Kurs obsługi EAGLE, część 1

Transkrypt

1 Kurs obsługi EAGLE, część 1 K U R S Rozpoczynamy cykl artykułów poświęconych jednemu z najpopularniejszych programowi CAD wspomagającemu projektowanie obwodów drukowanych EAGLE. System ten cieszy się coraz większym powodzeniem w Polsce, o czym może świadczyć ankieta przeprowadzona na łamach EP. Dodatkowym atutem tego pakietu jest możliwość używania bezpłatnej, lecz w pełni funkcjonalnej wersji light, dostępnej na internetowych stronach producenta firmy CadSoft. W kolejnych odcinkach cyklu przedstawimy edytor schematów, edytor obwodów drukowanych oraz autorouter. Następnie zapoznamy czytelników z edytorem bibliotek elementów, tworzeniem dokumentacji niezbędnej do produkcji (Gerber) oraz kilkoma interesującymi programami napisanymi w języku użytkownika (ulp) rozszerzającymi możliwości EAGLA a. W tej części zapoznamy się z podstawowymi parametrami pakietu EAGLE i jego instalacją, ponadto utworzymy pierwszy projekt oraz rozpoczniemy poznawanie edytora schematów. EAGLE jest produktem niemieckiej firmy CadSoft z siedzibą w Pleiskirchen niedaleko Monachium. Pierwsza wersja, pracująca pod systemem DOS ukazała się już pod koniec lat 80 tych ubiegłego wieku. Najnowsza wersja v umożliwia pracę na platformie Windows, Linux oraz Mac. Mimo niezliczonych możliwości EAGLE charakteryzuje się prostotą obsługi. Trzy podstawowe moduły programu: edytor schematów, edytor bibliotek oraz edytor płytek drukowanych (layout editor) mają identyczny sposób obsługi, dzięki czemu użytkownik nie gubi się w programie. EAGLE jest dostarczany wraz z ogromną liczbą gotowych elementów zdefiniowanych w bibliotekach, w których można znaleźć praktycznie każdy potrzebny element. Na internetowej stronie producenta są umieszczone biblioteki stworzone przez użytkowników, które można pobrać i wykorzystywać we własnych projektach. Liczba tych bibliotek rośnie praktycznie z dnia na dzień. Jeśli, mimo tego, nie znajdziemy potrzebnego nam elementu, to przy pomocy edytora bibliotek możemy go stworzyć w przeciągu kilku minut. Polecenia UNDO/REDO umożliwiają cofnięcie (lub przesunięcie do przodu) ostatnio wykonywanego polecenia tak, że użytkownik może bezkarnie eksperymentować z projektem, a stan przed modyfikacją można przywrócić za pomocą paru kliknięć myszą. Wszystkie zmiany wprowadzone w edytorze schematów są automatycznie i natychmiast wprowadzane w płytce drukowanej, przy czym dzieje się tak gdy otwarte jest także okno edytora schematów (normalny stan w trakcie pracy z programem). Również zmiany wprowadzone w edytorze PCB są automatycznie przenoszone do edytora schematów. Pozwala to na dynamiczną zmianę obudów elementów (np. zmiana obudowy rezystora lub kondensatora na obudowę z większym rozstawem wyprowadzeń) podczas projektowania płytki drukowanej. Przejście z edycji schematu do edytora PCB odbywa się bez pomocy jawnie generowanej netlisty. Jest to bardziej naturalne rozwiązanie niż w innych programach tego typu, potrzebujących tworzenia listy połączeń. Edytor schematów umożliwia jednak tworzenie netlist, które po edycji mogą być wykorzystywane przez większość współczesnych programów CAD. Edytor płytek drukowanych podczas normalnej pracy współpracuje z edytorem schematów. Możemy również tworzyć projekty składające Rys. 1. Panel sterowania programu Eagle Elektronika Praktyczna 5/

2 Możliwości pakietu EAGLE w wersji Professional: Maksymalna wielkość projektowanej płytki wynosi 1,6x1,6 m, przy maksymalnym rastrze 0,0001 mm (0,1 mm). Możliwość kreślenia na maksymalnie 255 warstwach (liczba warstw miedzi przy płytkach wielowarstwowych wynosi maksymalnie 16). Elementy oraz teksty można obracać o dowolny kąt przy kroku 0,1 stopnia (dotyczy layout edytora). Przy tworzeniu listy elementów program współpracuje z bazami danych. Możliwość wykorzystywania elementów tradycyjnych jak również SMD, które to można umieszczać na obu stronach płytki (TOP oraz BOTTOM). Można stosować technologię Blind oraz Buried Via. Możliwość automatycznego zalewania określonych obszarów miedzią (powierzchnia masy, lub w celu zaoszczędzenia substancji trawiącej w czasie produkcji płytki). Schemat możemy rysować na maksymalnie 99 kartkach o maksymalnych wymiarach 1,6x1,6 m. Łatwe powielanie elementów poprzez kopiowanie. Kopiować możemy również całe bloki dowolnych obiektów (elementy, połączenia, magistrale). Automatyczne łączenie zasilania poszczególnych układów (GND, VCC) projektant nie musi (ale może) umieszczać tych elementów na schemacie. Wbudowany kontroler Design Rule Check, czyli moduł kontrolujący płytkę pod kątem zwarć oraz określonych wymiarów punktów lutowniczych i ścieżek. Wbudowany kontroler Electrical Rule Check, czyli moduł kontrolujący schemat pod kątem logicznym oraz sprawdzający konsystencję schematu i płytki. Wraz z edytorem płytek drukowanych jest dostarczany moduł autoroutera, który wybitnie przyspiesza oraz ułatwia proces projektowania. Moduł ten jest ciągle dopracowywany a najnowsza wersja charakteryzuje się następującymi parametrami: Pełna integracja z programem głównym. Autorouter prowadzi ścieżki zgodnie z regułami ustalonymi w edytorze PCB. W dowolnym stadium projektowania płytki można przełączać pomiędzy projektowaniem ręcznym a automatycznym. Algorytm Ripup and Retry. Projektowanie nastawione na minimalne koszty gotowej płytki. Jest możliwość zmiany tych ustawień przez użytkownika. Najmniejszy raster, w którym prowadzone są ścieżki wynosi 0,02 mm. Elementy mogą być rozmieszczone w dowolnym rastrze. Projektowanie na maksymalnie 16 warstwach, z czego 14 warstw może być zdefiniowane jako warstwy zasilające. Autorouter uwzględnia różne (wcześniej zdefiniowane) klasy sygnałów, które to określają szerokość ścieżek, oraz minimalne odstępy. Wersja EAGLE Light, która jest bohaterem naszego artykułu, ma pewne ograniczenia w stosunku do wersji profesjonalnej: Schemat można kreślić tylko na jednej stronie, ale za to o maksymalnych wymiarach. Płytka drukowana może się składać maksymalnie z dwóch warstw miedzi (TOP, BOTTOM) i nie może być większa niż 80x100 mm. Programu nie wolno używać w celach komercyjnych. To jedyne ograniczenia, poza nimi można używać wszystkich możliwości wersji Professional. Firma CadSoft nie wprowadza ograniczeń co do liczby elementów, przelotek lub połączeń. Z wymienionymi ograniczeniami hobbysta musi się pogodzić, ale za to otrzymuje za darmo profesjonalne, potężne narzędzie wspomagające go przy projektowaniu elektroniki. Rys. 2. Okno Directories się jedynie z płytki drukowanej, bez uprzedniego rysowania schematu. Możliwość ta jest przydatna w przypadku płytek o bardzo małej liczbie elementów oraz gdy chcemy zaprojektować płytkę korzystając ze schematu stworzonego w innym programie CAD. Ten drugi przypadek jest możliwy dzięki importowi netlist. Jak na razie EAGLE ma możliwość importu netlist w formatach: TAN- GO, OrCAD, Protel oraz PADS. Pomimo swych ograniczeń wersja Light umożliwia otwieranie projektów wykonanych w wersji pełnej profesjonalnej, w których schemat zajmuje więcej niż jedną stronę, a płytka składa się z większej liczby warstw miedzi. Projekty te możemy przejrzeć oraz wydrukować. Możemy również wygenerować dokumentację niezbędną do produkcji. Jak już we wstępie wspomniano wersję EAGLE Light można ściągnąć za darmo, ze strony producenta publikujemy ją także na CD EP5/2006B. Plik instalacyjny nosi nazwę eagle win eng 4.16.exe i znajduje się w dziale Download/Programms. W dziale downloads można znaleźć również wiele innych interesujących nas elementów programu: Programm: najnowsze wersje instalacyjne programu EAGLE, w różnych wersjach językowych (wersja angielska oraz niemiecka), oraz pracujące na różnych platformach. Rys. 3. Okno konfiguracji Backupu Bibliotheken: biblioteki elementów utworzone przez użytkowników. ULPs: programy napisane w języku użytkownika, uruchamiane bezpośrednio z edytora schematów, layout edytora lub library edytora. Rozszerzają możliwości programu EAGLE. Z działu download możemy ściągnąć również przykładowe projek- 90 Elektronika Praktyczna 5/2006

3 Rys. 4. Okno konfiguracji interfejsu użytkownika Rys. 5. Okno menedżera podczas zakładania nowego projektu ty oraz dokumentację udostępnioną przez użytkowników. Po ściągnięciu interesującej nas wersji (w naszym przypadku wersja anglojęzyczna pracującą pod systemem Windows) możemy przystąpić do instalacji, która to przebiega intuicyjnie i w miarę standardowo. Przy pierwszym uruchomieniu programu zostaniemy zapytani o licencję. Musimy wtedy przycisnąć guzik Run as Freeware. Następnie zostaniemy zapytani czy chcemy otworzyć przykładowy projekt, a ponieważ chcemy otworzyć tylko okno panelu sterowania zaznaczamy No. Jedynym uruchomionym teraz programem pakietu EAGLE jest panel sterowania (rys. 1). Jest on menadżerem plików używanych przez program. Lewa część panelu ma strukturę drzewka katalogów i plików, stosowaną standardowo w windowsowych aplikacjach do zarządzania plikami. Po wskazaniu dowolnego elementu z lewego okna, po prawej stronie zostają wyświetlone dalsze informacje dotyczące obiektu. Przy każdym elemencie mamy również możliwość kliknięcia prawym klawiszem, otwiera się wtedy menu kontekstowe, dzięki któremu możemy, w zależności od obiektu, przeprowadzać różne działania (zmiana nazwy, kopiowanie, drukowanie itp.). Panel sterowania wykorzystuje technikę Drag & Drop, dzięki czemu można w łatwy sposób poszczególne pliki kopiować, przenosić, otwierać w innych programach lub tworzyć skróty na desktopie. Za pomocą panelu sterowania możemy przejrzeć dołączone do programu biblioteki, jak również programy użytkownika (*.ulp), oraz skrypty utworzone przez użytkowników składające się z szeregu komend programu EAGLE (*.scr). Możemy również edytować reguły rządzące projektem (*.drc), oraz uruchomić procesor CAM, który odpowiada za wygenerowanie plików w formacie Gerber niezbędne do produkcji płytki. W menu Options mamy możliwość dostosowania programu do naszych upodobań. Możliwość zmiany ustawień została wprowadzona w następujących punktach: Directories W tym menu (rys. 2) mamy możliwość zmiany standardowego rozmieszczenia ścieżek dostępu do plików używanych przez program. Wyrażenie $EAGLEDIR symbolizuje katalog w którym został zainstalowany program (w naszym przypadku C:\programy\EAGLE 4.16). Przy każdym typie plików mamy możliwość podania większej niż tylko jedna liczby ścieżek. Poszczególne ścieżki należy rozdzielić średnikiem. Możliwość ta jest przydatna, gdy chcemy przechowywać biblioteki w różnych katalogach w celu oddzielenia bibliotek stworzonych przez nas od bibliotek standardowo dostarczonych z programem. Ścieżki dostępu można wprowadzać wpisując pełną jej nazwę z klawiatury lub wskazując wybraną ścieżkę po wcześniejszym wciśnięciu przycisku Browse. Backup EAGLE ma możliwość automatycznego zapisu kopi zapasowych. Dotyczy to schematu, płytek oraz bibliotek. Kopie te są zapisywane z rozszerzeniami *.s#x, *.b#x oraz *.l#x, gdzie x jest cyfrą z zakresu 0 9 (przykładowo sample.s#3 lub sample.b#2). Plik z rozszerzeniem, w którym x jest równy 1 jest najmłodszą kopią zapasową. Użytkownik ma możliwość ustawienia maksymalnej liczby kopii (standardowo 9) oraz częstotliwości, z jaką kopie są zapisywane (standardowo 5 minut, rys. 3). Jeżeli chcemy odtworzyć którąś z kopii, to musimy zmienić rozszerzenie pliku (z *.s#1 zmieniamy na *.sch). User interface Ustawienia interfejsu użytkownika pozwalają na dostosowanie wyglądu okien programu do naszych upodobań. W polu Controls (rys. 4) możemy włączyć lub wyłączyć poszczególne paski narzędziowe. Można sobie w ten sposób powiększyć powierzchnię przeznaczoną do kreślenia. Niektóre sterowniki drukarek mają problem z czcionką używaną przez EAGLE. Teksty są wtedy zniekształcone, lub brakuje ich całkiem na wydruku. W takim przypadku należy zaznaczyć pole Always Vector font. Kontrolka ta daje nam gwarancję że teksty przedstawione na ekranie będą wyglądały identycznie również na wydruku. Kontrolka Limit zoom factor ogranicza stopień maksymalnego powiększenia. Możliwość ta przyda się użytkownikom posiadającym starsze karty graficzne, które przy określonym powiększeniu mają problemy z poprawnym wyświetlaniem grafiki. Trójprzyciskowa mysz z kółkiem (najlepiej optyczną) bardzo ułatwia obsługę programu. Za pomocą środkowego klawisza myszy możemy złapać, po czym przesunąć wycinek płytki lub schematu, który jest aktualnie widoczny na monitorze. Tego typu przemieszczanie się po płytce, schemacie lub bibliotece bardzo przyśpiesza pracę z programem. Przy pomocy kółka można zmieniać aktualne powiększenie (zoom) Wrażliwość oraz kierunek zmian możemy zmienić w okienku Mouse Wheel Zoom. Wartość mniejsza od jeden powoduje, że kręcąc kółkiem w kierunku monitora widok zostaje pomniejszony. Natomiast wartość większa od jeden, przeciwnie powiększa widok. Wartość tą najlepiej ustawić w przedziale 1,3 do 1,6. Wstawienie zera powoduje wyłączenie tej funkcji, i kręcąc kółkiem możemy przesuwać widok w kierunku góra dół. Można także zmienić kolor tła na którym kreślimy oraz wielkość kursora (krzyża). Zmiany te wprowadzamy osobno dla edytora schematów oraz edytora PCB. Dwa ostatnie przełączniki kontrolują teksty pomocy wyświetlane na bieżąco przez program. Buble Help są to chmurki wyświetlające się po najechaniu kursorem na dowolną ikonę (jeszcze przed przyciśnięciem klawisza myszy). User guidance są to teksty wyświetlane w linijce statusu informujące użytkownika o tym, czego oczekuje pro- Elektronika Praktyczna 5/

4 Rys. 6. Okno menedżera podczas zakładania nowego schematu gram w następnej kolejności. Jeżeli użytkownikowi teksty te przeszkadzają, to może je wyłączyć. Rys. 7. Widok okna edytora schematów Nowy projekt Po niezbędnych wiadomościach wstępnych założymy nowy projekt. W tym celu klikamy prawym klawiszem myszy na katalog Project w panelu sterowania (rys. 5), po czym wybieramy opcję New Project. Następnie musimy nadać nazwę naszemu nowemu projektowi, niech to będzie na przykład sterownik. Po tych kilku krokach EAGLE utworzył nowy projekt w podkatalogu o nazwie sterownik. Wszystkie pliki dotyczące naszego nowego projektu powinny być zapisywane w tym katalogu. W katalogu tym możemy założyć podkatalogi, dokonujemy tego klikając prawym klawiszem myszy na nazwie katalogu, po czym wybieramy New oraz Folder (rys. 6). Przykładowo, można wszystkie pliki z dokumentacją w formacie PDF trzymać w jednym katalogu o nazwie pdf. Gdy mamy już utworzony nowy projekt, najwyższa pora na utworzenie (w projekcie) nowego schematu. Kolejność działań przy tym, jest podobna jak przy tworzeniu nowego podkatalogu, jednakże w podmenu wybieramy opcję Schematic (rys. 6). Jeżeli ktoś nie lubi menu kontekstowego pojawiającego się po przyciśnięciu prawego klawisza myszy, wszystkie wymienione operacje może wykonać klikając na File w menu głównym panelu sterowania. Utworzenie nowego schematu powoduje otwarcie edytora wraz z nowym (nie zapisanym jeszcze schematem). Nasz schemat należy następnie jakoś nazwać, ponieważ na razie ma standardową nazwę untitled.sch. W tym celu wybieramy z menu File opcję Save as i zapisujemy nasz schemat jako sterownik.sch (rozszerzenie *.sch możemy pominąć jest ono dodawane automatycznie). Od tego momentu plik ze schematem jest widoczny również w panelu sterowania. Wygląd okna edytora schematów (Schematic Editor) przedstawiono na rys. 7. W linii tytułowej jest wyświetlana nazwa aktualnie edytowanego schematu. Poniżej znajduje się listwa menu głównego, jeszcze niżej mamy Action Toolbar, na który zostały wyprowadzone polecenia często używane, a normalnie znajdujące się w listwie menu. Następny w kolejności jest Parametr Toolbar, którego wygląd zmienia się w zależności od wykonywanego w danej chwili rozkazu. Poniżej po lewej stronie mamy okienko ze współrzędnymi bezwzględnymi oraz aktualnie ustawionym rastrem. Po prawej umieszczone są współrzędne względne, wyświetlane w kartezjańskim oraz biegunowym układzie współrzędnych. Poniżej po lewej znajduje się Commands Toolbar. Na pasku tym znajdują się wszystkie niezbędne nam przy edycji schematu narzędzia. Wszystkie elementy edytora schematów możemy ukryć odznaczając odpowiednie pola w menu Options, User Interface w panelu sterowania. Jeżeli zaznaczyliśmy pole Command texts to po prawej stronie edytora schematów mamy jeszcze jedną listwę narzędziową, znaną jeszcze z wersji DOS owej programu EAGLE. Na liście tej znajdują się wszystkie rozkazy z listwy Commands Toolbar, Są one jednakże przedstawione nie jako ikonki lecz jako tekst. Jeżeli komuś nie odpowiada rozmieszczenie poszczególny pasków narzędziowych, to można je rozmieścić według własnych upodobań chwytając lewym klawiszem myszy za zaznaczone kropkami pole po lewej (lub górnej) stronie paska i przesuwając go na inne miejsce. Pasek Commands Tollbar jest najczęściej używanym paskiem w czasie edycji schematu. Z tego powodu zaznajommy Czytelników z działaniem poszczególnych narzędzi znajdujących się na tymże pasku: INFO Podaje rozmaite informacje na temat zaznaczonego obiektu. SHOW Podświetla zaznaczony element. Funkcja ta jest przydatna, gdy chcemy prześledzić przebieg określonego sygnału, lub znaleźć wszystkie elementy logiczne znajdujące się w jednej obudowie (np zawiera cztery bramki NAND plus zasilanie, zaznaczając jedną bramkę podświetlone zostają wszystkie elementy należące do danego układu) DISPLAY Za pomocą tej komendy możemy włączać lub wyłączać wyświetlanie poszczególnych warstw (Layers). Niektóre płaszczyzny mogą nam niepotrzebnie komplikować widok, dlatego warto je wyłączyć. Funkcji tej możemy również użyć do ukrycia niektórych elementów na wydruku. Gdy musimy wykonać dokumentację w różnych językach (polskim i angielskim) to komentarze w języku polskim umieszczamy na płaszczyźnie komentarze_polski a w języku angielskim na płaszczyźnie komentarze_angielski, przy wydruku wyłączamy raz jedną płaszczyznę a przy drugim wydruku wyłączamy drugą płaszczyznę. MARK Polecenie to pozwala nam na określenie nowego punktu zerowego dla współrzędnych względnych, pole z tymi współrzędnymi wyświetla się obok pola ze współrzędnymi bezwzględnymi. Funkcja ta jest nam pomocna, gdy chcemy zmierzyć określony element. MOVE rozkaz pozwalający na przenoszenie dowolnych 92 Elektronika Praktyczna 5/2006

5 obiektów (przy pomocy lewego klawisza myszy), lub grupy obiektów (prawym klawiszem myszy). Jeżeli w czasie przenoszenia klikniemy prawym klawiszem to przenoszony obiekt zostanie obrócony o 90 stopni w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara. COPY kopiowanie obiektów. MIRROR powoduje lustrzane odbicie wskazanych obiektów. ROTATE powoduje obrót wskazanego obiektu o 90 stopni. Częściej jest wykorzystywane obracanie elementów w czasie przenoszenia komendą MOVE. GROUP służy do grupowania obiektów, które można później przenosić, obracać, zmieniać niektóre parametry, lub używając komend CUT oraz PASTE kopiować na bieżącej stronie lub do innego schematu (projektu). Obiekty można grupować dwiema metodami. Pierwsza przy pomocy prostokąta: po przyciśnięciu ikony GROUP należy kliknąć lewym klawiszem myszy na schemacie i trzymając go wciśniętego zaznaczamy interesujące nas obiekty. Drugi sposób grupuje elementy za pomocą poligonu, kliknięciami lewego klawisza okrążamy interesujący nas obszar poligon zamykamy prawym kliknięciem myszy. CHANGE przy pomocy tej komendy możemy zmienić ustawienia poszczególnych obiektów, na przykład możemy zmienić wielkość lub treść tekstu, zmienić obudowę elementu (z SMD na przewlekaną), możemy również przenieść elementy na inną płaszczyznę. CUT kopiuje zgrupowane elementy do bufora. PASTE pozwala na wklejenie do schematu elementów wcześniej skopiowanych poleceniem CUT. Zawartość bufora nie jest kasowana, dlatego elementy raz skopiowane można wklejać wielokrotnie. DELETE usuwa wskazane elementy. Grupy elementów usuwamy prawym klawiszem myszy. ADD dodanie do schematu elementów z bibliotek. PINSWAP przy niektórych typach wielowejściowych bramek logicznych poszczególne wejścia mają identyczne właściwości, dlatego można zamieniać je miejscami. Funkcja to jest pomocna przy późniejszym projektowaniu płytki, umożliwiając zoptymalizowanie położenia ścieżek. GATESWAP funkcja podobna do poprzednio opisanej, z tym że możemy zamieniać miejscami poszczególne bramki znajdujące się w strukturze danego układu scalonego. NAME nadawanie nazw elementom, połączeniom lub magistralom. VALUE pozwala na zmianę wartości wskazanych elementów. SMASH nazwa, oraz wart o ś ć j e s t a u t o m a t y c z n i e umieszczona przy elemencie, jeżeli teksty te przeszkadzają lub przysłaniają nam inne elementy schematu, możemy używając tej instrukcji oderwać je od elementu, po czym przesunąć, pomniejszyć (powiększyć) lub skasować. MITTER pozwala na zaostrzenie lub złagodzenie wskazanego zagięcia. SPLIT instrukcji używamy w celu wprowadzenia dodatkowego zagięcia na narysowanej już linii, połączeniu lub magistrali. INVOKE Niektóre układy posiadają w jednej obudowie kilka osobnych elementów (przykładowo 7400, cztery bramki NAND A, B, C, D oraz zasilanie). Elementy te są traktowane na schemacie jako osobne obiekty. Jeżeli mamy już na schemacie jakąś bramkę to po kliknięciu na nią pojawia się okienko, w którym są wyróżnione wszystkie elementy znajdujące się w danej obudowie, można je wtedy łatwo dodać do schematu. WIRE polecenie służące do rysowania linii, nie tworzy połączeń elektrycznych pomiędzy elementami! Jeżeli chcemy dane elementy połączyć elektrycznie to musimy użyć polecenia NET. TEXT wprowadzanie tekstów do schematu. Teksty można umieszczać pionowo lub poziomo, oraz na różnych płaszczyznach. Do wyboru mamy trzy czcionki, jeżeli teksty są nie widoczne na wydruku, to należy zmienić czcionkę na Vector font. CIRCLE rysowanie okręgów. Jeżeli grubość linii jest równa zero to okrąg zostaje wypełniony (koło). ARC kreślenie łuków. RECT rysowanie prostokątów. POLYGON polecenie służy do rysowania wielokątów, polygon zamykamy dwukrotnym kliknięciem lewego klawisza myszy. BUS Kreślenie magistral. Magistrale są jedynie elementem rysunku a nie połączeniem elektrycznym. Połączenia elektryczne są realizowane przy pomocy komendy NET. Z magistrali można wyprowadzać poszczególne połączenia. NET przy pomocy rej komendy możemy rysować połączenia elektryczne pomiędzy poszczególnymi elementami. JUNCTION węzły pomiędzy krzyżującymi się połączeniami. W czasie kreślenia EAGLE wstawia je automatycznie. Komendy tej można użyć, gdy chcemy połączyć istniejące już sygnały. LABEL pozwala na umieszczeniu tekstu z nazwą magistrali lub połączenia. ERC przeprowadza test elektryczny schematu. Wykrywa nie podłączone wejścia, sygnały, na których znajduje się więcej niż tylko jedno wyjście lub same wejścia, sprawdza czy wszystkie układy maja zasilanie itp. Sprawdza również konsystencję pomiędzy schematem, a płytką. Henryk Wieczorek Elektronika Praktyczna 5/

6 Kurs obsługi EAGLE, część 2 W dzisiejszym odcinku naszego kursu będziemy kontynuować prezentację możliwości edytora schematów. Do naszego projektu dodamy nowe elementy pobrane z bibliotek, poznamy zasady rysowania połączeń (sygnałów) oraz magistral. Poruszymy temat przenoszenia danych pomiędzy edytorem a innymi programami zewnętrznymi. Na zakończenie, używając funkcji ERC, przetestujemy narysowany schemat pod kątem poprawności elektrycznej. W przypadku edycji nowego schematu, jedną z pierwszych czynności jest ustawienie rastra, w którym będziemy kreślić. Generalnie wszystkie symbole w bibliotekach mają piny rozmieszczone w odstępach 0,1 cala, czyli 100 milsów lub 2,54 mm. Ponieważ schemat w głównej mierze składa się z tych właśnie elementów, aby umożliwić pewne połączenie wszystkich pinów, raster na schemacie powinien być również równy 0,1 cala. Zmian w ustawieniach rastra możemy dokonać po wydaniu komendy GRID, którą symbolizuje ikonka na pasku Parameter Toolbar. W górnej części okienka ustawień GRID (rys. 8) możemy włączyć lub wyłączyć wyświetlanie Rys. 8. Uwaga! W maksymalnym powiększeniu wyświetlania nie wolno kreślić schematu, gdyż Piny które na ekranie lub na wydruku będą wyglądać jako podłączone, w rzeczywistości podłączone nie będą. Rys. 9. siatki (Display On/Off), oraz wybrać czy siatka będzie symbolizowana przez punkty (Dots) czy też przez kratkę (Lines). Następnie ustawiamy raster na 100 milsów, jeżeli chcemy operować innymi jednostkami niż mils możemy je przełączyć na cale, milimetry lub mikrometry. Współrzędne względne oraz bezwzględne wyświetlane w edytorze schematów będą przedstawiane w ustawionej aktualnie jednostce. Przyciskiem Fines możemy włączyć największą dokładność (0,1 mikrometra). Rozdzielczości tej możemy użyć tylko wtedy, gdy chcemy z dużą dokładnością zmierzyć jakiś obiekt. W maksymalnej rozdzielczości nie wolno nam kreślić, gdyż piny które na ekranie lub na wydruku będą wyglądać jako podłączone, w rzeczywistości podłączone nie będą. W polu Multiple możemy zmienić gęstość siatki wyświetlanej na ekranie. Przykładowe ustawienie tej wartości na 2, powoduje że tylko co drugi punkt lub linia rastra będzie widoczna. Przycisk Default powoduje ustawienie wartości standartowych, ustalonych przez producenta. Następny przycisk Last ustawia wartości których używaliśmy poprzednio. W czasie rysowania, gdy połączenia rozmieszczamy w rastrze 100 milsów, a inne elementy (przykładowo teksty) chcemy umieszczać co 25 milsa, jest przydatna szybka zmiana rastra. W polu Alt mamy możliwość zdefiniowania drugiego, alternatywnego rastra. Jest on aktywny, gdy w czasie rysowania wciśniemy klawisz ALT. Dobrym zwyczajem jest używanie rastra będącego rastrem bazowym (100 mils) podzielonym lub pomnożonym przez wielokrotność dwójki. Czyli: 3,125 6,25 12, mils. Rys Elektronika Praktyczna 6/2006

7 Rys. 11. Przed opisem pobierania elementów z bibliotek, warto napisać jeszcze parę słów na temat obsługi programu. Wewnętrznie EAGLE jest tak skonstruowany, że przyjmuje polecenia tylko w postaci tekstowej. Niech się jednak czytelnik nie boi, że będzie musiał każdą komendę wpisywać z klawiatury. Interfejs użytkownika pozwala bowiem na wprowadzanie rozkazów przy pomocy ikon z pasków narzędziowych. Polecenia możemy wydawać przy pomocy klawiszy funkcyjnych, które są dowolnie konfigurowane przez użytkownika. Możemy także użyć menu głównego, w którym są wyszczególnione wszystkie polecenia EAGLE a. Możliwość wprowadzania poleceń w postaci tekstowej ma szereg zalet, między innymi można pisać skrypty, będące zwykłymi plikami tekstowymi składającymi się z pojedynczych instrukcji programu. Do uruchamiania skryptów służy polecenie SCRIPT lub ikonka. Standardowo dołączono do programu parę mniej lub bardziej przydatnych skryptów. Większa ich ilość jest dostępna na internetowej stronie producenta w dziale Download/Miscellaneous. Rys. 12. Najwyższa pora dołączyć do naszego schematu nowe elementy, które pobierzemy z bibliotek. Polecenie ADD uruchamia okienko, w którym wyszczególnione są wszystkie dołączone aktualnie do projektu biblioteki (rys. 9). Jeżeli okienko jest puste, oznacza to, że nie mamy jeszcze żadnych bibliotek aktywnych i musimy je najpierw dodać. Możemy to zrobić w panelu sterowania klikając prawym przyciskiem myszy na katalog Libraries, po czym zaznaczamy Use all (rys. 10). W ten sposób dołączamy wszystkie dostępne nam biblioteki. O tym czy dana biblioteka jest aktualnie aktywna informuje nas zielony punkt znajdujący się po prawej stronie jej nazwy. Biblioteki możemy również dołączać pojedynczo klikając na poszczególne pliki lub w edytorze schematów klikając w menu Library na komendę USE, następnie należy wskazać interesujący nas plik. Pierwszym elementem, który pobierzemy z biblioteki będzie ramka otaczająca nasz schemat. Ramki (i nie tylko) znajdują się w bibliotece frames, po dwukrotnym kliknięciu na element DINA3_L przechodzimy do schematu, a element jest przyklejony do kursora myszy. Jeżeli klikniemy teraz środkowym klawiszem myszy, to ramka zostanie obrócona o 90 stopni. Umieśćmy ją tak, aby lewy dolny róg ramki znajdował się na krzyżu symbolizującym punkt 0,0. Klikając lewym klawiszem kładziemy ją na schemacie. Do kursora jest teraz przyklejona następna, druga już ramka. Możemy ją położyć lub wrócić do okienka ADD wciskając klawisz Esc. Jeżeli jednak nie chcemy pobierać żadnego innego elementu, to przyciskamy ikonkę STOP. W opisany powyżej sposób możemy pobrać dowolny element z dowolnej biblioteki. Tworzeniu własnych bibliotek poświęcimy jedną z późniejszych części cyklu. W dolnej części okienka ADD znajduje się linijka pomagająca w szukaniu potrzebnych nam elementów. W okienku tym możemy używać znaków specjalnych: znak * oznacza ciąg dowolnych liter, natomiast? jedną dowolną literę. Jeżeli w czasie szukania chcemy użyć kilku określeń jednocześnie, to musimy oddzielić je spacją. Jeżeli zaznaczyliśmy okienko Description, Rys. 13. to wprowadzony ciąg poszukiwany jest również w opisie elementów. Zaznaczając okienko Smds szukamy również wśród elementów przystosowanych do montażu powierzchniowego SMD. Dodajmy teraz do schematu kilka bramek AND z biblioteki 74xx eu. Jak widzimy, w bibliotece tej zdefiniowane są elementy wykonane w różnych technologiach oraz różnych obudowach. Pobierzmy 74HCT00D w obudowie SO14 i połóżmy trzy bramki na schemacie. Powiększmy teraz widok, aby nasze bramki zajmowały cały ekran. W tym celu wystarczy pokręcić kółkiem myszy, lub gdy nasza mysz kółka nie ma, użyjemy ikonek z Action Toolbar. Ikonki te mają następujące znaczenie: Fit Ustawia tak powiększenie, aby były widoczne wszystkie elementy umieszczone na schemacie (klawiszem skrótu, standardowo przyporządkowanym tej funkcji jest ALT+F5). Zoom In Powiększa widok (F3) Zoom Out Zmniejsza widok (F4) Redraw Odświeża ekran (F2) Select Umożliwia powiększenie interesującego nas obszaru (brak klawisza funkcyjnego) Obok pola służącego do zmiany widoku umieszczone są jeszcze dwie inne ikonki. Pierwsza z nich UNDO pozwala na cofnięcie ostatnio wykonanych komend, natomiast druga REDO przeciwnie ponawia cofniętą ostatnio komendę. Dzięki tym dwóm rozkazom możemy bezkarnie eksperymentować z projektem, jeżeli coś nie wyjdzie, możemy się wycofać. Niektóre parametry każdego wstawionego elementu możemy w pewnych granicach zmieniać. Przykła- Elektronika Praktyczna 6/

8 Rys. 14. dowo EAGLE nadaje automatycznie każdemu nowo dodanemu elementowi nazwę. Żeby ją zmienić klikamy na ikonkę NAME, po czym klikamy na element, którego nazwę chcemy zmienić. Jeżeli element (krzyż w obrębie elementu symbolizujący jego środek) nie zostanie dokładnie wskazany, to kursor zmieni wygląd na krzyżyk z czterema wskazówkami i prawym klawiszem myszy możemy przełączać obiekty, aż podświetlony zostanie ten, który chcemy wybrać. Po wskazaniu elementu wyświetli się okienko, w którym możemy wpisać nową nazwę. Jeżeli nazwa którą wpisaliśmy, jest już użyta w projekcie, zostanie wyświetlona informacja o błędzie i pozostanie ona bez zmian. W podobny sposób możemy zmienić wartość określonego elementu. Używamy w tym celu polecenia VALUE. Jeżeli nazwy lub wartości przysłaniają nam inne elementy schematu, to możemy je przesunąć lub zmienić ich wielkość. Najpierw musimy użyć polecenia SMASH i kliknąć na wybrany element, nazwa i wartość zostaje oderwana od elementu. Jeżeli w czasie klikania mamy wciśnięty Shift, to komenda ta przykleja te teksty z powrotem do elementu. W celu zmiany wielkości tekstu, klikamy na ikonkę CHANGE, po czym wybieramy opcję SIZE, W następnym kroku wskazujemy wielkość, która nam odpowiada (rys. 11), jest ona podana w jednostkach, które podaliśmy przy ustawieniach rastra GRID. Jeżeli chcemy podać inną, niewystępującą w podmenu wielkość, wskazujemy najpierw dowolną ze wskazanych wartości, a następnie wpisujemy wartość z klawiatury (jako przecinek dziesiętny wstawiamy kropkę). Niektóre elementy znajdujące się w bibliotekach są zdefiniowane w różnych technologiach produkcji oraz różnych obudowach. W dowolnym momencie projektowania możemy zmienić te parametry. Używamy w tym celu również komendy CHANGE, po czym klikamy na Package lub Technology. Po wskazaniu interesującego nas elementu pojawia się okienko ze wszystkimi możliwymi obudowami lub technologiami danego obiektu. W okienku tym możemy przejrzeć dostępne możliwości, po czym wybrać tę, która nas interesuje. N a s c h e m a c i e m a m y t e r a z umieszczone trzy bramki. Aby dodać kolejną należącą do danej obudowy, użyjemy polecenia INVOKE. Po kliknięciu odpowiedniej ikony na pasku komend, klikamy na wybraną bramkę, pojawia się wtedy okienko, w którym wyszczególnione są wszystkie elementy (rys. 12) znajdujące się w danej obudowie. Wybieramy interesujący nas i dodajemy go do schematu, dodamy również element symbolizujący zasilanie (PWRN). Używając instrukcji ADD dodajmy do naszego projektu jeszcze symbole GND oraz VCC, obydwa znajdziemy w bibliotece Supply1.lbr. Po rozmieszczeniu potrzebnych nam elementów możemy przystąpić do rysowania magistral oraz połączeń elektrycznych. Połączenia pomiędzy poszczególnymi pinami tworzymy przy pomocy polecenia NET. Piny znajdują się na warstwie 93 i normalnie nie są widoczne. Aby je zobaczyć należy tę płaszczyznę aktywować poleceniem DISPLAY. Po wydaniu polecenia pojawia się okienko (rys. 13), w którym można włączyć lub wyłączyć wyświetlanie danej warstwy, możemy również zmieniać ustawienia istniejących lub definiować nowe warstwy. Narysujmy parę połączeń. W tym celu klikamy na ikonkę NET. W górnej części okna linijka Parameter Toolbar rozszerza się o dodatkowe elementy, dzięki którym możemy zmieniać styl w jakim będziemy kreślić. Gdy w czasie rysowania klikamy prawym klawiszem myszy zmienia się kąt pod którym połączenie jest zaginane. W okienku Style możemy zmienić wygląd linii którą kreślimy (linia ciągła, linia kreskowana oraz kreskowano kropkowana). Grubość linii jest standardowo ustawiona na 6 milsów. Jeżeli chcemy jakieś połączenia szczególnie wyróżnić (zasilanie, wysokie napięcie lub prąd), to możemy je pogrubić używając polecenia CHANGE/WIDTH. Wybieramy interesującą nas grubość i klikamy na określone połączenie. Każde połączenie możemy przyporządkować do określonej klasy. W ten sposób można zdefiniować różne odstępy oraz różne szerokości minimalne ścieżek, które będą poprowadzone na płytce. Przykładowo ścieżki, na których występuje napięcie 230 V potrzebują większych odstępów niż ścieżki z napięciem 5 V, tak samo połączenia, w których przepływają duże prądy muszą być grubsze od ścieżek sygnałowych. Standardowo zdefiniowana jest tylko jedna klasa: Default. Aby dołączyć nowe, należy użyć polecenia CLASS. Ponieważ dla komendy tej nie przewidziano osobnej ikonki, należy wpisać ją z klawiatury. W nowo otwartym okienku (rys. 14) każdej definiowanej klasie nadajemy nazwę, podajemy minimalną szerokość ścieżki (Width), minimalne odstępy (Clearance) oraz minimalne średnice przelotek i pól lutowniczych wierconych na ścieżce (Drill). Jeżeli nie podamy jednostki to wartości są podawane w milsach, aby wyrazić je w milimetrach dopisujemy mm. W czasie rysowania, połączenia otrzymują automatycznie kolejne nazwy. Aby je zmienić używamy polecania NAME i klikamy na wybrane połączenie. Sygnały o tej samej nazwie są ze sobą połączone elektrycznie. Dzięki temu, aby połączyć poszczególne piny nie trzeba (ale można) ciągnąć na schemacie długiego połączenia, wystarczy od każdego pinu pociągnąć tylko krótki odcinek i nadać mu nazwę sygnału, do którego chcemy go podłączyć. Poleceniem LABEL dodajemy nazwy poszczególnych połączeń do schematu. Teksty te można umieścić na dowolnej płaszczyźnie, można zmienić ich wielkość, czcionkę oraz położenie względem punktu bazowego. Parametr Ratio określa grubość pisaka i jest wyrażony w procentach całkowitej wysokości tekstu. Zakończenia sygnałów muszą leżeć dokładnie na pinie, jeżeli nie trafimy w pin, to wyprowadzenia nie będą podłączone, mimo że na schemacie będzie wyglądało że są. Jeżeli po wydaniu polecenia SHOW klikniemy na któryś z sygnałów na schemacie, to zostanie on wraz z podłączonymi do niego pinami podświetlony. Możemy w ten sposób skontrolować poprawność połączeń. inż. Henryk Wieczorek henrykwieczorek@gmx.net 94 Elektronika Praktyczna 6/2006

9 Kurs obsługi EAGLE, część 3 W dzisiejszym odcinku naszego kursu będziemy kontynuować prezentację możliwości edytora schematów. Do naszego projektu dodamy nowe elementy pobrane z bibliotek, poznamy zasady rysowania połączeń (sygnałów) oraz magistral. Poruszymy temat przenoszenia danych pomiędzy edytorem, a innymi programami zewnętrznymi. Na zakończenie, używając funkcji ERC, przetestujemy narysowany schemat pod kątem poprawności elektrycznej. Jeżeli sygnały się rozchodzą, to program wstawia automatycznie węzły. Funkcję tę można wyłączyć w menu Options/Set/Misc/Auto set junktions. Krzyżujące się sygnały możemy łączyć ręcznie stosując komendę JUNCTION. Po położeniu węzła program poprosi nas o wskazanie wspólnej nazwy dla połączonych sygnałów (rys. 15). Rysując połączenia zawsze używamy polecenia NET, nie wolno do tego celu stosować komendy WIRE, gdyż nie tworzy ona połączeń elektrycznych, a jedynie obiekty graficzne. W czasie kopiowania sygnałów poleceniem COPY trzeba zachować ostrożność, gdyż nowy sygnał posiada nazwę jego oryginału i w ten sposób powstać mogą niezamierzone przez nas połączenia. Aby wyświetlić więcej informacji na temat połączenia lub dowolnego innego elementu użyjemy polecenia INFO. Instrukcja ta, po kliknięciu interesującego nas sygnału lub elementu, wyświetli okienko zawierające więcej informacji na temat wskazanego przez nas obiektu. Rys. 15. Jeżeli musimy poprowadzić większą liczbę podobnych sygnałów, to warto w tym celu użyć magistrali. Rysujemy ją poleceniem BUS. Magistrali nadajemy nazwę zgodną z nazwą sygnałów, które są przez nią przenoszone. Przykładowo 16 bitowa magistrala adresowa plus osiem bitów danych, plus sygnały sterujące ma następującą postać: A[0..15],D[0..7],/ RD,/WR,/PSEN. Aby wyprowadzić wymienione sygnały należy wydać polecenia NET, po czym w wybranym miejscu magistrali kliknąć lewym klawiszem myszy. Następnie otwiera się menu, z którego wybieramy potrzebny nam sygnał (rys. 16). Gdy mamy już podłączonych kilka bramek, możemy zbadać działanie polecenia PINSWAP oraz GA- TESWAP. W przypadku pierwszego polecenia klikamy kolejno na wejścia należące do jednej bramki. Możemy zauważyć, że sygnały zostały zamienione miejscami. W przypadku polecenia GETSWAP klikamy kolejno na dwie bramki znajdujące się we wspólnej obudowie. Bramki te zamieniają się miejscami. O poleceniach tych warto pamiętać w czasie późniejszego projektowania płytki, gdyż pomogą nam w optymalnym położeniu ścieżek na płytce. Utwórzmy teraz nową warstwę, na której możemy umieścić dowolne obiekty graficzne lub teksty. Rys. 16. W tym celu użyjemy polecenia DI- SPLAY. Po kliknięciu ikonki symbolizującej to polecenie, otwiera się okienko, w którym są wyszczególnione wszystkie dostępne płaszczyzny, na których możemy kreślić. Jeżeli znajdujący się po lewej stronie numer jest zaciemniony, oznacza to, że dana płaszczyzna jest na schemacie widoczna. Jeżeli klikniemy na przycisk All, zostaną wyświetlone wszystkie płaszczyzny, analogicznie klikając na None wszystkie zostaną wyłączone. Klikając na numer znajdujący się po lewej stronie nazwy płaszczyzny możemy ją włączyć lub wyłączyć, gdy klikniemy dwukrotnie 94 Elektronika Praktyczna 7/2006

10 Rys. 17. przejdziemy do jej edycji, gdzie możemy zmienić kolor lub nazwę. Aby utworzyć nową warstwę, klikamy na przycisk New. Następnie w powstałym okienku podajemy numer, nazwę oraz kolor który chcemy przyporządkować. Kolory są pogrupowane w pary. Płaszczyznom należy zawsze nadawać kolor ciemniejszy, z górnego rzędu, ponieważ gdy element jest podświetlany (przykładowo komendą SHOW), przybiera barwę jaśniejszą z rzędu dolnego. W EAGLE u mamy do wyboru 64 kolory. Standardowo w oknie wyboru dostępnych jest tylko 16. Aby móc korzystać również z pozostałych, musimy je najpierw zdefiniować. W tym celu w menu głównym klikamy Options/Set... Otworzy nam się okienko, w którym na zakładce Colors możemy, osobno dla każdego tła zmienić kolor rastra oraz zdefiniować nowe kolory w palecie. W tym drugim przypadku klikamy na przycisk znajdujący się na skrzyżowaniu Palette oraz White background W otwartym w ten sposób okienku (rys. 17) klikamy najpierw na jedno z czarnych pól, w które chcemy wstawić nowy kolor, a następnie po prawej stronie okna ustawiamy interesującą nas barwę. Aby wyjść z ustawień, nie zapominamy o wciśnięciu przycisku Set color, po czym OK. Jeżeli nie mamy ochoty na żmudne wpisywanie barw, możemy ściągnąć ze Rys. 18. strony producenta ( specjalny skrypt który wykona to zadanie za nas. Skrypt ten nosi nazwę newcolors.scr i znajduje się w podkatalogu Download/Miscellaneous. Skrypty uruchamiamy poleceniem SCRIPT, po czym w uruchomionym okienku wskazujemy interesujący nas plik. Po wykonaniu naszego skryptu paleta kolorów wzbogaciła się o nowe, zdefiniowane w pliku newcolors.scr barwy. Ustawienia te są zapamiętane przez program, tak więc wystarczy nasz skrypt uruchomić tylko raz dla każdego koloru tła. Po prawej stronie ikonki SCRIP znajduje się ikonka ULP, która służy do uruchamiania programów napisanych w języku użytkownika (User Language Programs). Programy te mają składnię podobną do składni języka C i umożliwiają dostęp do wszystkich danych wewnętrznych programu oraz plików zewnętrznych. Dzięki nim EAGLE może dowolne dane wymieniać z otoczeniem (importować lub exportować). Można również manipulować danymi w programie. Jeżeli ktoś ma ochotę na samodzielne pisanie ULP ów, powinien zajrzeć do pomocy, gdzie język ten jest opisany dokładnie. My zajmiemy się tylko kilkoma gotowymi programami dołączonymi standardowo do pakietu. Warto również poszperać na stronie producenta gdzie w dziale Downloads/ulps znajdziemy mnóstwo przydatnych w różnych sytuacjach ULP ów. Po wydaniu polecenia ULP otwiera się okienko, z którego należy wybrać interesujący nas plik. Czasami elementy z kolejnymi nazwami są porozrzucane na całej stronie schematu. Zacznijmy od ponumerowania ich w kolejności ułatwiającej nam późniejsze ich odnalezienie na wydruku. Program zmieniający automatycznie numery elementów nosi nazwę renumber sch.ulp. Po jego zaznaczeniu i kliknięciu OK ukazuje nam się okno (rys. 18), w którym możemy ustalić, w którym kierunku ma wzrastać numeracja kolejnych elementów. Przy standardowych ustawieniach numeracja zaczyna się od górnego lewego rogu, podąża w prawo, po czym w dół i kończy się w prawym dolnym rogu. Po kliknięciu OK program ponumeruje kolejne elementy. Czasami pracujemy ze schematem, na którym elementy są umieszczone w nieznanym nam, zbyt dokładnym rastrze. Połączenie w takim przypadku sygnału z pinem może okazać się niemożliwe. Aby poprzesuwać elementy do podanego przez nas rastra użyjemy programiku snap on grid sch.ulp. W nowo otwartym okienku podajemy raster (100 lub 50 mils) po czym klikamy OK. Elementy zostają poprzesuwane wraz z podłączonymi do nich sygnałami, które to musimy uporządkować ręcznie lub pociągnąć na nowo. Jeżeli musimy wykonać dokumentację projektu w programie AutoCAD, możemy wyeksportować dane do pliku w formacie *.dxf, który można otworzyć póżniej w większości mechanicznych programów CAD. Programik umożliwiający nam to nosi nazwę dxf.ulp. Po jego uruchomieniu, w nowo powstałym okienku możemy zmienić położenie oraz nazwę pliku wynikowego, jak również takie parametry jak wypełnianie obszarów zamkniętych lub uwzględnienie grubości linii. Po kliknięciu OK zostanie utworzony potrzebny nam plik dxf. Do schematu możemy dodać obiekt graficzny w postaci bitmapy. Przykładowo może to być nasze zdjęcie lub logo firmy. Bitmapa może mieć maksymalnie 256 kolorów, które są następnie redukowane do 32. Czasami należy ją wcześniej przerobić w dowolnym programie graficznym. Po uruchomieniu programiku import bmp. ulp musimy najpierw wskazać bitmapę, którą chcemy dołączyć do schematu, następnie zostaje otwarte okno, w którym musimy wskazać kolory które chcemy użyć. Najlepiej zrobić to automatycznie klikając na scan used colors, po czym w kolejnym okienku kliknąć na OK. Następnie możemy nasz obrazek przeskalować, podejrzeć, zmienić użyte kolory lub zmienić numer warstwy, od której zostanie rozpoczęte dodawanie kolejnych kolorów (rys. 19). Po kliknięciu OK zostaje wygenerowany skrypt, którego uruchomienie powoduje dodanie bitmapy. Jej lewy dolny róg będzie umieszczony pod współrzędnymi 0,0. Jedną z ważniejszych części każdego projektu jest lista elementów. Możemy ją stworzyć na kilka sposobów. Pierwszym jest użycie funkcji export znajdującej się w menu głównym. Funkcja ta tworzy plik tekstowy, który możemy później przetworzyć w dowolnym edytorze. Aby program wygenerował listę zaznaczamy w menu File/Export../Partlist, w otwartym okien- Elektronika Praktyczna 7/

11 Rys. 19. Rys. 20. ku podajemy nazwę pliku docelowego i potwierdzamy klikając OK. Drugą metodą jest uruchomienie odpowiedniego programiku ULP. Programik tworzący listę elementów standardowo dołączony do pakietu nosi nazwę bom.ulp. Polecamy jednak jego nowszą i bardziej rozbudowaną wersję bom bio8.ulp. Można ją znaleźć w Internecie. Po uruchomieniu wybranej wersji zostaje otwarte nowe okienko, w którym możemy zmieniać różne parametry oraz segregować rekordy według naszych potrzeb. Plik wyjściowy możemy zapisać w formacie tekstowym, jako HTML lub Spreadsheet, który jest akceptowany przez arkusze kalkulacyjne. W czasie pracy z pakietem EAGLE przejście z modułu edycji schematów do modułu projektowania płytki drukowanej odbywa się automatycznie, bez potrzeby generowania listy połączeń (Netlist). Jeżeli jednak płytkę chcemy zaprojektować w innym programie używając schematu z EAGLE lub gdy chcemy dołączyć listę połączeń do dokumentacji, możemy ją wygenerować w potrzebnym nam formacie. W znanym nam już menu File/Export.. zaznaczamy tym razem Netlist, następnie podajemy nazwę pliku wynikowego. Polecenie to generuje listę jako plik tekstowy w formacie EAGLE. Możemy jej użyć do kontroli połączeń na schemacie. Aby wyeksportować Netlistę w formacie, który zaakceptują inne programy elektroniczne, musimy użyć programików ULP. I tak, aby otrzymać listę w formacie Protel użyjemy programu netlist_protel.ulp (do ściągnięcia ze strony producenta). Plik wynikowy z rozszerzeniem *.NET ma nazwę aktualnie otwartego schematu i znajduje się w katalogu, w którym ten schemat jest zapisany. Jeżeli nasz schemat chcemy zasymulować w programie PSPICE, to listę możemy wygenerować programikiem Spice.ulp (również z Internetu). Powstały w ten sposób plik ma nazwę schematu, z którego został wygenerowany i rozszerzenie *.CIR. Znajduje się on w katalogu aktualnie otwartego projektu (w panelu sterowania aktualnie otwarty projekt jest zaznaczony zieloną kropką). Z naszego schematu mamy również możliwość wygenerowania pliku graficznego w jednym z popularnych formatów (Bitmap, PNG...). Możemy go później umieścić w programie Word lub edytować w dowolnym programie graficznym. Polecenie z menu File/ Export../Image powoduje otwarcie nowego okna, w którym możemy podać nazwę oraz format pliku wyjściowego. Możemy również zmienić rozdzielczość oraz zaznaczyć kopiowanie do schowka lub zamienić na plik monochromatyczny. Z rozdzielczością nie należy przesadzać, gdyż EAGLE ma problem z zapisywaniem dużych plików. Na schemacie, oprócz elementów mających wpływ na zachowanie elektryczne projektu możemy umieszczać zwykłe obiekty graficzne, takie jak: linie, koła, wycinki okręgów, prostokąty, polygony oraz teksty. Funkcje do tego służące noszą kolejno nazwy: WIRE, CIRCLE, ARC, RECT, POLYGON oraz TEXT. Obsługa tych narzędzi jest intuicyjna, podobna jak w innych programach graficznych pracujących pod Windows. Warto jedynie wspomnieć, iż przyciśnięcie w czasie rysowania środkowego klawisza myszy powoduje otwarcie okna dialogowego, w którym możemy zmienić płaszczyznę, na której umieszczamy aktualny obiekt (rys. 20). W końcowej fazie, gdy mamy już narysowany schemat, należy go sprawdzić pod względem poprawności elektrycznej. Umożliwia nam to komenda ERC, która tworzy plik tekstowy ze wszystkimi ostrzeżeniami oraz błędami, a następnie otwiera go w edytorze należącym do pakietu. Należy następnie przeanalizować wszystkie zgłoszenia i ewentualnie poprawić odpowiednie miejsca na schemacie. W niektórych przypadkach zgłoszone błędy w rzeczywistości wcale nimi nie są i nie musimy sobie zaprzątać nimi więcej głowy. Przykładowo, gdy podłączymy zasilanie układów cyfrowych VCC do linii zasilania +5 V, program wygeneruje nam ostrzeżenie: WARNING: Sheet 1/1: POWER Pin IC1 VCC connected to +5V. Możemy je pominąć, ponieważ celowo zasililiśmy układ napięciem +5 V. Czasami w czasie poprawiania błędów przyda nam się Netlista lub Pinlista z wyszczególnionymi połączeniami pomiędzy pinami. Listy te generujemy w wiadomy sposób, przy pomocy komendy Export. Jeżeli w projekcie oprócz schematu mamy odpowiadającą mu płytkę, to komenda ERC sprawdza również korelację pomiędzy nimi. Jeżeli wszystkie elementy, oraz połączenia na schemacie mają odpowiedniki na płytce, to projekt ma zachowaną korelację, o czym informuje nas na końcu pliku stwierdzeniem: Board and schematic are consistent. Na tym kończymy opis edytora schematów. W kolejnym odcinku rozpoczniemy poznawanie edytora płytek drukowanych, który jest głównym elementem pakietu EAGLE. inż. Henryk Wieczorek henrykwieczorek@gmx.net 96 Elektronika Praktyczna 7/2006

12 Kurs obsługi EAGLE, część 4 W kolejnym odcinku naszego cyklu zapoznamy Czytelników z działaniem edytora płytek drukowanych, będącego głównym elementem Pakietu EAGLE. Następnie rozpoczniemy edycję nowej płytki oraz poznamy główne funkcje edytora. Nauczymy się rozmieszczać elementy, krawędzie płytki oraz inne obiekty czysto graficzne. Połączymy poszczególne wyprowadzenia elementów przy pomocy ścieżek. Przedstawimy również parę przydatnych programików *.ulp. Na zakończenie poruszymy jeszcze temat obszarów zabronionych, w których nie wolno umieszczać ścieżek lub przelotek. Zgodnie z zapowiedzią z zeszłego miesiąca w dzisiejszym odcinku rozpoczynamy opis edytora płytek drukowanych Board. Program ten wraz z modułem autoroutera został umieszczony na naszym komputerze w czasie standardowej instalacji demonstracyjnej wersji EAGLE. Edytor pozwala nam na projektowanie płytki na trzy podstawowe sposoby: bez pomocy schematu narysowanego w dowolnym, współpracującym z EAGLE edytorze. Jeżeli nasza płytka składa się z zaledwie paru elementów a schemat mamy wydrukowany lub narysowany na papierze, możemy użyć edytora płytek jako zupełnie niezależnie działającego programu. Obudowy elementów pobierzemy z bibliotek a wyprowadzenia połączymy przy pomocy sygnałów (linie powietrzne), dzięki którym poprowadzimy odpowiednie ścieżki ręcznie lub automatycznie przy pomocy Autorouter; za pomocą netlisty utworzonej w innym niż EAGLE edytorze schematów, a następnie przetworzonej do formatu wymaganego przez edytor płytek; standardowy, domyślny sposób polegający na użyciu schematu narysowanego w edytorze należącym do pakietu EAGLE. Ponieważ ostatnia metoda będzie wykorzystywana najczęściej a dwóch pierwszych użytkownik nie będzie prawdopodobnie używał w ogóle, w naszej prezentacji skupimy się głównie na niej. Jak już wcześniej wspomniano, aby przejść z edytora schematów do edytora płytki nie potrzebujemy listy połączeń (Netlist), wystarczy wpisać polecenie BOARD lub przycisnąć ikonkę z Action-Toolbar. Jeżeli z naszym schematem nie mamy spokrewnionej jeszcze płytki, wyświetlone zostaje okienko z zapytaniem czy chcemy utworzyć nowy plik bazujący na aktualnym schemacie (rys. 21) potwierdzamy klikając OK. Zostaje uruchomione okno edytora z pustą płytką, obok niej są umieszczone elementy połączone sygnałami (Airwires). Naszą płytkę należy następnie zapisać klikając na ikonkę SAVE. Plik z płytką zostaje umieszczony w katalogu w którym znajduje się plik ze schematem, oraz otrzymuje jego nazwę z rozszerzeniem zmienionym na *.brd. Płytka jest połączona ze schematem systemem Rys. 21. Fo r w a r d & B a c k Annotation, dlatego wszystkie zmiany wprowadzane na schemacie są automatycznie wprowadzane na płytkę i odwrotnie. Przykładowo zmiana nazw elementów lub połączeń na płytce jest automatycznie wprowadzana do schematu. Od tego momentu, aby zachować konsystencję projektu w czasie pracy z pakietem EAGLE muszą być uruchomione oba moduły jednocześnie, schemat oraz płytka. Jeżeli przykładowo przez nieuwagę zostanie zamknięty edytor płytki, a na schemacie dokonamy zmian to konsystencja projektu zostanie utracona. Aby ją ponownie uzyskać, musimy wszystkie różnice pomiędzy płytką a schematem skorygować ręcznie. Różnice te wskaże nam protokół powstały po wykonaniu polecenia ERC. Konsystencja projektu jest bardzo ważna elementem, dzięki niej mamy pewność że sieć połączeń na płytce dokładnie odpowiada połączeniom na schemacie. W oknie edytora płytki rozkład pasków narzędziowych jest identycz- 88 Elektronika Praktyczna 8/2006

13 ny jak w oknie edytora schematów. Również większość elementów znajdujących się na nich ma te same funkcje oraz działanie. Znajdujący się po lewej stronie Command-Toolbar jest wzbogacony o następujące funkcje: REPLACE zmiana obudowy na dowolną inną pobraną z biblioteki. Funkcja ta dostępna jest tylko wtedy gdy pracujemy z płytką bez skojarzonego schematu. W przypadku projektu z zachowaną konsystencją, obudowy niektórych elementów możemy zmienić używając komendy CHANGE PACKAGE. O P T I M I Z E s k ł a d a l e ż ą c e w jednej linii segmenty utworzone poleceniem WIRE w jeden ciągły element. W menu Options możemy zaznaczyć optymalizację automatyczną, przeprowadzaną na bieżąco w czasie kreślenia. ROUTE Ręczne prowadzenie ścieżek. Chyba najczęściej używana komenda zamieniająca linie powietrzne na połączenia elektryczne. RIPUP polecenie działające odwrotnie niż poprzednio opisane. Umożliwia zmianę poszczególnych segmentów ścieżek na linie powietrzne. Przez co możemy je później inaczej poprowadzić. Komenda ta zmienia również wyliczone polygony w ich obrys. VIA Wstawianie przelotek do płytki. Jeżeli w czasie kreślenia zmienimy płaszczyznę na której umieszczamy ścieżkę to przelotka zostanie dodana automatycznie. Aby podłączyć nową przelotkę do istniejącego sygnału wystarczy nazwać ja tak jak interesujący nas sygnał (polecenie NAME). SIGNAL Ręczne łączenie wyprowadzeń poszczególnych elementów. Ograniczenia takie same jak przy komendzie REPLACE. W przypadku płytki skojarzonej ze schematem połączeń dokonujemy na schemacie. HOLE całkiem normalny otwór (przewiert) nie bez połączenia elektrycznego pomiędzy górną a dolną warstwą płytki. RATSNEST Wylicza najkrótsze linie powietrzne oraz rzeczywisty kształt polygonów. Obliczanie polygonów możemy wyłączyć w menu Options. W czasie rysowania ścieżki poleceniem ROUTE, określona najkrótsza linia powietrzna jest wyliczana automatycznie na bieżąco. AUTO uruchomienie autoroutera DRC Zdefiniowanie reguł rządzących projektem, oraz uruchomienie programu sprawdzającego czy są one zachowane. ERRORS uruchamia okienko w którym wyszczególnione są wszystkie błędy wykryte poleceniem DRC. Jednym z pierwszych kroków który wykonamy w przypadku projektowania nowej płytki jest określenie jej kształtu, a więc zaznaczenie jej krawędzi. W prawej części okna edytora płytki widzimy prostokąt o wymiarach ok. 80x100 mm jest to zarys płytki automatycznie wstawiony przez program. Jego Kształt możemy zmienić używając poleceń MOV, MITER oraz SPLIT. Możemy go również całkowicie usunąć, po czym narysować go ponownie w interesującym nas, innym rastrze lub kształcie. Obrys płytki umieszczamy zawsze na płaszczyźnie nr 20 - Dimension, a grubość linii ustalamy na zero. Ponieważ w Polsce przyjęty jest system metryczny najlepiej obrys płytki wykonać w rastrze 1 mm lub, jeżeli potrzebna jest większa dokładność 0,1 mm. Ustawień tych dokonujemy identycznie jak w edytorze schematu, po wykonaniu polecenia GRID. Narysujmy obrys płytki poleceniem WIRE, tak aby dolny lewy jej róg znajdował się w punkcie o współrzędnych 0,0. Nie zapominajmy iż wymiary naszej płytki nie mogą przekraczać 100x80 mm oraz że obrys musi być figurą zamkniętą. Czasami projektowana płytka musi mieć kształt inny niż prostokąt. Zmieniając kąt zagięcia (WIRE_BEND) w funkcji WIRE (klikając prawym klawiszem myszy w czasie kreślenia) nadamy jej dowolny kształt. Możemy użyć również polecenia ARC dzięki któremu dod a m y p o t r z e b n e nam zaokrąglenia. W następnej kolejności powinniśmy określić reguły, według których p ł y t k a z o s t a n i e z a p r o j e k t o w a n a. Regułami tymi będzie posługiwał się również autorouter, na bazie nich obliczane są polygony oraz określane parametry przelotek Rys. 22. i otworów pod elementy których średnica jest ustawiona na Auto. Główne parametry to minimalna szerokość ścieżek, minimalne odstępy pomiędzy elementami mającymi różne potencjały, minimalne średnice otworów oraz minimalna szerokość otoczki otworu. Wartości te są różne w zależności od technologii w jakiej zostanie wykonana płytka. Jeżeli nasza płytka będzie wyprodukowana w profesjonalnym zakładzie (a nie w domowej łazience) musimy skonsultować się z działem technicznym producenta w celu określenia najważniejszych parametrów. Niektórzy producenci przedstawiają na swoich stronach internetowych możliwości techniczne, czyli wszystkie potrzebne nam wymiary minimalne. Jeżeli płytkę wykonamy w warunkach domowych to wartości musimy określić według naszego doświadczenia, dokładności, oraz metody jaką naszą płytkę wykonamy (w przypadku metody fotochemicznej i dobrej drukarki laserowej osiągnięcie minimalnej grubości ścieżek na poziomie 0,3 mm nie stanowi dzisiaj problemu). Dostęp do panelu w którym określimy reguły projektowania mamy po wykonaniu komendy DRC lub kliknięciu na ikonkę. W otwartym okienku mamy dostęp do dziesięciu zakładek (rys. 22). Na pierwszej z nich File mamy możliwość odczytu lub zapisu określonych przez nas dla danej technologii ustawień. Aktualne parametry towarzyszą projektowi i są dopisywane do niego po przyciśnięciu klawisza Apply. Następna zakładka Layers nie ma dla nas dużego znaczenia z powodu ograniczenia do dwóch płasz- Elektronika Praktyczna 8/

14 Rys. 23. czyzn na których możemy umieszczać ścieżki. Możemy jednak określić grubość warstwy miedzi (Copper) którą będzie pokryty stosowany przez nas laminat oraz grubość jego samego (Isolation). Następnie w linijce Setup określimy budowę laminatu. I tak, jeżeli projektujemy płytkę jednostronną, gdzie miedź znajduje się od spodu -Bottom (od strony lutowania) wpisujemy wartość 16. Jeżeli warstwa miedzi znajduje się na górze Top (od strony elementów) wpisujemy 1. Jeżeli projektujemy płytką dwuwarstwową to wpisujemy (1*16). Nawiasy półokrągłe informują program że będziemy stosować przelotki. Na zakładce Clearance możemy zdefiniować minimalne odległości pomiędzy poszczególnymi elementami. Wartości te możemy definiować osobno dla sygnałów o różnym, oraz o tym samym potencjale. Jeżeli wcześniej przy pomocy polecenia Class zostały zdefiniowane sygnały z innymi minimalnymi odległościami, to w czasie sprawdzania błędów program użyje wartości mniej krytycznej. Zakładka Distance umożliwia nam określenie minimalnej odległości pomiędzy krawędzią płytki a innymi obiektami, które ostatecznie będą znajdować się w miedzi na górnej lub dolnej stronie płytki. Możemy zdefiniować również minimalne odstępy pomiędzy otworami wierconymi w płytce. Na zakładce Sizes określamy minimalne szerokości ścieżek średnice otworów oraz parametry mikro przelotek. Na następnej zakładce Restring określamy parametry otoczki miedzianej pozostałej na około otworu po jego wywierceniu (rys. 23). Mamy możliwość wpisania różnych wartości dla warstw zewnętrznych oraz wewnętrznych, a w przypadku pinów możemy również zdefiniować różne parametry dla warstwy górnej oraz dolnej. Zakładka Shapes podzielona jest na dwie części. W pierwszej możemy podać stopień zaokrąglenia powierzchni SMD. W drugiej definiujemy (osobno dla warstwy górnej oraz dolnej) kształt padów dla elementów przewlekanych. Jeżeli zaznaczymy As in library program pozostawi niezmienione, zdefiniowane w bibliotekach kształty. Następna zakładka Supply, pozwala na zdefiniowanie kształtów pól typu thermal na automatycznie definiowanych warstwach zasilania. Wartość z pola Isolate Thermal jest używana również przy obliczaniu polygonów z włączoną opcją Thermal. Zaznaczenie opcji Generate Thermals for Vias umożliwia stosowanie pól termicznych również dla przelotek. Na zakładce Masks określamy stopień powiększenia pól w masce lutowniczej, oraz w sicie służącym do nanoszenia pasty lutowniczej na pola SMD. W polu Limit podajemy minimalną średnicę przelotki która nie zostaną zakryte maską lutowniczą. Przykładowo dla wartości 16 mils wszystkie przelotki o średnicy poniżej 16 mils będą w pełni pokryte maską lutowniczą, natomiast o średnicy 16 mils i większej zostaną odkryte. Na ostatniej zakładce Misc możemy włączyć lub wyłączyć dodatkowe elementy które będą sprawdzane podczas testu DRC. Po zaznaczeniu opcji Check Grid program sprawdzi czy wszystkie elementy leżą dokładnie na ustalonym aktualnie rastrze. Check Angle sprawdza czy wszystkie ścieżki leżą pod kątem równym wielokrotności 45 stopni. Check Font sprawdza czy wszystkie teksty umieszczone na płytce są napisane czcionką wektorową, jeżeli nie to zgłasza błąd. W ostatnim okienku Check restrict włączamy sprawdzanie powierzchni miedzi w obszarach zakazanych. Po wpisaniu wszystkich niezbędnych wartości przyciskamy pole Apply. Możemy również zapisać nasze ustawienia pod zmienioną nazwą używając przycisku Save as... (zakładka File). Aby wyjść z testu DRC przyciskamy pole Cancel. Przyciskając pole OK rozpoczynamy test DRC, jeżeli nie wprowadzaliśmy jeszcze żadnych zmian na płytce to prawdopodobnie nie mamy żadnych błędów i w linii statusu (na dole okna edytora) ukaże się komunikat informujący nas o tym: DRC: No errors. Do testu DRC wrócimy jeszcze później gdy zrobimy już parę błędów, najpierw przejdźmy jednak do następnego kroku niezbędnego przy projektowaniu płytki, czyli do rozmieszczenia elementów. Zanim zaczniemy je jednak rozmieszczać musimy zmienić raster z metrycznego na calowy, najlepiej na 100 lub 50 mils. EAGLE nie ma niestety wbudowanego modułu automatycznego rozmieszczania elementów, ze strony internetowej producenta można jednak ściągnąć programiki ulp pomagające nam w tym (autoplace_v3.ulp oraz place50.zip). Ich działanie polega na rozmieszczeniu elementów w sposób podobny jak są one rozmieszczone na schemacie i przydatne są praktycznie tylko przy projektach składających się z elementów dyskretnych. Aby rozmieścić elementy ręcznie użyjemy komendy MOVE (komendą tą możemy przesuwać również dowolne inne obiekty znajdujące się na płytce). Po jej wpisaniu lub przyciśnięciu ikonki klikamy lewym przyciskiem myszy na krzyż znajdujący się zazwyczaj na środ- 90 Elektronika Praktyczna 8/2006

15 Rys. 24. ku elementu który chcemy przesunąć. Element zostaje przyklejony do kursora i możemy go przemieścić w dowolne inne miejsce. Jeżeli w czasie przesuwania elementu klikniemy środkowym klawiszem myszy, element zostanie przełożony na przeciwną stronę płytki, czyli z warstwy górnej (TOP) na warstwę dolną (BOTTOM) lub odwrotnie. Działanie tej funkcji jest identyczne jak funkcji MIRROR i najlepiej widoczne w przypadku elementów SMD, gdzie możemy zaobserwować natychmiastową zmianę koloru ich pól lutowniczych. Gdy przy przesuwaniu klikniemy prawym klawiszem element zostanie odwrócony o 90 stopni. Aby obrócić element o dowolnie wybrany inny kąt, wystarczy wpisać go w okienko Angle poczym potwierdzić przez Enter. Jeżeli zamierzamy element tylko obrócić, bez jego jednoczesnego przesuwania możemy użyć polecenia ROTATE. Jeżeli element nie zostanie wskazany jednoznacznie, to kursor zmieni kształt na cztery strzałki, klikając następnie lewym klawiszem myszy podświetlane zostają kolejne elementy znajdujące się w otoczeniu kursora. Po podświetleniu elementu który chcemy przesunąć klikamy klawiszem lewym poczym przesuwamy go w wybrane przez nas miejsce. Czasami zdarza się że elementy rozmieszczone w innym niż aktualny raster nie dają się w niego wpasować. Jeżeli są to pojedyncze przypadki to wystarczy nazwę danego elementu wpisać z klawiatury, po wciśnięciu Enter element zostanie podklejony do kursora. Jeżeli mamy do czynienia z większą liczbą elementów, to warto użyć programu Snap50.ulp (dostępny w pakiecie hvpack10.zip na stronie internetowej producenta), który tworzy skrypt po uruchomieniu którego elementy zostają rozmieszczone w rastrze 50 mils. Elementy możemy przesuwać tylko wtedy gdy widoczne są ich punkty zaczepienia (krzyż wewnątrz elementu), które to znajdują się na następujących płaszczyznach: dla elementów na górnej stronie Layer 23 torigins, dla elementów znajdujących się na stronie dolnej - Layer 23 torigins. Aby zabezpieczyć elementy przed przypadkowym przesunięciem możemy te płaszczyzny wyłączyć poleceniem DISPLAY. Opisane wyżej polecenia Move, Mirror oraz Rotate możemy stosować nie tylko do pojedynczych obiektów, lecz również dla wielu, wyróżnionych poleceniem GRO- UP. Aby dokonać zmian na grupie musimy kliknąć nie lewym, lecz prawym klawiszem myszy. Polecenie wpisujemy z klawiatury lub przyciskamy ikonę. Mamy następnie możliwość grupowania elementów przy pomocy prostokąta, lub przy pomocy krzywej. W pierwszym przypadku przyciskamy lewy klawisz i trzymając go ciągniemy prostokąt nad interesującymi nas elementami. W przypadku krzywej klikamy lewym klawiszem rysując krzywą naokoło wybranego obszaru (rys. 24), krzywą zamykamy kliknięciem klawisza prawego. Program podświetla następnie wybrane przez nas elementy. Gdy wszystkie elementy znalazły już swoje miejsce na płytce, możemy przystąpić do rysowania ścieżek łączących poszczególne wyprowadzenia. Do tego celu służy komenda ROUTE lub przycisk. Po jej uruchomieniu klikamy na sygnał który chcemy połączyć (Airwire) zostaje on podświetlony, po czym możemy rozmieszczać poszczególne segmenty ścieżek klikając lewym klawiszem myszy. Jeżeli w czasie kreślenia klikniemy prawym klawiszem, zostanie zmieniony styl zagięcia ścieżki. Styl możemy również zmienić klikając na jedną z ikonek znajdujących się na pasku Parameters (rys. 25). Jeżeli kreśląc ścieżkę klikniemy środkowym klawiszem myszy, zostanie zmieniona warstwa na której kreślimy. Przelotka łącząca obie warstwy zostaje dodana automatycznie, opcję tą możemy wyłączyć w menu options (Options-Set..-Misc-Auto set junction). Numer warstwy na której aktualnie kreślimy jest wyświetlany na pasku Parameters. Na pasku tym znajdziemy również parę innych elementów dzięki którym możemy zmienić parametry rysowanej ścieżki. Parametr Miter wyostrza lub łagodzi punkty zagięcia ścieżki, ustawiając go na zero włączamy maksymalną ostrość. Następnymi dwoma ikonkami Round (...) oraz Straight (...) przełączamy Rys. 25. Elektronika Praktyczna 8/

16 Rys. 26. kształt złagodzenie ścieżki na łuk lub proste. W polu Width definiujemy szerokość ścieżki. Potrzebną nam wartość możemy wybrać z rozwijanego menu, lub wpisać z klawiatury. Następne trzy ikonki służą do zmiany kształtu przelotek. Do wyboru mamy przelotki kwadratowe, okrągłe lub ośmiokątne. Dalej możemy zmienić warstwy, pomiędzy którymi zostaną utworzone połączenia przy pomocy przelotek. Ponieważ używamy wersji demo programu EAGLE ograniczonej do tylko dwu warstw miedzi, w okienku tym wyświetlona jest tylko jedna możliwość: W polu Diameter ustalamy średnicę zewnętrzną przelotki. Wartość tam wpisywaną najlepiej ustalić na Auto, wtedy to przelotki będą miały średnicę którą zdefiniowaliśmy wcześniej w oknie DRC. W ostatnim polu Drill ustalamy średnicę otworu wierconego w przelotce. W czasie rozmieszczania ścieżek program wylicza automatycznie najkrótsze połączenie do najbliższego punktu danego sygnału. Używając polecenia RATSNEST (...) program określa najkrótsze połączenia dla wszystkich sygnałów znajdujących się na płytce. Warto go użyć wielokrotnie Rys. 27. w czasie projektowania, skutki jego działania możemy zawsze cofnąć (jak zresztą każdej innej funkcji) poleceniem UNDO. Narysowane już ścieżki możemy przesuwać poleceniem MOV (...). Możemy do nich dodać nowe punkty zagięcia - polecenie SPLIT. Możemy również złagodzić lub wyostrzyć ich zagięcia: polecenie MITER. Przy pomocy polecenia CHANGE zmieniamy szerokość danego segmentu ścieżki lub przesuwamy go na inną warstwę, przelotki (jeśli są potrzebne) zostaną dodane automatycznie. W pierwszym przypadku klikamy na opcję Change-Width następnie wybieramy potrzebną nam wartość i klikamy na segment którego szerokość chcemy zmienić. Jeżeli wymaganej przez nas wartości nie ma w rozwijanym menu, to możemy ją w czasie zmieniania szerokości wpisać z klawiatury i potwierdzić przez Enter. Aby natomiast przenieść ścieżkę na inną warstwę należy zaznaczyć Change-Layer... w powstały następnie okienku wybieramy potrzebną nam warstwę. Pamiętajmy że ścieżki umieszczamy tylko na warstwach 1- -Top oraz 16-Bottom, na pozostałych warstwach możemy umieszczać dowolne inne elementy graficzne. Aby narysowany już segment ścieżki z powrotem zmienić w Airline używamy polecenia RIPUP poczym klikamy w wybranym miejscu na ścieżce. Aby pozmieniać wszystkie sygnały, należy (po wydaniu komendy Ripup) kliknąć na ikonkę GO. W powstałym następnie okienku potwierdzamy nasze zamiary klikając OK i wszystkie narysowane już ścieżki zostają zmienione w linie powietrzne. Jeżeli chcemy zmienić tylko wybrane sygnały wystarczy wpisać ich nazwy z klawiatury. Aby zmienić parametry istniejących już przelotek używamy również polecenia CHANGE, tym razem jednak wybieramy odpowiednio: Diameter dla zmiany średnicy, Drill - zmiana otworu wierconego, Shape - zmiana kształtu, Via - zmiana warstw łączonych przez przelotkę. Jeżeli chcemy umieścić przelotki w określonych miejscach używamy polecenia VIAS. Żeby podłączyć je następnie do istniejących już sygnałów wystarczy nadać im ich nazwy. Na tym zakończymy opis ręcznego routowania ścieżek, w następnej części artykułu opiszemy autorouter, który nas w tym zadaniu wesprze. Jeżeli potrzebujemy informacji na temat możliwości poprowadzonych przez nas ścieżek to warto uruchomić programik length-freq-ri.ulp. W okienku pokazanym na rys. 26 wyszczególniono wszystkie sygnały znajdujące się na płytce. Obok nich umieszczone są wyliczone wartości, między innymi maksymalna częstotliwość oraz natężenie prądów płynących przez nie. Innym przydatnym programikiem jest plik count.ulp. Jego uruchomienie powoduje otwarcie okna widocznego na rys. 27, w którym umieszczono informacje na temat liczby otworów na płytce (Pads, Vias, Holes) oraz liczby pól SMD (razem oraz osobno dla warstwy Top i Bottom). Informacje te mogą być potrzebne w czasie składania zapytania do firmy która wyprodukuje nam naszą płytkę. Na zakończanie artykułu warto wspomnieć jeszcze o obszarach zabronionych. Edytor płytki drukowanej ma możliwość określenia obszarów w których nie dopuszczalne jest prowadzenie ścieżek lub umieszczenie przelotek. Uruchomiony później test DRC sprawdza czy znajdują się tam takowe i jeżeli tak to sygnalizuje błąd. Obszary te są zwykłymi obiektami graficznym które umieszczamy na następujących płaszczyznach: 41-tRestrict Dla warstwy TOP 42-bRestrict Dla warstwy BOT- TOM 43-vRestrict aby uniemożliwić umieszczanie przelotek. Aby je narysować używamy poleceń WIRE linia, CIRCLE okrąg, ARC łuk, RECT prostokąt, POLYGON wielokąt. Obsługa ich jest zbliżona do obsługi podobnych narzędzi z innych programów graficznych. inż. Henryk Wieczorek henrykwieczorek@gmx.net 92 Elektronika Praktyczna 8/2006

17 Kurs obsługi EAGLE, część 5 Ten odcinek kursu poświęcamy praktycznie w całości opisowi modułu autoroutera. Jest to druga i zarazem ostatnia część opisująca proces projektowania płytki. Obok autoroutera przedstawiamy także możliwości funkcji Polygon, dzięki której możemy kreślić figury o dowolnym kształcie. K U R S Projektując płytkę często zachodzi potrzeba umieszczenia na jednej z warstw obszarów w pełni pokrytych miedzią. Jeżeli obszary te zostaną podłączone do istniejących już węzłów elektrycznych (przykładowo: GND, VCC, +5 V), to mogą one pełnić rolę ekranu lub zasilania. Obszary te można zastosować również w celach czysto ekonomicznych lub ekologicznych, aby zaoszczędzić środek trawiący, który zostanie użyty w procesie produkcji płytki. Aby umieścić na płytce potrzebne nam obszary możemy użyć zwykłych narzędzia graficzne (Wire, Circle, Arc, Rect). Figurom powstałym w ten sposób nie możemy jednak nadać nazw (nie podłączymy ich do istniejących już sygnałów), nie podlegają one również zasadom określonym w DRC. Lepszą metodą jest określenie niezbędnych nam obszarów przy pomocy wielokąta POLYGON. Polecenie to jest dostępne po naciśnięciu ikony. Po jej przyciśnięciu na pasku parameter toolbar pojawiają się narzędzia, dzięki którym możemy zmienić poszczególne parametry kreślonej przez nas figury (rys. 28). Na początku musimy określić płaszczyznę, na której będziemy kreślić. Dokonujemy tego w polu Select Layer lub klikając środkowym klawiszem myszy. Potrzebny nam kształt rysujemy podobnie jak linię (polecenie WIRE). Na zagięciach klikamy lewym klawiszem, aby zamknąć figurę klikamy dwukrotnie. Sposób zagięcia możemy zmienić w polu Wire Bend lub klikając pra- Rys. 29. wym klawiszem myszy. W czasie rysowania polygonu musimy uważać, aby kontury na siebie nie nachodziły, oraz aby się nie przecinały. W przeciwnym wypadku program nie będzie mógł go prawidłowo obliczyć, o czym poinformuje nas komunikatem o błędzie. Polygony znajdujące się na innej niż górna lub dolna strona płytki są obliczane natychmiast po narysowaniu. Polygony umieszczone w warstwach miedzi (w naszym przypadku Layer 1 Top oraz Layer 16 Bottom) są symbolizowane jedynie przez obwódkę, aby je wyliczyć musimy użyć komendy RATSNEST (w ustawieniach Options/Set /Misc musi być wcześniej zaznaczona opcja Ratsnest processes polygons). Jeżeli chcemy z wyliczonej już figury uzyskać tylko obwódkę (polygon może nam przysłaniać pewne elementy projektu, poza tym spowalnia odświeżanie ekranu) używamy komendy RIPUP, po czym klikamy na jej brzeg. Aby ograniczyć wielkość pliku zawierającego projekt płytki, wypełnienie polygonu nie jest w nim zapisywane. Tak więc po zamknięciu programu i jego ponownym uruchomieniu widzimy tylko kontury, a nie całą figurę. Po narysowaniu polygonu należy nadać mu nazwę identyczną z sygnałem, do którego chcemy go podłączyć (przykładowo GND). Do tego użyjemy komendy NAME, po czym klikniemy jego krawędź. Program zapyta nas o nazwę, po jej wpisaniu zostaniemy poproszeni o potwierdzenie połączenia sygnałów (rys. 29) klikamy OK. W ten sposób wszystkie elementy znaj- Rys. 28. Elektronika Praktyczna 9/

18 Rys. 30. dujące się w obrębie polygonu, do których przyłączone są sygnały mające identyczną nazwę jak on, są do niego automatycznie podłączone. Oznacza to, iż nie musimy rysować odchodzących od nich ścieżek, program podłączy je automatycznie podczas obliczania polygonu. Na pasku parameter toolbar oprócz wcześniej wymienionych elementów znajdziemy kolejne, symbolizują one następujące funkcje: Width szerokość linii, którą polygon jest kreślony. Należy sobie uzmysłowić, iż zaznaczony przez nas kontur nie jest zalewany, lecz kreskowany pisakiem, którego szerokość możemy w szerokim zakresie zmienić. Polygony kreślone cienkim pisakiem są dokładniejsze, jednakże pliki wyjściowe do produkcji (Gerber) mają większą objętość. Nie należy ustawiać grubości mniejszej niż minimalna szerokość ścieżek, ponieważ określa ona również minimalną szerokość miedzi na poligonie (przykładowo pomiędzy dwoma przelotkami) i jeżeli była by Rys. 31. za mała, to nie mamy gwarancji iż połączenie będzie na gotowej płytce rzeczywiście istniało (gdy jest za wąskie to może zostać przetrawione w czasie procesu produkcji). Test DRC sprawdza szerokość linii jaką jest rysowany polygon, gdy jest za wąska poinformuje nas o tym Rys. 32. błędzie. Pour opcja ta pozwala na określenie rodzaju wypełnienia. Do wyboru mamy dwie możliwości: Solid pełna powierzchnia, lub Hatch wypełnienie w kratkę. Thermals umożliwia wybranie sposobu podłączenia padów. Aby parametr ten miał wpływ również na przelotki, w ustawieniach DRC należy zaznaczyć okienko Generate thermels for vias. Możemy wybrać całkowite połączenie do powierzchni miedzi, lub przy pomocy wąskich łączników (rys. 30). W przypadku pierwszej metody, w czasie lutowania, od pola lutowniczego jest odprowadzana duża ilość ciepła. Może to doprowadzić do nieprawidłowego lub zimnego lutu. Poza tym utrudnione jest późniejsze wylutowanie elementu (przykładowo w czasie naprawy). Z tych powodów zalecana jest metoda druga. Szerokość łącznika jest obliczana automatycznie i ma wartość połowy średnicy otworu w danym padzie lub przelotce. Przy czym nie jest mniejsza od szerokości, oraz nie jest większa od podwójnej szerokości linii, którą polygon jest kreślony. Orphans w czasie prowadzenia ścieżek może się zdarzyć, iż polygon zostanie pocięty na mniejsze wysepki. Jeżeli w którejś z wysepek nie znajduje się pin lub przelotka, których sygnał jest podpięty do danego polygonu to program jej nie obliczy, pozostawiając puste pole. Aby zostały obliczone wszystkie wysepki należy parametr ten zmienić na ON. W niektórych przypadkach, gdy w obrębie polygonu nie ma żadnego do niego podpiętego elementu, to zostanie on również nieobliczony. Pozostanie tylko kontur, który widoczny jest jedynie na ekranie, na wydruku lub w plikach gerber wykonanych za pomocą procesora CAM go nie będzie. Ustawienie tej opcji na ON (obliczanie wszystkich wysepek) jest używanie głównie do oszczędzania środka trawiącego, używanego podczas produkcji płytki. Isolate określa szerokość izolacji pomiędzy polygonem a innymi elementami posiadającymi inne potencjały niż on. Pod uwagę brane są również wartości ustawione w opcjach DRC oraz Net Classes. Szerokość izolacji jest równa najwyższej, z tych trzech wartości (rys. 31). Spacing jeżeli wypełnienie polygonu jest ustawione na Hatch (kratka), to parametr ten określa odstęp pomiędzy środkami linii kratki (rys. 32). 104 Elektronika Praktyczna 9/2006

19 Rys. 33. Rank w przypadku gdy klika polygonów o różnych potencjałach nachodzi na siebie, możemy przy pomocy tego parametru określić kolejność ich obliczania. Polygon, dla którego wartość Rank jest ustawiona na 1 ma najwyższy priorytet, zostanie on obliczony jako pierwszy i nie zostanie od niego nic odjęte. Ten, którego wartość wynosi 6 zostanie obliczony na końcu, jego kształt zostanie pomniejszony o obszar zajęty już przez inne polygony. Za pomocą opisanych powyżej elementów można zmienić parametry tworzonego polygonu. Istniejący możemy zmienić używając komendy Change, po czym kolejno Layer..., Width, Pour, Rank, Isolate, Spacing, Thermals oraz Orphans Autorouter Kolejnym elementem Eagle a, który dzisiaj omówimy jest wbudowany w niego autorouter. Jego możliwości zostały opisane w pierwszej części artykułu, nie będziemy więc do nich teraz wracać. Autorouter wbudowany w Eagle a należy do grupy routerów 100 procentowych. Określenie to oznacza, iż na płytce, na której teoretycznie można rozmieścić wszystkie ścieżki, wszystkie ścieżki zostaną przez autorouter rozmieszczone. Jedynym ograniczeniem jest to (i tu jest haczyk ), że program ma nieskończenie wiele czasu. Ponieważ w rzeczywistości nie mamy nieskończonej ilości czasu, dlatego w niektórych projektach autorouter nie będzie w stanie poprowadzić wszystkich ścieżek. Autorouter działa na zasadzie Ripup/Retry, czyli w momencie gdy już nie ma miejsca na położenie kolejnej ścieżki, rozłącza (usuwa) ścieżki już położone, poczym próbuje je rozmieścić ponownie. Liczba ścieżek, które może w t y m p r o c e s i e rozłączyć (RipupLevel), jest określona przez użytkownika i ma bardzo duży w p ł y w n a c z a s potrzebny programowi do zapro - jektowania płytki. Od autoroutera nie należy oczekiwać, że wykona idealną płytkę, na której użytkownik nie będzie musiał czegokolwiek poprawiać. Aby się ona zgadzała z wizją projektanta, musi on niestety zmodyfikować niektóre ścieżki poprowadzone przez program. Należy zaznaczyć, iż autorouter jest narzędziem jedynie wspomagającym człowieka i nie wykona za niego całej pracy. Przed uruchomieniem autoroutera musimy zwrócić uwagę na parę ważnych elementów, od których będzie zależał wygląd automatycznie wygenerowanej płytki. A co się z tym wiąże także ilość pracy, jaką będziemy musieli później poświęcić na jej poprawienie. Przede wszystkim należy skontrolować następujące elementy: Design Rules reguły projektowania (DRC), powinny zostać dostosowane do możliwości technologicznych producenta tworzonej płytki. W przeciwnym wypadku może się okazać, że naszej płytki, mimo ładnego wyglądu, nie uda się wyprodukować. Połączenia, których minimalna szerokość nie została sprecyzowana przy pomocy komendy Net Classes, są łączone możliwie najwęższymi ścieżkami o szerokości określonej w DRC. Poszczególne jego elementy zostały opisane w poprzedniej części artykułu. Net Classes jeżeli w czasie tworzenia schematu, połączenia nie zostały przyporządkowane do odpowiednich klas, to jeżeli jest to konieczne, należy tego dokonać przed uruchomieniem autoroutera. Najlepszym przykładem są linie zasilania, które powinny być szersze niż ścieżki sygnałowe oraz sygnały wysokonapięciowe, których odstępy od wszystkich innych elementów powinny być w miarę duże. Autorouter sprawdza te wartości i prowadzi ścieżki dla najmniejszych z możliwych parametrów. Przykładowo, jeżeli sygnał ma minimalną szerokość ścieżki 10 mils, to autorouter użyje takiej właśnie szerokości mimo, że w pobliżu może znajdować się dużo wolnego miejsca i można było by ją poszerzyć, przez co ułatwiłoby się produkcję płytki. Grid czyli raster, w którym będzie pracował autorouter. Nie ma on nic wspólnego z rastrem ustawionym globalnie dla całej płytki. Należy również zwrócić uwagę na raster, w którym rozmieszczone zostały elementy (Placement Grid). Pomimo że program pozwala na rozmieszczenie elementów w dowolnym rastrze, nie jest to jednak najlepsze rozwiązanie. Należy przestrzegać dwóch zasad: raster ten nie powinien być mniejszy od używanego przez autorouter oraz powinien on być jego całkowitą wielokrotnością. Najlepsze rezultaty uzyskamy, gdy dobierzemy oba rastry tak, aby końcówki elementów (Pins) znajdowały się w rastrze autoroutera. Wybranie zbyt rzadkiego rastra nie gwarantuje poprowadzenia wszystkich ścieżek, natomiast zbyt dokładnego powoduje drastyczne zwiększenie czasu potrzebnego do zaprojektowania płytki, jak również wzrost zapotrzebowania na pamięć (RAM) niezbędną autorouterowi. Jeżeli jej zabraknie, to dane zostają odkładane na dysk twardy, co dodatkowo spowalnia pracę. Restricted Areas czyli obszary zabronione, w których autorouter nie powinien prowadzić ścieżek i przelotek. Opis umieszczania ich na płytce przedstawiliśmy w poprzedniej części artykułu. Warto zwrócić uwagę, że do kreślenia obszarów zabronionych możemy użyć również płaszczyzny nr 20 (Layer 20 Dimension). Autorouter nie umieści tam wtedy ani ścieżek ani przelotek. Nie należy zapomnieć o późniejszym ich usunięciu, ponieważ Layer 20 służy do zaznaczania krawędzi płytki i jest używana w czasie wykonywania plików do produkcji. Działanie autoroutera jest sterowane przez wiele parametrów, z których część została opisana wcześniej (DRC oraz Net Classes), pozostałe wprowadzamy w jego menu głównym. Są to Cost Factors oraz Control parameters. Mają one wpływ na przebieg ścieżek. Wstęp- Elektronika Praktyczna 9/

20 nie są one ustawione na wartości domyślne, ustalone przez producenta. Użytkownik może je zmodyfikować. W czasie zapisu projektu, aktualne ustawienia są zapisywane do pliku z płytką *.brd. Można je również zapisać do osobnego pliku (*.ctl autorouter control file), dzięki czemu będzie można wykorzystać daną strategię również w innym projekcie. Po podaniu komendy AUTO lub przyciśnięciu ikony zostaje wyświetlone okno Autorouter Setup (rys. 33), w którym określamy parametry sterujące pracą autoroutera. Działanie jego składa się ogólnie z trzech części, z których każdą można osobno włączyć lub wyłączyć: Busses jako pierwsze zostają poprowadzone ścieżki magistral. Dla autoroutera magistralami nie są sygnały określone na schemacie jako magistrale, lecz połączenia, które można poprowadzić na płytce w kierunku pionowym lub poziomym. Jeżeli dla żadnej warstwy nie zostanie określony preferowany kierunek, to autorouter tę część pominie. Route główna część, w której program łączy wszystkie elementy ścieżkami. W tym zostaje umieszczona duża liczba przelotek, co jest spowodowane próbą utworzenia 100% połączeń występujących w projekcie. Optimize na zakończenie można uruchomić dowolną liczbę procesów optymalizujących, których parametry są tak dobrane, aby zminimalizować liczbę przelotek oraz wygładzić poprowadzone już ścieżki. Optymalizacja usuwa jednorazowo tylko jedną ścieżkę, po czym próbuje ją ułożyć na nowo ze zmienionym kształtem. Liczba procesów optymalizacji musi zostać ustalona na początku, przed startem autoroutera. Późniejsza, dodatkowa optymalizacja nie jest możliwa, ponieważ po wykonaniu pracy autorouter nie może zmienić kształtu istniejących już ścieżek. Optymalizacja nie dotyczy więc ścieżek umieszczonych wcześniej przez projektanta lub przez poprzednią, zakończoną sesję autoroutera. Przyjrzyjmy się teraz dokładniej oknu sterującemu pracą autoroutera. Składa się ono z kilku zakładek. W pierwszej General mamy możliwość modyfikacji rastra używanego przez autorouter, określenia kształtu stosowanych przelotek, możemy również wczytać lub zapisać plik z ustawieniami autoroutera. W lewej części okna możemy zmienić preferowany kierunek rozmieszczenia ścieżek osobno dla każdej warstwy. Ponieważ Eagle w wersji light, której używamy z powodu łatwej dostępności (i braku konieczności płacenia za licencję), pozwala na projektowanie płytek maksymalnie dwustronnych, w polu tym znajdują się tylko warstwy Top oraz Bottom. Mamy możliwość wyboru jednego z następujących kierunków: poziomy pionowy / pod kątem 45 stopni \ pod kątem 135 stopni * brak preferowanego kierunku N/A warstwa wyłączona (program nie poprowadzi na niej żadnych ścieżek) W przypadku płytek jedno - stronnych składających się jedynie z elementów przewlekanych, uaktywniamy jedynie dolną warstwę płytki Bottom. Jeżeli używamy elementów SMD to, w zależności od ich umieszczenia na płytce, należy ustalić preferowany kierunek na pionowy lub poziomy. Następna zakładka: Busses pozwala na zdefiniowanie parametrów prowadzenia magistral. W jej lewej części Layer Costs mamy możliwość zdefiniowania warstwy, na której preferujemy prowadzenie połączeń. Jeżeli dla dolnej warstw wpiszemy zero, a dla górnej inną większą wartość, program będzie próbował poprowadzić ścieżki tylko na warstwie dolnej. Możliwości tej możemy użyć, gdy przykładowo ze względów ekonomicznych lub technologicznych (będziemy sami trawili płytkę) chcemy wykonać płytkę jednostronną, jednakże stopień jej skomplikowania może na to nie pozwolić. Program będzie próbował wtedy wszystkie połączenia poprowadzić po jednej stronie, na drugiej znajdzie się jedynie mała ich liczba. Póżniej, już na płytce jednowarstwowej, możemy je zastąpić mostkami. W środkowej części okna mamy dostęp do określenia kolejnych parametrów. Mimo, iż wartości wpisywane mogą zawierać się od 0 do 99, to używanie całego przedziału nie zawsze jest sensowne. Dlatego przy opisie poszczególnych parametrów zostaje podany zakres wartości zalecany przez producenta: Via (0...99) ma wpływ na liczbę przelotek. Wpisanie niewielkiej wartości powoduje wstawienie dużej liczby przelotek. Jeżeli wpisana zostanie duża wartość, autorouter będzie próbował unikać przelotek, jednakże ścieżki mogą zostać umieszczone pod innym niż preferowanym kierunkiem. Generalnie należy użyć małych wartości przy początkowym prowadzeniu ścieżek (Buses, Route), a dużych podczas optymalizacji. NonPref (0...10) prowadzenie ścieżek w innym niż preferowany kierunku. Jeżeli wpiszemy wartość 99, to, na danej płaszczyźnie ścieżki będą prowadzone tylko i wyłącznie w zadanym kierunku. Możliwości tej można użyć tylko wtedy, gdy jesteśmy w pełni pewni że potrzebujemy takiego właśnie zachowania. ChangeDir (0...25) określa częstotliwość zmian kierunku prowadzonej ścieżki. Przy małej wartości ścieżka na wiele zagięć, dla dużej jest w miarę prosta. OrthStep, DiagStep wprowadza zasadę, że przeciwprostokątna w trójkącie prostokątnym jest krótsza niż suma obu przyprostokątnych. Wartości domyślne wynoszą odpowiednio 2 oraz 3, co powoduje, że program wybiera kreślenie w kierunku przeciwprostokątnej. Zaleca się zachowanie szczególnej ostrożności podczas zmiany tych parametrów. ExtdStep (0...30) powoduje unikanie kawałków ścieżek, przebiegających pod kątem 45 stopni względem kierunku preferowanego. Wpisanie małej wartości pozwala autorouterowi na ich kreślenie, duża wartość ich zabrania. Współpracuje z parametrem mnextdstep (opisanym dalej). Praktycznie jego działanie objawia się przebiegiem zagięć ścieżki. Jeżeli parametr mnextdstep jest ustawiony na 0 oraz ExtdStep ma wartość 99, to zagięcia ścieżek będą zawsze przebiegać pod kątem 90 stopni. Jeżeli zostaną nadane im inne wartości, to w zagięcie zostanie wprowadzony krótki kawałek ścieżki, przebiegającej pod kątem 45 stopni. BonusStep MalusStep (1 3) wzmacnia różnicę pomiędzy dobrymi (Bonus) oraz złymi (Malus) 106 Elektronika Praktyczna 9/2006