tutorial orcad haciendo un grabador de pic
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Tutorial Orcad Haciendo Un Grabador de PICTRANSCRIPT
TARJETA DE UN
GRABADOR DE PICs
REALIZADO POR:
RENATO MASIAS GALARZA
ÍNDICE:
Pág
.
OBJETIVO 3
I) ESQUEMÁTICO 3
II) LAYOUT PLUS
1) Crear el archivo grabador.max 6
2) Acomodar los componentes, 6
3) Huequitos para los taladros 7
4) Insertando textos 7
5) Marco de la placa 7
6) Espacios globales 7
7) Añadiendo conexiones 8
8) Autorruteado 9
9) Ruteo en doble cara 11
10) Ampliación de la tierra 18
11) Creación de la máscara 19
12) Coordenadas de los pads y vías 21
13) Impresiones 23
TARJETA DE UN GRABADOR DE PICs
OBJETIVO:
1) Autorruteado en dos caras, manejo de pistas, vías y cambio de footprints.
2) Ampliación de la tierra.
3) Creación de la máscara
4) Obtención de coordenadas de los pads y vías.
Esta tarjeta permite grabar los siguientes microcontroladores PICs:
- 16F84
- 16F873, 16F874, 16F876, 16F877
- 12C67X (gama enana), y todos los pics que están dentro del software Epicwin Beta.
Se dará información adicional que nos permitirá crear más rápidamente nuestro
esquemático. En el Layout se creará la máscara, y se hará en doble cara.
Es necesario haber realizado el primer y segundo nivel. Se obviará
procedimientos ya explicados.
I) ESQUEMÁTICO
a) DM7407 (buffer).- Para ubicar el componente relacionado al buffer en el
esquemático hay dos opciones. La primera es un Conn Rect 7x2, que tiene la
forma de un dip, y la segunda es utilizar 6 buffers por separado. Haremos esta
segunda opción.
� El buffer DM7407 está ubicado en la librería GATE. En la opción
PACKAGING seleccionar la letra A y ubicar el primer buffer en el
esquemático, hacer lo mismo con la B, C, D, E y F, ir poniendo los buffer en la
pantalla. La numeración de las entradas y salidas ya están ordenadas de
acuerdo con la letra que se escoja.
Los buffers insertados son: U10A, U11B, U12C, U13D, U14E y U15F. Los números
deben ser iguales, o sea el mismo integrado, cambiar entonces , los números 11, 12,
13, 14 y 15 por el 10.
No quedará definido fuente y tierra, esto se hará en el Layout Plus.
b) Net Alias.- Un Net alias es simplemente un nombre que se le da a una conexión,
con el propósito de unir conexiones solo con una referencia o Net Alias.
� Seleccionar Place Net Alias en la barra de herramientas, escribir GND y colocarlo
encima de la línea de extensión del pin GND (esta extensión se debe dibujar),
Esto llevará el GND a todas las tierras del circuito. Esto es importante porque nos
evita estar cableando mucho, pudiendo haber una confusión.
� También se puede hacer esto con 12V y 5V, se colocará este Net Alias tanto en la
bornera como en los transistores. (los transistores deben tener también una
extensión de cable en el emisor). Ver gráfico del esquemático.
c) DIPs.- No olvidar de colocar en forma correcta la numeración de los pines de los
DIPs para evitar confusiones. Entrar a Edit Part y cambiar su numeración.
d) Leds.- Cuidado con la numeración de los Leds. En su Edit Part está con 1 y 3,
cambiarlo a 1 y 2.
Se muestra a continuación el esquemático del grabador de PICs y sus
correspondientes Footprints. Tu mismo puedes crear los Footprints en tu librería propia o
escoger directamente de la librería que está en el CD.
U10D
DM740
7
9 8
JR4
CONN RECT
4x2 1 2 3 4
8 7 6 5
1 2 3 4 8 7 6 5
U10C
DM740
7
5 6
R9
Q1 2N390
6
3
2 1
R4
R2 JP4
HEADER
3 1 2 3
JR5 CONN RCPT 9X2
1 2 3 4 5 6 7 8 9
18 17 16 15 14 13 12 11 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 18 17 16 15 14 13 12 11 10
R11
U10F
DM740
7
13 12
12V
R6
JR3
CONN RECT
20x2
33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
34
7
35
6
36
5
37
4
38
3
39
2
40
1
33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 34
7 35
6 36
5 37
4 38
3 39
2 40
1
JR2
CONN RECT 14x2
27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
28
1
27 26 25 24 23 22 21 VCC
19 18 17 16 15
2 3 4 5 6 7 GND
9 10 11 12 13 14 28
1
D2 LED
5V
R3
Q2 2N390
6 3
2 1
D1 LED
GND
R10
12V
U10B
DM740
7
3 4
R5
5V
R8
P1
CONNECTOR
DB25
13 25 12 24 11 23 10 22 9 21 8 20 7 19 6 18 5 17 4 16 3 15 2 14 1
R7
U10A
DM740
7
1 2
R1
U10E
DM740
7
11 10
COMPONENTE FOOTPRINT (librería COMPONENTES)
---------------------------------------------------------------------------------------------
HEADER 3 BORN_3
CONNECTOR DB25 DB25HEMBRA
DM7407 14PIN_3
2N3906 TRANSISTOR
LED D_LED_GR
RESISTOR RES_0W25
CONN RECT 4X2 08PIN_3
CONN RECT 9X2 18PIN_3
CONN RECT 14X2 28PIN_3
CONN RECT 20X2 40PIN_6
e) Crea el NetList.- Este procedimiento ya se explicó en el nivel 1.
II) LAYOUT PLUS
1) Crear el archivo grabador.max, este procedimiento se explicó en el primer
ejemplo.
Si ocurriera algún error revisar los footprints y revisar que los terminales de los
componentes coincidan con su respectivo footprint.
Deberá aparecer una pantalla similar a esta.
2) Acomodar los componentes.- Por ejemplo puedes acomodar los
componentes como se muestra en la siguiente figura.. Selecciona Reconnect
Mode en la barra de herramientas solo se visualizará los componentes.
3) Has los huequitos con el footprint MTHOLE 1}
4) Pon textos con la capa SST, Puedes utilizar estas dimensiones: Width=9 Height=60.
5) Hacer el marco de limitación de la placa con Globar Layer y Board Outine
y un ancho de 8.
La placa debe verse entonces así:
.
6) ESPACIOS GLOBALES.
a) Ir a Option en la barra de menús y escoger la opción Global Spacing, se abrirá la
siguiente ventana:
• Track to Track.- Distancia entre pistas.
• Track to Via.- Distancia de una pista a una via (puede definirse a una vía como una
isla de cobre que une las dos caras).
• Track to Pad.- Distancia de una pista a un pad (isla de cobre que cubre el huequito
por donde pasa el terminal del componente).
• Via to Via.- Distancia de Vía a Vía...
• Vía to Pad.- Distancia de Vía a Pad.
• Pad to Pad.- Distancia entre pines de componentes.
b) Seleccionar los valores que están en la figura para las distancias. Los valores están
en milésimas de pulgadas.
7) Añadiendo conexiones.
Como sabrás al 7407 le falta definir su tierra y fuente que son el pin 7 y 14
respectivamente, lo haremos en el mismo Layout.
a) Conectando el pin 14 a 5v. Y el pin 7 con GND
-Ir a Tool en la barra de menús, en la opción Connection escoger Select Tool, entonces
unir 5v con el pin 14, osea hacer un clic en el pin 14 y luego otro clic en el pin de 5v de
la bornera, aparecerán unos cuadros, cancélalos. Repetir el mismo paso para unir el pin
7 con GND.
8) AUTORRUTEADO
a) Habilitar solo la capa BOTTOM. El ancho de la pista será de 18 milésimas de
pulgada. Ir a Tool en la barra de menús y escoger la opción Net, en la opción Whidth
Min con Max poner 18. Antes de autorrutear ir a System Setting y en la opción
Routing Grid poner 10.
Cambiando estos valores se puede aumentar o disminuir el área de ruteado; es decir,
mientras más pequeño es el valor de estos números, el ruteado se concentra en un área más
pequeña de la pantalla; esto no necesariamente esta mal, a veces, es mejor concentrar el
ruteado en áreas pequeñas.. .
En System Setting hay varias opciones, como:
� Place grid.- resolución del movimiento de componentes, es decir el movimiento
de un componente no es continuo si no que lo hace de 15 en 15 milésimas de
pulgadas por ejemplo.
� Routing grid.- Resolución del movimiento de las pistas, es decir si se quiere
mover una pista, esta no puede desplazarse en todos los puntos si no que lo hace
de 12 en 12 milésimas de pulgada por ejemplo.
� Vía grid.- Resolución del movimiento de las vías.
Como verás se está autorruteando con una sola capa (BOTTOM), déjalo que siga, que
avance lo más que pueda, cuando observes que ha llegado a un límite presiona ESC,
entonces debes tener un autorruteo parecido a esta figura.
b) Has clic en Refresh All en la barra de herramientas, esto coloca algunas conexiones
en otros lugares, facilitando el autorruteo. Puedes intentar varias veces el ruteado
hasta que te parezca que hayan pocas pistas no ruteadas.
c) Clic en Design Rule Check en la barra de herramientas, aparecerá un cuadro que
nos muestra si hemos cometido alguna violación de espacio, intersección de
componentes, etc.
- Si se desea configurar esta propiedad ir a Auto - Design Rule Check, aparece un
cuadro. Puedes seleccionar todos los items, Orcad te dirá cuando cometes un error,
por ejm, violaciones de espacio o de ruteado.
9) RUTEO EN DOBLE CARA
a) Primero habilitar la capa TOP.
b) Abrir el Padstack (Shift + T), aparecerá VIA1, esta es la vía que utilizaremos
para el ruteado en doble cara. Configurar los diámetros de sus capas, TOP y BOTTOM (80), SPTOP y SPBOT (5), DRILL y DRLDWG (20); las demás
capas deshabilitarlas.
c) Seleccionar la capa TOP, en la barra que está debajo de la barra de
herramientas,
d) Autorrutear, esta ves solo ruteará en la capa TOP las pistas que faltan, se
crearán las vías necesarias automáticamente para conectar las dos caras, Puede
pasar y es común que algunas pistas queden sin ruteo.
e) También puede haber algunas vías que están en una posición que no queremos,
esto lo resolveremos a continuación. Después del autorruteado la placa queda de
la siguiente forma.
f) Ruteando la pista que falta.- No se pudo hacer el autorruteado a esta pista
porque no hay el espacio suficiente para crear la vía. Se creará a continuación el
espacio necesario para crear la vía..
f.1) Hacer un zoom en la zona, luego clic en Edit Segment Mode en la barra de herramientas. Hacer clic en las pistas y moverlas de tal manera que se cree un espacio suficiente para crear las dos vías, como se ve en la figura:
f.2) Creando las dos vías.- Seleccionar la pista que sale del pin 10 del paralelo, luego clic derecho y escoger Add Free Vía, se creará una Vía al final del primer tramo de la pista que sale del pin 10 del paralelo, si no se crea la vía significa que no se ha dado el espacio suficiente, entonces debe separase más las pistas. f.3) Repetir este paso con el pin 4 del buffer, creando primero una pequeña pista que sale de él. Debe quedar como en la figura siguiente:
f.4) Unir las dos vías.- con Edit Segment Mode activado, seleccionar la capa TOP , luego seleccionar el track ( la línea amarilla) y unir las dos vías, creando así la pista.
f.5) Hay una vía que está dentro del área del zocket de 40 ´pines, si no te ocasiona inconvenientes con respecto a la imagen o apariencia, la puedes dejar así pero para un grabador PIC sería mejor tener las vías fuera del área de los sockets. Crea una vía a la derecha del pin 31 del dip 40 y borra la vía actual con sus pistas relacionadas, debe quedar como el la figura:
f.6) Uniendo las dos vías.- Unirás las vías seleccionando la capa TOP, es recomendable que la pista no atraviese el dip40, puede haber el riesgo de que las patitas del dip raspe la pista ocasionando una mala conexión. La pista debería dar la vuelta como en la figura
f.7) Mueve las otras vías que están muy pegadas a los componentes, también se puede eliminar algunas vías poniendo su conexión en las resistencias; si hay menos vías mejor, la soldadura se hace más fácil, f.8) una vía se suelda con ayuda de un pequeño alambre que une las dos caras. La placa debe quedar asi:
f.9) Limpieza de pistas.- Puedes ver que muchas pistas están chuecas, ahora lo haremos más presentable, ir a Auto en la barra de menús y hacer clic en la opción Cleanup-Design, debe quedar así:
f.10) Las pistas de capa TOP atraviesan algunos dips, esto no es conveniente, porque puede pasar que las patas de los dips, raspen a estas pistas ocasionando una mala conexión, entonces su recorrido debe ser envolviendo a los dips, de paso acomodar los textos; la placa debe quedar así:
G) Edición de pads.- Ahora se eliminará la capa TOP de los pads de las resistencias que no tiene ruteado en doble cara.
g.1) Entrar al PADSTACK (shift + T), buscar el padstack T1 y modificar el diámetro de las siguientes capas: BOTTOM 80, SPBOT 5, DRLDWG y DRILL 20, las demás capas deshabilitarlas. Cambiar el nombre de la capa, llámala BOTTOM.
g.2) Luego entrar a los Footprints (shift + F), aparece una pantalla como la que se muestra a continuación:
g.3) Ahora se cambian los pads de las resistencias que no necesitan la capa TOP. Hacer doble clic en cada uno de estos pads, aparece un cuadro como el mostrado abajo. Luego seleccionar el pad BOTTOM y presione OK.
Debe aparecer la placa así:
10) AMPLIACIÓN DE LA TIERRA.-
a) Ir a Obstacle Tool en la barra de herramientas, luego seleccionar el marco de la
tarjeta, hacer clic derecho y escoger propiedades. Introducir los parámetros que
se indican en la figura.
El parámetro clearance indica la distancia del cobre extendido a los pads, si en más de 30 se alejará más y si es menos estará más cerca. El GND seleccionado significa que el área de cobre creada se unirá a la tierra del circuito. La tarjeta del circuito debe quedar de la siguiente forma:
11) CREACIÓN DE LA MÁSCARA.-
a) Todos los pads tienen activados la capa SPBOT y si tienen conexión en las dos
caras tienen activados las capas SPTOP y SPBOT. Las vías siempre tienen
activadas las capas SPBOT y SPTOP ya que siempre tiene conexión en las dos
caras.
b) Con Obstacle activado seleccionar el marco e ir a propiedades, en el cuadro que nos aparece, cambiar GND por “-“, y escoger la capa SPBOT, con COPPER POUR como tipo de obstáculo. la máscara que se crea es del lado del cobre. Nótese que ahora el área de cobre no está unido a ningún pin, como si era el caso anterior de la tierra extendida.
El parámetro CLEARANCE indica la distancia de la máscara hacia las capas SPTOP y SPBOT de los pads y las vías. Por ejemplo puede ser de 40 milésimas de pulgada.
Debe entonces la placa parecerse a la siguiente figura:
Repetir el procedimiento con la capa SPTOP para obtener la máscara del lado de
los compoenetes; como se observa en la figura:
12) COORDENADAS DE LOS HUEQUITOS “PADS Y VÍAS” a) Ir a Auto en la barra de menús e ir a la opción Create Reports, aparece
entonces el cuadro Generate reports, selecciona todas los items como en la
figura que se muestra a continuación:
b) Se crea entonces unos archivos en formato TXT que nos muestran todas las
propiedades de nuestra placa, como: ubicación de componentes, capas
utilizadas, coordenadas de los pads y vías. En la figura, el explorador de
windows muestra los archivos generados.
c) Todos los archivos TXT generados se crean en la carpeta donde hemos
guardados nuestro proyecto.
d) El archivo Xref nos da la información de todas las coordenadas de los pads y
vías.
13) IMPRESIONES.-
El procedimiento es similar al seguido en el ejemplo 1.
El marco de la placa no se verá cuando esté terminada con el proceso de
serigrafía, por eso el marco debe tener un ancho de 6 milésimas de pulgada.
A continuación se dan recomendaciones para las impresiones.
13.1) Impresión del lado del cobre.- Poner el marco con la capa BOTTOM,
crear la tierra extendida; activar los DRILL, forzar blanco y negro, centrar la
página e imprimir en espejo.
13.2) Impresión del cobre del lado del componente.- Poner el marco con la
capa TOP, activar los DRILL, forzar blanco y negro, centrar la página e
imprimir en espejo.
13.3) Impresión de distribución de componentes.- Poner el marco con la
capa SSTOP, forzar blanco y negro y centrar la página. No imprimir en
espejo
13.4) Impresión de la máscara del lado del cobre.- Poner el marco con la
capa SPBOT, crear la máscara; forzar blanco y negro, centrar la página e
imprimir en espejo.
13.5) Impresión de la máscara del lado del componente.- Poner el marco
con la capa SPTOP, crear la máscara; activar los DRILL, forzar blanco y
negro, centrar la página e imprimir en espejo.
Luego de la vista previa entrar a File-Print/Plot y configurar en el cuadro que
aparece los parámetros antes mencionados.
El espejo o mirror no es obligatorio, esto va depender de cómo sea el proceso de serigrafiadote. Es necesario que consultes esta opción con la persona que te va a hacer la tarjeta impresa, antes de mandarle los fotolitos.
Espero que este manual paso a paso lo haya satisfecho. Muchas gracias.