МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
Ташкентский Государственный Технический Университет
имени АБУ РАЙХАНА БЕРУНИ
Факультет: « Электроника и автоматика »
Кафедра: « Приборостроение »
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
НА ТЕМУ:
СОЗДАНИЕ КОНСТРУКЦИИ В РЕЖИМЕ ОБЪЕМНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ 3D
Предмет: Проектирование и конструирование интегральных схем
Выполнил: Маливский Р.
гр. 111-11
Принял: Кадыров Р.
Ташкент 2014
Лабораторная работа
СОЗДАНИЕ КОНСТРУКЦИИ В РЕЖИМЕ ОБЪЕМНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ 3D
Цель работы: Изучение основных функциональных возможностей специализированного программного комплекса Multisim 12 и Ultiboard, а также процесса создания принципиальной схемы устройства с последующей передачей данной схемы в среду Ultiboard для получения объемного изображения в режиме 3D.
Теоретические сведения
Начнем с настройки интерфейса. При первом запуске программы (или при запуске в условиях отсутствия последнего просмотренного файла) интерфейс минимален и не представляет интереса для его описания. Поэтому сразу перейдем к интерфейсу, с которым приходится работать в процессе создания платы. Для начала русифицируем программу. Выбираем в меню Options>>Global Preferences и в появившемся диалоговом окне открываем закладку General. В левой нижней части окна находится поле Language, в выпадающем списке которого выбираем Russian, нажимаем OK. Программа предложит перезапустить приложение. И, хотя все видимые надписи будут уже на русском языке, следует закрыть Ultiboard и запустить его снова. Дело в том, что если перезапуск не производить, некоторые сообщения, появляющиеся в процессе работы, остаются на языке, который был до выбора нового. При всех последующих запусках программы язык будет уже русский.
Первое, что следует сделать – открыть меню Вид и разрешить отображение тех элементов, которые отмечены красными стрелками. Исходя из практики работы, остальные элементы интерфейса используются гораздо реже. Кроме того, в данном случае отмечена панель инструментов Автотрассировка. Инструменты из этой панели следует использовать при создании сложных проектов – правильная настройка этого режима осуществима при большом опыте пользователя. В противном случае, результаты автотрассировки могут привести к полному разочарованию в ее возможностях.
После этих действий панели инструментов могут разместиться так, что места их расположения и порядок, в котором они следуют, не будет удовлетворять требованиям пользователя программы. Чтобы придать интерфейсу удобный и практичный вид, следует в меню Установки проверить состояние режима Фиксация панелей. Если этот режим разрешен, то перемещать панели не удастся. Снимаем разрешение режима и, наведя курсор на начало требуемой панели, нажимаем левую кнопку мышки. Не отпуская кнопки, перемещаем панель в удобное для нас место. Аналогично поступаем с остальными панелями. После правильной расстановки вновь устанавливаем разрешение режима фиксации.
Теперь приступаем к общим настройкам. Для этого в меню Установки выбираем пункт Общие установки. При этом открывается диалоговое окно, содержащее семь закладок. Начинаем с первой – Основные. Не останавливаясь на работе пользователя с мышкой, отметим некоторые пункты, выбор которых полезен тем, что помогает упростить работу с программой. В поле Установки передачи… желательно поставить разрешение на добавление метки времени – это позволит легко идентифицировать файл с правильными данными, если где-то появилась ошибка и в схему (Multisim) были отправлены неверные. изменения. В поле Установки автосохранения тоже стоит поставить разрешение – обидно, если после часовой работы компьютер случайно даст сбой, и все созданное исчезнет безвозвратно.
Довольно удобной является функция Загружать последний файл…. При ее выборе во время перерывов в работе с программой при разработке сложных плат не придется входить в меню после запуска программы и выбирать файл для открытия. В поле Установки Юникода, если стоит разрешение, его следует снять. В противном случае экспортные текстовые файлы будут не читаемы.
В закладке Размеры выбирается система измерений, которая будет использоваться для нанесения размерных линий ( не имеет никакого отношения ни к используемой сетке рабочего поля, ни к шагу между выводами компонентов). Исходя из наиболее привычной для нас метрической системы, в качестве единиц измерения лучше всего выбрать миллиметры. Параметры размерных линий можно выбрать, исходя из наиболее часто используемых габаритных и установочных размеров платы. Расположение текста относительно линий лучше выбрать автоматическим (Авто). В последней закладке Установки 3D стоит обратить внимание на разрешение отображения проводников и слоя шелкографии. Если используемый компьютер не обладает высокой производительностью и имеет небольшую оперативную память, это разрешение следует снять. В противном случае, при просмотре платы в 3D виде (значок Показать 3D на панели инструментов), процесс перестроения изображения при эволюциях займет длительное время. После окончания всех настроек последовательно нажимаем кнопки Применить и ОК. Интерфейс программы и общие настройки выбраны.
Теперь приступаем к настройкам конструирования. Эти настройки производятся для каждой разработки и сохраняются в файлах этой разработки. Таким образом, если при работе с платой А придется дополнительно открыть файл другого проекта В (допустим, мы вспомнили, что хотели перенести проводник на другой слой), в Блоке информации можно будет заметить, что произошли изменения некоторых значений (например, зазора между проводниками). Это – сохраненные значения параметров вновь открытого проекта В. При активизации окна с платой А значения параметров возвратятся к выбранным для нее.
Для выбора параметров разработки в меню Установки выбираем Установки РСВ. Открывается диалоговое окно Установки конструирования платы, имеющее в своем составе восемь закладок. В закладке Атрибуты будет отображаться текстовая информация, нанесенная на плату в выбранных слоях.
Открываем закладку Правила проекта и устанавливаем значения для каждого пункта. При наведении курсора на выбранную строку и щелчке левой кнопки мышки, в нижней части диалогового окна появляется описание назначения выбранного пункта. При трассировке платы и выборе свойств того или иного элемента, в закладке Основные диалогового окна свойств будет отображаться поле выбора зазора. Обычно в поле Зазоры присутствует одна строка, в которую вводится значение зазора, определяющее минимальное расстояние до любого элемента. Если поставить разрешение в пункте Использовать составной зазор, то в этой закладке можно будет произвести установку различных значений зазора до разных элементов платы.
Закладка Вид 3D позволяет в этом диалоговом окне просмотреть внешний вид платы. Быструю смену активного слоя можно осуществить, используя вкладку Любимые слои. Использование любимых слоев описано в файле справки. После окончания всех настроек нажимаем кнопку ОК и приступаем к разработке платы.
Изменение контура платы
По умолчанию при трансляции схемы из Multisim в Ultiboard контур платы устанавливается в виде прямоугольника размерами 160х100 мм. В большинстве случаев его приходится изменять в соответствие с потребностями. Существуют несколько способов изменения контура. Самым простым, при прямоугольной или квадратной форме платы, является изменение ее свойств в диалоговом окне. Для этого надо сделать активным слой Контур платы, включить фильтр Выделение графики и, дважды щелкнув мышкой по линии контура, внести соответствующие изменения размеров в закладке Прямоугольник.
Иногда размеры приходится изменять по ходу трассировки платы. В этом случае, как и в предыдущем, необходимо активизировать соответствующий слой и выбрать фильтр. Затем щелкнуть по линии контура левой кнопкой мышки. При этом произойдет выделение контура. На углах прямоугольника появятся заполненные синие квадратики, а на серединах его сторон – пустотелые квадратики. Это – узловые точки. Размеры узловых точек для всех геометрических фигур устанавливаются в закладке Основные диалогового окна Общие установки.
Изменить размер платы можно, ухватившись курсором за одну из узловых точек. При наведении курсора на такую точку, его изображение изменяется на двойную стрелку, показывающую возможнее варианты направления перемещения. При наведении на средний узел стрелка будет показывать горизонтальное или вертикальное направление в зависимости от того, по какой координате возможно перемещение линии. При наведении на узловую точку одной из вершин прямоугольника, стрелка приобретет диагональную ориентацию – при этом возможно производить одновременное изменение размеров по двум координатам. Для перемещения, после превращения курсора в стрелку надо нажать левую кнопку мышки и, не отпуская ее, перетянуть линию на новое место.
После достижения требуемого положения кнопку отпустить и, не изменяя положения курсора, щелкнуть левой кнопкой. При этом произойдет фиксация нового размера.
Еще один способ – использование Создателя контура платы. В этом случае существующий контур следует предварительно удалить, для чего произвести его выделение, а затем нажать на клавиатуре клавишу Delete. Или, щелкнув правой кнопкой мышки по линии выделенного контура, выбрать из выпадающего меню команду Удалить. При этом становится активным значок Создателя на панели инструментов.
Используя этот способ, можно выбрать не только прямоугольную форму, но и форму круга.
Контур платы можно создать и вручную. При этом его геометрические характеристики могут быть совершенно произвольной формы. Для создания такого контура можно использовать любые инструменты рисования – линии, окружности, дуги и т.д. Основное требование – контур платы должен быть замкнут. Причем замкнут узловыми точками – в противном случае, даже если не обращать внимание на сообщения об ошибках, после передачи файла на производство производители плат не поймут, что они должны сделать. Для создания контура вручную следует сделать активным слой Контур платы и, выбрав в меню Вставить требующийся инструмент из панелей Фигура или Графика, создать изображение платы на рабочем поле. После завершения построения контура следует выбрать в меню Разработка>>Выбрать начало координат и щелкнув левой кнопкой мышки по требуемому месту рабочего поля, назначить точку отсчета. Используя инструменты рисования, можно создавать в плате сквозные отверстия любой формы, придерживаясь того же основного правила – контур отверстия должен быть замкнут. В качестве примера на рисунках показана плата на рабочем поле и ее изображение в 3D виде.
Задание:
Собрать принципиальную электрическую схему устройства в программе Multisim и передать её в среду Ultiboard для создания объёмного изображения в режиме 3D. Получить навыки работы и изучить все практические возможности данной программы.
Решение:
Для примера возьмем схему собранную нами в предыдущей лабораторной работе.
Рис. 1. Принципиальная схема.
Как было ранее описано, данная схема должна осуществлять следующее:
Согласно варианту при входной последовательности 1111 на выходе схемы должно быть состояние логической единицы, то есть светодиод должен гореть. При изменении входной последовательности на другую, на выходе схемы должно быть состояние логического нуля, о чем будет свидетельствовать погашенный светодиод.
В процессе выполнения предыдущей лабораторной работы нами была достигнута поставленная цель: схема была разработана, собрана и успешно опробована.
В данной лабораторной работе перед нами поставлена следующая цель: Собрать принципиальную электрическую схему в программе Multisim и передать её в среду Ultiboard для создания объёмного изображения в режиме 3D. Получить навыки работы и изучить все практические возможности данной программы. Так как схема уже собрана и проверена, то можно передать её в среду Ultiboard.
После сохранения схемы нам необходимо навести указатель мыши на Transfer > Transfer to Ultiboard :
Рис. 2. Передача проекта в Ultiboard.
Далее вводим название папки и нажимаем Сохранить:
Рис. 3. Ввод имени файла.
После этого на экране появится окно на котором щелкаем ОК.
Рис. 4. Параметры схемы.
После нажатия на кнопку ОК появляется следующее:
Рис. 5. Среда Ultiboard.
Далее нам необходимо выделить элементы расположенные в верхней части прямоугольника окаймленного тонкой желтой линией и нажатием на левую кнопку мыши перетащить их в контур данного прямоугольника.
Рис. 6. Компоненты перемещенные на плату.
Далее мы можем просмотреть полученную схему в режиме объёмного изображения. Для этого необходимо нажать на кнопку View 3D
Рис.7. Переход в режим View 3D.
Результат проделанных действий выглядит следующим образом:
Рис. 8. Схема в режиме 3D.
Если нам необходимо изменить размеры платы, то следует сделать так:
После действий, проделанных на рис.6 в раскрывающемся списке в верхней панели нужно выбрать значение Board Outline и активизировать следующую кнопку:
Рис. 9. Выбор необходимого значения.
Рис. 10. Активизация крайней правой кнопки для изменения размеров платы.
После этого наводим указатель мыши на угол желтой линии и щелкаем левой кнопкой. Результатом будет выделение области:
Рис. 11. Изображение выделенной области.
Далее при помощи мыши мы можем изменить размеры до необходимых значений и вывести результат в режим объемного изображения:
Рис. 12. Изменение размеров платы.
Рис. 13. Плата с измененными размерами в режиме 3D.
Вывод:
В процессе выполнения данной лабораторной работы мною были освоены основные принципы работы в программе Мультисим, а также процесс передачи созданной схемы в среду Ультиборд для создания объемного изображения, а также процесс изменения размеров платы.
Скачать: