Muitos produtos incluem várias placas de circuito impresso interligadas. Integrar estas placas no interior da caixa e garantir que ficam corretamente ligadas entre si é uma fase exigente do processo de desenvolvimento do produto. As nets foram atribuídas corretamente em cada conector? Os conectores estão orientados corretamente? As placas de encaixe ajustam-se entre si? Todas as placas ligadas cabem na caixa? Um erro nesta fase tardia do ciclo de desenvolvimento do produto é dispendioso, tanto pelo custo de redesenho como pelo atraso na entrada no mercado.
Gerir isto requer um ambiente de conceção que suporte conceção ao nível do sistema. Idealmente, será um espaço de conceção onde possa definir tanto o sistema funcional, ou lógico, como um espaço onde possa ligar entre si as várias placas e verificar que se ligam corretamente, tanto do ponto de vista lógico como físico.
O Altium Designer traz a conceção ao nível do sistema para o processo de desenvolvimento de produtos eletrónicos, disponibilizando a funcionalidade de conceção multi-board.
Projects ou o espaço de conceção do documento, respetivamente, apresentará View Only ( Tenha em atenção que, embora não possa modificar nada no modo apenas de visualização, pode gerar saídas, como PDFs, de documentos de origem e de saídas definidas a partir de OutJobs associados.
O modo apenas de visualização para projetos Multi-board está disponível quando a opção System.ViewOnlyMode.Support está ativada na caixa de diálogo Advanced Settings dialog .
As conceções avançadas de produtos eletrónicos são geralmente compostas por várias conceções de PCB que são interligadas para criar um sistema completo e funcional. Desde uma conceção com uma placa principal e um módulo LCD de painel frontal até um sistema complexo de backplane ativo com placas de encaixe, todos são implementados como um sistema de múltiplas conceções de placas.
Isto requer um sistema de conceção de alto nível que permita que várias conceções PCB “filhas” sejam ligadas elétrica e fisicamente entre si, mantendo a integridade da conetividade dos seus pinos e nets. A conceção integrada ao nível do sistema é suportada pelo Altium Designer sob a forma de um ambiente Multi-board Design dedicado que inclui tanto os aspetos lógicos (esquemáticos) como físicos (PCB) da conceção de sistemas.
Uma conceção multi-board ao nível do sistema é alojada no Altium Designer por um tipo de projeto multi-board dedicado (*.PrjMbd) e pelos respetivos documentos constituintes: o documento de conceção lógica baseado em esquemático (*.MbsDoc) e os documentos físicos baseados em PCB (*.MbaDoc). Estes tipos de documento trazem conceções de projetos PCB existentes para o ambiente de conceção multi-board, onde são interligadas, editadas e verificadas como um sistema completo.
Um novo projeto de conceção multi-board pode ser criado da mesma forma que um projeto de conceção PCB ou de chicote. Selecione o comando File » New » Project nos menus principais para abrir a caixa de diálogo Create Project . Selecione a entrada <Empty> ou um modelo de projeto disponível na lista Multiboard .
Um projeto de conceção multi-board suporta os seguintes documentos:
Esquemático Multi-board (*.MbsDoc) – são colocados blocos gráficos (módulos) que representam os projetos PCB filhos e ligados entre si para criar a conceção lógica do sistema.
Montagem Multi-board (*.MbaDoc) – este documento é o equivalente físico da conceção lógica do sistema no documento de esquemático multi-board, sendo preenchido com dados PCB importados do projeto multi-board. As PCBs referenciadas por módulos no esquemático multi-board são carregadas no documento de montagem multi-board, onde pode posicionar cada placa (juntamente com uma caixa, se necessário).
ActiveBOM (*.BomDoc) – contém uma lista BOM dos componentes utilizados nos projetos PCB filhos.
System-level Bill of Materials
Fundamental para o conceito de dados de produção do projeto é um registo válido dos componentes necessários para a conceção e dos respetivos dados associados, reunidos numa Bill Of Materials (BOM). O Altium Designer disponibiliza a funcionalidade avançada ActiveBOM, que também fornece informação em tempo real sobre peças fabricadas e fontes de fornecedores, especificações dos componentes, estado do ciclo de vida, disponibilidade e muito mais, sendo tudo isto reunido e gerido através do documento ActiveBOM de um projeto. Numa conceção multi-board, os documentos ActiveBOM podem ser criados dentro do próprio projeto multi-board para fornecer uma definição BOM de fonte única para todo o projeto multi-board, sem necessidade de reunir manualmente esses dados a partir das BOM dos subprojetos individuais.
A BOM ao nível do sistema obtém os parâmetros dos componentes a partir do documento multi-board assembly , que por sua vez deriva a informação dos componentes dos subprojetos multi-board, conforme definido no multi-board schematic . Como tal, depende de os subprojetos estarem atualizados e do respetivo esquemático e PCB estarem synchronized – tal como acontece com os documentos de esquemático e montagem multi-board (Design » Update Assembly - <MultiBoardAssemblyDocumentName>.MbaDoc ou Design » Import Changes from <MultiBoardProjectName>.PrjMbd , respetivamente).
Para garantir que a montagem multi-board contém os dados corretos dos componentes do projeto, selecione o comando Update All Parts no menu principal Edit ou no menu do botão direito do espaço de conceção do editor Multi-board Assembly.
Uma BOM multi-board de nível superior também inclui detalhes do projeto de origem para cada item listado sob a forma de informação em colunas de módulo: ModuleAssembly , ModuleDesignator , ModuleSource e ModuleTitle (a respetiva visibilidade pode ser gerida através do separador Columns do painel Properties ).
Como referência agregada da informação de peças para a conceção global do produto – na prática, um conjunto ligado de módulos de projetos PCB – uma BOM ao nível do sistema incluirá dados de componentes e da cadeia de fornecimento para todos os subprojetos, além de informação agregada, como o preço total de peças específicas e o custo de todas as peças na conceção multi-board completa.
Tenha em atenção que os dados de documentos BOM existentes nos subprojetos não são utilizados por um documento BOM ao nível do sistema. No entanto, as alterações efetuadas a um BomDoc de subprojeto, como um Designator de componente modificado ou Part Choice, são adotadas pela própria conceção do projeto e, depois, refletidas no BomDoc multi-board.
Como descrito acima, quaisquer alterações aos dados de componentes num subprojeto têm de ser atualizadas no documento Multi-board Assembly (Update All Parts ) antes de essas alterações serem refletidas no BomDoc multi-board.
Uma vantagem poderosa da funcionalidade ActiveBOM é a sua capacidade de fornecer informação em tempo real da cadeia de fornecimento para os componentes do projeto, composta por dados de peças do fabricante e fontes de fornecedores validadas. Armazenada como part choices e implementada num BomDoc como solutions mapeados, uma BOM ao nível do sistema pode incluir dados adicionais de peças relacionados com a conceção global do produto, tais como peças mecânicas/mecatrónicas, cabos de interligação, chicotes de cabos, entre outros.
Por exemplo, os cabos de interligação entre módulos multi-board são expressos em termos das respetivas peças de terminação num esquemático multi-board. Essas peças de conector de cabo podem ser incluídas na BOM ao nível do sistema, juntamente com a respetiva solução da cadeia de fornecimento ou com uma referência específica de peça/fornecimento adicionada como solução manual (
Para mais informação, consulte a página Managing the Solutions .
Documento Draftsman (*.MbDwf) – as vistas da montagem multi-board são importadas e anotadas, sendo adicionada qualquer informação adicional necessária para fabricar a conceção .
Ficheiro Output Job (*.OutJob) – um conjunto de saídas necessário para produzir a sua conceção multi-board como um sistema global pode ser pré-configurado utilizando um ficheiro Output Job. Cada saída é configurada com as suas próprias definições e o seu próprio formato de saída, por exemplo, saída para um ficheiro ou para uma impressora. O mesmo ficheiro Output Job configurado para um projeto de conceção multi-board pode depois ser reutilizado entre conceções, poupando tempo e esforço na preparação de saídas para cada nova conceção.
Embora os ficheiros Output Job facilitem a preparação e a geração simplificadas de saídas, as saídas da sua conceção multi-board também podem ser geradas diretamente a partir dos documentos do projeto (por exemplo, utilizando os comandos File » Export para um documento de montagem multi-board ou o comando Reports » Bill of Materials para um documento ActiveBOM).
Outputs Supported for a Multi-board Design
Um projeto de design multi-board também pode incluir um projeto de design de harness que representa uma definição de ligação de harness no projeto de design multi-board. Consulte a página Harness Design para saber mais sobre como adicionar um projeto de design de harness a um projeto multi-board. Se preferir aprender vendo, consulte a playlist de vídeos Harness Design na Altium Academy.
O conjunto de projetos de exemplo do Altium Designer inclui um projeto de design multi-board de exemplo (MiniPC.PrjMbd na pasta C:\Users\Public\Documents\Altium\AD<version>\Examples\Mini PC por predefinição), para que possa experimentar designs multi-board imediatamente. Além disso, se estiver a usufruir das vantagens de um Workspace , estará disponível um projeto multi-board de exemplo (Sample - Kame-1) ao ligar-se ao Workspace (se tiver optado por incluir os dados de exemplo durante a ativação/instalação do Workspace).
Os projetos multi-board e os respetivos subprojetos associados podem ser guardados num Workspace ligado, onde podem beneficiar das capacidades de controlo de versões, partilha e gestão disponibilizadas por um Altium 365 Workspace ou Enterprise Server Workspace . Consulte Sharing a Multi-board Project para obter informações sobre como armazenar e partilhar um projeto multi-board num Altium 365 Workspace.
Para começar a capturar o esquema do seu design multi-board, adicione um novo documento esquemático multi-board ao projeto multi-board. Para o fazer, clique com o botão direito na entrada do projeto no painel Projects e selecione o comando Add New to Project » Multi-board Schematic no menu de contexto. O documento esquemático multi-board predefinido aparecerá no espaço de design.
Um documento esquemático multi-board recém-criado será o documento ativo no espaço de design.
As opções de um documento esquemático multi-board são configuradas no painel Properties quando nenhum objeto está selecionado no espaço de design. As principais opções são configuradas no separador General do painel:
Unidades (a região General ) – selecione as unidades de medida preferidas (mm ou mils ) para o documento.
Definições de grelha e ajuste (a região General ) – defina os valores necessários para facilitar a navegação e a colocação de objetos.
Opções de página (a região Page Options ) – configure a Formatting and Size , bem como Margins and Zones para o documento. Pode selecionar uma Template disponível, escolher um tamanho de folha Standard ou definir um tamanho Custom .
Configure as opções do documento esquemático multi-board no painel Properties .
Saiba mais sobre Setting Up the Multi-board Schematic Document .
Para representar o design de um projeto PCB filho no esquema multi-board, coloque um módulo utilizando o comando Place » Module nos menus principais. No painel Properties do módulo selecionado, defina o respetivo Designator e Title , bem como o projeto PCB de origem ao qual o módulo está associado. Utilize o botão Source para especificar um projeto local ou de Workspace e a lista pendente Assembly/Board para selecionar o PCB pretendido nesse projeto.
Configure a origem e outras propriedades de um módulo no painel Properties .
Saiba mais sobre Modules .
Importe os dados de design dos projetos referenciados pelos módulos colocados utilizando o comando Design » Import From Child Projects dos menus principais. A caixa de diálogo Engineering Change Order abrir-se-á, apresentando a lista de alterações (Engineering Change Order – ECO) necessárias para sincronizar os dados de conectividade nos esquemas multi-board com os projetos filho.
Por predefinição, todas as modificações estão ativadas para inclusão quando o ECO é executado. Pode ativar/desativar entradas de modificação conforme necessário.
Clique no botão Check na região Status da caixa de diálogo.
Quando estiver satisfeito com as alterações a realizar, clique no botão Done na região Status da caixa de diálogo.
Ao executar o ECO, é criada uma entrada de módulo para cada conector no respetivo módulo. Um componente num projeto PCB filho é considerado um conector para um design multi-board se tiver um parâmetro com o nome System, com Connector como valor do parâmetro.
Saiba mais sobre System Design Updates .
Para representar a conectividade entre projetos filho, os respetivos módulos são ligados entre si no esquema multi-board utilizando ligações de diferentes tipos. Selecione o comando Direct Connection , Cable , ou Harness no menu principal Place , e depois arraste a linha de ligação entre os hotspots das entradas de módulo.
Coloque ligações utilizando comandos do menu principal Place .
Foram ligados dois módulos colocando duas ligações diretas entre as respetivas entradas de módulo.
Selecione uma linha de ligação para mostrar e editar as opções relevantes da ligação no painel Properties .
Saiba mais sobre Connection Types .
Para validar o design multi-board, escolha o comando Design » Run ERC nos menus principais. O design será verificado de acordo com as definições configuradas no separador Error Reporting da caixa de diálogo Project Options , acedida clicando com o botão direito na entrada do projeto no painel Projects e selecionando Project Options . As violações detetadas serão listadas no painel Messages .
Tenha em atenção que o painel Messages só abrirá automaticamente se existir pelo menos uma violação Error ou Fatal Error . Para verificar um Warning , abra o painel manualmente (clique no botão Messages ).
Utilize a caixa de diálogo Connection Manager (Design » Connection Manager ) para explorar a conectividade geral num design multi-board e resolver problemas de conectividade detetados.
Utilize o comando Design » Import From Child Projects dos menus principais para trazer para o design multi-board as alterações efetuadas nos designs PCB filho.
Saiba mais sobre Capturing the Logical System Design .
Assim que a estrutura lógica do sistema estiver definida num esquema multi-board, o design físico multi-board é então criado posicionando as placas numa montagem multi-board.
Para adicionar um novo documento de montagem multi-board ao seu design multi-board, clique com o botão direito na entrada do projeto no painel Projects e selecione o comando Add New to Project » Multi-board Assembly no menu de contexto. O documento de montagem multi-board predefinido aparecerá no espaço de design.
Um documento de montagem multi-board recém-criado será o documento ativo no espaço de design.
Para carregar o PCB referenciado por cada módulo no esquema multi-board para a montagem multi-board, utilize o comando Design » Update Assembly - <MultiBoardAssemblyDocumentName>.MbaDoc nos menus principais do editor de esquemático multi-board (ou o comando Design » Import Changes from <MultiBoardProjectName>.PrjMbd no editor de montagem multi-board). A caixa de diálogo Engineering Change Order abrir-se-á, apresentando a lista de alterações necessárias para adicionar os PCBs à montagem. Clique no botão
Quando se clica no botão Engineering Change Order pode ser fechada.
Uma montagem multi-board após atualização a partir do esquema multi-board.
Utilize os seguintes atalhos para navegar na montagem multi-board:
Ctrl+Mouse Wheel
Right-Click, Hold&Drag
Shift + Right-Click, Hold&Drag
Também pode utilizar o gizmo no canto inferior esquerdo do espaço de design para orientar a vista ao longo dos eixos principais, clicando nas setas e planos do gizmo.
Para posicionar e orientar um PCB na montagem, selecione-o e utilize as setas e arcos do gizmo do objeto que aparecem para mover e rodar o PCB nas direções correspondentes.
Para manipular dois PCBs como um único objeto, pode criar um mate num ponto selecionado de uma superfície em cada um deles. Para fazer mate entre dois PCBs:
Selecione o comando Tools » Mating nos menus principais.
Passe o cursor sobre uma superfície plana ou cilíndrica do PCB de destino e selecione um ponto nessa superfície para definir o primeiro ponto de acoplamento.
Passe o cursor sobre uma superfície plana ou cilíndrica do PCB de origem e selecione um ponto nessa superfície para definir o segundo ponto de acoplamento. O PCB de origem mover-se-á de forma a que o ponto de origem e o ponto de destino fiquem acoplados (na mesma localização), com os seus planos de superfície e eixos perpendiculares alinhados.
Utilize o painel Properties ou os atalhos listados no painel para ajustar as definições de acoplamento.
Os modelos STEP podem ser carregados numa montagem multi-board para a completar com um invólucro/caixa ou outras peças mecânicas, por exemplo. Utilize o comando Design » Insert STEP Part dos menus principais para adicionar um modelo STEP.
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Javascript ID: MBA_STEP
Para verificar colisões numa montagem multi-board (situações em que dois objetos têm superfícies que se tocam ou intersetam), selecione o comando Tools » Check Collisions nos menus principais. Quaisquer colisões serão comunicadas através do painel Messages e realçadas no espaço de desenho. Tenha em atenção que as superfícies acopladas não são consideradas em colisão.
O painel Multiboard Assembly apresenta uma vista em árvore da estrutura da montagem e inclui todos os PCBs da montagem, bem como quaisquer acoplamentos criados e modelos STEP adicionados. Utilize a árvore e os comandos do menu do botão direito do rato das entradas para navegar e gerir a montagem multi-board.
Saiba mais sobre Criar a Montagem Física Multi-board .
Quando a montagem multi-board estiver concluída, pode ser criado e anotado um desenho de fabrico. Um desenho de fabrico para um design multi-board é criado no editor Draftsman.
Para adicionar um novo documento de montagem multi-board ao seu design multi-board, clique com o botão direito do rato na entrada do projeto no painel Projects e selecione o comando Add New to Project » Draftsman Document no menu de contexto. Abre-se a caixa de diálogo New Document , onde pode selecionar um modelo de documento predefinido ou a opção [Default], que cria um documento A4 em branco. Depois de clicar em OK , um novo documento Draftsman surgirá no espaço de desenho.
Um documento Draftsman recém-criado será o documento ativo no espaço de desenho.
As opções do documento Draftsman, como Sheet Size , são configuradas no painel Properties quando nenhum objeto está selecionado no espaço de desenho.
O Draftsman extrai dados de design diretamente do documento de montagem multi-board. Quando os dados da montagem multi-board tiverem sido alterados, pode atualizar os dados no Draftsman selecionando o comando Tools » Import Changes From <MultiBoardAssemblyDocumentName>.MbaDoc nos menus principais.
Num desenho de fabrico de um projeto de design multi-board, estão disponíveis as seguintes vistas:
Vista multi-board – um composto gráfico automatizado dos contornos dos PCBs e dos modelos 3D que constituem a montagem multi-board.
Vista de secção – um desenho de corte de perfil, ou em secção, obtido a partir de um ponto de 'corte' designado através de uma vista multi-board colocada.
Vista de detalhe da placa – uma vista ampliada e flutuante de uma área definida de uma vista multi-board.
Vista realista da placa – uma representação 3D escalável da montagem multi-board atual.
Para colocar uma vista de desenho, selecione um comando para o tipo de vista pretendido no menu Place do editor Draftsman: Multiboard View ou um comando do menu Additional View .
Coloque vistas de desenho utilizando comandos do menu principal Place .
Depois de selecionar o comando Multiboard View ou Board Realistic View , entrará no modo de colocação indicado por uma mira e pela vista sob o cursor. Clique no espaço de desenho para colocar a vista.
Depois de selecionar o comando Section View ou um comando Board Detail View , defina, respetivamente, a posição da linha de corte ou a área da vista de detalhe numa vista multi-board já colocada.
Quando uma vista de desenho é colocada, as suas propriedades podem ser configuradas no painel Properties quando a vista está selecionada no espaço de desenho.
Uma folha de um documento Draftsman com algumas vistas colocadas: duas vistas multi-board, uma vista de secção, uma vista de detalhe da placa e uma vista realista da placa.
Para adicionar detalhes importantes aos desenhos, o Draftsman fornece ferramentas adicionais de anotação, dimensionamento e tabelas:
Para indicar comprimentos, dimensões e ângulos dos contornos dos objetos ou a distância entre objetos, podem ser colocados elementos gráficos de cotagem nas vistas da placa. Utilize o grupo de comandos de colocação de cotas no menu principal Place para selecionar o tipo de cota pretendido.
Para adicionar informações importantes aos seus desenhos, são disponibilizadas ferramentas adicionais de anotação, tais como chamada, indicador de acabamento de superfície e lista automática de notas. Utilize os comandos do menu Place » Annotation dos menus principais para selecionar a ferramenta de anotação pretendida.
Para adicionar os dados da lista de materiais (BOM) ao desenho de fabrico, pode ser colocada uma tabela de lista de materiais (Place » Bill Of Materials ). A tabela irá obter dados de e refletir um documento ActiveBOM document adicionado ao projeto de design multi-board. Também está disponível uma tabela genérica que pode ser preenchida com dados personalizados (Place » Table ).
Para colocar elementos de desenho básicos e de forma livre num documento de desenho, também é disponibilizado um conjunto de ferramentas de elementos gráficos. Utilize o grupo de comandos de colocação de objetos gráficos no menu principal Place para selecionar o tipo de objeto pretendido.
Saiba mais sobre Criar um Desenho de Fabrico .
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