Einführung in EAGLE ZHAW, ETP-P, 2009, Fruh

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Einführung in EAGLE

Inhalt: 1. Allgemeine Informationen zu EAGLE ................................................................................ 1 2. Kurze Einführung ............................................................................................................... 2

2.1 Control Panel ............................................................................................................... 2 2.1.1 Pfad für das Projektverzeichnis anpassen. ........................................................... 3 2.1.2 Projekt erstellen .................................................................................................... 4 2.1.3 Schema erstellen .................................................................................................. 4

2.2 Schema Editor ............................................................................................................. 5 2.2.1 Bibliotheken einbinden .......................................................................................... 5 2.2.2 Bauteile platzieren ................................................................................................ 6 2.2.3 Bauteile verbinden ...............................................................................................10

2.3 Layout Editor ..............................................................................................................11 2.3.1 Bauteile anordnen ................................................................................................13 2.3.2 Leiterbahnen zeichnen .........................................................................................13 2.3.3 Massefläche zeichnen .........................................................................................14 2.3.4 Erstellen einer Folie zum Ätzen einer Platine .......................................................15

3. Hilfe zum Arbeiten mit EAGLE ..........................................................................................16

Anleitungen [1] Tutorial: ftp://ftp.cadsoft.de/eagle/program/4.16r2/tutorial-ger.pdf

[2] Handbuch: ftp://ftp.cadsoft.de/eagle/program/4.16r2/manual-ger.pdf

1. Allgemeine Informationen zu EAGLE

EAGLE ist ein Grafikeditor, der für die Erstellung von Platinen-Layouts und Schaltplänen dient.

EAGLE steht für: Einfach Anzuwendender Grafischer Layout-Editor

• Vorteile: o Liefert Unterstützung zu allen wesentlichen Arbeitsvorgängen o Relativ einfache Benutzung o Ideal für private Zwecke durch Freeware-Version o Erhältlich für Windows, Linux und Mac.

• Wesentliche Features: o Schaltplaneditor o Layouteditor o Autorouting- Modul o Voll steuerbar durch Scripte o Große, erweiterbare Bauteilbibliothek

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• Einschränkungen der Freeware- Version o Max. PCB-Größe 100x80mm o Max. zwei Signallayer (Platinenober- und Unterseite)

Für weitere Informationen zu EAGLE empfiehlt sich die Internetseite des Herstellers CadSoft. Dort ist auch die Freeware-Version sowie ein kostenloses Tutorial [1] und Handbuch [2] erhältlich.

http://www.cadsoft.de

2. Kurze Einführung In dieser kurzen Einführung sollen die wichtigsten Arbeitsschritte von EAGLE vermittelt werden. Damit sollte man in der Lage sein, selbstständig einen einfachen Print zu layouten. Am Beispiel eines nichtinvertierenden Verstärkers werden die Arbeitsschritte in ihrer natürlichen Reihenfolge ablaufen. Angefangen mit dem Schaltplanentwurf im Schaltplan-Editor weiter zum Layout-Editor mit dem die Platine fertig entflochten wird.

2.1 Control Panel Das Control Panel ist die Steuerzentrale von EAGLE. Es ist das erste Fenster nach dem Starten von Eagle. Hier erhält man in der Baumansicht Überblick über die Bibliotheken, die Projekt-Verzeichnisse und weiteres, auf das im Rahmen dieser Einführung nicht eingegangen wird.

Abbildung 1: Control Panel nach dem Starten von Eagle

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2.1.1 Pfad für das Projektverzeichnis anpassen.

Zuerst muss der Pfad für die Speicherung der Projekte angepasst werden, sonst werden die Projekte auf C:\ gespeichert. Die Pfade kann man im Control Panel via Optionen-> Verzeichnisse festlegen. Bei Projekte wird das Verzeichnis angepasst. Das Netzlaufwerk (z.Bsp M:\private\eagle) eignet sich sehr gut dazu.

Abbildung 2: Pfad für die Projekte anpassen

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2.1.2 Projekt erstellen Jedes Projekt erhält ein eigenes Verzeichnis, in dem die projektspezifischen Einstellungen und Fensterpositionen gespeichert werden. Mit der rechten Maustaste kann ein neues Projekt oder Ordner erstellt werden.

Abbildung 3: Neues Projekt erstellen

2.1.3 Schema erstellen Üblicherweise wird mit dem Schema begonnen.

Abbildung 4: Neues Schema erstellen

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Hat man das neue Schema angelegt, öffnet sich der Schema- Editor:

Abbildung 5: Fensteransicht Schema- Editor

2.2 Schema Editor

Mit dem Schema- Editor wird der Schaltplan gezeichnet. Dieser bildet später die Grundlage für das eigentliche Layout.

2.2.1 Bibliotheken einbinden Damit man Zugriff auf die Bibliotheken resp. Bauteile hat, müssen alle Bibliotheken zuerst eingebunden werden. Dies kann über den Befehl “USE *“ in der Befehlsleiste gemacht werden.

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Abbildung 6: Bibliotheken einbinden

2.2.2 Bauteile platzieren

Durch einen Klick auf das ADD- Icon in der linken Spalte öffnet sich ein Fenster, wo die einzufügenden Bauteile gesucht und danach eingefügt werden können.

Abbildung 7: Bauteilauswahl öffnen

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Die Bauteile sind in sog. Bibliotheken (Libraries) zusammengefasst.

Abbildung 8: Bauteilauswahl Links sind alle Bibliotheken mit den dazugehörigen Bauteilen zu finden, rechts das Informationsfenster mit näheren Informationen zum Schemasymbol sowie Footprint des Bauteiles. Man kann nun gezielt nach einem Bauteil suchen. Unten als Suchtext z.Bsp. NE5534* eingeben:

Abbildung 9: Bauteile suchen

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Von diesem Bauteil gibt es zwei unterschiedliche Footprints. Wir wählen das DIL- Gehäuse.

Nach der Auswahl eines Elements und einem Klick auf OK hängt das entsprechende Schaltzeichen am Mauszeiger und kann frei gesetzt werden. Die rechte Maustaste dreht das Bauteil, die linke legt es ab. Um weitere Elemente hinzuzufügen, wiederholt man den Vorgang.

Abbildung 10: Bauteil in Schema einfügen

Als Übungsbeispiel soll jetzt ein nichtinvertierender Verstärker mit Chinch- Ein- und Ausgang gelayoutet werden. Dazu muss zuerst das Raster eingestellt werden: Unter Ansicht-> Raster… kann man das Raster festlegen. Sinnvoll wäre z.Bsp. 0.05 inch.

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Abbildung 11: Raster ändern Danach werden alle benötigten Bauteile aus den Bibliotheken gesucht, um das folgende Schema zu erstellen:

Abbildung 12: Schema des Übungsbeispiel

• R-EU_0204/7 (Widerstände) • C-EU050-024X044 (Stützkondensator) • S02P (Anschluss Versorgungsspannung) • TOBU3 (Cinch- Anschluss) • GND • VCC

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Wichtige Bibliotheken sind allgemein:

• rcl (Widerstände, Kondensatoren, Spulen) • linear (OPs) • pot (Potentiometer) • con_amp (Stecker), • supply (Spannungsversorgung, Masse)

2.2.3 Bauteile verbinden

Nun wählt man das NET- Icon aus und zeichnet damit alle Leitungen.

Abbildung 13: Leitungen zeichnen

Hat man das Schema fertig gezeichnet, kann es mit dem ERC- Icon geprüft werden. Das Ergebnis liefert nur Hinweise, keine absolute Garantien.

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Abbildung 14: Schema überprüfen

2.3 Layout Editor

Das Layouten des Boards findet in einem zweiten Fenster statt. Board und Schema sollte immer zusammen geöffnet sein, damit die Konsistenz gewahrt bleibt. Um nun ein gezeichnetes Schema auf das Board zu übertragen, benötigt man den Befehl Zum Board wechseln.

Abbildung 15: Zum Board wechseln

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Daraufhin öffnet sich ein neues Fenster, in dem die verwendeten Bauteile durch Luftlinien (Gummilinien) wie im Schema verbunden sind. Ebenfalls erscheinen die Umrissen der Platine.

Abbildung 16: Ansicht nach dem Wechsel auf das Board

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2.3.1 Bauteile anordnen Nun müssen die Bauteile auf der Platine angeordnet, sowie die Abmessungen der

Platine angepasst werden. Dies geschieht mit Hilfe des MOVE- Icons . Die Bauteile ordnet man so an, dass die Verbindungen für das Layout möglichst einfach zu finden sind.

Abbildung 17: Bauteile angeordnet

2.3.2 Leiterbahnen zeichnen

Mit dem ROUTE- Icon werden die „Gummilinien“ manuell durch die Leiterbahnen

ersetzen. Mit dem RIPUP- Icon kann man bestehende Leiterbahnen wieder löschen.

Für die automatische Entflechtung bietet EAGLE auch den Autorouter an. Im Rahmen dieser kurzen Einführung wird jedoch nicht darauf eingegangen.

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Abbildung 18: Platine mit allen erstellen Leiterbahnen exkl. GND.

2.3.3 Massefläche zeichnen

Mit dem POLYCON- Icon kann man eine Massefläche zeichnen. Oben kann man vor dem Zeichnen unter “Isolate“ den Abstand zwischen Massefläche und Leiterbahnen einstellen.

Mit dem RATSNEST- Icon wird die Fläche erstellt, nachdem man sie gezeichnet hat. Damit die gesamte Kupferfläche auf Masse liegt, muss diese mit Hilfe des NAME- Icons

in GND umbenannt werden.

Abbildung 19: Platine mit erstellter Massefläche.

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2.3.4 Erstellen einer Folie zum Ätzen einer Platine

Um die Folie zum Ätzen einer Platine zu erstellen, ist der DISPLAY Befehl nötig. Mit den Layern Top, Via und Pads hat man alle relevanten Daten für die Platinenoberseite. Die relevanten Daten für die Unterseite ergeben sich aus den Layern Bottom, Via und Pads. Die Platine wird so ausgedruckt, wie sie am Bildschirm angezeigt wird. Mit Datei -> Drucken und den Optionen “Schwarz“ und “Gefüllt“ wird das Layout schliesslich zum Belichten auf eine transparente Folie ausgedruckt.

Abbildung 20: Druckdialog

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3. Hilfe zum Arbeiten mit EAGLE

a. Icon Erklärung

Board bzw. Schematic Grid

Info Show

Display Mark

Move Copy

Mirror Rotate

Group Change

Cut Paste

Delete Add

Pinswap Gateswap

Name Value

Smash Miter

Split Invoke

Wire Text

Circle Arc

Recatangle Polygon

Bus Net

Lable Junktion

ERC Replace

Optimize Route

Ripup Via

Signal Hole

Ratsnest Auto

DRD Errors

b. Hilfreiche Suchbegriffe

*Pin header* für Stecker und Sockel *frame* für Zeichnungsrahmen *supply* für Versorgungsspannungen und Ähnliches

c. Besondere Bauteile für den Verstärker- Print TOBU3 Chinch- Buchse *CA14H Trim- Poti *F09H RS232- Stecker PINHD* Buchsen- Leisten für Display- Print