Appunti di Tecnologie e Progettazione - classe quarta

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simon [2022/09/24 18:59] – adminsimon [2025/11/01 14:39] (versione attuale) – [Layout del PCB] admin
Linea 103: Linea 103:
 In alternativa si procede come descritto nel paragrafo seguente.  In alternativa si procede come descritto nel paragrafo seguente. 
  
-Fatte queste considerazioni e creati i componenti ATtiny13A, portabatteria e buzzer si ottiene il circuito finale:+Dopo aver creato footprint (portabatteria, buzzer e pulsanti) e simboli dei componenti (portabatteria, microcontrollore e pulsanti) e dopo aver abbinato a tutti i componenti un footprint (che per resistori, buzzer e LED andrà cambiato in Ultiboard) si ottiene il circuito finale:
  
 {{::schematico_simon_2021.png|schematico simon}} {{::schematico_simon_2021.png|schematico simon}}
  
 ==== Creare un componente in Multisim ==== ==== Creare un componente in Multisim ====
 +
 +**NB non è necessario se si importano i simboli del file Multisim disponibile tra le risorse**
  
 **Prima di creare i componenti conviene [[simon#creare_un_footprint|creare i footprint]]** in Ultiboard usando le informazioni contenute nei datasheet. L'abbinamento componenti-footprint è questo: **Prima di creare i componenti conviene [[simon#creare_un_footprint|creare i footprint]]** in Ultiboard usando le informazioni contenute nei datasheet. L'abbinamento componenti-footprint è questo:
-  * resistori: ''RES10'' +  * buzzer: footprint custom ''LD-BZPN-1307'' da creare in Ultiboard 
-  * LED: ''LED5R2_5V'', da cambiare in Ultiboard+
   * ATtiny13A: ''PDIP-8'', da indicare quando si crea il componente   * ATtiny13A: ''PDIP-8'', da indicare quando si crea il componente
   * pulsanti: footprint custom ''TACT-65R-F'' da creare in Ultiboard   * pulsanti: footprint custom ''TACT-65R-F'' da creare in Ultiboard
   * portabatteria: footprint custom ''DS1092-04'' da creare in Ultiboard   * portabatteria: footprint custom ''DS1092-04'' da creare in Ultiboard
-  * buzzer: footprint custom ''LD-BZPN-1307'' da creare in Ultiboard+
  
 Si usa una procedura guidata: Si usa una procedura guidata:
Linea 156: Linea 157:
 ===== Layout del PCB ===== ===== Layout del PCB =====
  
-In questa fase di procede alla definizione delle dimensioni della scheda, poi al layout (posizionamento) dei componenti e infine allo sbroglio, cioè al disegno delle piste in rame che collegano i componenti.+In questa fase di procede alla definizione delle dimensioni della scheda, poi al layout (posizionamento) dei componenti e infine allo sbroglio, cioè al disegno delle piste in rame che collegano i componenti **che non devono mai toccarsi o incrociarsi**.
  
 Requisiti per la realizzazione nella sala acidi della scuola: Requisiti per la realizzazione nella sala acidi della scuola:
   * single layer   * single layer
   * piste da 1 mm   * piste da 1 mm
-  * testo specchiato col nome dello studente+  * clearance 1 mm (0,5mm dove non è possibile fare altrimenti) 
 +  * testo specchiato e in bold col nome dello studente
   * massimo 2 piste sotto l'integrato   * massimo 2 piste sotto l'integrato
  
 Altri requisiti: Altri requisiti:
   * dimensioni massime 6 x 5 cm    * dimensioni massime 6 x 5 cm 
-  * pulsanti facilmente raggiungibili+  * pulsanti facilmente raggiungibili (agli angolo o su un lato)
   * minimizzare ingombri   * minimizzare ingombri
  
Linea 175: Linea 177:
   * posizionare e ruotare i componenti per facilitare lo sbroglio   * posizionare e ruotare i componenti per facilitare lo sbroglio
   * disabilitare l'opzione //Part Shoving// dal menu //Design// per poter avvicinare tra loro i componenti    * disabilitare l'opzione //Part Shoving// dal menu //Design// per poter avvicinare tra loro i componenti 
-  * impostare l'ampiezza delle tracce dalla spreadsheet view (selezionarle tutte dalla scheda //Net// e cambiare il campo //width//) +  * impostare l'ampiezza delle piste dalla spreadsheet view (selezionarle tutte dalla scheda //Net// e cambiare il campo //width//) 
-  * dove è possibile usare piazzole circolari con foro da 0,6mm e diametro 2,6mm  +  * dove è possibile usare piazzole circolari con foro da 0,6 mm e diametro 2,6 mm  
-  * per i componenti con i pin troppo vicini tra loro usare piazzole ovali (eventualmente [[simon#creare_una_piazzola_custom|piazzole ovali custom]]) o piazzole rettangolari+  * per i componenti con i pin troppo vicini tra loro usare piazzole ovali (o [[simon#creare_una_piazzola_custom|custom]])
   * imparare a creare footprint custom   * imparare a creare footprint custom
  
Linea 184: Linea 186:
   * se dopo aver iniziato il progetto in Ultiboard si fanno delle modifiche nello schematico in Multisim bisogna riportarle usando //Transfer|Forward Annotate to Ultiboard// invece che //Transfer|Transfer to Ultiboard//; in questo modo non si perde il lavoro fatto ma si prosegue il lavoro con una aggiornata //netlist// che riporta le modifiche fatte   * se dopo aver iniziato il progetto in Ultiboard si fanno delle modifiche nello schematico in Multisim bisogna riportarle usando //Transfer|Forward Annotate to Ultiboard// invece che //Transfer|Transfer to Ultiboard//; in questo modo non si perde il lavoro fatto ma si prosegue il lavoro con una aggiornata //netlist// che riporta le modifiche fatte
   * la prima cosa da fare è osservare se il footprint dei vari componenti è corretto (nel dubbio misurare le dimensioni usando il mouse o selezionando //Show Dimensions// nella scheda Part delle proprietà del componente); i footprint sbagliati si cambiano dalla //Spreadsheet View// cliccando sulla casella corrispondente nella colonna //Footprint// della scheda //Parts// e selezionandoli dal database; vanno sicuramente sistemati i footprint di LED e buzzer perché non è possibile scegliere quelli giusti in Multisim   * la prima cosa da fare è osservare se il footprint dei vari componenti è corretto (nel dubbio misurare le dimensioni usando il mouse o selezionando //Show Dimensions// nella scheda Part delle proprietà del componente); i footprint sbagliati si cambiano dalla //Spreadsheet View// cliccando sulla casella corrispondente nella colonna //Footprint// della scheda //Parts// e selezionandoli dal database; vanno sicuramente sistemati i footprint di LED e buzzer perché non è possibile scegliere quelli giusti in Multisim
 +
 +Andranno cambiati i footprint di:
 +  * resistori scegliendo ''RES10''  (da //Through Hole Technology|Resistors|Various//)
 +  * LED: ''LED5R2_5V'', da cambiare in Ultiboard (da da //Through Hole Technology|LED Displays|LEDs//)
 +  * buzzer scegliendo LD-BZPN-1306 (dal database utente)
 +
 +Prima di procedere allo sbroglio è bene anche aggiustare se necessario le dimensioni delle piazzole:
 +  * dove possibile foro da 0,6mm e diametro 2,6mm 
 +  * per microcontrollore e LED piazzole ovali, scegliendo //Rounded Rectangle// con foro da 0,6mm e Pad diameter 3mm, Length 1,8mm e Corner radius 0,9mm
  
 Dopo aver ridimensionato il PCB si dovrebbe ottenere qualcosa di simile: Dopo aver ridimensionato il PCB si dovrebbe ottenere qualcosa di simile:
Linea 200: Linea 211:
  
 Un possibile sbroglio è mostrato in figura: Un possibile sbroglio è mostrato in figura:
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 {{:sbroglio.png|sbroglio scheda simon}} {{:sbroglio.png|sbroglio scheda simon}}
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 Il render della vista 3D ha questo aspetto: Il render della vista 3D ha questo aspetto:
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 {{::vista_3d_top.png?400|render 3D}} {{::vista_3d_top.png?400|render 3D}}
 +
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 ==== Creare un footprint ==== ==== Creare un footprint ====
 +
 +**NB non è necessario se si importano i footprint del file Ultiboard disponibile tra le risorse**
  
 Ultiboard organizza i footprint in più database; quello predefinito si chiama //Ultiboard Master// e contiene i footprint di migliaia di componenti. Quando un progetto include un componente il cui footprint non è disponibile in questo database bisogna crearne uno custom e salvarlo nel database //User//. Si può: Ultiboard organizza i footprint in più database; quello predefinito si chiama //Ultiboard Master// e contiene i footprint di migliaia di componenti. Quando un progetto include un componente il cui footprint non è disponibile in questo database bisogna crearne uno custom e salvarlo nel database //User//. Si può:
Linea 228: Linea 247:
  
 ==== Creare una piazzola custom ==== ==== Creare una piazzola custom ====
 +
 +**NB non è necessario da Multism 14.2 o superiore**
  
 I LED e l'ATtiny13A hanno dei pin molto vicini tra loro (100mil = 2,54mm) e non è possibili utilizzare piazzole rotonde delle dimensioni proposte sopra (2,6mm) perché si toccherebbero tra loro. Bisogna usare piazzole rettangolari o - meglio ancora - ovali. Ultiboard permette di creare piazzole ovali in maniera molto semplice (selezionandole e scegliendo //round rectangle// come forma) ma purtroppo non vengono stampate (è un bug del programma **risolto da Multisim 14.2**) quindi, se si vogliono piazzole ovali, bisogna creare delle piazzole custom. I LED e l'ATtiny13A hanno dei pin molto vicini tra loro (100mil = 2,54mm) e non è possibili utilizzare piazzole rotonde delle dimensioni proposte sopra (2,6mm) perché si toccherebbero tra loro. Bisogna usare piazzole rettangolari o - meglio ancora - ovali. Ultiboard permette di creare piazzole ovali in maniera molto semplice (selezionandole e scegliendo //round rectangle// come forma) ma purtroppo non vengono stampate (è un bug del programma **risolto da Multisim 14.2**) quindi, se si vogliono piazzole ovali, bisogna creare delle piazzole custom.
Linea 339: Linea 360:
    
   GESTIONE INGRESSI E USCITE   GESTIONE INGRESSI E USCITE
-  DDRB imposta come uscite i bit a 1 (pagina 50). I pin sono sempre  +  DDRB imposta come uscite i pin che hanno il bit corrispondente a 1 
-  usati come ingressi tranne quando viene chiamata play(). +  (pagina 50). I pin sono sempre usati come ingressi tranne quando  
-  Il pin 1 (PB5) viene usato come pulsante start (RESET attivo basso) +  viene chiamata la funzione play(). 
-  e subito dopo come ingresso analogico (ADC0) scollegato per generare+  Il pin 1 (PB5) è usato sia per il pulsante start (è un RESET attivo 
 +  basso che come ingresso analogico (ADC0) scollegato, per generare
   il seed del random generator.   il seed del random generator.
   Il pin 6 (PB1/OC0B) è usato per pilotare il buzzer con un'onda    Il pin 6 (PB1/OC0B) è usato per pilotare il buzzer con un'onda 
Linea 373: Linea 395:
    
 // delay  // delay 
-// funzione simile a delay() di Arduino (cicli di CPU buttati). Va va+// funzione simile a delay() di Arduino (cicli di CPU buttati). Va 
 // bene per piccole temporizzazioni, altrimenti meglio usare il timer. // bene per piccole temporizzazioni, altrimenti meglio usare il timer.
 // Il codice usa _delay_loop_2(t) dove t è un int a 16 bit; il ritardo  // Il codice usa _delay_loop_2(t) dove t è un int a 16 bit; il ritardo 
Linea 813: Linea 835:
     * [[https://www.tme.eu/Document/a9f06aaefce48a31c93d25914fbf5b1b/B3F.PDF|datasheet pulsanti]]     * [[https://www.tme.eu/Document/a9f06aaefce48a31c93d25914fbf5b1b/B3F.PDF|datasheet pulsanti]]
     * {{ ::ds1092-04-b6p.pdf |datasheet portabatteria}}     * {{ ::ds1092-04-b6p.pdf |datasheet portabatteria}}
-    * [[https://www.tme.eu/Document/0a17907767f24177db91ee2c59b5dff5/LD-BZPN-1307_DTE.pdf|datasheet buzzer]] +    * [[https://www.tme.eu/Document/0a17907767f24177db91ee2c59b5dff5/LD-BZPN-1307_DTE.pdf|datasheet buzzer LD-BZPN-1307]] 
-    * [[https://www.tme.eu/it/parking/e6d36a77b8f63a8a739c24177417da827373e810.html|BOM componenti su tme.eu]]+    * [[https://www.tme.eu/Document/dda25478a9da6901b434cdececd022e5/PKHPS0013E4000-A2.pdf|datasheet buzzer Murata]] 
 +    * [[https://www.tme.eu/it/favourites/c40f7fa832588d1dd5ac82c4b9538cd012fd02f4|BOM componenti su tme.eu]] 
 +    * [[https://www.tme.eu/it/favourites/2fd633b524ef334b58876bc95b0cd4ed2b4a7d86|BOM 2025-2026]]
   * Tutorial National Instruments   * Tutorial National Instruments
     * [[http://www.ni.com/tutorial/3173/en/|creare un componente per Multisim]]     * [[http://www.ni.com/tutorial/3173/en/|creare un componente per Multisim]]
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