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本教程需要:
DesignSpark PCB V11.0.0本教程展示了完整的步骤来创建一个 LCD 模块,以将其作为一个元件使用。尽管这是一个 LCD 模块,但它的方法同样适用于微控制器、RF、I/O 模块。
快速搜索后发现,有许多不同的 LCD 模块可用于显示字符和图形,它们将主 IC 和显示器集成到一个紧凑的 PCB 显示模块上,可供随时使用。
如何在 DesignSpark PCB 中将这些模块用作构成最终设计一部分的元件?
这些显示模块有 4 个安装孔和一个作为接口的 PCB 连接器。因此,它们可以被视为一个带有四个安装孔的简单连接器,另外,为了方便在内部组装,我们可以标出 LCD 窗口的位置。
在这个过程中,基本步骤是为许多 LCD 模块的配置确定正确的机械图纸。即使是相似的模块,不同制造商之间的机械图纸也可能略有不同,有些则有明显不同的封装。
这里显示了一个带有 SIL 16 针连接器的 RS 125-329 16 字符 2 行模块。其他制造商的连接器可能在一个完全不同的位置,因此,我们必须查阅机械图。
以下是来自 Powertip 的一个带有 8x2 DIL 接头连接器的 RS 214-3525 16x02。
创建元件
在这个例子中,我们将在 DesignSpark PCB 中为“Fordata”RS 125-329 部件 创建一个元件。我们首先确定关键尺寸:
我们需要根据上面突出显示的模块电路板尺寸确定连接器焊盘孔的位置以及安装孔的位置。
注意:除非另有说明,否则一个尺寸被认为在水平或垂直中心线两边是对称的。
第 1 步:创建原理图符号
该符号由 16 个引脚组成,定义如下。
启动库管理器,选择“原理图符号”选项卡并点击“向导”按钮。
Step through the configuring steps leaving everything at their default values.
逐步完成配置步骤,保留所有的默认值。
选择连接器作为符号类型。(注意,如果您为 LCD 类型设计一个 8x2 的连接器,您可能应选择“矩形”符号,但这纯粹依据您自己的喜好)。
然后在“指定所需引脚...”处选择 16。显示的其他尺寸是针对原理图符号的,让它们保留为默认值。
最后根据您当地的标准为符号命名,以方便识别。
选中复选框以保存符号,并从下拉菜单中选择保存符号的库位置。
同时,勾选“立即编辑该符号”,这将启动该符号的符号编辑器。
以上是基本符号,即只是连接器,我们现在可以对它进行编辑,使其以我们所希望的样子出现在我们的原理图上。
您可以使用所提供的简单形状和文本选项,根据需要精心设计它。以下是我们的符号,它只是象征性地显示了一个矩阵,您可以对它进行进一步的编辑以显示 16x2 个字符,或者为它添加一个文本描述。
第 2 步:创建 PCB 符号
这一步的要求更高,因为它要求尺寸必须是准确的。在这里,我们展示了一些如何使用某些功能的技巧,以使这个过程尽可能的简单。
启动库管理器,选择“PCB 符号”选项卡并点击“向导”按钮。
逐步完成每一个窗口中的设置,并根据情况进行选择。下面列出了关键的窗口。
由于数据表的单位是“mm”,我们选择公制技术文件。
SIP 示意图最符合我们的要求。
接下来,我们指定引脚的数量、间距、孔的大小和焊盘宽度。
在这个例子中,孔的直径已经被选择为与 LCD 模块相匹配。
逐步完成每一步,保存并命名 PCB 示意图。我们需要为我们的 LCD 模块对它进行进一步的编辑,所以勾选复选框,以启动示意图编辑器。
在编辑器中,我们现在只有 LCD 的连接器。
现在我们将添加模块轮廓。
在文档层上添加一个矩形形状的轮廓,以围住连接器。接下来选择顶部的边,并将其置于焊盘孔中心上方 2 mm 处。这可以通过使用网格来实现,但所有的尺寸都可以用测量工具来检查,如图所示。
接下来,我们对剩余的边进行定位。
例如,选择电路板的下边缘,按快捷键“=”以显示相对原点的当前坐标,输入所需的新垂直尺寸,点击“确定”,然后它将被精确定位。
对所有的边重复这一操作,设置它们的相对原点和参考点,并酌情对选定的边使用快捷键“=”,以更新其“X”或“Y”尺寸。
现在我们已经相对于连接器正确定位电路板的轮廓。
我们现在添加安装孔,它们位于四个角落处,直径为 2.5 mm,离电路板的每条边 2.5 mm。我们希望以圆圈的形式把它们放在文档层上,但是,更简单的做法是以焊盘的形式放置它们,然后把它们转换为形状并移动到文档层上,如图所示。
(注意:圆作为形状使用时,它的位置是用圆周来定义的,因此在本例中,使用焊盘更好)。
如果某个角不在所需的位置上,您可以设置它的相对原点,为此,放大并在光标位于所需位置时按快捷键“O”。您也可以选择位于左侧的垂直边,然后单击鼠标右键,从菜单中选择原点 --> 在项目处设置相对原点。
注意:一条线的相对原点在一端,所以选择在所需位置提供原点的相交轮廓线中的其中一条。
现在,放置安装孔,这些孔是没有铜的焊盘。
选择焊盘图标,按快捷键“S”来改变焊盘的样式。用一个描述性的名字来命名这个孔,比如“安装孔 2.5 mm”,并根据需要设置数值,下面是一个简单孔的设置,点击确定,接受并关闭任何警告。
在元件上选择刚设置完尺寸的安装孔,然后按快捷键“=”即可轻松对它进行定位。确保相对复选框被选中,并编辑所需位置的位置值。按“OK”键放置。
对其他位置重复这一操作,您的基本 LCD 示意图就完成了。
最后将所有这些孔移到文档层上(否则这些孔将被保留为元件焊盘)。
点击焊盘以选中它,单击鼠标右键,并从选项中将焊盘的类型改为形状。
然后用“改变图层”选项或快捷键“L”将图层改为“文档”。
对四个安装孔重复上述步骤,然后保存示意图。
现在您就可以创建元件了。
第 3 步:创建 LCD 元件
在库管理器中,打开“元件”选项卡并点击“向导”按钮。跟随向导完成每个步骤。
选择一个“普通”元件,它将有一个原理图和示意图符号。
完成元件的细节窗口。
添加 BoM 使用的零件号、一个描述性的元件名称以方便在库中识别它,将封装定义为“用户”,因为它是非标准的,并选择或提供一个参考代号。
将零件定义为 16 个引脚,将门的数量定义为 1,因为没有重复的实体。
接下来我们从列表中选择我们的原理图元件,列表上将列出所选库中所有与引脚数相匹配的符号。在库中找到您的原理图符号。
然后我们选择适当的 PCB 符号。
现在,通过将原理图符号的引脚映射到示意图引脚上,将这两者结合在一起,为这个零件点击“1:1 分配”。
最后点击“完成”按钮,并选中复选框。
在打开的元件编辑器中,我们可以指定引脚名称。
现在保存该元件,然后您就可以在您的原理图和 PCB 设计中从库中使用它了。
您可以根据需要对原理图和 PCB 符号做进一步的修改,例如为原理图提供真正的 16x2 字符布局,并根据需要在 PCB 上增加 LCD 字符的实际位置,以便其与外壳切口对齐。