آموزش تخصیص فوت‌پرینت‌ها به سمبل‌ها در KiCad

7 بازدید

۱۴۰۴-۰۸-۰۴

10 دقیقه

نویسنده: Alex
درباره نویسنده: ---

مترجم

موضوع تخصیص فوت‌پرینت‌ها به سمبل‌های شماتیکی یک مسئله ساده به نظر می‌رسد؛ اما طراح باید تمامی روش‌ها برای انجام این کار را بداند تا مناسب‌ترین روش را انتخاب کند. گاهی اوقات شما باید تعدادی زیادی از سمبل‌ها را تخصیص بدهید و گاهی باید از بین هزاران فوت‌پرینت انتخاب کنید. پس شما باید روش‌های فیلترکردن فوت‌پرینت‌ها را بدانید.

تخصیص فوت‌پرینت‌ها

قبل از مسیریابی PCB فوت‌پرینت‌ها باید برای هر المان که قرار است روی برد قرار بگیرد انتخاب شود. فوت‌پرینت‌ها اتصالات مسی بین قطعات فیزیکی و ترک‌های مسیریابی شده روی یک برد را تعریف می‌کنند.

برخی از سمبل‌ها دارای فوتپرینت‌هایی هستند که از قبل برایشان تعریف شده است؛ اما برای بسیاری از سمبل‌ها امکان انتخاب چندین فوت‌پرینت وجود دارد و کاربر باید از بین آنها مورد مناسب را انتخاب کند.

Kicad راه‌های مختلفی را برای تخصیص فوت‌پرینت‌ها ارائه می‌دهد:

خصوصیات سمبل
پنجره خصوصیات سمبل
جدول فیلدهای سمبل
در حین جای‌گذاری سمبل
ابزار تخصیص فوت‌پرینت

تمامی روش‌ها در زیر توضیح داده می‌شوند. اینکه کدام روش انتخاب شود بستگی به سلیقه شما دارد، یک روش ممکن است بر حسب شرایط مناسب‌تر باشد. در تمامی این روش‌ها نام فوت‌پرینت انتخابی در فیلد Footprint ذخیره شده و این بین تمامی روش‌ها مشترک است.

✅ نکته

قبل از اینکه فوت‌پرینت‌ها بخواهند تخصیص پیدا کنند جدول کتابخانه فوت‌پرینت باید پیکربندی شود. برای دیدن اطلاعات بیشتر در این مورد لطفاً راهنمای کاربر PCB Editor را ببینید.

تخصیص فوت‌پرینت‌ها در پنجره خصوصیات سمبل

یک فیلد سمبل فوت‌پرینت می‌تواند به شکل مستقیم در پنجره خصوصیات سمبل ویرایش شود.

eeschema_symbol_properties_footprint کلیک‌کردن روی دکمه library icon انتخابگر فوت‌پرینت را باز می‌کند که در واقع فوت‌پرینت‌های موجود که توسط کتابخانه‌های فوت‌پرینت مرتب شده‌اند را نشان می‌دهد.

انتخابگر فوت‌پرینت فوت‌پرینت‌ها را بر اساس نام، توصیف و لغات کلیدی فیلتر می‌کند. هر فیلدی که به‌عنوان ستون نشان داده می‌شود بر اساس اینکه شما چه چیزی را داخل فیلد جستجو تایپ کنید هم فیلتر می‌شود. رفتار و عملکرد جستجوگر فوت‌پرینت به‌مانند پنجره انتخابگر سمبل است.

درصورتی‌که برای سمبلی از قبل فیلتر فوت‌پرینت تعریف شده باشد، گزینه apply footprint filters می‌تواند برای مخفی‌کردن فوت‌پرینت‌هایی استفاده شود که با مورد فیلتر مچ نمی‌شوند. درصورتی‌که گزینه filter by pin count انتخاب شده باشد تنها فوت‌پرینت‌هایی که با pincount یا تعداد پین‌های سمبل مچ می‌شوند لیست خواهند شد. با کلیک‌کردن روی گزینه sort button شما می‌توانید نتایج جستجو را بر اساس حروف الفبا یا بر اساس بهترین مچ مرتب کنید.

اگر روی نام فوت‌پرینت یک‌بار کلیک کنید تصویر آن در سمت راست نشان داده می‌شود. شما می‌توانید با کلیک‌کردن روی دکمه‌های 2D component icon و 3D component icon بین نمای دوبعدی و سه‌بعدی سوئیچ کنید. دوبار کلیک‌کردن روی یک فوت‌پرینت انتخابگر را بسته و فیلد Footprint سمبل را برای فوت‌پرینت که انتخاب کرده بودید تعیین می‌کند.

تخصیص فوت‌پرینت‌ها با Symbol Fields Table

بجای ویرایش‌کردن خصوصیات هر سمبل به شکل جداگانه، جدول فیلدهای سمبل می‌تواند برای مشاهده و ویرایش خصوصیات تمامی سمبل‌ها در طراحی به شکل یکجا استفاده شود. این مورد شامل تخصیص فوت‌پرینت‌ها با ویرایش فیلد footprint هر سمبل نیز می‌شود.

جدول فیلدهای سمبل از طریق منوی Tools -> Edit Symbol Fields یا دکمه Symbol Fields Table Icon در بالای نوارابزار در دسترس قرار می‌گیرد.

فیلد Footprint در اینجا همان عملکردی را دارد که در پنجره Symbol Properties داراست. این فیلد می‌تواند به شکل مستقیم ویرایش شده و یا فوت‌پرینت‌ها می‌توانند به شکل بصری با Footprint Library Browser انتخاب شوند.

تخصیص فوت‌پرینت‌ها در حین جای‌گذاری سمبل‌ها

فوت‌پرینت‌ها می‌توانند در زمانی که سمبل برای اولین‌بار به شماتیک اضافه می‌شود به سمبل‌ها تخصیص یابند.

برخی از سمبل‌ها با یک فوت‌پرینت پیش‌فرض تعریف می‌شوند. این فوت‌پرینت‌ها به هنگامی که به شماتیک اضافه می‌شوند دارای فوت‌پرینت از قبل تعریف شده‌اند. اگر سمبلی دارای یک فوت‌پرینت پیش‌فرض باشد، فوت‌پرینت باید به شکل گرافیکی در پنجره انتخابگر سمبل در هنگامی که سمبل انتخاب شده، نمایش داده شود. برای سمبل‌هایی که بدون یک سمبل از پیش تعریف شده پیش‌فرض هستند، لیست کشویی فوت‌پرینت به شما “No default footprint” را نشان داده و قاب نمایش فوت‌پرینت پیغام “No footprint specified” را نشان خواهد داد.

eeschema_add_symbol_default_footprint

سمبل‌ها می‌توانند دارای فیلتر فوت‌پرینتی باشند که مشخص می‌کند کدام فوت‌پرینت برای استفاده برای آن سمبل مناسب است. اگر فیلترهای فوت‌پرینت برای سمبل انتخابی تعریف شده‌اند، تمامی فوت‌پرینت‌هایی که با فیلترهای فوت‌پرینت مچ نیستند به‌عنوان گزینه‌هایی در لیست کشویی فوت‌پرینت ظاهر خواهند شد. فوت‌پرینت انتخابی در قاب پیش‌نمایش نشان‌داده‌شده و در زمانی که سمبل به شماتیک اضافه می‌شود به سمبل تخصیص خواهد یافت.

✅ نکته

گزینه‌های فوت‌پرینت در لیست کشویی فوت‌پرینت ظاهر نخواهند شد مگر اینکه کتابخانه‌های فوت‌پرینت بارگذاری شده باشند. در اولین دفعه‌ای که ویرایشگر فوت‌پرینت یا مرورگر کتابخانه فوت‌پرینت باز می‌شوند، کتابخانه‌های فوت‌پرینت نیز بارگذاری می‌شوند.

تخصیص فوت‌پرینت‌ها با ابزار تخصیص فوت‌پرینت

ابزار Footprint Assignment به شما این اجازه را می‌دهد تا در زمانی که در حال طراحی برد مدارچاپی هستید سمبل‌های خود در شماتیک را به فوت‌پرینت‌ها ارتباط دهید. این مورد فیلترینگ لیست فوت‌پرینت، مشاهده فوت‌پرینت و مشاهده مدل سه‌بعدی قطعه را فراهم می‌کند تا از اختصاص فوت‌پرینت صحیح با هر قطعه اطمینان حاصل کنید.

شاید برای شما مفید باشد:

همه چیز درباره باتری ها قسمت هفتم : باتری قلیایی

قطعات می‌توانند به فوت‌پرینت‌های مربوط خود به شکل دستی یا خودکار با ایجاد فایل‌های معادل (.equ files) تخصیص پیدا کنند. فایل‌های معادل جدول‌های صحت (lookup tables) مرتبط با هر قطعه به همراه فوت‌پرینت آن هستند.

از طریق منوی Tools -> Assign Footprints یا با کلیک‌کردن روی دکمه Footprint Assignment Tool icon در نوارابزار بالا ابزار را اجرا کنید.

نمای کلی ابزار تخصیص فوت‌پرینت

تصویر زیر پنجره اصلی ابزار تخصیص فوت‌پرینت را نشان می‌دهد.

cvpcb_main_window

قسمت چپ شامل لیستی از کتابخانه‌های موجود مرتبط با پروژه است.
قسمت مرکزی شامل لیستی از سمبل‌ها در شماتیک است.
قسمت راست شامل لیستی از فوت‌پرینت‌های موجود بارگذاری شده از کتابخانه فوت‌پرینت پروژه است.
قسمت پایین به توصیف فیلترهایی می‌پردازد که به لیست فوت‌پرینت‌ها اعمال شده‌اند و اطلاعاتی را نیز در مورد فوت‌پرینت‌های انتخاب شده در قسمت راست می‌دهد.

نوارابزار بالا دارای دستورهای زیر می‌باشد:

	انتقال فوت‌پرینت کنونی مرتبط با شماتیک
	ویرایش جدول‌های کتابخانه فوت‌پرینت پروژه و سراسری
	مشاهده فوت‌پرینت انتخاب شده در مشاهده‌گر فوت‌پرینت
	انتخاب سمبل قبلی بدون هیچ فوت‌پرینتی
	انتخاب سمبل بعدی بدون هیچ فوت‌پرینتی
	Undo
	Redo
	اجرای ارتباط فوت‌پرینت خودکار با استفاده از یک فایل معادل
	پاک‌کردن تمامی تخصیصات فوت‌پرینت
	فیلترکردن لیست فوت‌پرینت به‌وسیله فیلترهای فوت‌پرینت تعریف شده در سمبل انتخاب شده
	فیلترکردن لیست فوت‌پرینت با تعداد پین سمبل انتخاب شده
	فیلترکردن لیست فوت‌پرینت با کتابخانه انتخاب شده

اختصاص‌دادن فوت‌پرینت‌ها با ابزار تخصیص فوت‌پرینت به شکل دستی

به‌منظور لینک‌کردن یک فوت‌پرینت با یک قطعه به شکل دستی، ابتدا یک قطعه را در قسمت مرکزی انتخاب کنید. سپس یک فوت‌پرینت را در قسمت راست با دو بار کلیک‌کردن روی نام فوت‌پرینت موردنظر انتخاب کنید. فوت‌پرینت به قطعه انتخابی تخصیص پیدا می‌کند و قطعه بعدی که بدون یک فوت‌پرینت اختصاصی هست به شکل خودکار انتخاب می‌شود.

نکته: اگر هیچ فوت‌پرینتی در قسمت فوت‌پرینت ظاهر نمی‌شود، بررسی کنید که آیا گزینه‌های فیلتر فوت‌پرینت به شکل صحیح اعمال شده‌اند.

وقتی تمامی قطعات دارای فوت‌پرینت‌هایی هستند که به آنها اختصاص‌داده‌شده روی دکمه OK کلیک کنید تا تخصیصات را ذخیره کرده و سپس از ابزار خارج شوید. در روش جایگزین روی Cancel کلیک کنید تا تخصیصات بروز شده را دور بریزید و یا روی Apply, Save Schematic & Continue کلیک کنید تا بدون خارج‌شدن از ابزار، تخصیصات جدید را ذخیره کنید.

فیلترکردن لیست فوت‌پرینت

چهار گزینه فیلترینگ وجود دارد که اینکه کدام فوت‌پرینت‌ها در قسمت فوت‌پرینت نمایش داده شوند را محدود می‌کنند. گزینه‌های فیلترینگ با سه دکمه و یک کادر متن در نوارابزار فعال و غیرفعال می‌شوند.

: فیلترهایی که می‌توانند در هر سمبل تعریف شوند را فعال می‌کند. برای مثال یک سمبل اپ – امپ ممکن است فیلترهایی را تعریف کند که تنها فوت‌پرینت‌های با پکیج SOIC و DIP را نشان می‌دهد.
: تنها فوت‌پرینت‌هایی را نشان می‌دهد که با تعداد پین سمبل انتخابی مچ می‌شوند.
: تنها فوت‌پرینت‌های انتخاب شده در سمت چپ را نشان می‌دهد.
واردکردن متن در کادر متن فوت‌پرینت‌هایی را که با متن منطبق نیستند را مخفی می‌کند. این فیلتر به هنگامی که کادر خالی است غیرفعال است.

وقتی تمامی فیلترها غیرفعال هستند لیست کامل فوت‌پرینت نشان داده می‌شود.

فیلترهای اعمال شده به همراه تعداد فوت‌پرینت‌هایی که فیلترهای انتخابی را برآورده می‌سازند در پایین قسمت پنجره توضیح داده می‌شوند. برای مثال وقتی هر دو فیلترهای فوت‌پرینت سمبل و فیلترهای تعداد پین فعال هستند قسمت پایین فیلترهای فوت‌پرینت و تعداد پین را نمایش می‌دهد:

filter_details

به‌منظور مساعدت در باریک‌تر کردن محدوده فوت‌پرینت‌ها در قسمت فوت‌پرینت چندین فیلتر به طور هم‌زمان می‌توانند استفاده بشوند. سمبل‌ها در کتابخانه استاندارد Kicad فیلترهای فوت‌پرینتی را تعریف می‌کنند که برای استفاده‌شدن در ترکیب با فیلتر تعداد پین طراحی شده‌اند.

تخصیص فوت‌پرینت‌ها به شکل خودکار با کمک ابزار تخصیص فوت‌پرینت

ابزار تخصیص فوت‌پرینت به شما اجازه می‌دهد تا تخصیصات فوت‌پرینت را در یک فایل خارجی ذخیره کرده و بعداً تخصیصات را حتی در یک پروژه متفاوت بارگذاری کنید. این امکان به شما اجازه می‌دهد تا به شکل خودکار سمبل‌ها را با فوت‌پرینت‌های مناسب مرتبط کنید.

فایل خارجی به‌عنوان یک فایل معادل (equivalence) شناخته شده و نگاشت یک مقدار سمبل به فوت‌پرینت مربوط به خود را ذخیره‌سازی می‌کند. فایل‌های معادل به طور معمول از پسوند فایل .equ استفاده می‌کنند. فایل‌های معادل فایل‌های متنی ساده‌ای با یک متن ساده بوده و باید به‌وسیله یک ویرایشگر متن به کمک کاربر ایجاد شوند. این قالب متن در زیر توضیح داده شده است.

شما می‌توانید با کلیک‌کردن روی Preferences → Manage Footprint Association Files در ابزار تخصیص فوت‌پرینت انتخاب کنید که می‌خواهید چه فایل‌های معادلی را استفاده کنید.

cvpcb_equivalence_files

فایل‌های معادل جدید را با کلیک‌کردن روی دکمه Add اضافه کنید.
با کلیک‌کردن روی دکمه Remove فایل معادل انتخاب شده را حذف کنید.
با کلیک‌کردن روی گزینه‌های Move up و Move down اولویت فایل‌های معادل را تغییر بدهید. اگر یک مقدار سمبل در چندین فایل معادل یافت شود، فوت‌پرینت از آخرین فایل معادل مچ شده، فایل‌های معادل قبلی را باطل خواهد کرد.
با کلیک‌کردن روی دکمه Edit File فایل معادل انتخابی را باز کنید.

شاید برای شما مفید باشد:

‌راه‌اندازی ماژول Laser Emit با آردوینو

متغیرهای محیطی مرتبط در پایین پنجره نمایش داده می‌شوند. در زمانی که گزینه مسیر Relative تیک زده شود این متغیرهای محیطی برای ایجاد مسیرهایی به شکل خودکار به فایل‌های معادل انتخاب شده نسبت به کتابخانه‌های فوت‌پرینت یا پروژه استفاده خواهند شد.

هنگامی که فایل‌های معادل موردنظر در ترتیبی صحیح بارگذاری شدند ارتباطدهی فوت‌پرینت خودکار می‌تواند با کلیک‌کردن روی دکمه Perform automatic footprint assignment icon در نوارابزار پنجره تخصیص فوت‌پرینت اجرا شود.

تمامی سمبل‌ها با یک مقدار یافت شده در فایل معادل بارگذاری شده به شکل خودکار فوت‌پرینت‌های خود را تخصیص‌یافته خواهند دید. هرچند سمبل‌هایی که از قبل فوت‌پرینت‌های تخصیص‌یافته دارند به‌روزرسانی نخواهند شد.

فرمت فایل معادل

فایل‌های معادل دارای یک خط برای هر مقدار سمبل هستند. هر خط دارای ساختار زیر است:

'<symbol value>' '<footprint library>:<footprint name>'

1	'<symbol value>' '<footprint library>:<footprint name>'

هر نام/مقدار باید توسط تک نقل‌قول (‘) احاطه شده و توسط یک یا چند فضای خالی (Space) جدا شوند. خطوطی که با # شروع می‌شوند کامنت هستند.

برای مثال اگر شما دوست دارید تا تمامی سمبل‌ها با مقدار LM4562 برای فوت‌پرینت Package_SO:SOIC-8_3.9×4.9_P1.27mm تخصیص یابد، این خط باید در فایل معادل خط زیر باشد:

در قسمت زیر مثالی از فایل معادل را مشاهده می‌کنید:

#integrated circuits (smd):
'74LV14' 'Package_SO:SOIC-14_3.9x8.7mm_P1.27mm'
'EL7242C' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'
'DS1302N' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'
'LM324N' 'Package_SO:SOIC-14_3.9x8.7mm_P1.27mm'
'LM358' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'
'LTC1878' 'Package_SO:MSOP-8_3x3mm_P0.65mm'
'24LC512I/SM' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'
'LM2903M' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'
'LT1129_SO8' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'
'LT1129CS8-3.3' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'
'LT1129CS8' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'
'LM358M' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'
'TL7702BID' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'
'TL7702BCD' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'
'U2270B' 'Package_SO:SOIC-16_3.9x9.9_P1.27mm'

#regulators
'LP2985LV' 'Package_TO_SOT_SMD:SOT-23-5_HandSoldering'

#integrated circuits (smd):

'74LV14' 'Package_SO:SOIC-14_3.9x8.7mm_P1.27mm'

'EL7242C' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'

'DS1302N' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'

'LM324N' 'Package_SO:SOIC-14_3.9x8.7mm_P1.27mm'

'LM358' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'

'LTC1878' 'Package_SO:MSOP-8_3x3mm_P0.65mm'

'24LC512I/SM' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'

'LM2903M' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'

'LT1129_SO8' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'

'LT1129CS8-3.3' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'

'LT1129CS8' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'

'LM358M' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'

'TL7702BID' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'

'TL7702BCD' 'Package_SO:SOIC-8_3.9x4.9_P1.27mm'

'U2270B' 'Package_SO:SOIC-16_3.9x9.9_P1.27mm'

#regulators

'LP2985LV' 'Package_TO_SOT_SMD:SOT-23-5_HandSoldering'

مشاهده فوت‌پرینت کنونی

ابزار تخصیص فوت‌پرینت دارای یک مشاهدهگر فوت‌پرینت است. روی دکمه footprint viewer icon در نوارابزار بالا کلیک کنید تا مشاهده گر فوت‌پرینت اجرا شده و فوت‌پرینت انتخاب شده را نشان دهد.