Obsługa wariantów projektu w CircuitMaker

Polecenia związane z wariantami umożliwiają konfigurowanie i przełączanie wariantów dla bieżącego projektu. Polecenia są dostępne w edytorach PCB i schematu w grupie Project | Project Actions, jak pokazano poniżej na przykładzie edytora PCB.

• Current Variant - użyj listy rozwijanej, aby przełączać się między projektem bazowym ([No Variations]) a dowolnym zdefiniowanym wariantem.
• Variants - kliknij, aby otworzyć okno Variant Management dialog, z którego możesz dodawać i konfigurować warianty projektu.

Warianty projektu

Gdy produkt ma zostać zaprojektowany i wytwarzany jako kilka variations odmian tego produktu, z których każda ma inne opcje lub możliwości, możliwość implementacji Design Variants pozwala uniknąć konieczności tworzenia unikatowej wersji projektu dla każdej odmiany.

W praktyce wariant projektu korzysta z tego samego projektu bazowego, ale montaż PCB jest obsadzany zestawem komponentów określonym przez daną odmianę. Następnie można wskazać odmianę podczas generowania danych produkcyjnych projektu (BOM, P&P, rysunki montażowe itp.), co z kolei determinuje sposób złożenia produktu.

Możliwość tworzenia variations na bazie tego samego projektu bazowego znacząco zwiększa elastyczność sposobu tworzenia projektów w CircuitMaker. Korzystając z wariantów, możesz zdefiniować dowolną liczbę odmian projektu bazowego i skonfigurować każdy komponent jako montowany lub niemontowany.

Warianty projektu wykorzystujące którykolwiek z tych typów zmian są określane jako Assembly Variants, ponieważ wpływają wyłącznie na proces montażu — w tym przypadku wszystkie warianty współdzielą tę samą wyprodukowaną, gołą płytkę. Istnieje także obsługa zmian informacji nadruku (overlay) komponentów na PCB, na przykład zmiany komentarza komponentu. Taka zmiana wymaga wykonania dwóch sit nadruku, co skutkuje wytworzeniem dwóch różnych gołych płytek. Ten typ wariantu jest określany jako Fabrication Variant.

Zrozumienie komponentów logicznych i fizycznych

Warto zrozumieć, że w CircuitMaker istnieją zasadniczo dwa typy komponentów: komponenty logiczne i komponenty fizyczne. Różnica polega na tym, że komponenty umieszczone na arkuszu schematu są komponentami logicznymi — każda z nich jest bytem koncepcyjnym reprezentującym komponent fizyczny, który ostatecznie zostanie zamontowany na zmontowanej płytce PCB.

Choć ten model jeden-do-jednego (logiczny-do-fizycznego) sprawdza się w prostych projektach, nie jest w stanie obsłużyć wszystkich wymagań projektowych współczesnego projektanta elektroniki. CircuitMaker wspiera zaawansowane koncepcje, takie jak projektowanie wielokanałowe, gdzie fragment układu jest powielany tyle razy, ile potrzebujesz, oraz warianty, gdzie jeden projekt może być realizowany z różnymi komponentami montowanymi w poszczególnych wariantach płytki. Funkcje tego typu wymagają możliwości, aby jeden komponent logiczny reprezentował wiele komponentów fizycznych.

CircuitMaker zapewnia tę relację jeden-do-wielu dzięki technologii kompilatora. Gdy projekt logiczny zostaje skompilowany (proces automatyczny), każdy komponent fizyczny jest instancjonowany w pamięci, gotowy do przeniesienia do przestrzeni projektu płytki.

Aby obsłużyć sytuacje, w których dostęp do komponentów fizycznych jest wymagany na poziomie schematu, na przykład podczas definiowania wariantów projektu, projekt fizyczny jest również udostępniany w edytorze schematu poprzez karty znajdujące się na dole arkusza schematu. Tutaj skrajnie lewa karta Editor wybiera (standardowy) przechwycony projekt logiczny, a pozostałe „skompilowane” karty reprezentują równoważny projekt fizyczny w postaci, w jakiej zostanie przeniesiony do przestrzeni projektu PCB. Zwróć uwagę, że schemat prezentowany na skompilowanej karcie nie może być edytowany graficznie — na przykład nie możesz modyfikować połączeń ani przesuwać komponentu.Aby analizować warianty projektu, można użyć pola Project |  Project Actions | Current Variant, aby wyświetlić konfigurację komponentów fizycznych na tym arkuszu dla wybranego wariantu.

Typy zmian

Zanim utworzysz wariant, najpierw tworzysz projekt oryginalny, który jest określany jako base design. Następnie, pracując na bazie projektu bazowego, przechodzisz przez proces konfigurowania komponentów jako montowane (Fitted) lub niemontowane (Not Fitted).

• Fitted - jest to domyślny stan komponentu. Jeśli jest montowany (Fitted), to nie jest zmieniany. Gdy tworzysz nowy wariant, wszystkie komponenty domyślnie są montowane. Komponent o stanie Fitted jest reprezentowany w oknie Variant Management jako pusta komórka. - jeśli komponent zostanie ustawiony jako Not Fitted, nadal istnieje na schemacie i jest przenoszony do PCB, ale jest usuwany z odpowiedniej dokumentacji wyjściowej, takiej jak BOM. Możesz skonfigurować sposób prezentacji komponentów niemontowanych w dokumentacji — na przykład mogą być oznaczane krzyżykiem na schemacie oraz w wyjściach rysunków PCB.  

Okno Variant Management Dialog

Okno Variant Management (Project | Project Actions | Variants) jest „centrum dowodzenia” do definiowania wariantów Twojego projektu. Okno ma dwa główne obszary:

• Górny obszar Components for project, który wyświetla listę wszystkich komponentów w projekcie bazowym oraz — jeśli dotyczy — kolumny dla zdefiniowanych wariantów.Dolny obszar Component Parameters, który przedstawia wszystkie parametry komponentu(ów) aktualnie zaznaczonych w obszarze górnym oraz — jeśli dotyczy — kolumny dla zdefiniowanych wariantów.

Następujące dodatkowe elementy sterujące znajdują się na dole okna; wiele z nich opisano dalej w tym dokumencie:

• Add Variant – kliknij, aby otworzyć Edit Project Variant dialog i utworzyć nowy wariant projektu bazowego. Użyj okna, aby dodać, edytować lub usunąć wariant oraz określić wymagane dane parametryczne na poziomie wariantu. Ten przycisk zawiera listę rozwijaną służącą do dostępu do polecenia Clone Selected Variant . Klonowanie jest szczególnie przydatne, gdy musisz zdefiniować kilka wariantów bardzo do siebie podobnych.
• Delete Variant – kliknij, aby usunąć zaznaczony(e) wariant(y). Przed usunięciem zostanie wyświetlone okno potwierdzenia.
• Edit Variant – kliknij, aby otworzyć Edit Project Variant dialog w celu edycji wariantu. –
• Detailed Report kliknij aby otworzyć Variant Report dialog i wygenerować szczegółowy raport wariantu w formacie HTML.
• Drawing  – kliknij aby otworzyć okno StyleVariant Options dialog, w którym możesz zdefiniować, jak będą wyglądać komponenty niemontowane oraz parametry zmieniane — zarówno w widoku dokumentu schematu, jak i na wydrukach schematu. Możesz także zdefiniować wygląd tych komponentów na rysunkach montażowych PCB. – włącz, aby automatycznie dopasowywać szerokość kolumn na podstawie zawartości.
• Fit to Width

Tworzenie nowego wariantu

Kliknij przycisk Add Variant, aby utworzyć nowy wariant projektu bazowego. Otworzy się okno Edit Project Variant dialog, w którym możesz nadać wariantowi znaczącą nazwę (w polu Description ) oraz określić wymagane dane parametryczne na poziomie wariantu. Po prawej stronie okna Variant Management pojawi się dodatkowa kolumna, a jej nagłówkiem będzie nazwa wariantu. Wszystkie komórki będą puste; pusta komórka oznacza, że dany komponent jest montowany i nie został zmieniony względem projektu bazowego. 

Okno Variant Management zawiera szereg funkcji interfejsu ułatwiających wyświetlanie przydatnych informacji. Są one konfigurowane poprzez menu kontekstowe right-click.

Przydatne polecenia obejmują:

• Set Selected As – podmenu służące do wyboru typu zmiany (Fitted, Not Fitted). Może być używane zamiast klikania kontrolki  w komórce komponentu. Dostępne tylko po kliknięciu prawym przyciskiem myszy na komórce komponentu w wariancie. – wyświetlaj tylko komponenty, dla których zastosowano jakąś formę zmiany, w oknie Variant Management.
• Only Show Varied Parameters – podmenu dające kontrolę nad tym, jakie typy zmian są wyświetlane w oknie Variant Management (Varied Parameters, Not Fitted). Dobrze współpracuje w połączeniu z poleceniem Only Show Varied Parameters.

Definiowanie zmian komponentów

Aby skonfigurować stan dla każdego wariantu, kliknij komórkę Component Variation w nowej kolumnie wariantu, aby wyświetlić przycisk  . Po kliknięciu przycisku otworzy się okno Edit Component Variation dialog

Użyj okna, aby wybrać jedną z poniższych opcji.

• Fitted – Oryginalny komponent użyty w projekcie bazowym jest również montowany/używany w tym wariancie projektu. Dla nowo dodanego wariantu wszystkie komponenty są domyślnie montowane, a komórki dla tych montowanych komponentów są puste. Zwróć uwagę, że dla montowanego komponentu można także zmieniać pojedyncze parametry, po prostu wpisując nową wartość parametru w obszarze Parameters okna dla danego wariantu.

• Not Fitted – Oryginalny komponent użyty w projekcie bazowym nie jest montowany/używany w tym wariancie projektu. Dla statusu Not Fitted komórka wyświetla tekst Not Fitted, a dolny obszar Parameters okna będzie pusty.

Wyświetlanie danych w Variant Manager

Okno Variant Management zawiera funkcje pomagające kontrolować ilość wyświetlanych danych, co jest szczególnie przydatne podczas pracy nad dużym projektem.

• Aby usunąć kolumny, które Cię nie interesują, kliknij prawym przyciskiem myszy w części okna dialogowego upper i użyj opcji Columns w menu kontekstowym, aby przełączać widoczność dowolnej kolumny.
• Aby wyświetlić tylko te komponenty, które są modyfikowane, kliknij prawym przyciskiem myszy w części okna dialogowego upper i wybierz z menu kontekstowego opcję Only Show Varied Components.
• Gdy wybrano tryb Only Show Varied Components, kliknij prawym przyciskiem myszy ponownie i skonfiguruj opcje Filter.
• Aby zmienić kolejność wyświetlanych wariantów (Variants), zaznacz i przeciągnij nagłówek kolumny wariantu w nowe miejsce. Użyj tego w połączeniu z polem wyboru Fit to Width, aby ustawić pozycję i rozmiar interesującego Cię wariantu.

Resetowanie danych wariantu

Gdy konfigurujesz warianty w oknie dialogowym Variant Management, ustawienia są zapisywane w pliku projektu. Obejmuje to stan Not Fitted oraz lokalne warianty parametrów dla komponentu w stanie Fitted. Okno dialogowe Variant Management zawiera polecenia do resetowania parametrów z powrotem do standardowych wartości używanych w projekcie bazowym.

Resetowanie zmodyfikowanego parametru

Parametry zmienione lokalnie w oknie dialogowym Variant Management można przywrócić do wartości pierwotnej, klikając prawym przyciskiem myszy zmodyfikowany parametr na liście Variant Parameter, a następnie wybierając z menu Reset Selected, jak pokazano poniżej. Zwróć uwagę, że możesz zaznaczyć wiele pozycji i zresetować wartość wielu parametrów jedną operacją albo zresetować Reset All parametry dla tego komponentu.

Zmienianie wielu parametrów dla wielu komponentów

Okno dialogowe Variant Management obsługuje wielokrotny wybór, co oznacza, że w górnej (Component) części okna dialogowego można jednocześnie zaznaczyć dowolną liczbę komponentów, a następnie wykonać aktualizacje dla dowolnej liczby parametrów zaznaczonych w dolnej (Parameters) części okna dialogowego. Okno dialogowe oferuje także filtry (przez menu kontekstowe pod prawym przyciskiem myszy), aby dodatkowo zawęzić wybór i wyświetlane dane.

Przykładowo, aby zresetować ręcznie zmieniane parametry dla wszystkich komponentów, we wszystkich wariantach:

1. W górnej (Component) części okna dialogowego użyj opcji menu pod prawym przyciskiem myszy Only Show Varied Components w połączeniu z opcjami Filter z menu pod prawym przyciskiem myszy, aby tylko Show Fitted with Varied Parameters. Lista komponentów powinna teraz wyświetlać wyłącznie te komponenty, które mają ręcznie zmieniane parametry.
2. Kliknij prawym przyciskiem myszy na liście komponentów i wybierz z menu kontekstowego Select All. Zostaną zaznaczone wszystkie komponenty aktualnie wyświetlane w górnej części okna dialogowego.
3. Następnie kliknij prawym przyciskiem myszy w dolnej (Parameters) części okna dialogowego i wybierz z tego menu kontekstowego Select All. Zostaną teraz zaznaczone wszystkie parametry dla wszystkich komponentów. Zwróć uwagę, że zamiast tego można było wybrać polecenie Select Column, które pozwoliłoby zastosować działanie (takie jak Reset) do komponentów w określonym wariancie (kolumnie).
4. Kliknij prawym przyciskiem myszy ponownie na liście parametrów i wybierz z menu kontekstowego Reset Selected.

Praca z parametrami wariantów

CircuitMaker obsługuje parametry na różnych poziomach projektu. Na przykład możesz dodać parametry na poziomie dokumentu do każdego arkusza schematu w trybie Document Options panelu Inspector . Możesz także dodać parametry na poziomie projektu na karcie Parameters tab w oknie dialogowym Project Options. Parametry można również dodawać do wariantu w oknie dialogowym Edit Project Variant.

Parametry mają hierarchię, co oznacza, że możesz utworzyć parametr o tej samej nazwie na różnych poziomach projektu, a każdy z nich może mieć inną wartość. CircuitMaker rozstrzyga to w następujący sposób:

1. Variant (najwyższy priorytet)
2. Dokument schematu
3. Projekt

Oznacza to, że wartość parametru zdefiniowana w dokumencie schematu nadpisuje wartość zdefiniowaną w opcjach projektu, a wartość zdefiniowana w wariancie nadpisuje wartość zdefiniowaną w dokumencie schematu.

Praca z wariantami w edytorze schematów

Edytor schematów CircuitMaker zawiera szereg funkcji zapewniających pełną widoczność wariantów komponentów podczas tworzenia schematu, jak opisano poniżej.

Sprawdzanie komponentów zmienianych w wariantach

Działania umożliwiające sprawdzenie szczegółów wariantu na schemacie:

• Wybierz wymagany wariant w polu Project |  Project Actions | Current Variant.
• Wybierz nazwany skompilowany tab znajdujący się na dole arkusza schematu.
• Komponenty zmieniane na arkuszu zostaną następnie wyświetlone w stylu skonfigurowanym w oknie dialogowym Variant Options dialog.

Wybieranie komponentów wariantu ze schematu

Często łatwiej jest pracować bezpośrednio na komponentach umieszczonych na arkuszu schematu, zamiast przewijać listę komponentów w oknie dialogowym. Zaznacz komponent(y) na arkuszu, następnie kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz z menu Part Actions » Variants

Graficzna edycja wariantów komponentów

Warianty komponentów można także tworzyć i edytować, pracując bezpośrednio na schemacie na poziomie symbolu. Zwróć uwagę, że edytor schematów musi być w skompilowanym widoku wariantu (wybranym dolną zakładką), a wymagany wariant musi być wybrany w polu rozwijanym Project | Project Actions | Current Variant.

Kliknij prawym przyciskiem myszy komponent na schemacie i użyj polecenia Part Actions » Toggle Fitted / Not Fitted z menu kontekstowego, aby szybko przełączyć stan Fitted lub Not Fitted tego komponentu dla projektu wariantu. Zmiana zostanie automatycznie odzwierciedlona w oknie dialogowym Variant Management.

Graficzna edycja parametrów

Zmiany można wprowadzać bezpośrednio w wyświetlanym parametrze wariantu komponentu, zaznaczając tekst parametru, a następnie klikając go drugi raz, aby włączyć tryb edycji. Wszelkie wprowadzone zmiany zostaną przyjęte w wpisie tego komponentu w oknie dialogowym Variant Management.

Praca z wariantami w edytorze PCB

W edytorze PCB zawsze są pokazywane wszystkie footprinty komponentów dla wszystkich wariantów. Jest to konieczne, ponieważ wszystkie footprinty dla wszystkich wariantów montażowych muszą zostać wykonane jako część gołej płytki. To dopiero obsadzanie komponentów podczas procesu montażu determinuje, który wariant jest budowany.

Ponieważ na PCB wszystkie footprinty są zawsze widoczne, może być trudno określić, które komponenty należą do którego wariantu. Edytor PCB udostępnia listę rozwijaną Project | Project Actions | Current Variant, której można użyć do przełączania między wariantami. Jednak jedyną widoczną wskazówką, czy dany komponent jest w tym wariancie osadzony (fitted) czy nieosadzony (not fitted), jest to, czy komponent zawiera bryłę 3D. Ta bryła 3D będzie się pojawiać/znikać, wskazując, kiedy komponent jest osadzony lub nieosadzony. To zachowanie fitted/not fitted jest znacznie łatwiejsze do zauważenia, gdy PCB jest w trybie 3D (View | View » Switch to 3D, skrót klawiaturowy: 3).

Wyświetlanie komentarza zmienianego w wariancie

CircuitMaker umożliwia sterowanie danymi wyjściowymi do produkcji na podstawie wariantów. Dokładniej, pozwala to określić zmianę parametru Comment komponentu. Ta zmiana zostanie przekazana do danych wyjściowych produkcyjnych – warstwy nadruku (silkscreen) w generowanym wyjściu Gerber lub ODB++. Edytor PCB obsługuje wizualne wyświetlanie takiej zmiany; pole Comment będzie odzwierciedlać wartość przypisaną dla aktualnie wybranego wariantu bezpośrednio w obszarze roboczym projektu.

Po zdefiniowaniu wariantów znajdź w obszarze projektu PCB interesujący Cię komponent, którego parametr Comment jest zmieniany, a następnie przełącz bieżący wariant w polu rozwijanym Project | Project Actions | Current Variant. Wyświetlana wartość komentarza zmieni się zgodnie z tym, co zdefiniowano dla bieżącego wariantu.

Błędy wariantów

Ustawienia wariantów są przechowywane w pliku projektu (*.PrjPcb). Po otwarciu okna dialogowego Variant Management dane te są odczytywane i analizowane, a następnie ładowane do okna dialogowego Variant Management. Jeśli podczas wczytywania danych zostaną wykryte problemy, takie jak niezgodności między oznaczeniami elementów (designatorami) lub identyfikatorami UID komponentów, zostanie otwarte okno dialogowe Information i wyświetli problem. Niezgodności UID komponentów są rozwiązywane automatycznie po zamknięciu okna dialogowego i zapisaniu projektu w celu zachowania poprawek. Zduplikowane designatory muszą zostać rozwiązane na poziomie schematu.

Okno dialogowe Edit Project Variant

To okno dialogowe udostępnia elementy sterujące wymagane przy początkowym dodawaniu nowego wariantu dla projektu lub podczas edycji/klonowania istniejącego. Umożliwia nadanie wariantowi sensownej nazwy, a także określenie parametrycznych danych na poziomie wariantu.

Okno dialogowe jest dostępne z okna dialogowego Variant Management w następujący sposób:

• Kliknij przycisk Add Variant.
• Gdy aktywny jest istniejący wariant, kliknij przycisk Edit Variant.
• Gdy aktywny jest wariant przeznaczony do sklonowania, kliknij strzałkę listy rozwijanej powiązaną z przyciskiem Add Variant, a następnie wybierz z menu polecenie Clone Selected Variant.

Poniżej opisano kluczowe polecenia okna dialogowego.

• Allow variation of fabrication outputs - włącz tę opcję, aby wariant mógł sterować wyjściami produkcyjnymi (fabrication outputs) dla Twojego projektu. W praktyce funkcja ta pozwala zmieniać komentarz dla komponentu w projekcie i przekazywać tę zmianę do następujących wyjść produkcyjnych:
  • Pliki Gerber
  • Pliki ODB++
  • Zbiorcze rysunki wierceń (Composite Drill Drawings)
  • Rysunki/przewodniki wierceń (Drill Drawing/Guides)
  • Wydruki finalnych klisz (Final Artwork Prints)

• Parameters - ten obszar wyświetla wszystkie parametry aktualnie zdefiniowane dla wariantu w ujęciu:

• Add - kliknij, aby dodać nowy parametr do listy. Zostanie otwarte okno dialogowe Parameter Properties , w którym można zdefiniować parametr.

• Edit - kliknij ten przycisk, aby otworzyć okno dialogowe Parameter Properties i zmodyfikować aktualnie wybrany parametr.

Okno dialogowe Variant Options

Okno dialogowe Variant Options zawiera opcje konfiguracji sposobu prezentowania komponentów objętych wariantami na arkuszach schematu (co następnie przenosi się do wydruków lub wyjść PDF) oraz w wyjściach typu rysunek PCB, takich jak rysunki montażowe.

Skonfiguruj sposób prezentowania komponentów „not fitted” dla zdefiniowanych wariantów na schemacie oraz w wyjściach rysunkowych PCB.

Okno dialogowe jest dostępne po kliknięciu przycisku Drawing Style na dole okna dialogowego Variant Management.

Okno dialogowe Variant Report

Okno dialogowe Variant Report udostępnia elementy sterujące do konfiguracji i generowania szczegółowego raportu zdefiniowanych wariantów projektu w formacie HTML. Okno dialogowe jest dostępne po kliknięciu przycisku Detailed Report na dole okna dialogowego Variant Management.

• Report Only Varied Components - użyj, aby określić dokładne informacje uwzględniane w raporcie:
  • Full Non-Varied Information (opcja wyłączona) — wyświetlane są wszystkie komponenty, wraz z ich stanem uwzględnienia w każdym włączonym wariancie. Dla każdego komponentu wyświetlane są wszystkie parametry i ich wartości.
  • Full Varied Information (opcja włączona) — wyświetlane są tylko te komponenty, które w jakikolwiek sposób różnią się między włączonymi wariantami, wraz z ich stanem uwzględnienia w każdym wariancie. Dla każdego komponentu wyświetlane są tylko te parametry, które w jakikolwiek sposób różnią się między wariantami, wraz z ich wartościami.
• Project Variants - wyświetla oryginalny projekt bazowy (<Original Base>) oraz wszystkie zdefiniowane warianty. Wygenerowany raport może porównywać jeden konkretny wariant z projektem bazowym, porównywać jeden wariant z innym lub porównywać wszystkie warianty z projektem bazowym. Domyślnie wszystkie zdefiniowane warianty, jak również oryginalny projekt bazowy, będą włączone do raportu. Użyj powiązanych pól wyboru, aby w razie potrzeby uwzględnić/wykluczyć elementy.
• Run - kliknij, aby wygenerować Variant Report. Raport zostanie utworzony i otwarty jako aktywny dokument w głównej przestrzeni projektowej.

Dokumenty wyjściowe, na które wpływają warianty

Warianty montażowe wpływają na całą dokumentację wyjściową, która zawiera szczegóły dotyczące zakupu lub obsadzania komponentów. Obejmuje to:

• Zestawienie materiałowe (Bill Of Materials)
• Wydruki schematu
• Wydruki PCB
• Wydruki 3D PCB
• Rysunki montażowe
• Pliki Pick and Place

Warianty produkcyjne (fabrication) wpływają również na następujące wyjścia:

• Warstwy nadruku Gerber (overlay)
• Warstwy nadruku ODB++ (overlay)