Какие советы по трассировке односторонней печатной платы?

У меня возникли проблемы с маршрутизацией этой печатной платы в Eagle 7.1:

введите описание изображения здесь

Я пробовал следующее:

  • Автомаршрутизация - не удалось завершить
  • Перемещение компонентов вокруг
  • Ручная маршрутизация - я всегда застревал
  • Добавление наземной плоскости - автотрассировка все равно не удалась.

Ограничения, которые я наложил, - это провода диаметром 0,2 мм с зазором 0,45 мм между контактной площадкой (я не хочу, чтобы провода проходили внутри SV1, но с другими микросхемами все в порядке) и зазором между проводами 0,2 мм.

Насколько я понимаю, светодиод SMD и резистор находятся в нижней части платы вместе с остальными проводами.

Что я могу сделать, чтобы развести эту плату, не прокладывая провода внутри SV1?

Связанный с этим вопрос: если автотрассировщик не может выполнить 100% завершение, то вероятность ручной трассировки практически равна нулю?

«Если автотрассировщик не может получить 100% завершение, шансы на ручную трассировку почти равны нулю?» Мне редко приходилось доводить что-либо до конца с помощью бесплатного автотрассировщика Eagle. Наихудшим случаем была двухсторонняя плата, где использовалось около 300 переходных отверстий. Вручную у меня было 26 или 27. Так что я бы не стал сдаваться только из-за того, что автотрассировщик выходит из строя.
Почему «я не хочу, чтобы провода шли внутри SV1»? Это просто похоже на розетку. Также почему «Ограничения, которые я установил, - это провода диаметром 0,2 мм с зазором 0,45 мм между контактной площадкой и проводом». Вы пытаетесь сделать это своими руками?
Вы говорите: «Я так понимаю, светодиод SMD и резистор находятся в нижней части платы вместе с остальными проводами». Так он двусторонний? Если это так, почему вы не можете взять оставшуюся пару сигналов (после применения моего ответа) через нижнюю медь?
@gbulmer Правильно, пытаюсь сделать это своими руками. Медное покрытие одностороннее, поэтому все дорожки находятся снизу (с разъемами для сквозных отверстий ИС с другой стороны). Светодиоды SMD и резистор не важны для его работы, но я хотел попрактиковаться в своих навыках пайки.
Не могли бы вы использовать резистор SMD большего размера и светодиод? Вы могли бы поставить трек под ними, если бы вы это сделали. Я предполагаю, что ваша плата DIY не будет иметь сопротивления припоя? Если это так, и вы помещаете дорожку под деталь SMD, вы можете «покрасить» нижнюю дорожку, чтобы уменьшить вероятность перемычки припоя.
Если одна из ИС является микроконтроллером, рассмотрите возможность перенастройки используемых вами выводов таким образом, чтобы маршрутизация стала проще.
@ tgun926 Если один из трех ответов здесь в конечном итоге поможет вам, не забудьте выбрать один из них в качестве принятого ответа.

Ответы (3)

Ключом к трассировке печатной платы является размещение деталей. Это может быть практически невозможно из-за неправильного размещения деталей.

Немного посмотрев...

Похоже, что IC1 нужно повернуть на 180 градусов, а затем переместить R1 и LED1 в сторону, вправо от IC1, и их можно будет вывести под IC2.

Поверните СВ1 на 180, и думаю в основном пойдет.

Изменить: используйте несколько перемычек, чтобы соединить области меди, которые должны быть подключены, но не могут быть проложены на односторонней плате. Я не могу точно сказать, так как некоторые воздушные провода немного скрыты, но я думаю, вам может понадобиться парочка.

«Красивое решение», которое маскирует перемычки, - это резисторы 0 Ом. К сожалению, вы используете резисторы SMD, у которых недостаточно места между контактными площадками, чтобы их можно было использовать для пересечения провода :-(

Редактировать:
Когда я пытаюсь понять размещение деталей, я иногда сначала делаю грубую / быструю разводку для деталей с большим количеством контактов. Затем посмотрите, куда идут две части штифта. Кажется, это помогает мне увидеть, что происходит топологически.

Я всегда устанавливаю сетку на полезное значение. Это экономит много времени и усилий в Eagle.

Для грубой трассировки я установил размер сетки на дорожку + интервал, тогда можно очень быстро проложить дорожки рядом друг с другом, не нарушая правила проектирования. Я часто устанавливаю 'alt' сетки равным четному делителю, например, если дорожка+сетка равна 16, то Alt может быть 4. Обычно этого достаточно; диагональные углы могут быть немного дальше друг от друга, чем «идеально», но это легко, быстро и безопасно.

Когда я делаю грубую/быструю разводку, я предполагаю, что порву все дорожки. Я не обязательно заканчиваю треки. Я часто прокладываю только достаточно, чтобы «не пересекать» треки, чтобы было легко увидеть, какие треки вызывают проблемы, и какие группы могут маршрутизироваться просто и вместе. Я ищу возможности перемещения деталей для упрощения маршрутизации. Я рассчитываю разорвать гусеницы и, следовательно, не тратить много усилий.

Я считаю, что профессионалы говорят: «Пологие углы в 45 градусов — это хорошо, а 90 градусов или острее — плохо». Поэтому я очень редко использую изгибы проволоки под углом 90 градусов. Возможность прокладывать дорожки параллельно — это быстро. Поэтому я редко использую изгибы проволоки под произвольным углом. Криволинейные изгибы рвать и двигать сложнее, поэтому я ими тоже редко пользуюсь. Это означает, что я использую только два изгиба провода под 45 градусов для большей части трассировки.

Важно : Eagle был разработан много лет назад и имеет пользовательский интерфейс, оптимизированный для интенсивного использования, когда командная строка была еще популярна. Однокнопочная мышь или трекпад ужасны. Используйте двухкнопочную мышь, желательно с колесиком. Многие команды становятся намного проще, а масштабирование колесиком становится удобным. Вторая кнопка помогает с движущимися частями, вращением, выбором изгибов проволоки, ...

Полезно : связывайте общие действия, требующие большого количества нажатий, с функциональными клавишами. У меня есть мой набор, чтобы показать различные комбинации слоев. Один ключ показывает все слои, которые я создал. Другой удаляет весь текст, но оставляет «стоп», чтобы было легко увидеть, что я развожу, а что не должно перекрываться. Другой отключает медь верхнего слоя и т. д. Способ выяснить, что назначать функциональной клавише, состоит в том, чтобы ввести команду в командную строку, а затем вставить ее в диалоговое окно определения клавиши. Большинство моих представлений слоев находятся на одной и той же функциональной клавише, измененной сдвигом, контролем и т. д., чтобы их было легко найти.

Полезность : интерактивная справка Eagles содержит много полезной информации. Если у вас есть второй экран, и вы можете использовать экранное пространство, держите его открытым и используйте средство поиска. Я нашел много маленьких приемов, которые спрятаны в «Ctrl-Alt-щелчок» таким образом, что сэкономило мне много усилий.

NB: Я делаю микроконтроллеры с частотой менее 100 МГц, в чипе которых есть высокоскоростные компоненты, поэтому эти стратегии работают нормально. Есть члены сообщества, которые могут дать гораздо лучшее представление об электронике печатной платы, чем я.

+1 За правильные дополнительные предложения я не учел.
Совет по автотрассировке проводных перемычек состоит в том, чтобы прокладывать печатную плату с двух сторон, при этом одна сторона сильно утяжеляется в одном направлении, и использовать множество ограничений, чтобы предотвратить чрезмерную разводку стороны перемычки.

На ваш связанный с этим вопрос: автотрассировщики почти никогда не завершат работу на 100%. Это совершенно нормально. Тем не менее, в вашем случае это может быть признаком невозможности. Размещение ограничения на односторонность усложняет задачу, особенно потому, что кажется, что так много цепей должны пересекаться.

Вещи, которые могут помочь:

  • Измените распиновку SV1. Конечно, это может быть невозможно, если это связано с чем-то, с чем вы должны совпадать.
  • Сделайте доску двусторонней. У вас уже есть компоненты на другой стороне. Есть ли какая-то причина, по которой вы не можете этого сделать?
  • Я не пробовал это точно, но кажется, что это достаточно просто, вы должны быть в состоянии придумать решение вручную. Имейте в виду, что вам может понадобиться несколько непрямых маршрутов, даже внутри и вокруг контактов IC.
  • (Дополнительно) Я бы порекомендовал сделать контактные площадки IC овальной формы, чтобы их длинный размер был совмещен с шириной детали. Это позволит вам сделать их более узкими и при этом получить хорошее покрытие припоя/размер контактной площадки. Таким образом, у вас будет больше зазора между штырями для прокладки одной или двух дорожек, которые должны пройти между штырьками. (Реально только один в макете, который я нарисовал).

Попытка маршрутизации (исправлено)

Я не могу сказать по картинке, что нужно для контакта 7 SV1, но попробуйте это в качестве первой попытки:

введите описание изображения здесь

+1 за огромную полезность. Я думаю , что если вы примете мои предложения по перемещению частей, все станет намного аккуратнее.
@gbulmer Я склонен согласиться. Мне до сих пор неясно, что делает контакт 7, но в любой ориентации его можно развести, увеличив расстояние между частями и дорожками. Спасибо за кредит полезности :-)
@Jared Спасибо за вашу помощь. Пин 7 ни к чему не подключен. Однако контакт 9 должен быть подключен к другой площадке R1 (последовательный резистор для светодиода).
@ tgun926 Это должно быть легко исправить. Просто переместите две дорожки немного выше и проложите их поверх резистора.
Жаль, что это не простой способ загрузить файл. Если бы мы могли быстро получить доступ к файлам Eagle, то на опробование нескольких идей ушло бы немного больше времени, чем на набросок картинки. К сожалению, тогда возникнут проблемы с IP, которых, как я полагаю, ee.se хочет избежать.
Да, не говоря уже о том, что это устранит трудности с расшифровкой эфирных проводов на изображениях с низким разрешением. Предполагая, что у людей есть соответствующие учетные записи, в прошлом для меня было эффективным поделиться ссылкой на Google Диске.
@ tgun926 Я обновил рисунок на основе вашей дополнительной информации.
@gbulmer У меня нет проблем с предоставлением ссылки на файлы eagle. Является ли это нарушением условий и положений этого сайта?
@ tgun926 Я добавил дополнительное предложение, которое вы, возможно, захотите рассмотреть.
@ tgun926 - честно говоря, я не знаю. Я предположил, что нет очевидного способа загрузить файл, потому что а) он может быть использован для распространения вредоносного ПО и б) есть вопрос об IP (например, в facebook все наше) или вопросы и ответы могут стать неверными («где это сейчас? О, они забрали это'). Если u=вы немного застряли, вам будет полезно исправить это, больше практики никому не повредит :-)
@Jared относительно вашей дополнительной информации - как я могу сделать это с существующей частью? В упаковке подушечка настроена на shape=long, а диаметр увеличивается как по ширине, так и по длине.
@ tgun926 - изменение посадочного места в редакторе печатных плат нецелесообразно (с более чем одной частью). Обычно я создаю новую пустую библиотеку и копирую в нее существующую библиотечную часть (в любом другом случае Eagle немного неуклюжий). Затем отредактируйте часть, чтобы изменить колодки. Затем замените деталь на схеме новой версией. Плата будет обновлена. Кроме того, хотя в целом это не очень хорошая идея, вы можете даже использовать разные размеры контактных площадок для разных контактов и уменьшить контактные площадки для неиспользуемых контактов, чтобы упростить маршрутизацию дорожек между ними. Я чувствую себя немного плохо после того, как написал это предложение, но оно работает ;-)
Хорошая работа по распутыванию этого, но похоже, что вы все еще оставили контакт 10 SV1 неподключенным. Увы, я не вижу никакого очевидного способа исправить это без перемычки, если только вы не можете втиснуть две дорожки между этими контактными площадками на IC1.
@IlmariKaronen Вы правы, я пропустил это. Это не изящно, но я считаю, что есть решение без перемычек, но оно связано с многочисленными зигзагами вокруг контактов ИС, которые, как правило, я считаю проблемой. Однако, поскольку это для платы ручной работы, я сомневаюсь, что эти проблемы будут иметь значение.

Хотя можно развести печатную плату без использования каких-либо перемычек, для большинства односторонних печатных плат любой сложности потребуются некоторые перемычки.

Хотя некоторые программы компоновки обрабатывают перемычки в такой ситуации автоматически, такие, как Eagle, этого не делают (по крайней мере, версия 6, я еще не обновился до 7). Там самое простое решение - представить печатную плату двухслойной платой и присвоить верхнему слою (тому, что со сквозными компонентами) высокую «стоимость», чтобы он не пытался прокладывать туда дорожки без крайней необходимости. Следы наверху на самом деле никогда не будут существовать (поскольку вы не будете травить эту сторону), но вместо этого эти следы будут представлять собой перемычки.

Когда плата разведена, вы должны убедиться, что дорожки, представляющие перемычки, не проходят ни под какими компонентами (если бы это были настоящие дорожки, они могли бы, поэтому маршрутизатор, вероятно, попытается поместить их туда). Если они есть, переместите их вручную. Когда плата заполнена, просто поместите провода между переходными отверстиями, представляющими собой концы дорожек.

+1. Я успешно использовал эту технику с OrCAD при изготовлении плат своими руками. Небольшая ручная работа обычно может уменьшить количество перемычек, но, по крайней мере, автотрассировщик обычно выдвигает разумное предложение.