o projecto. Durante a movimentação do componente pode girá-lo utilizando o botão direito do rato, de modo a encontrar uma posição mais favorável à passagem das pistas. NOTA: Quando se inicia o desenho do circuito impresso a partir do esquema, o programa não permite a inclusão de novos componentes nem de ligações eléctricas que não figurem no esquemático, para desta forma se manter a consistência entre eles. Clicando no seguinte ícone poderá, se necessário, aceder ao esquemático correspondente. Uma primeira apresentação seria a seguinte (pode tentar outras possibilidades). Observe que o triac foi posicionado com sua face metálica “para fora” da PCI, em função da possível montagem de um dissipador de calor. Utilização prática do programa Eagle Página 11 Após mover os componentes, execute o comando “Ratsnest” para organizar as pistas de referência. Verifique o layout quanto à necessidade de mais ajustes, tais como rodar ou mover algum componente para facilitar a passagem das pistas. Verifique a existência de erros que possam comprometer a PCI utilizando os comandos Tools>> ”ERC” e “Errors”, ou clique nos ícones. Se não houver nenhuma indicação de erro vamos gerar as pistas automaticamente, indo a “Tools”>> “Auto” 3 ou clique no ícone Na janela de configuração apresentada (Autorouter setup), na opção General mude a opção disponível em “Preferred Directions” no item “16 Bottom” para N/A (não aplicável) e pressione o botão OK. Top: 0 0 1 FLado de cima da placa (lado dos compo nentes). Bottom: Lado de baixo da placa (lado da solda) Conforme a disposição dos componentes adoptada, as pistas serão geradas automaticamente, resultando num layout preliminar. Este layout pode ser 0 0 1 Falterado, de modo a se organi zarem as pistas da forma mais adequada, mudar os “ângulos” utilizados, etc. Para desfazer o roteamento sem perder o posicionamento utilize o menu Edit e o comando Ripup ou o ícone (Ripup) da barra de ferramentas (ver figura) e clique sobre os segmentos das pistas que pretende alterar. Como resultado teremos estas pistas ainda não “roteadas”, ou seja, agora podemos utilizar o comando “Move” e deslocar o que for necessário. Vá a “Tools”>> “Auto” e refaça as pistas novamente. O resultado destas alterações pode ser visto na imagem seguinte. Nota: Todas as alterações feitas no esquema serão aplicadas automaticamente na placa. No caso da inclusão de novos componentes no esquema serão estes colocados fora da área da placa para serem posteriormente posicionados por nós no seu interior. Utilização prática do programa Eagle Página 12 3 Se pretender traçar as pistas manualmente, clique no ícone “Route”, que se encontra na barra de ferramentas, e clique com o rato numa extremidade de um componente e deslize o rato segundo o traçado que pretende até ao próximo terminal, onde voltamos a clicar. Repita as operações para o restante traçado. 19INCH Eurocards with VG connectors 40XX CMOS 40xx-Series CMOS Logic, 40XXSMD Same as above, but with SMD packages 41XX1 CMOS 41xx-Series CMOS Logic, 41XXSMD Same as above, but with SMD packages 45XX4 CMOS 45xx-Series CMOS Logic, 45XXSMD Same as above, but with SMD packages 74XX11 TTL 74xx-Series TTL Logic, 74XXSMD Same as above, but with SMD packages 751XX3 TTL 75xx-Series TTL Logic, 751XXSMD Same as above, but with SMD packages ACL8 Texas Inst. ACL Logic, BATTERY Lithium batteries, NC accumulators BURR53 Burr-Brown components BUSBAR Schroff bus bars BUZZER Buzzers, SMD CAP Capacitors CAP-FE Interference suppression capacitors CAP-TANT Tantal capacitors CAP-WI Capacitors from WIMA CON-DIL DIL connectors for ribbon cables CON-LSTA Pinhead connectors, female CON-LSTB Pinhead connectors, male CON-ML ML connectors CON-MSF MSF connectors, grid 2.5mm CON-MT MT connectors from AMP CON-MT6 MT6 crimp connectors from AMP CON-RIB Ribbon cables 2.8 / 4.8 / 6.3mm CON-VG VG connectors from HARTING CONNSIMM SIMM connectors from AMP CONQUICK Quick connectors from AMP DC-DC DC-DC converters DEMO Demo library DIL DIL packages, Octagon 63 Mil/drill 32 Mil DIL-E DIL packages, YLongOct Utilização prática do programa Eagle Página 15 DILSWTSCH DIL switches, encoder switches DIODE Diodes DISCRETE Discrete components (R,C...) DISP-HP Display components from HP DISP-LCD LCD’s from DATA MODUL DRAM DRAM’s from Motorola ECL ECL components from Texas Instr. and Motorola EXAR Exar components FET FET’s FIB-HP Fiber optic components, HP FIB-SI Fiber optic components, Siemens FIFO FIFO components FRAMES Drawing frames for schematics FUJITSU Fujitsu FUSE Fuses HARRIS Microprocessor products from Harris HEATSINK Heatsinks HIRSCHM Hirschmann diodes; LS, Scart connectors etc. HOLES Assembly holes IC DIL packages, Octagon 55 Mil IDTCMOS IDT products IND -A69 Inductors, Trafo ETD29 IND-B39 Ferrite cores, Siemens INTEL Microprocessor products from Intel INTELPLD PLD’s from Intel JUMPER Bridges for single layer boards, SMD sold. JUMPS Jumpers and jumper connectors KEY Keys from RAFI and ITT KEYOMRON OMRON keys LED LED’s LINEAR Analog components M68000 68000 family components MARKS Crop marks, reference marks MAXIM MAXIM components MEMHITCH Hitachi memory components Utilização prática do programa Eagle Página 16 MEMNEC NEC memory components MEMORY Generic memory components MOTOROLA Motorola microprocessor products NPN NPN transistors OPTO-TRA Opto transistors from Siemens OPTOCPL Opto couplers PAL Monolithic Memories PHO500 PHOENIX clamp connectors PHO508A PHOENIX clamp connectors PHO508B PHOENIX clamp connectors PHO508C PHOENIX clamp connectors PHO508D PHOENIX clamp connectors PHO508E PHOENIX clamp connectors PIC Microchip PIC controllers PINH-H Pinhead connectors with lever, horizontal PINH-V Pinhead connectors with lever, vertical PINHEAD Pinhead connectors PLCCPACK PLCC packages PNP PNP transistors POLCAP Polarized capacitors PTC-NTC PTC’s and NTC’s PTR500 PTR clamp connectors QUARTZ Quartzes, generators, SMD R Resistors R-DIL Resistor networks, DIL R-PWR Power resistors R-SIL Resistor networks, SIL RECTIF Rectifier bridges RELAIS Relays RIBCON PC board connectors RIBCON4 4-row pc board connectors SIEMENS Siemens components SMD SMD packages SMD-IC SMD packages SMD-SPC SMD packages Utilização prática do programa Eagle Página 17 Schematic 91 Nets - Nets 92 Busses - Buses 93 Pins - Connection points for component symbols with additional information 94 Symbols - Shapes of component symbols 95 Names - Names of component symbols 96 Values - Values/component types ANEXO 3 – Criar bibliotecas de componentes Para criar uma nova biblioteca de componentes deve-se seleccionar no painel de controlo inicial do programa o menu File >> New >> Library. Surgirá a seguinte janela: Existem três elementos básicos que devem ser considerados quando se cria um novo componente dentro de uma biblioteca: O símbolo (SYMBOL), o encapsulamento (PACKAGE) e o componente (DEVICE – que é o componente real, consistindo no símbolo e encapsulamento). Para criar um novo componente, em 1º lugar cria-se o símbolo, em 2º lugar o encapsulamento e em 3º lugar o componente. Vamos exemplificar. Na janela anterior seleccione o menu Library e a opção Description . Surgirá a seguinte janela: Escreva na parte inferior dessa janela a designação dos componentes que irão constituir essa biblioteca, como indicado na figura ao lado. É essa descrição que irá surgir quando o utilizador seleccionar a biblioteca através do comando Add. Para criar um novo símbolo na biblioteca seleccione no menu Library a opção Symbol ou clique sobre o ícone Surgirá a seguinte janela onde deverá escrito o nome do símbolo que vai ser criado. Utilização prática do programa Eagle Página 20 Clicando no botão OK surgirá uma nova janela para se efectuar o desenho do símbolo, usando-se para esse efeito a barra de ferramentas existente no lado esquerdo. Se a grelha estiver activa (menu View, opção Grid) fica mais facilitado o desenho do símbolo. Depois de ser desenhado o símbolo devem-se criar os terminais de ligação. Para desenhar os pinos de ligação pode-se utilizar o menu Draw e a opção Pin ou o ícone Pin da barra de ferramentas. Neste desenho tem que ser incluído ainda o rótulo >NAME e o rótulo >VALUE Para inserir o rótulo >NAME: 1. Utiliza-se o menu Draw e a opção Text. 2. Na janela que surge digita-se o texto >NAME. 3. Selecciona-se a Layer 95 Names. 4. Clicar no local onde se pretende colocar o rótulo. Para inserir o rótulo >VALUE: 5. Utiliza-se o menu Draw e a opção Text. 6. Na janela que surge digita-se o texto >VALUE. 7. Selecciona-se a Layer 96 Values. 8. Clicar no local onde se pretende colocar o rótulo. Com o símbolo pronto podemos iniciar o desenho do encapsulamento, utilizando para esse efeito o menu Library e a opção Package ou usando o ícone Irá surgir uma janela onde se deverá escrever o nome do encapsulamento a ser criado, como se mostra na figura ao lado. Utilização prática do programa Eagle Página 21 Na janela que surge desenha-se o encapsulamento utilizando para esse efeito a barra de ferramentas. Para desenhar os terminais de ligação utiliza- se o menu Draw e a opção Pad ou o ícone Pad da barra de ferramentas. Como no símbolo, no desenho do encapsulamento também devem ser inseridos os rótulos>NAME e >VALUE. Para inserir o rótulo >NAME: 1. Utiliza-se o menu Draw e a opção Text. 2. Na janela que surge digita-se o texto >NAME. 3. Selecciona-se a Layer 25 tNames. 4. Clicar no local onde se pretende colocar o rótulo. Para inserir o rótulo >VALUE: 1. Utiliza-se o menu Draw e a opção Text. 2. Na janela que surge digita-se o texto >VALUE. 3. Selecciona-se a Layer 27 tValues. 4. Clicar no local onde se pretende colocar o rótulo. Com o símbolo e o encapsulamento já desenhados podemos agora criar o componente (Device), utilizando para esse efeito o menu Library e a opção Device ou através do ícone Surgirá uma janela onde se deve escrever o nome do componente a ser criado, como indicado na figura Depois de clicar em OK surgirá a seguinte janela Primeiro insere-se o símbolo através da menu Edit opção Add que abrirá uma nova janela onde se escolhe o símbolo a ser inserido. Em segundo lugar vamos inserir o encapsulamento para este símbolo clicando sobre o botão New que se encontra na parte inferior direita da janela (indicado com um circulo vermelho, na figura acima). Irá surgir uma janela para a selecção do encapsulamento a ser incluído. Com o símbolo e o respectivo encapsulamento já seleccionados podemos agora definir a associação dos terminais de ligação do símbolo com os pads do encapsulamento clicando sobre o botão Connect (indicado com um circulo azul, na figura acima). Para fazer a associação dos pinos do símbolo com os pad do encapsulamento basta clicar sobre o botão Connect até que todos os pinos estejam associados. Utilização prática do programa Eagle Página 22 ANEXO 5 – Personalizar o dimensionamento das pistas O tamanho padrão das pistas é de 10 mil ≈ 0,25 mm (4) Para alterar a dimensão das pistas deverá seleccionar o menu Edit e a opção Net classes, surgindo a seguinte janela As dimensões personalizadas a serem introduzidas devem conter no fim obrigatoriamente a palavra mil (milésima de polegada). Por exemplo: Largura da pista na PCI: 78mil = 2mm Espaçamento mínimo entre pistas: 39mil = 1mm Diâmetro mínimo da furação: 25mil ≈ 0,6mm Depois de terem sido definidas as dimensões personalizadas basta seleccionar OK. Para utilizar as pistas personalizadas seleccione o ícone Net da barra de ferramentas e surgirá na parte superior da janela a seguinte barra: ANEXO 6 – Inserir uma frame no esquemático Utilizando os comandos Edit> Add ou usando o ícone seleccionar a biblioteca “frames”. Surgirá a seguinte janela Escolher a frame desejada e inseri-la no esquemático. Utilização prática do programa Eagle Página 25 4 10mil (milésimas de polegada) → (10/1000) x 25,4 mm → 0,01 x 25,4mm → 0,25mm ANEXO 7 – Obter uma listagem dos componentes Pode-se gerar um ficheiro com a relação dos componentes usados no esquemático. Para esse efeito deve proceder da seguinte forma: Com o esquemático aberto ir para a janela inicial “Control Panel” e seleccionar a directoria “User Language Programs”. Na directoria “User Language Programs” deve seleccionar o ficheiro “bom.ulp” com o botão direito do rato e clicar na opção “Run in Schematic”. Surgirá uma janela com a relação dos componentes existentes no esquemático Clique em “Save…” para guardar este ficheiro dentro da directoria onde tem o projecto. O ficheiro com a relação dos componentes surgirá, depois de gravado, dentro da pasta do projecto. ANEXO 8 – Exportar o esquema ou a board para o formato bmp A exportação do desenho esquemático ou da board para o formato de imagem bmp pode ser útil, pois podemos juntar essas imagens a um texto. Para exportar uma imagem seleccione a seguinte opção do menu “File” do Editor de Esquemas ou do Editor da Board: File>> Export… >> Image. Surgirá a seguinte janela: File: Colocar o nome que se pretende dar ao ficheiro. Browse: Para escolher a directoria onde se pretende guardar a imagem. Clipboard: Guarda a imagem na memória para ser colada posteriormente. Monochrome: Para imagens em escalas de cinza. Resolution: Para definir a resolução da imagem. Image Sise: Indica o tamanho da imagem. Utilização prática do programa Eagle Página 26 Seleccione as opções pretendidas e clique em OK. A imagem com a extensão bmp será exportada para dentro da directoria seleccionada. Em qualquer altura poderá ser inserida num documento, como se mostra a seguir… BIBLIOGRAFIA Eagle – Manual CadSoft Computer, Inc. http://www.cadsoft.de/download.htm Eagle – Tutorial CadSoft Computer, Inc. http://www.cadsoft.de/download.htm Apostila Eagle 4.x Cliceu Buture de Oliveira http://www.microgenios.com.br/ Textos de apoio António Leite http://www.freewebs.com/eagle411 Utilização prática do programa Eagle Página 27