موضوع آموزش:آموزش نرم افزار پروتل ( طراحی مدار چاپی)

نرم افزار پروتل یکی از نرم افزار های طراحی برد مدار چاپی می باشد اهمیت این نرم افزار در ایران می باشد و طرفداران زیادی در ایران دارد

آموزش پروتل DXP

۱)ابتدا برای ایجاد یک پروژه جدید مانند تصویر از منویHELP گزینه های مشخص شده را کلیک کنید

2)در مرحله بعد شما باید ابتدا یک سند شماتیک ایجاد کنید به مانند شکل .

۳)برای رسم شماتیک یک

مدار شما باید به کتابخانه قطعات دسترسی داشته باشید برای این منظور روشهای مختلفی وجود دارد یکی از این روشها مانند شکل :

System_ Libraries

۴)مرحله بعد جایگزاری قطعات و تغییر مقادر آنها می باشد :برای این منظور پس از یافتن قطعه مورد نظر از کتابخانه گزینهPlace را زده مشاهده میکنید که قطعه انتخاب شده به موس ( مکان نما) شما چسبیده است . شما میتوانید به منظور تسریع در طراحی مقدار قطعه و مشخصه آن را قبل از جایگزینی قطعه با زدن کلید Tab تعیین کنید . فراموش نکنید که در پروتل شماره قطعه را باید تعیین کنید و در واقع به مانند نرم افزار اورکد نیست که شماره قطعه را تعیین کند . در صورت عدم تعیین شماره قطعه از طرف شما در کنار اسم قطعه علامت سئوال گذاشته میشود که در مراحل بعدی طراحی با مشکل مواجه خواهید شد . **) برای چرخاندن قطعه از کلید اسپیس استفاده کنید ( چرخاندن به صورت 90 درجه ای).

**) برای چرخاندن قطعه نسبت به محور ایکس از کلید Xو برای چرخاندن نسبت به محور وای از کلیدY استفاده کنید.

5)در شکل زیر ابزار های مربوط به وایرینگ و آنالیز و همینطور ابزار های مربوط به ترسیم اشکال هندسی برای ایجاد باکس را مشاهده میکنید.   

6)در شکل زیر یک مدار شماتیک ( مولتی ویبراتور) جهت تبدیل به PCB را میبینید.

7)برای رفتن به محیط PCB باید مقدمات آن را فراهم کنید برای این منظور مطابق شکل PCB board Wizard را کلیک کرده سپس پنجره جدیدی برای شما باز می شود که شما باید با انتخاب مناسب بورد PCBمورد نظر و متناسب با شماتیک تان را انتخاب کنید.

برای اطلاع از نحوه انجام کار و چگونگی انتخاب گزینه های مناسب . میتوانید فایل زیر را دانلود کنید من در این فایل سلسله مراتب کار را بصورت انیمیشن نشان دادم

دانلود HELP

8) مرحله بعد که یکی از مهمترین قسمتهای پروتل است زیرمجموعه قرار دادن سندPCB در زیر مجموعه شماتیک است در واقع اگر شما این کار را انجام ندید پروتل به شما اجازه سوئیچ کردن به محیط PCB را نمیدهد . برای این منظور شما باید سند PCB1.pcb را با درگ کردن موس به سند شماتیک اضافه کنید

9)در مرحله بعد مانند شکل از منوی Designگزینه Update Pcbdocmentuرا انتخاب کنید تا به مانند شکل کادر جدیدی برای شما باز شود . شما در این مرحله گزینهExecuteChangeرا انتخاب تا  بعد از اتمام لودینگ و یافتن فوت پرینتهای مورد نظر به محیط PCB سوئیچ کند .

10) مرحله اول با انتقال قطعات به محیط جدید مانند شکل به اتمام می رسد.

11)در این مرحله من چیدمان قطعات و مسیر یابی خودکار را به صورت کلی توضیح میدم در ادامه آموزش در آینده به قسمتهای مختلف محیطPCBمی پردازم .

12) به مانند شکل شما میتوانید با زدن کلیدL به همه لایه ها دسترسی داشته باشید و رنگ و مشخصات آنها را تغییر و در صورت لزوم حذف کنید.

13) برای چیدن قطعات به صورت اتوماتیکو خودکارمانند شکل اقدام کنید . البته لازم به ذکر است که این روش تنها روش چیدمان خودکار نیست . در ادامه روشهای مختلف چیدن خودکار قطعاترو توضیح میدم.

14)مرحله بعد مسیر یابی اتوماتیکاست مانند شکل با انتخاب گزینه های مناسب این مرحله را به پایان برسانید . نکته ای قابل ذکر است اینه که مراحلی که ما از ابتدا تا حالا طی کردیم برای طراحی بور دو لایه بود . اما شاید بعضی دوستان تمایل به طراحی بورد تک لایه داشته باشند . خدمت این عزیزان عرض کنم که در مرحله آخر زمانی که شما Auto Route _ All را کلیک کردید پنجره ای برای شما باز خواهد شد که متاسفانه من اون تصویر رو فراموش کردم بگذارم . در این پنجره جدید قبل از اینکه شما عمل مسیر یابی را انجام بدهید(RouteAll)در میانه این پنجره سمت چپ گزینهEdit Layer Directions را کلیک کنید در کادر جدید باز شده میتوانید لایه بالا(Top) را غیر فعال کنید تا بورد برای شما یک لایه طراحی شود.

15) در شکلهای زیر نمونه طراحی شده و همچنین نمای سه بعدی بورد را ملاحظه میکنید.

ایجاد یک sheet و قرارگرفتن در محیط شماتیک

برای این کار بعد از اجرای نرم افزار protel 99se در پنجره باز شده از منوی file گزینه new را انتخاب می کنیم حال کافی است مسیری که می خواهیم فایل شماتیک در انجا ذخیره شود را در قسمت browse انتخاب کنیم حالا در پنجره my design راست کلیک کرده و گزینه new را انتخاب می کنیم حال در پنجره جدید انواع فایل های قابل دسترس در محیط protel 99se را مشاهده می کنیم که از بین انها برای رسم شماتیک مدار روی دابل کلیک می کنیم.حال در صورت نیاز می توانیم فایل را rename کنیم حالا با دابل کلیک روی فایل شماتیک وارد محیط شماتیک جهت ترسیم مدار می شویم.

 ADD&REMOVE کردن کتابخانه ها

برای این کار در سمت چپ در قسمت browse sch به قسمت add/remove می رویم بعد از انتخاب کتابخانه addرا میزنیم سپس ok میکنیم سپس کتابخانه مورد نظر به لیست اضافه می شود.

معمولا نام کتابخانه ها بر اساس نام شرکتهای سازنده ان قطعات است مثلا 80c51 در کتابخانه intel قرار دارد.

نحوه جستجوی قطعه مورد نظر در محیط شماتیک

برای این کار در قسمت browse sch روی find کلیک کرده در بالای پنجره باز شده اسم قطعه یا شماره قطعه مورد نظر را بین دو ستاره *...*تایپ کرده که به این معنی است که همه چیز در این مورد را در نظر بگیر ودر قسمت scope نوع سرچ را تعیین میکنیم:

a)specified path: جستجو فقط در قسمت path صورت می گیرد.

b)listed library: جستجو فقط درکتابخانه فعلی صورت می گیرد.

C ) all drives: سرچ در کل هارد دیسک صورت می گیرد.

بعد از اتمام سرچ می توان با انتخاب library مورد نظر و کلیک روی add to library listکتابخانه مورد نظر رامی توان به کتابخانه های موجود در browse sch اضافه نمود و همچنین با دابل کلیک روی قطعه پیدا شده یا کلیک روی placeمی توان ان را مستقیما به روی صفحه اورد.

**برای چرخاندن قطعه می توان در حالتی که قطعه شناور است space bar را بزنید.

تعیین مشخصات قطعه

با دابل کلیک روی قطعه مورد نظر وارد پنجره مشصات ان می شویم.

a)lib ref:نام قطعه در کتابخانه است و با تغییر ان قطعه روی صفحه تغییر می کند برای مثال:اگربه جای res1 کلمه cap را تایپ کنیم مقاومت موجود در محیط شماتیک به خازن تبدیل می شود.

b)Designator :شماره قطعه می باشد.R1-C1-Q1-U5

c)Part type:مقدار یا نوع قطعه می باشد.10K-2N2222A-10UF

d)Orientation pins: زاویه قرار گرفتن قطعه روی صفحه را تعین میکند.۰-90-180-270

e)Hidden pins :معمولا در ای سی ها برای قابل مشاهده بودن پین ها ی vcc ,gnd این گزین هرا فعال میکنند.

f)Hidden fields:با فعال کردن این گزینه و کلیک رویpart fields  در بالای پنجره میتوان علاوه بر مشخصات معمول قطعه 16 مشخصه دیگر را در سمت راست جدول وارد کرد که پس از ok کردن در پایین قطعه قابل مشاهده میباشد.

g)Mirrored : با فعال کردن این گزینه قطعه بطور معکوس رو صفحه قرار می گیرد که این بیشتر در op_amp ها جهت قرار گرفتن پین های + و – به شکل دلخواه به کار می رود.

h)Selection: با فعال کردن این گزینه شی به صورت انتخاب شده روی صفحه در می اید.

i)Foot print: تعیین شکل فیزیکی قطعه جهت استفاده در محیط pcb است که چند مورد مهم و پر کاربرد به شرح زیر میباشد:

1)مقاومت: AXIAL0.X که 0.X فاصله بین دو پایه مقاومت بر حسب اینچ می باشد.

2)خازن الکترولیتی:RB.X.Y که .X فاصله بین پایه ها و .Y قطر خازن بر حسب اینچ است.

3)خازن عدسی:RAD.X

4)دیود:DIODE0.X

5): ICهای معمولیDIPX که X تعداد پایه های ای سی می باشد 8-16-20-40,..

 **برای دیدن فوت پرینت های بیشتری از قطعات در محیط pcb در قسمت browse در سمت چپ با کلیک روی گزینه library می توان footprintهای بیشتری رابا add کردن به لیست اضافه کنید.

**برای نوشتن فوت پرینت از فونت بزرگ استفاده کنید.

** این فوت پرینت ها متعلق به یک کتابخانه می باشند و ممکن است در کتابخانه های دیگر دقیقا به این شکل نوشته نشوند که راه بهتر دیدن نام فوت پرینت در کتابخانه فعلی است.

بعنوان مثال فوت پرینت یک ای سی در یک کتابخانه DIP-8 ودر کتابخانه دیگرDIP8 می باشد. 

ایجاد اتصال

در پروتل برای ایجاد اتصال از دو روش استفاده می شود:

1)wire : در محیط شماتیک برای رسم اتصال با wireراست کلیک کرده گزینه wire را انتخاب می کنیم وبرای تغییر مشخصات ان در حالی که این گزینه را انتخاب کردیم کلیک می کنیم سپس tab را می زنیم و در پنجره باز شده مشخصاتی چون رنگ- سایزو... را مشخص می کنیم.

** در اتصال دو نقطه بهتر است wire ها بطور یکپارچه وصل شوند چرا که در صورتی که چند تکه رسم شود چنانچه از قسمت منقطع wire ای عبور کند به طور خودکار به ان نقطه وصل شده و یک junction در ان محل ایجاد می شود.

2)net label:همچنین برایاتصال دو نقطه می توان از دو net label هم نام استفاده کرد.برای این کار بهplacenetnet label میرویم و در حالی که net label شناور است با زدن tab جهت تغییر مشخصات ان اقدام می کنیم.

** محل هایی که باید به هم متصل شوند حتما باید دارای اسم های یکسان باشند.

**برای نام گذاری net label بهتر است از حروفR-C-U,Q استفاده نکنید.

**wireهایی که بصورت عمودی رسم می شوند net label می بایست در سمت چپ wire قرار گیرد.

BUS

برای جلوگیری از تعدد اتصالات از bus استفاده میکنیم که معمولادر مورد پورت ها از ان استفاده می کنیم و برای برقراری اتصال از net label استفاده می کنیم bus و bus entery به تنهایی ایجاد اتصال نمی کنند و تنها جهت راحت شدن دنبال کردن مسیر نقشه از انها استفاده می شود.برای اوردن bus entery,bus به placebus,bus entery می رویم.

VCC – GND

برای قرار دادن vcc یا gnd در مدار به placepower port می رویم و در حالی که کرسر شناور است tab را میزنیم در پنجره با ز شده نوع power portرا تعیین می کنیم. اگر زمین مدار مد نظر باشد در net معمولا GNDمینویسیم و اگر تغذیه مد نظر باشد VCC را تایپ می کنیم.اگر زمین مدارات دیجیتال مد نظر باشد در قسمت style بهتر است گزینه signal ground و اگر زمین مدارات قدرت مد نظر باشد بهتر است از گزینه power ground استفاده کنیم و اگر تغذیه مد نظر باشد بهتر است گزینه bar را انتخاب کنیم.سایر گزینه ها هم مشخص است. 

قرار دادن تصویر در محل مورد نظر

برای این کار به viewtoolbardrawwing tools رفته سپس روی place graphic image کلیک کرده عکس مورد نظر مان را وارد می کنیم.

 نوشتن متن در محل مورد نظر

 برای ایجاد متن تک خطی به ادرسplaceanottation و برای ایجاد متن چند خطی به ادرسplacetext frame می رویم.

 SELECT

 برای انتخاب اشیا و عناصربه ادرس editselect می رویم در این قسمت پر کاربرد ترین گزینه ها به شرح زیر می باشد:

1)inside area : اشیا داخل کادری که تعین می کنیم رابه حات انتخاب در می اورد.

2)Outside area: اشیا خارج از کادری که رسم می کنیم را به حالت انتخاب در می اورد.

3)All: همه اشیا موجود در صفحه را انتخاب می کند.

4)Net : با انتخاب این گزینه و کلیک روی یکwire-net label,power port ( در صورتی که power port به wireمتصل باشد) کلیه اتصالات متصل به ان به حالت انتخاب در می اید.

5)Conection : مشابه مورد  netمی باشد.

**deselect : این گزینه در editdeselect قرار دارد و عکس select می باشد.

**toggle selection : این گزینه در مسیر toggle selection editقرار دارد وبا انتخاب این گزینه و کلیک روی یک عنصر اگر در حالت انتخاب شده باشد انرا از این حالت خارج می کند و بالاعکس.

تکرار یک قسمت به میزان دلخواه

 برای این کار ابتدا قسمت یا عنصری که می خواهیم تکرار شود را select می کنیم سپس از مسیر editcopy از ان کپی گرفته به ادرس editpaste array میرویم و در پنجره باز شده در قسمت item count تعداد دفعات تکرار و در قسمت text increment مقدار افزاش شماره اجزا و در قسمت horizontal,vertical موقعیت قرار گرفتن عنصر یا عناصر را را مشخص می کنیم.

جا به جا کردن اشیا

برای این کار به editmove میرویم و پر کاربرد ترین گزینه ها به شرح زیرند:

1)drag :با کلیک روی یک عنصر اتصالات مربوط به انها هم حرکت می کنند.

2)move : فقط جز کلیک شده حرکت می کند.

3) selection : فقط اجزای انتخاب شده قابل حرکتند.

4)drag selection : اجزای انتخاب شده به همراه اتصالاتشان حرکت می کنند.

 تغییر مشخصات صفحه ترسیم

 در مسیر designoption موارد مهمبرای تنظیم در پنجره graphical editing به شرح زیرند:

1)title block : با غیر فعال کردن این گزینه کادر مشخصات نقشه حذف میشود.برای نوشتن اطلاعات بیشتر در مورد نقشه گزینهansi را انتخاب می کنیم و برای نوشتن اطلاعات به پنجره organization می رویم.

2)show border : با غیر فعال کردن این گزینه کادر دور صفحه حذف می شود.

3)sheet color & border color : برای تغییر رنگ کادر دور صفحه و رنگ صفحه از این گزینه ها استفاده میکنیم.

4) برای غیر قابل مشاهده کردن شبکه روی صفحه گزینه visible در قسمت grids را غیر فعال میکنیم.

5) برای تغییر نوع صفحه به انواع A4-A3-A2-A1-A0-B و... به قسمت standard styles می رویم و برای تغییر دستی ابعاد صفحه گزینه use custom style را فعال می کنیم.همچنین در قسمت پایین پنجره option برای تغییر فونت از قسمت change font استفاده می کنیم.

در مسیر toolspreferencesموارد مهم برایتنظیم به شرح زیرند:

1)برای تغییر رنگ شبکه های روی صفحه ورنگ کادر دور عنصر select شدهاز قسمت color option استفاده می کنیم.

2)برای تغییر نوع کرسر و شبکه های روی صفحه از قسمت cursor/gridoption استفاده می کنیم.

3)برای تعینتعداد دفعات استفاده از دستور undo&redo به قسمت undo/redo استفاده می کنیم.

چک کردن مدار از لحاظ وجود ERROR

 برای این کار به گزینه erc از منوی tools رجوع می کنیم ودر پنجره باز شده درقسمتerc option کافی است تنها گزینه های duplicate component desinator و multiple net names on net فعال باشند و عدم فعال بودن سایر گزینه ها در erc option در تهیه netlist و استفاده در محیط pcb اشکالی ایجاد نمی کند.

1)duplicate component desinator: برای تشخیص قطعات با designator یکسان در نقشه از این گزینه استفاده می شود.

2)multiple net names on net : وجود net labelهای غیر همنام روی یک گره یا wire را گزارش می دهد.

**درصورت وجود خطا با طی کردن مراحل بالا علاوه بر نمایش خطا در یک فایل جدا گانه در روی نقشه هم این مکان ها علامت گذاری میشود.