Molti prodotti includono più circuiti stampati interconnessi. Riunire queste schede all’interno dell’involucro e garantire che si colleghino correttamente tra loro è una fase impegnativa del processo di sviluppo del prodotto. Le net sono state assegnate correttamente su ciascun connettore? I connettori sono orientati correttamente? Le schede plug-in si assemblano correttamente? Tutte le schede collegate entrano nell’involucro? Un errore in questa fase avanzata del ciclo di sviluppo del prodotto è costoso, sia in termini di costi di riprogettazione sia di ritardo nell’immissione sul mercato.
La gestione di questo aspetto richiede un ambiente di progettazione che supporti la progettazione a livello di sistema. Idealmente, si tratterà di uno spazio di progettazione in cui sia possibile definire sia il sistema funzionale, o logico, sia uno spazio in cui collegare tra loro le varie schede e verificare che si connettano correttamente, sia dal punto di vista logico sia fisico.
Altium Designer introduce la progettazione a livello di sistema nel processo di sviluppo dei prodotti elettronici fornendo la funzionalità di progettazione multi-board.
Quando si accede a un progetto multi-board in modalità sola visualizzazione, non sono consentiti/accessibili aggiornamenti al progetto e ai relativi documenti. Quando un progetto multi-board o un suo documento viene aperto in modalità sola visualizzazione, il pannello Projects o, rispettivamente, lo spazio di progettazione del documento, visualizzerà View Only ( ). Si noti che, sebbene non sia possibile modificare nulla in modalità sola visualizzazione, è possibile generare output, come PDF, dei documenti sorgente e degli output definiti dagli OutJob associati.
La modalità sola visualizzazione per i progetti Multi-board è disponibile quando l’opzione System.ViewOnlyMode.Support è abilitata nella finestra di dialogo Advanced Settings dialog .
Struttura di un progetto di progettazione Multi-board
I progetti avanzati di prodotti elettronici sono generalmente composti da più progetti PCB interconnessi per creare un sistema completo e funzionale. Da un progetto con una scheda principale e un modulo LCD del pannello frontale fino a un complesso sistema backplane attivo con schede plug-in, tutti sono implementati come un sistema di più progetti di schede.
Ciò richiede un sistema di progettazione di alto livello che consenta di collegare elettricamente e fisicamente più progetti PCB “figli”, mantenendo l’integrità della connettività di Pin e Net. La progettazione integrata a livello di sistema è supportata da Altium Designer sotto forma di un ambiente Multi-board Design dedicato che include sia gli aspetti logici (schema) sia quelli fisici (PCB) della progettazione di sistema.
Una progettazione multi-board a livello di sistema è ospitata in Altium Designer da un tipo di progetto multi-board dedicato (*.PrjMbd) e dai relativi documenti costitutivi: il documento di progettazione logica basato su schema (*.MbsDoc) e i documenti fisici basati su PCB (*.MbaDoc). Questi tipi di documento portano i progetti PCB esistenti nell’ambiente di progettazione multi-board, dove vengono interconnessi, modificati e verificati come sistema completo.
Un nuovo progetto di progettazione multi-board può essere creato nello stesso modo di un progetto PCB o di progettazione harness. Selezionare il comando File » New » Project dai menu principali per aprire la finestra di dialogo Create Project . Selezionare la voce <Empty> o un modello di progetto disponibile nell’elenco Multiboard .
Per informazioni sulla creazione di un nuovo progetto, fare riferimento alla pagina Creating Projects and Documents .
Sono supportati sia i template Workspace sia quelli locali durante la creazione di un nuovo progetto di progettazione multi-board. Fare riferimento alla pagina Creating a Project Template per ulteriori informazioni.
Un progetto di progettazione multi-board supporta i seguenti documenti:
Schema Multi-board (*.MbsDoc) – vengono posizionati e collegati tra loro blocchi grafici (moduli) che rappresentano i progetti PCB figli per creare la progettazione logica del sistema.
Assemblaggio Multi-board (*.MbaDoc) – questo documento è la controparte fisica della progettazione logica del sistema nel documento di schema multi-board ed è popolato con dati PCB importati dal progetto multi-board. I PCB referenziati dai moduli nello schema multi-board vengono caricati nel documento di assemblaggio multi-board, dove è possibile posizionare ciascuna scheda (insieme a un involucro, se necessario).
ActiveBOM (*.BomDoc) – contiene un elenco BOM dei componenti utilizzati nei progetti PCB figli.
System-level Bill of Materials
Fondamentale per il concetto di dati di produzione del progetto è una registrazione valida delle parti di componente richieste dal progetto e dei relativi dati associati, acquisiti come Bill Of Materials (BOM). Altium Designer fornisce la funzionalità avanzata ActiveBOM, che offre anche informazioni in tempo reale su parti prodotte e fonti dei fornitori, specifiche dei componenti, stato del ciclo di vita, disponibilità e altro ancora; il tutto viene raccolto e gestito tramite il documento ActiveBOM di un progetto. In una progettazione multi-board, i documenti ActiveBOM possono essere creati all’interno del progetto multi-board stesso per fornire una definizione BOM da un’unica fonte per l’intero progetto multi-board, senza la necessità di assemblare manualmente tali dati dai BOM dei singoli sottoprogetti.
La BOM a livello di sistema ricava i parametri dei componenti dal documento multi-board assembly , che a sua volta deriva le informazioni sui componenti dai sottoprogetti multi-board, come definito nel multi-board schematic . Pertanto, dipende dal fatto che i sottoprogetti siano aggiornati e che il loro schema e PCB siano synchronized – come avviene per i documenti di schema e assemblaggio multi-board (Design » Update Assembly - <MultiBoardAssemblyDocumentName>.MbaDoc o Design » Import Changes from <MultiBoardProjectName>.PrjMbd , rispettivamente).
Per assicurarsi che l’assemblaggio multi-board contenga i dati corretti dei componenti del progetto, selezionare il comando Update All Parts dal menu principale Edit o dal menu contestuale dello spazio di progettazione dell’editor Multi-board Assembly.
Una BOM multi-board di livello superiore include anche i dettagli del progetto sorgente per ciascun elemento elencato sotto forma di informazioni nelle colonne del modulo: ModuleAssembly , ModuleDesignator , ModuleSource e ModuleTitle (la loro visibilità può essere gestita tramite la scheda Columns del pannello Properties ).
Come riferimento aggregato delle informazioni sulle parti per la progettazione complessiva del prodotto – in pratica un insieme connesso di moduli di progetto PCB – una BOM a livello di sistema includerà dati sui componenti e sulla supply chain per tutti i sottoprogetti, oltre a informazioni aggregate come il prezzo totale di parti specifiche e il costo di tutte le parti nell’intera progettazione multi-board.
Si noti che i dati dei documenti BOM all’interno dei sottoprogetti non vengono utilizzati da un documento BOM a livello di sistema. Tuttavia, le modifiche apportate a un BomDoc di un sottoprogetto, come un Designator del componente o una Part Choice modificati, vengono adottate dal progetto stesso e quindi si rifletteranno nel BomDoc multi-board.
Come indicato sopra, qualsiasi modifica ai dati dei componenti in un sottoprogetto deve essere aggiornata nel documento Multi-board Assembly (Update All Parts ) prima che tali modifiche si riflettano nel BomDoc multi-board.
Un potente vantaggio della funzionalità ActiveBOM è la sua capacità di fornire informazioni in tempo reale sulla supply chain per i componenti del progetto, composte da dati delle parti del produttore e fonti di fornitura validate. Memorizzate come part choices e implementate in un BomDoc come solutions mappate, una BOM a livello di sistema può includere dati aggiuntivi sulle parti relativi alla progettazione complessiva del prodotto, come parti meccaniche/meccatroniche, cavi di interconnessione, cablaggi e così via.
A titolo di esempio, i cavi di interconnessione dei moduli multi-board sono espressi in termini delle loro parti terminali in uno schema multi-board. Queste parti dei connettori dei cavi possono essere incluse nella BOM a livello di sistema, insieme alla relativa soluzione di supply chain oppure con uno specifico riferimento parte/fornitura aggiunto come soluzione manuale ( ).
Per ulteriori informazioni, fare riferimento alla pagina Managing the Solutions .
Documento Draftsman (*.MbDwf) – le viste dell’assemblaggio multi-board vengono importate e annotate, e vengono aggiunte eventuali informazioni supplementari necessarie per produrre il progetto.
File Output Job (*.OutJob) – un insieme di output necessari per produrre la progettazione multi-board come sistema complessivo può essere preconfigurato utilizzando un file Output Job. Ogni output è configurato con le proprie impostazioni e il proprio formato di output, ad esempio output su file o su stampante. Lo stesso file Output Job configurato per un progetto di progettazione multi-board può quindi essere riutilizzato tra diversi progetti, risparmiando tempo e fatica nella preparazione degli output per ogni nuovo progetto.
Sebbene i file Output Job facilitino la preparazione e la generazione semplificata degli output, gli output della progettazione multi-board possono anche essere generati direttamente dai documenti del progetto (ad esempio, utilizzando i comandi File » Export per un documento di assemblaggio multi-board oppure il comando Reports » Bill of Materials per un documento ActiveBOM).
Outputs Supported for a Multi-board Design
Un progetto di progettazione multi-board può includere anche un progetto di harness che rappresenta una definizione di connessione dell’harness nel progetto di progettazione multi-board. Consulta la pagina Harness Design per saperne di più sull’aggiunta di un progetto di harness a un progetto multi-board. Se preferisci imparare guardando, dai un’occhiata alla playlist video Harness Design nella Altium Academy.
L’insieme dei progetti di esempio di Altium Designer include un progetto di esempio di progettazione multi-board (MiniPC.PrjMbd nella cartella C:\Users\Public\Documents\Altium\AD<version>\Examples\Mini PC per impostazione predefinita), così puoi provare subito i progetti multi-board. Inoltre, se stai usufruendo dei vantaggi di un Workspace , sarà disponibile un progetto multi-board di esempio (Sample - Kame-1) quando ti connetti al Workspace (se hai scelto di includere i dati di esempio durante l’attivazione/installazione del Workspace).
I progetti multi-board e i relativi sottoprogetti associati possono essere salvati in un Workspace connesso, dove possono beneficiare delle funzionalità di controllo delle versioni, condivisione e gestione fornite da un Altium 365 Workspace o da un Enterprise Server Workspace . Vedi Sharing a Multi-board Project per informazioni sull’archiviazione e la condivisione di un progetto multi-board in un Altium 365 Workspace.
Acquisizione della progettazione logica del sistema
Per iniziare ad acquisire lo schema del tuo progetto multi-board, aggiungi un nuovo documento schematico multi-board al progetto multi-board. Per farlo, fai clic con il pulsante destro del mouse sulla voce del progetto nel pannello Projects e seleziona il comando Add New to Project » Multi-board Schematic dal menu contestuale. Il documento schematico multi-board predefinito apparirà nell’area di progettazione.
Un documento schematico multi-board appena creato sarà il documento attivo nell’area di progettazione.
Le opzioni per un documento schematico multi-board vengono configurate nel pannello Properties quando nessun oggetto è selezionato nell’area di progettazione. Le opzioni principali sono configurate nella scheda General del pannello:
Unità (area General ) – seleziona le unità di misura preferite (mm o mils ) per il documento.
Impostazioni della griglia e dello snap (area General ) – imposta i valori richiesti per facilitare la navigazione e il posizionamento degli oggetti.
Opzioni della pagina (area Page Options ) – configura l’Formatting and Size , così come Margins and Zones per il documento. Puoi selezionare un Template disponibile, scegliere una dimensione del foglio Standard oppure definire una dimensione Custom .
Configura le opzioni del documento schematico multi-board nel pannello Properties .
Scopri di più su Setting Up the Multi-board Schematic Document .
Per rappresentare il progetto PCB figlio sullo schema multi-board, posiziona un modulo usando il comando Place » Module dai menu principali. Nel pannello Properties del modulo selezionato, definisci il relativo Designator e Title , nonché il progetto PCB sorgente a cui il modulo è collegato. Usa il pulsante associato al campo Source per specificare un progetto locale o Workspace e il menu a discesa Assembly/Board per selezionare il PCB desiderato all’interno di quel progetto.
Configura la sorgente e le altre proprietà di un modulo nel pannello Properties .
Scopri di più su Modules .
Importa i dati di progettazione dai progetti referenziati dai moduli posizionati usando il comando Design » Import From Child Projects dai menu principali. Si aprirà la finestra di dialogo Engineering Change Order , che presenterà l’elenco delle modifiche (Engineering Change Order – ECO) necessarie per sincronizzare i dati di connettività negli schemi multi-board con i progetti figli.
Per impostazione predefinita, tutte le modifiche sono abilitate per l’inclusione quando l’ECO viene eseguito. Puoi abilitare/disabilitare le voci di modifica secondo necessità.
Fai clic sul pulsante per eseguire un controllo di validazione sulle modifiche abilitate per l’inclusione nell’ECO. I risultati della validazione appariranno nella colonna Check nell’area Status della finestra di dialogo.
Quando sei soddisfatto delle modifiche da eseguire, fai clic sul pulsante per eseguire l’ECO e applicare le modifiche valide in esso contenute. I risultati dell’esecuzione appariranno nella colonna Done nell’area Status della finestra di dialogo.
Durante l’esecuzione dell’ECO, viene creata una voce di modulo per ciascun connettore nel rispettivo modulo. Un componente in un progetto PCB figlio è considerato un connettore per un progetto multi-board se ha un parametro denominato System, con Connector come valore del parametro.
Scopri di più su System Design Updates .
Per rappresentare la connettività tra i progetti figli, i rispettivi moduli vengono collegati tra loro sullo schema multi-board usando connessioni di tipi diversi. Seleziona il comando Direct Connection , Cable , o Harness dal menu principale Place , quindi trascina la linea di connessione tra gli hotspot delle voci di modulo.
Posiziona le connessioni usando i comandi del menu principale Place .
Due moduli sono stati collegati posizionando due connessioni dirette tra le rispettive voci di modulo.
Seleziona una linea di connessione per mostrare e modificare le opzioni pertinenti della connessione nel pannello Properties .
Scopri di più su Connection Types .
Per validare il progetto multi-board, scegli il comando Design » Run ERC dai menu principali. Il progetto verrà controllato rispetto alle impostazioni configurate nella scheda Error Reporting della finestra di dialogo Project Options , accessibile facendo clic con il pulsante destro del mouse sulla voce del progetto nel pannello Projects e selezionando Project Options . Le violazioni rilevate saranno elencate nel pannello Messages .
Tieni presente che il pannello Messages si aprirà automaticamente solo se è presente almeno una violazione di tipo Error o Fatal Error . Per verificare la presenza di un Warning , apri il pannello manualmente (fai clic sul pulsante in basso a destra nell’area di progettazione, quindi scegli Messages ).
Usa la finestra di dialogo Connection Manager (Design » Connection Manager ) per esplorare la connettività complessiva in un progetto multi-board e risolvere i problemi di connettività rilevati.
Usa il comando Design » Import From Child Projects dai menu principali per riportare nel progetto multi-board le modifiche apportate ai progetti PCB figli.
Scopri di più su Capturing the Logical System Design .
Creazione dell’assieme fisico multi-board
Una volta definita la struttura logica del sistema in uno schema multi-board, il progetto fisico multi-board viene quindi creato posizionando le schede in un assieme multi-board.
Per aggiungere un nuovo documento di assieme multi-board al tuo progetto multi-board, fai clic con il pulsante destro del mouse sulla voce del progetto nel pannello Projects e seleziona il comando Add New to Project » Multi-board Assembly dal menu contestuale. Il documento di assieme multi-board predefinito apparirà nell’area di progettazione.
Un documento di assieme multi-board appena creato sarà il documento attivo nell’area di progettazione.
Per caricare nell’assieme multi-board il PCB referenziato da ciascun modulo nello schema multi-board, usa il comando Design » Update Assembly - <MultiBoardAssemblyDocumentName>.MbaDoc dai menu principali dell’editor schematico multi-board (oppure il comando Design » Import Changes from <MultiBoardProjectName>.PrjMbd nell’editor di assieme multi-board). Si aprirà la finestra di dialogo Engineering Change Order , che presenterà l’elenco delle modifiche necessarie per aggiungere i PCB all’assieme. Fai clic sul pulsante per eseguire un controllo di validazione sulle modifiche abilitate per l’inclusione nell’ECO, quindi fai clic sul pulsante per eseguire l’ECO e applicare le modifiche valide in esso contenute.
Quando si fa clic sul pulsante , i PCB vengono caricati nell’editor di assieme multi-board e la finestra di dialogo Engineering Change Order può essere chiusa.
Un assieme multi-board dopo l’aggiornamento dallo schema multi-board.
Usa le seguenti scorciatoie per navigare nell’assieme multi-board:
Ctrl+Mouse Wheel – zoom avanti e indietro
Right-Click, Hold&Drag – panoramica
Shift + Right-Click, Hold&Drag – rotazione
Puoi anche usare il gizmo in basso a sinistra dell’area di progettazione per orientare la vista lungo gli assi principali facendo clic sulle frecce e sui piani del gizmo.
Per posizionare e orientare un PCB nell’assieme, selezionalo e usa le frecce e gli archi del gizmo dell’oggetto che appaiono per spostare e ruotare il PCB nelle direzioni corrispondenti.
Per manipolare due PCB come un unico oggetto, puoi creare un accoppiamento in un punto selezionato su una superficie di ciascuno di essi. Per accoppiare due PCB:
Seleziona il comando Tools » Mating dai menu principali.
Passa il cursore su una superficie planare o cilindrica del PCB di destinazione e seleziona un punto su di essa per definire il primo sito di accoppiamento.
Passa il cursore su una superficie planare o cilindrica del PCB sorgente e seleziona un punto su di essa per definire il secondo sito di accoppiamento. Il PCB sorgente verrà spostato in modo che il sito sorgente e il sito di destinazione siano accoppiati (posizionati insieme), con i rispettivi piani di superficie e assi perpendicolari allineati.
Usa il pannello Properties o le scorciatoie elencate nel pannello per regolare le impostazioni di accoppiamento.
I modelli STEP possono essere caricati in un assieme multi-board per completarlo, ad esempio con un involucro/case o altre parti meccaniche. Usa il comando Design » Insert STEP Part dai menu principali per aggiungere un modello STEP.
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Per verificare la presenza di collisioni in un assieme multi-board (situazioni in cui due oggetti hanno superfici che si toccano o si intersecano), seleziona il comando Tools » Check Collisions dai menu principali. Eventuali collisioni verranno segnalate tramite il pannello Messages ed evidenziate nello spazio di progettazione. Nota che le superfici accoppiate non sono considerate in collisione.
Il pannello Multiboard Assembly presenta una vista ad albero della struttura dell'assieme e include tutti i PCB dell'assieme, nonché eventuali accoppiamenti creati e modelli STEP aggiunti. Usa l'albero e i comandi del menu contestuale accessibile con il clic destro sulle voci per navigare e gestire l'assieme multi-board.
Scopri di più su Creating the Physical Multi-board Assembly .
Creazione di un disegno di produzione
Una volta completato l'assieme multi-board, è possibile creare e annotare un disegno di produzione. Un disegno di produzione per un progetto multi-board viene creato nell'editor Draftsman.
Per aggiungere un nuovo documento di assieme multi-board al tuo progetto multi-board, fai clic con il pulsante destro sulla voce del progetto nel pannello Projects e seleziona il comando Add New to Project » Draftsman Document dal menu contestuale. Si apre la finestra di dialogo New Document , dalla quale puoi selezionare un modello di documento predefinito oppure l'opzione [Default], che crea un documento A4 vuoto. Dopo aver fatto clic su OK , un nuovo documento Draftsman apparirà nello spazio di progettazione.
Un documento Draftsman appena creato sarà il documento attivo nello spazio di progettazione.
Le opzioni del documento Draftsman, come Sheet Size , vengono configurate nel pannello Properties quando nello spazio di progettazione non è selezionato alcun oggetto.
Draftsman estrae i dati di progetto direttamente dal documento di assieme multi-board. Quando i dati dell'assieme multi-board sono cambiati, puoi aggiornare i dati in Draftsman selezionando il comando Tools » Import Changes From <MultiBoardAssemblyDocumentName>.MbaDoc dai menu principali.
In un disegno di produzione di un progetto multi-board, sono disponibili le seguenti viste:
Vista multi-board – una composizione grafica automatizzata dei contorni dei PCB e dei modelli 3D che costituiscono l'assieme multi-board.
Vista in sezione – un disegno di profilo o in sezione ricavato da un punto di "taglio" designato attraverso una vista multi-board posizionata.
Vista di dettaglio della scheda – una vista flottante e ingrandita di un'area definita di una vista multi-board.
Vista realistica della scheda – una resa 3D scalabile dell'assieme multi-board corrente.
Per posizionare una vista di disegno, seleziona un comando per il tipo di vista richiesto dal menu Place dell'editor Draftsman: Multiboard View oppure un comando dal menu Additional View .
Posiziona le viste di disegno usando i comandi del menu principale Place .
Dopo aver selezionato il comando Multiboard View o Board Realistic View , entrerai nella modalità di posizionamento indicata da un mirino e dalla vista sotto il cursore. Fai clic nello spazio di progettazione per posizionare la vista.
Dopo aver selezionato il comando Section View o un comando Board Detail View , definisci rispettivamente la posizione della linea di taglio o l'area della vista di dettaglio su una vista multi-board già posizionata.
Quando una vista di disegno viene posizionata, le sue proprietà possono essere configurate nel pannello Properties quando la vista è selezionata nello spazio di progettazione.
Un foglio di un documento Draftsman con alcune viste posizionate: due viste multi-board, una vista in sezione, una vista di dettaglio della scheda e una vista realistica della scheda.
Per aggiungere dettagli importanti ai disegni, Draftsman fornisce ulteriori strumenti di annotazione, quotatura e tabelle:
Per indicare lunghezze, dimensioni e angoli dei contorni degli oggetti oppure la distanza tra oggetti, è possibile posizionare quote grafiche sulle viste della scheda. Usa il gruppo di comandi di posizionamento delle quote nel menu principale Place per selezionare il tipo di quota richiesto.
Per aggiungere informazioni importanti ai tuoi disegni, sono disponibili ulteriori strumenti di annotazione, come richiami, indicatore di finitura superficiale ed elenco note automatico. Usa i comandi del menu Place » Annotation dai menu principali per selezionare lo strumento di annotazione richiesto.
Per aggiungere i dati della distinta base (BOM) al disegno di produzione, è possibile posizionare una tabella della distinta base (Place » Bill Of Materials ). La tabella preleverà i dati da un documento ActiveBOM document aggiunto al progetto multi-board e li rispecchierà. È inoltre disponibile una tabella generica che può essere compilata con dati personalizzati (Place » Table ).
Per posizionare elementi di disegno di base e a forma libera in un documento di disegno, è disponibile anche una gamma di strumenti per elementi grafici. Usa il gruppo di comandi di posizionamento degli oggetti grafici nel menu principale Place per selezionare il tipo di oggetto richiesto.
Scopri di più su Creating a Manufacturing Drawing .