Layout

EAGLE
Este post faz parte da série Tutorial EAGLE. Leia também os outros posts da série:

No artigo anterior iniciamos o projeto da nossa PCI do zero, começando pelo desenho do esquemático. Nesta terceira parte, passaremos para a etapa de desenho do layout da placa.

 

 

Gerando o arquivo “.brd”

 

Uma vez que o esquemático da nossa PCI (arquivo “.sch”) está concluído, o próximo passo e desenharmos o layout da placa. Para gerar o arquivo “.brd”, que equivale ao layout da placa, devemos ir até a janela do arquivo “amplificador.sch” e clicar na ferramenta  “Generate/switch to board”. Esta ferramenta fica na barra de ferramentas superior, logo abaixo dos menus, como mostrado na figura abaixo.

 

Tutorial Eagle layout - switch-to-board-01
Figura 1: Comando “Generate/switch to board”.

 

Após clicarmos, surgirá uma pequena janela avisando que o arquivo “.brd” não existe e perguntado se desejamos que ele seja criado. Devemos responder “Sim”, e surgirá a janela do arquivo “amplificador.brd”.

 

 

Desenhando o Layout

 

O que temos agora é uma janela com o fundo preto, onde podemos ver os componentes que inserimos no esquemático ao lado de um retângulo com o contorno branco, que representa o contorno da nossa placa. As linhas amarelas que interligam os componentes são as conexões elétricas que fizemos na etapa anterior (no arquivo “.sch”) com a ferramenta “Net”, e qualquer alteação feita no esquemático será refletida aqui. A janela de edição de layout do EAGLE costuma ter o fundo preto, mas é possível mudar esta configuração clicando em “Options > User interface…” no menu superior.

 

Devemos começar posicionando os componentes dentro dos limites da placa da maneira que acharmos melhor. Para isso devemos usar a ferramenta “Move”, digitando “move <nome do componente>” na linha de comando, ou clicando na ferramenta “Move” na barra de ferramentas à esquerda. Após posicionarmos todos os componentes dentro dos limites da placa, se quizermos, também podemos alterar as dimensões da placa aplicando a ferramenta “Move” às linhas que correspondem às dimensões da placa.

 

Posicionando os componentes na PCI para layout.
Figura 2: Posicionando os componentes na PCI.

 

Quem sofre de TOC pode sentir falta de um grid para alinhar os componentes. Na verdade é muito recomendável utilizar o grid para garantir que os limites da placa estejam alinhados e ela seja realmente quadrada. Para ligar/configurar o grid devemos clicar na ferramenta “Grid” na barra de ferramentas superior.

 

Acionando o grid no Eagle.
Figura 3: Acionando o grid.

 

Uma vez que todos os componentes já estejam devidamente posicionados e os limites da placa definidos, podemos começar a desenhar as trilhas, que são as conexões elétricas entre os componentes na placa. Para isso devemos utilizar a ferramenta “Route”, na barra de ferramentas à esquerda. Para utilizar o comando “Route” através da linha de comando é preciso saber o nome da conexão elétrica que se deseja implementar e digitar o comando “route <nome_do_sinal>”. Para saber o nome de uma conexão elétrica, basta utilizar a ferramenta “Info” na barra de ferramentas à esquerda e clicar sobre uma conexão elétrica (também funciona no esquemático).

 

As trilhas podem estar na parte superior da placa (‘top’ ou ‘component side’), na parte inferior da placa (‘bottom’ ou ‘solder side’), ou ainda nos dois lados. Para selecionar por qual lado da placa as trilhas passarão, após clicar na ferramenta “Route”, selecione na barra de ferramentas superior umas das duas camadas “Top” ou “Bottom”, também na barra de ferramentas superior podemos escolher a largura das trilhas no campo “Width”. Após isto basta clicar sobre a linha amarela próxima ao terminal de um componente e começar a desenhar as trilhas - cada uma até seu devido destino. As trilhas na parte superior da placa (Top) serão desenhadas em vermelho, e as trilhas na parte inferior (Bottom) serão desenhadas em azul.

 

Para desfazer uma conexão devemos utilizar o comando “Ripup”, digitando “ripup <nome_do_sinal>” ou clicando na ferramenta “Ripup”, bem ao lado da ferramenta “Route” na barra de ferramentas à esquerda.

 

Como podemos ver na ilustração abaixo, temos uma placa com duas camadas, com os componentes no lado “Top” e as trilhas tanto no “Top” quanto no “Botom”. É bom observar que, na ilustração abaixo, alguns pinos dos conectores e do LM741 só poderão ser soldados se a placa for fabricada com os furos metalizados.

 

Ferramentas “Route’ e “Info” do Eagle.
Figura 4: Ferramentas “Route’ e “Info”.

 

Como estamos usando a licença “Freeware”, só conseguimos desenhar placas com duas camadas. Porém, as licenças para uso comercial permitem o projeto de PCIs com até 16 camadas.

 

O EAGLE dispõe de vários recursos para facilitar a vida do projetista. Como temos a intenção de ser uma referência rápida aos iniciantes seria impossível listar todos estes recursos aqui, mas um que vale a pena ser citado é o comando “Ratsnest”. O comando “Ratsnest” pode ser utilizado digitando “ratsnest” na linha de comando, ou clicando na ferramenta “Ratsnest” na barra de ferramentas à esquerda. Sua função é otimizar as conexões elétricas no layout de acordo com o posicionamento dos componentes.

 

Por exemplo… Após posicionar todos os componentes e ajustar os limites da placa, acione o comando “Ratsnest” e veja que as linhas amarelas serão redesenhadas de forma a facilitar o trabalho do projetista, além de mostrar uma pequena mensagem na parte inferior da janela informando quantas conexões ainda estão pendentes. É recomendável acionar o comando “Ratsnest” sempre que um ou mais componentes forem reposicionados, ou simplesmente criar o hábito de acionar este comando de tempos em tempos. Quando todas as trilhas de todas as conexões elétricas já tiverem sido desenhadas, acione o “Ratsnest” e veja que ele mostrará a mensagem “Nothing to do!”.

 

Comando “Ratsnest” no Eagle.
Figura 6: Comando “Ratsnest”.

 

Após finalizarmos todas as ligações elétricas (e mais alguns ajustes), já podemos considerar o projeto da nossa PCI concluído. O próximo passo, então, é gerar os arquivos gerber para fabricação da placa, o que veremos no próximo artigo.

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Rodrigo

Boa Tarde Tarcísio!
Ótima série de artigos! Muito bem explicado e redigido.
Encontrei seu artigo, pois ando buscando parceiros para realizar layouts de PCI's em São Paulo. Por desencargo de consciência, você teria algum conhecido que poderia indicar, ou saberia onde posso procurar parceiros?
Muito obrigado!