Для чего нужно приложение altium designer

Altium Designer. Вводный курс

Приветствую, хабралюди!

Altium Designer — всего навсего система автоматизированного проектирования РЭС (радиоэлектронных средств). Контора-производитель Altium Designer раньше разрабатывала небезызвестную многим САПР P-CAD, которая до сих пор в сердцах наших отечественных разработчиков. Несмотря на то, что Altium еще в 2008 году прекратила поддержку P-CAD, наши разработчики используют ее почти повсеместно (я не говорю о самоделкиных), даже во многих технических ВУЗах на радиотехнических специальностях есть курс P-CAD.
История Altium Designer тянется к началу нового тысячелетия. Только появившись, он имел название Protel, но потом был произведен ребрендинг, и мы имеем сейчас то, что имеем.

Контора-производитель очень лояльно относится к электронщикам-одиночкам и дает бесплатно месячную лицензию без каких либо ограничений. Таким образом можно использовать мощнейший инструмент на халяву. Ведь никто не мешает получать новую лицензию каждый месяц.

В этой статье хочу рассказать и показать малую часть воистину огромной мощи этой САПР на примере трассировки печатной платы от проекта Марсоход, который, к слову, является open-source.
За подробностями милости прощу под кат. Осторожно, прилично картинок.

Вся работа в альтиуме начинается с создания нового проекта. Но как истинные джедаи для проекта мы еще сделаем и новое рабочее место — Design Workspace. Создать его можно зайдя в меню File -> New и так выбрать Design Workspace, или же просто нажав по очереди клавиши F, N, D. В альтиуме вообще удобно работать с горячими клавишами, причем сразу в интерфейсе сразу видно, что нажать, чтобы добраться до нужной команды. Нужные буковки просто подчеркнуты:

Все просто.
В созданном workspace нужно создать проект, с которым мы и будем работать. Для этого удобнее всего выдернуть панельку Projects, которая находить по адресу View -> Workspace Panels -> System -> Projects. Тыкаем, появляется что-то похожее на это:

Теперь создадим проект, тыкнув правой кнопкой на пустом месте в надели Projects и там на Add New Project -> PCB Project. И сразу сохраним только что созданный проект, нажав на него правой кнопкой мышки и выбрав Save Project.
Сохраним куда-нибудь workspace: File -> Save Design Workspace As…
Все, приготовления закончены.
Нужно заметить, что в альтиуме гораздо удобнее начинать проектирования новой печатной платы со схемы. Нарисовав схему, нужно добавить файл печатной платы и импортировать в него все элементы, электрические связи и спокойно все развести руками или с помощью автотрассировщика.
Создадим новую схему. Для этого тыкаем на проект правой кнопкой мышки и выбираем Add New To Project -> Schematic. Сохраним пустой лист, и снова сохраним проект.
В целом для человека, который работал в чем-то серьезней Sprint-Layout особых трудностей не возникнет с первоначальным освоением. Мне вот почему-то интерфейс довольно сильно напомнил Multisim, с которым довольно плотно пришлось познакомиться в универе.

Компоненты на схему добавляются элементарно: либо нажимаем правой кнопкой по листу и выбираем Place -> Part, либо два раза жмем на англ букву P на клавиатуре, либо в верхнем меню ищем кнопочку Place Part, которая похожа на УГО элемента ‘И’ в буржуйском исполнении.
Появляется вот такое окошко:

Жмем на кнопку с 3мя точками и попадаем в святыню — библиотеку.

Там можно выбрать в выпадающем списке нужную библиотеку и оттуда выдернуть нужный компонент. Установка новых библиотек происходить при нажатии на кнопку с тремя точка, но там все интуитивно понятно, поэтому останавливаться на этом не стоит.
Вытащив все необходимые компоненты, нужно проложить т.н. провода. Логично, что этот ритуал производится инструментов Wire. Соединяем все элементы согласно схеме.
У меня по схемы платы марсоход получилось как-то так. Я покажу кусочек схемы, т.к. монитор у меня всего-лишь четырнадцати дюймовый (просто я сижу на стареньком ноутбуке, с которым связано много теплых воспоминаний):

Будем считать, что наша схема готова. Теперь осталось самое интересное — трассировка. Для этого открываем известное окошко Projects, и добавляем к нашему проекту документ PCB. И заодно все сохраняем.
Теперь открылось окошко с черным фоном. И как же на добавить элементы из схемы? Да элементарно! Жмем Design -> Import Changes From %project%.PrjPcb. Появляется вот такое окошко:

Жмем Execute Changes и в правом нижнем углу появляются все компоненты из нашей схемы под какой-то фиолетовой фигней. Это Room, в нем ограничивается трассировка платы. Он нам пока никуда не нужен поэтому смело его удаляем и перемещаем наши компоненты на черный прямоугольник. Теперь нужно все дело расставить.
От качества расстановки зависит качество трассировки да и вообще качество проектируемого устройства. Для того, чтобы вращать компонент нужно нажать на него левой кнопкой мышки и не отпуская ее жмахнуть на пробел.
Все компоненты расставлены. Осталось прокинуть трассы. Я пользовался только ручной разводкой. Т.н. режим Interactive Routing. Находиться в меню Place, или вызывается клавишами P, T. Все, следуя по уже видимым связям кидаем трассы.
Для марсохода у меня получилось примерно так.

Двуслойные платы удобнее разводить в режиме одного слоя, который вызывается сочетанием клавишь Shift+S.

Ну вот кажется и все, что я хотел рассказать в этой, скорее, обзорной, а не учебной статье.

Для чего нужно приложение altium designer

Позволяет разводить печатные платы. Но достаточно сложный для новичка. Решил сделать небольшую статью про альтиум, как им пользоваться. А получилась статья “Припекло. Верните мои деньги”

Altium

раздел переехал сюда Его основная задача — разводка плат для сложных вещей. Соответственено он сам сложный, но это скорее наследие из прошлого. Но пояснениедля новичка все-равно требуется

• www .altium.com — Интерактивная трассировка
• easyelectronics.ru — FAQ по работе в Altium Designer
• easyelectronics.ru — Виды библиотек компонентов
• microsin.net — Горячие клавиши
• microsin.net — Полигоны
• microsin.net — Как делать библиотеки
• Видеоуроки от BSVi — youtube + телега + торрент
• Видеоуроки от Сабунина — youtube + телега + торрент
• Видеоуроки от Altium Russia — Ютуб канал

Где купить?

У официального диллера, они есть даже в русскоговорящих странах. Ну или взять демо — на поучиться пройдет. Учитывая цену программы, её не каждый может себе позволить. Продюссеры это понимают и по этой причине свободно раздают демки, вполне официально. Нужно просто написать им письмо на английском (гугл транслейт в помощь)

Почему именно альтиум? Сравнение с конкурентами

Альтиум, имхо, старая громоздкая херня. Тормозит, лагает. Что бы сделать простые вещи — нужно лезть в дебри настроек. Для работы ОБЯЗАТЕЛЬНО нужна мощная видеокарта, мощный проц и SSD, иначе не запустится. На практике замечено, что для стабильной работы нужна Windows10 — видимо там какие то низкоуровневые зависимости подвезли. А стоит эта программа, как хороший подержанный автомобиль. В общем недостьатков хоть отбавляй.
А достоинство всего одно — монополия. Куда не плюнь — везде просят альтиум. Дожылись до того что на производствах кроме герберов принимают еще и альтиумовские проекты для производства. Говорят добавили по просьбам клиентов. А знаете почему клиенты просят это? да потому что герберы из альтиума хроен выведешь! бесит…

Как запустить и начать работать

Пригодится бубен, костер и танец индейцев для призыва дождя владельцам этой компании на голову…. Ладно, прекращаю бомбить. Просто подгорело. СУКА! Ну почему я должен делать пол сотни кликов для действий, которые в других кадах делаются автоматом, вообще без кликов. одним словом пиздец.

Но если всеп еще очень сильно надо — расказываю.

1. Создать проект “PCB Project”
2. Внутри проекта создать схематик. Их можно днлать несколько — все объединятся в одну плату
3. Там же создать “PCB Document”
4. По желанию можно создать библиотеку, если планируется сорздавать кастомные символы и футпринты. Ну или дляудобного хранения скачанных либ (где качать будет сказано ниже)
5. Библиотеку придется тоже создать два раза — для символов и для футпринтов. А ты думал что, жизнь сахаром будет?

Все изменения делать только внутрни проекта. Если менять схему как Free Documents — нихрена не сможешь экспортнуть в плату.

Как добавлять элементы на плату.

Что бы добавлять элементы их нужно сначала создать и запихнуть в библиотеку — об этом далее. Для примера возьмем стандартный элемент. Из стандартной библиотеки. Которая ну никуда не годится — об этом тоже далее.

Открыть схематик. Только так. Всегда сначала создается схема, а уже из нее плата. В панели справа нужно открыть Libraries. Если панеи нету или счезла — восстановить через неисчезаемую кнопку управления панелями “Panels” справа внизу.
Из выпадающего списка выбрать библиотек с нужными компонентами. Из коробки там две библиотеки. Но может и их не быть, в таком случае придется подключить или создать новые с нужными компонентами.
Внизу появится список компонентов. Их добавить нужно на лист схематика перетягиванием или дабл кликом.

Обновление PCB из схемы

Натаскай парочку компонентов и погнали их переносить в PCB. Связи пока можно не расставлять.

• Сделай аннотацию (расставить цифры возле букв префиксов элементов). Tools > Anotation > Anotate schematic
• Подтвердить все подтверждения
• Выбрать Project — Update PCB или что то в таком духе. Оно в самом верху выпадающего списка должно быть. Если нету — ищи где проебался. Или вне проекта работаешь или не создан документ PCB или еще какая залупа — этот альтиум не поймешь. В редакторе PCB — этот пункт называется “Import changes from schematic”
• В общем когда нашел и нажал нужно опять подтвердить подтверждения, прокликать все кликательные кнопки.
• Если все гуд — появится плата с твоими элементами. Тягай на здоровье. Принцип ты понял

Трассировка

Разводить линии пожно через горячую клавишу Ctrl+W. Но что бы альтиум тебе подсказывал какую линию куда вести, разумеется нужно сначала проставить связи в схематике и проапдейтить из него PCB layout. Вообще, привыкай постоянно апдейтить плату. Здесь это служит дополнительной проверкой что ничего не сломалось в ходе улучшений. Другие полезности по ссылкам в главе с материалами для обучения (она в самом низу).

По умолчанию, когда ты двигаешь компонент, подключенные к нему дорожки не следуют за компонентом. Что бы это исправить — выставь соответствующую галку в Preferences > PCB Editor > Interactive Routing. Галка называется Component re-route, находится в разделе Dragging

Библиотеки компонентов

Библиотеки в формате IntLib нужно подключить через меню биюлиотек. Библиотеки в формате PcbLib и RomaLib нужно включить в состав проекта печатной платы. Если создаешь библиотеку самостоятельно — она тоже должна быть в составе проекта.

• В самой программе есть встроенный поиск компонентов. Сам им не пользуюсь — не удобно
• Скачать на сайте производителя. Это лучшее решение. Но не всегда они дают библиотеки
• Для альтиума подходят универсальные библиотеки 2015 03.22 Library(Sandy) 11.06.2020

Внимание! При подключении двух библиотек с одинаковым именем — невозможно воспользоваться ни одной

Design Rules / правила

Для управления автоматическими функциями программы существуют правила. Через них задается практически вся логика расставления расстояний. Допустимые зазоры нужно смотреть на сайте производителя. А те что нужно сделать уникальными просто по “моему хотенью” — надо задавать выше в иерархии правил.

Менеджер правил находится по адресу Design > Rules. Рекомендую сразу тут все внимательно рассмотреть и вникнуть, еще до заказа производства. Если настроить правила под себя — значительноупростишь для себя жизнь в будущем.

Как водится в альтиуме, дефолтные настройки правил просто замечательные. Например, что первым приходитв голову, это Tented Via — минимальный размер переходного отверстия при котором оно не покрывается маской. Если оставить стандартное значение — аблолютно все виа будут непокрыты, а это чревато проблемами с пайкой и случайными коротышами. Всегда делай виа закрытыми.

Но не везде рулят рулсы. Есть еще одно место, поважнее и более потаенное. Это свойства компонента. В этом абзаце про то как сделать погложение одноименных линий полигонами. В свойствах полигона есть выпадающее меню, в котором задается поведение поглощения. Правилами можно лишь задавать отклонения от этого свойства, например для того что быы не поглощать пэды

Производство из герберов

Заделай герберы. и потправь на завод. Дриллы не забудь только приложить.

Производитель печатных плат JLCPCB позаботился и сделал инструкцию как генерировать герберы. Видимо юзеры задолбали с глупыми вопросами 😉

На всякий случай продублирую и тут ключевые моменты.

• Нажми File > Fabrication Output > Gerber Files
• Выбери нужные значения точности и единиц измерения
• После создания фыходного файла с расширение .cam нажми File > Export > Gerber Files. Файлы слоев сохранены
• Экспортни дриллы. В редакторе PCB выбери File > Fabrication Output > NC Drill Files
• Затем, так же как и с герберами, нажми File > Export > Export Drills

И еще раз то же, но другими словами:

• Нажать File>Fabrication Outputs>Gerber Files
• Формат размеров 4:3 Metric (точность 1um), Trailing, Abs

Выбрать нужные слои. Нажать ОК

Переименовать файл контура платы из *.gm7 в *.gko

Формат размеров должен быть такой же 4:3

На завод все эти файлы отправлять вместе одним архивом.

Фигурные вырезы нужно делать на слое механики и в письме заводу явно указать что линии на этом слое нужно выфрезеровать. У завода jlc на этот случай тоже есть инструкция в разделе faq

Механика

Перед поизводством неплохо бы посмотреть как будет выглядеть ПП. В альтиуме есть просмотрщик 3D-вида. Он открывается нажатием цифры 3 в редакторе PCB. Этот вид настраивается в меню View Configuration, которое открывается по горячей клавише L (это там же где управление слоями, только на соседней вкладке). В нем можно например отключить отображение 3D bodies или убрать перспективу.

Альтиум на удивление хорошо работает с автокадовскими чертежами. Не идеально конечно, но в целом даже лучше чем в EAGLE. Обмен чертежами между программами лучше проводить в DXF. Рекомендую сначала в автокаде максимально упрость фигуру, а потом только импортировать в альтиум. Это потому что он очень тормозной сам по себе, а со сложными фигурами может зависнуть намертво. Трехмерные объекты подключаются как STEP-файлы, но они в основном нужны только в библиотеках

Обучение

Его основная задача — разводка плат для сложных вещей. Соответственено он сам сложный, но это скорее наследие из прошлого. Но пояснение для новичка все-равно требуется

Altium Designer: особенности программного продукта и его применение

Функциональные возможности и сферы применения программы Altium Designer

Altium Designer – это комплексная система автоматизированного проектирования радиоэлектронных средств, которая разработана австралийской компанией Altium.

Печатная плата – это диэлектрическая пластина на поверхности которой сформированы электропроводящие цепи электронной схемы.

Altium Designer позволяет реализовывать проекты электронных средств на уровне схемы или/и программного кода с последующей передачей проектировщику печатной платы или программируемой логической интегральной схемы. Отличительная особенность данного продукта — сквозная целостность ведения разработки на разных уровнях проектирования, а также проектная структура. Принцип сквозного проектирования, реализованный в рамках программы, подразумевает передачу результатов этапа проектирования на следующий в единой проектной среде. Данная особенность позволяет разработчикам контролировать целостность проекта, отслеживать все изменения и синхронизировать их.

Основные достоинства системы Altium Designer:

1. Относительно невысокая стоимость для комплекса по созданию подавляющего большинства современных радиоэлектронных средств.
2. Интуитивно понятный и простой пользовательский интерфейс: его настройка и использование позволяет научиться эффективно работать с ним за две недели.
3. Наличие документации на родном языке пользователя, разработаны специальные методические указания для начинающих пользователей. Заложенная базовая программа обучения рассчитана всего на пять дней и за такой относительно короткий промежуток времени позволяет ученикам выработать правильные навыки.
4. Наличие возможности коллективной работы над проектом.
5. Поддержка совместимости с современными и старыми программами автоматизированного проектирования радиоэлектронных средств, а также механических программ автоматизированного проектирования.
6. Все действия, которые выполняются пользователем вручную, могут быть описаны при помощи макросов и выполнены автоматически. Это предоставляет возможность автоматизации рутинных операций, входящих в состав разработки принципиальных схем и проектирования печатных плат.

Проекты Altium Designer представляют собой основу для изготовления устройства. Комплект документов, который необходим для его изготовления, формируется в виде файла проекта. В таком файле содержатся все настройки и установки. К основным типам проектов Altium Designer относятся: проект программируемой логической интегральной схемы, проект печатной платы, строенный проект, проект ядра, скрипт-проект и интегрированная библиотека.

Преимущества Altium Designer перед другими программами для проектирования плат

Уже более 15 лет Altium Designer является самой популярной САПР в инженерной среде. Среди множества схожих по функционалу программ «Альтиум Дизайнер» выделяется продуманным интерфейсом, поддержкой известных форматов CAD-систем и множеством полезных инструментов для моделирования и выпуска документации. Какие еще особенности отличает продукт «Альтиум» от аналогов, разбираем в статье.

8 преимуществ Altium Designer

Для Altium Designer 21 регулярно выходят обновления, в которых появляются новые функции и улучшения. В каждом обновлении устраняются технические недоработки и проблемы, собранные с помощью мнений пользователей ПО через сервис BugCrunch (исправление ошибок) в AltiumLive. Если вы хотите использовать все возможности программы, лучше приобретайте самую свежую версию. Например, купить Altium Designer 21 версии надежнее в компании «Главкон», т.к. это официальный поставщик продукции «Альтиум» в России.

Приведем 8 причин выбрать AD вместо других САПР:

1. Единая платформа для проектирования. Это не просто программа с узкой специализацией, а полноценная рабочая среда инженера-проектировщика. Здесь можно создать плату электронного устройства от «а» до «я». Для каждого этапа разработки предусмотрены различные редакторы. Функционал позволяет создать схему, перенести с нее данные, сделать контур платы, создать 3D- модель, задать правила проектирования и даже сформировать полный пакет выходных документов.
2. Интуитивно понятный интерфейс и удобный дизайн. Здесь нет лишних кнопок и диалоговых окон, рабочую область легко настроить под себя. Цветовая схема (светлый текст на темном фоне) хорошо воспринимается и не отвлекает от проектирования многослойных печатных плат. В панели инструментов все самое важное. Родительские и дочерние свойства собраны на панели Properties, а элементы управления для размещения объектов в редакторе плат, схемы, документах библиотек находятся в одной панели Active Bar.
3. Комфортная работа с библиотеками. Создание компонента — трудоемкий процесс, но в «Альтиум» все проще. Вы можете создать с нуля свою библиотеку компонентов и моделей или загрузить готовую. Есть несколько видов библиотек – для символов, посадочных мест, трехмерных моделей и текстовых SPICE. Компоненты библиотеки содержат все необходимые свойства для решения конструкторских задач на каждой стадии.
4. Интерактивная трассировка. Соединять компоненты между собой помогает высокоэффективное ядро. Вы можете перемещать трассы, обходить препятствиям трассировать под любым углом даже в многослойной плате с большим число соединений. Разводка платы происходит одним кликом мыши, также есть автотрассировщик и ручная разводка трасс.
5. Экспорт и импорт файлов из других САПР. Программа позволяет открывать проекты, созданные в любой популярной САПР. Например, проекты платы из AD отображаются в AutoCAD или SolidWorks без потери качества.
6. 3D-моделирование. С помощью встроенного 3D-модуля вы сможете увидеть плату в трехмерном представлении. Визуализация помогает обнаружить ошибки конструкции и мгновенно исправить их перед прототипированием.
7. Многопользовательский доступ. Удобно работать командой. Для этого в «Альтиум» встроен инструмент Git или система управления версиями. Когда несколько человек работают над одним документом схемы и вносят свои изменения, конфликты между ревизиями не возникают.
8. Много информации на русском языке. Гайды, инструкции и видеоуроки — все давно доступно пользователю на русском. В результаты можно быстро освоить программу самому и обучить новичка основам.

Систем проектирования много, но именно в Altium Designer реально создать печатную плату любой сложности за короткий срок, не прибегая к дополнительным сервисам, плагинам и инструментам. К тому же, программу легко освоить в кратчайшие сроки, особенно если ранее вы уж имели дело с аналогичной САПР.