Este texto tem o objetivo de orientar o usuário na elaboração de layout de uma placa de circuito impresso (pci) através de um exemplo prático. Neste exemplo estaremos elaborando uma PCI de uma placa para fazer uma barreira eletrônica. O emissor e receptor de infravermelho estão fora desta placa. Este projeto corresponde a uma atividade prevista no Curso Técnico de Eletrônica.
A seguir descreveremos as etapas:
- Nesta etapa deve-se utilizar componentes da biblioteca que permitem a simulação do circuito;
- Dispensa-se nesta etapa a utilização de conectores diversos (para cabos e para interligação entre pcis)
- No esquemático apresentado devemos retirar o LCD, a saída do monitor serial, e colocar 3 display de 7 segmentos, além dos transistores para chaveá-lo.
- Em seguida interligá-lo ao arduíno.
- Por falar em arduíno, devemos trocar a placa do UNO pelo microcontrolador ATMEGA328, com os circuitos de clock e reset, que irão na pci final.
- Definir quais componentes irão permanecer na pci e quais serão fixados na caixa. Portanto, retirar os componentes que não serão soldados na pci, e colocar conectores na pci para interligá-los. Por exemplo: leds, chave on-off, conectores para cabos, etc;
- Definir como será a fonte de alimentação da pci, bem como, sua conectorização.
- Para o caso de existir circuitos integrados digitais, na pci, adicionar um capacitor de desaclopamento de 100nF para cada CI, para desdacoplameto. Durante a elaboração do layout da placa, no ARES, deve-se garantir que este capacitor permaneça próximo ao soquete do circuito integrado.
- Escolher e colocar todos os conectores da placa no lugar dos componentes que não serão soldados na pci, a exemplo dos leds, que ficarão, na lateral da pci, para facilitar a conectorização. Em seguida dê um zoom no mesmo ou verifique sua projeção em 3D.
- Observe que o conector da entrada da fonte tem o PCB PACKAGE com o nomeTBLOCK-I2, poderia ser 1 ou 2.
- Verificar, escolher e colocar todos os conectores da pci. Os componentes finais adotados no ISIS devem possuir o componente correspondente no ARES. Se não existir, terá que criar o componente no ARES e depois no ISIS (Veja como fazer nos videos).
- Veja esta versão final do projeto aqui. O que falta? (a) Os displays de 7 segmentos; (b) as ligações nos pinos do ATMEGA.
Na folha do desenho não cabe os circuitos dos display de 7 segmentos com os transistores. Podemos aumentar o tamanho da folha ou adicionar uma folha no projeto atual. Se optar pela segunda opção, vá em Design / New Sheet. Vai aparecer uma folha nova, com o mesmo nome de arquivo. Agora é colocar a parte do desenho do circuito dos display de 7 segmentos.
Neste projeto podemos ter uma placa única ou duas, uma específica para os displys de 7 segmentos. Vamos trabalhar com uma placa separada, para os displays de 7 segmentos. Desta forma temos que ter um conector em cada placa e um cabo para fazer a conexão. Os conectores deverão possuir uma quantidade de pinos suficiente para atender as ligações. No caso, será necessário no mínimo 14 pinos para os seguintes sinais: A, B, C, D, E, F, G, H, DP, B1, B2, B3, GND E VCC. É necessário definir também se na placa separada, a dos displays, vai possuir apenas os displays ou os displays com os circuitos dos transistores.
Uma opção para a conecção das placas, seria utilizar o cabo flat de 34 pinos e o conector do mesmo, formado por 2 linhas de 17 pinos e duas colunas, espaçadas de 100mils, soldando em colunas duplas para cada sinal, para reforçar a solda. Veja figuras do conector indicado: ISIS e ARES (1 / 2).
O que está faltando definir? As ligações que interligam os pinos do arduino UNO / pinos do ATMEGA328 com o restante do projeto.
Considreando as diversas ligações do Atmega328 ao conector J22 (dos displays), utilizamos os pinos do mesmo lado do CI para facilitar a elaboração das trilhas, conforme apresentado no esquema final. Neste caso estamos considerando a elaboração de outra placa para os displays, utilizando o mesmo padrão do conector J22 e o cabo flat para interligação das placas.
Em seguida devemos checar nas propriedades dos componentes e se todos componentes possuem o PCB PACKAGE. Se não, escolher o PCB PACKAGE para aqueles que ainda esteja faltando. Uma alternativa para verificar se existe algum componente no projeto que não tenha PACKAGE é, no ISIS, ir ao menu DESIGN / DESIGN EXPLORER. Na última coluna aparece os PACKAGE de todos os componentes do projeto. Neste caso, se existir algum componente nestas condições, abrir o ARES e verificar os componentes entre os existentes nas bibliotecas, aquele que melhor atende seu projeto. Se não encontrar o PAKAGE para o componente, considere a opção de criar um PACKAGE novo e adicionar na biblioteca. Nos videos acima são apresentados os procedimentos de como proceder.
Por último devemos gerar o NETLIST, indo no menu TOOLS /Netlist Compiler. No box que abre iremos modificar apenas o OUTPUT. Inicialmente apenas escolha a opção VIEW para mostrar o arquivo na tela e imprima o documento no formato texto. Este arquivo é dividido em 3 partes: (1) Informações do projeto; (2) Informações individuais de cada componente usado no projeto; e (3) Descrição individual de cada nó, indicando o nome do mesmo, e os pinos que estão conectados ao mesmo. Nesta etapa preocupe-se em conferir todos as ligações nos nós. Veja por exemplo no último nó, o VCC, e observe quais pinos do CI estão conectados neste nó, e verifique se está correto. Em seguida repetir o procedimento anterior, TOOLS /Netlist Compiler, agora marcando a opção FILE em OUTPUT, e salve o arquivo na mesma pasta dos arquivos anteriores.Guarde o nome do arquivo do NETLIST, vai precisar dele depois. Nesta fase, pode acontecer de retornar algum erro na geração do NETLIST, possivelmente exista algum componentes com mesma referência (exemplo 2 R1 no projeto) e neste caso, deve verificar a mensagem de erro e corrigí-la, e repetir o procedimento até gerar o NETLIST, sem erro.