1 e année «Electronique» 1 e année «Informatique & Systèmes» Jean Herben

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1 Sous Windows 1 e année «Electronique» 1 e année «Informatique & Systèmes» Jean Herben

2 Eagle sous Windows Jean Herben 2 Eagle évolue en permanence mais peu de choses changent vraiment, la palette de possibilités s étend et les librairies s enrichissent mais la version 5 est compatible avec les versions précédentes sauf avec la version sous DOS. Ces notes ont été commencées sous Eagle 4.01 et mises à jour sous Eagle 5.00, c est visible sur certaines figures. Attention, la compatibilité ne fonctionne que dans un sens. Le panneau de démarrage Le fait de cliquer sur l'icône d'eagle conduit à l'écran suivant : Figure 1 Il suffit de cliquer sur File, New ou Open selon qu il s agit de créer un nouveau fichier d en ouvrir un existant déjà. C est visible sur la Figure 2. Figure 2

3 Eagle sous Windows Jean Herben 3 Le fait de cliquer sur Schematic conduit à l ouverture d une nouvelle fenêtre comme le montre la figure 3. Il suffit d effectuer les différentes étapes pour arriver au schéma demandé. Figure 3 Le but du cours est de partir d une feuille blanche ou plutôt d un écran blanc. Sélectionner alors New et effectuer un nouveau clic à droite du cadre permet d agrandir l écran. La figure 4 montre l écran dans lequel le travail est exécuté. Figure 4

4 Eagle sous Windows Jean Herben 4 Pour ouvrir un nouveau document, il faut commencer par le nommer, pour cela, le plus simple consiste à ouvrir le menu déroulant File, et Save as comme sur la figure 5. Figure 5 La nouvelle fenêtre apparaît à l écran, il suffit d y enregistrer le titre : Alimentation-JH a été choisi. La figure 6 montre comment procéder. La limite de 8 caractères imposée par le DOS n'est plus d'application sous Windows, le nom peut être choisi sans restriction. Figure 6 Le fait de cliquer ensuite sur enregistrer conduit à l écran de la figure 7. Lors de la session suivante, il faut cliquer sur Open puis cliquer sur Schematic. La fenêtre qui s ouvre ne donne peut-être pas les bons circuits, tout dépend où a été sauvée l étude précédente : peut-être sur une clé USB. Il faut donc chercher, d abord, la fenêtre «Regarder dans :» doit être interrogée

5 Eagle sous Windows Jean Herben 5 Autre alternative pour ouvrir et sauver les fichiers Nom complet du fichier Figure 7 La conception du schéma de principe ou «schematic» C est la première étape La bande bleue de la barre d outils d Eagle indique le nom complet du fichier : C:/program Files/EAGLE- 4.01/Alimentation-JH.sch. L extension de fichier «.sch» confirme bien que le programme est en schematic. La commande Use qui permet d accéder aux différentes librairies est visible sur la figure 8. Appel aux librairies - Use Add Figure 8

6 Eagle sous Windows Jean Herben 6 Un clic sur cet icône ouvre une nouvelle fenêtre, elle est visible sur la figure 9. Figure 9 Cette nouvelle fenêtre est celle qui donne accès aux différentes librairies. Il suffit de désigner celle où se trouve le composant convoité et de l ouvrir. L icône Add est plus direct mais il faut avoir, préalablement, fait appel à la librairie. Le fait d avoir choisi la libraire Transistor power.lbr ouvre lune nouvelle fenêtre, celle de la figure 10. Elle montre comment évolue l écran de l ordinateur. En fait, appeler une librairie avec Use la transfère sur Add. Éliminer d abord toutes les librairies de Add Drop et chercher celles utiles au montage dans Use permet de gagner du temps. Figure 10 Le fait d avoir sélectionné, dans la fenêtre le transistor de puissance 2N3055 fait immédiatement apparaître son Symbol (représentation dans le schematic) et son Package (aspect réel). Le fait de cliquer sur OK introduit le composant dans le schéma, comme sur la figure 11.

7 Eagle sous Windows Jean Herben 7 Figure 11 Le fait de cliquer à nouveau sur l icône ramène le menu déroulant sur le dernier affiché. De cette façon, il est possible de recomposer le schéma à la façon dont un caddie se remplit au supermarché en passant de rayon en rayon. Mirror Figure 12 Les commandes Mirror ou Rotate permettent de positionner correctement les éléments. Le reste devient routine, les icônes de la barre d outils de gauche permettent de réaliser les opérations de positionnement classiques. Le fait de placer le curseur sur l une de ces icônes, fait apparaître sa fonction, comme le montre la figure 12. Toutes les fonctions représentées par des icônes sont reprises dans les menus déroulants de la barre d outils, ces fonctions sont visibles dans la figure 10. Il reste préférable de renommer les composants au fur et à mesure de leur arrivée sur le schéma. Pour renommer un composant, il faut cliquer sur Name puis sur Value pour afficher sa valeur (figure 12). L assemblage des composants se fait de façon classique, la différence principale par rapport à la version DOS réside dans le fait qu il n est plus nécessaire de relier les pins de deux composants par un fil Wire mais de les juxtaposer. La figure 13 montre le résultat du travail en cours de réalisation.

8 Eagle sous Windows Jean Herben Figure 13 La réalisation du schéma doit respecter des règles de lisibilité incontournables. Ainsi, chaque contact doit être marqué par un point Junction (1 sur la figure 13), les masses Ground ou GND (2 sur la figure 13). Figure 14 La version terminée est visible sur la figure 14 (mais il y a une erreur sur le pont de diodes, ce point sera abordé par la suite). Un texte peut être introduit pour améliorer la finition : il suffit de cliquer sur T dans les icônes (ou d écrire «text») puis de compléter la fenêtre qui apparaît, comme mentionné sur la figure 15.

9 Eagle sous Windows Jean Herben 9 text Taper : «text» à cet endroit Ou cliquer sur T Résultat d un «text» précédent Fenêtre à compléter Figure 15 Avant de lancer la conception du board, il faut vérifier le schéma. Vérifier signifie contrôler que toutes les liaisons sont correctes, pour cela, il y a une icône qui fait le travail : ERC (pour Error Control). Attention, les erreurs de conception ne sont, bien entendu, pas détectées, comme la sortie du pont qui doit être préalablement corrigée. La figure 16 montre le résultat Figure 16 A partir de la version Eagle 5.xx, des flèches montrent les erreurs de dessin (fils mal raccordés)!

10 Eagle sous Windows Jean Herben 10 Le fait de cliquer sur l icône 1 fait apparaître la fenêtre 3 et le commentaire 2. Ce dernier signale deux erreurs et propose de faire un clic droit sur le texte pour montrer la connexion douteuse 4. Dans ce cas une liaison a été faite «trop loin dans le composant La fenêtre confirme que les deux schémas sont «consistants», il faut traduire qu il n y a pas d erreur entre board (pas encore étudié) et schematic. Il reste à corriger l erreur et à lancer l étude du circuit imprimé. Ici, les deux erreurs sont identiques. Attention! L icône appelée Grid permet de modifier la grille de conception du circuit, la figure 17 montre à quoi conduit ce choix. Cliquer sur l icône ouvre la nouvelle fenêtre. Le display peut être activé et laisse le choix entre des quadrillés Lines et des points dots ou rien. Ensuite, l écart entre les carrés ou les points est de 0,1 inch, il est possible de transformer cette mesure en millimètres ou de permettre un dessin plus fin : c est l erreur à ne pas commettre! Ce choix produirait une fausse liaison entre les points et ce qui apparaîtrait comme une connexion n en serait pas une. En un mot comme en cent : «touche pas à ça p tit c». Figure 17 La conception du circuit imprimé ou «Board» Le passage vers le board est simple, la figure 18 montre qu il suffit de cliquer sur l icône appropriée. Le résultat de la sélection est visible sur la figure.

11 Eagle sous Windows Jean Herben 11 Figure 18 Le fait de cliquer sur le bouton annoté «Yes» conduit à l écran de la figure 19. Figure 19 La carte présentée est une Eurocart soit de 160 mm sur 100 mm. La procédure suivante est connue, il faut faire glisser les composants sur le board, pour arriver au résultat de la figure 20. Il ne faut pas s attendre à un bon résultat immédiatement, seule l expérience peut conduire à une bonne répartition des composants assez rapide.

12 Eagle sous Windows Jean Herben 12 Lancement de l autoroutage Figure 20 Un premier placement permet de lancer l étude. Même pour un technicien chevronné, même si des automatismes se développent, il n est pas simple de réaliser une répartition correcte des composants. L appel de la fonction Auto produit une nouvelle fenêtre, celle de la figure 21. Figure 21 Il est indispensable de définir les critères de conception. Les pistes peuvent être réparties entre deux couches mais pour un «simple face», il faut forcer le top (le haut) à zéro avec l indication N/A et le bottom (le dessous) à des pistes verticales ou horizontales mais jamais obliques ni * (carte blanche au PC

13 Eagle sous Windows Jean Herben 13 pour faire n importe quoi!). La figure 22 montre que le résultat est raisonnablement bon. Ce qui apparaît en rouge, en «aérien» doit faire l objet du déplacement du composant. Figure 22 Il est possible de corriger très rapidement l implantation en corrigeant la position des composants dont les pistes n ont pas été finalisées, comme le montre la figure 23. La sélection de la fonction «RIPUP» met les pistes des composants concernés en aérien, il suffit de déplacer les composants dans un endroit plus adéquat. Figure 23

14 Eagle sous Windows Jean Herben 14 Il faut ensuite relancer le processus avec la fonction Autoroutage, comme sur la figure 21. L écran devient celui de la figure 24. Figure 24 Le travail était bien préparé, quelques secondes suffisent pour que le circuit soit terminé. En fait, il est visible que le logiciel travaille parfois de façon débile! Tout est bouclé sauf une piste qui n a aucun obstacle. Certains techniciens repartent de cette configuration, c est faisable mais cela représente plus de travail qu une recherche conventionnelle. Il faut repartir de zéro, en conservant la disposition, pour cela, il faut mettre toutes les liaisons en aérien avec la commande «Ripup;» qu il faut écrire en toutes lettres. Le «;» signifie TOUTES les pistes. Le circuit revient à celui de la figure 20. Le travail du technicien commence réellement, c est une étude de designer. Il faut maintenant soigner les pistes au maximum puis les épaissir avant de satisfaire à certains critères de fiabilité. Le vrai travail du technicien Cette manière de faire, n est donc qu une approche et il n est pas utile de la mener à bien. Cette étape n est utile que pour évaluer la faisabilité en fonction des emplacements déterminés pour les différents composants. Il faut repartir du schéma de la figure 25. Cliquer sur Route et fabriquer les pistes en promenant le curseur dans les directions à suivre. La figure 26 montre l évolution du travail

15 Eagle sous Windows Jean Herben 15 Figure 25 Dès que la première piste a été réalisée, il faut immédiatement changer l épaisseur du trait. Pour cela cliquer sur l icône de la clé à molette appelée Change (visible sur la figure 25), puis Width (largeur) et choisir l épaisseur voulue. Tous les nouveaux traits auront ce format. Les pistes plus grosses devront être adaptées de la même façon avec une autre épaisseur de trait. Figure 26 Il ne faut pas hésiter à agrandir exagérément le circuit et à modifier la grille pour réaliser les raccordements délicats. En board, le changement d échelle ou le passage en millimètre ne pose aucun problème. La figure 27 montre qu il est possible de travailler avec une échelle assez grande.

16 Eagle sous Windows Jean Herben 16 Figure 27 Lorsque tout est terminé, il faut casser les angles des pistes, la figure 28 montre comment opérer. Il faut d abord cliquer sur l icône Miter puis sur la forme à adopter Round ou Straight et enfin le diamètre de courbure (à essayer). enfin puis Cliquer Ensuite un clic et l angle se casse automatiquement Figure 28 S il faut faire une correction, il faut passer par l icône Ripup (figure 23) pour remettre en aérien puis Route (figure 25) pour retracer la nouvelle piste.

17 Eagle sous Windows Jean Herben 17 Lorsque toutes les pistes sont réalisées, il faut remplir les surfaces entre les pistes, une commande existe : Polygon GND. Ce remplissage permet d économiser l acide, de réduire le temps de gravage et, en HF (Hautes Fréquence) de limiter l effet de certains parasites. La figure 29 montre la façon de faire. Il faut écrire la commande. Figure 29 Il faut alors entourer la zone qui doit être soumise au polygone. Quelles surfaces sont concernées? Toutes, sauf les zones en 220 V! Il reste à cliquer sur l icône Rastnest et instantanément les pistes se recouvrent de cuivre, comme sur la figure 30. Figure 30

18 Eagle sous Windows Jean Herben 18 Remarque importante Il est possible de rationaliser la conception du circuit imprimé en limitant le nombre d information du board, la figure 31 montre comment procéder. Figure 31 Cliquer sur l icône Display ouvre une fenêtre où apparaissent toutes les «couches» présentes à l écran. Sélectionner, comme sur la figure 31, le Bottom (le dessous, c est à dire les pistes) et les Pads (les pastilles). Si le circuit est en double face, les Vias (pastilles qui permettent le passage des pistes côté recto vers le côté verso) doivent aussi être sélectionnées, en simple face, cela ne change rien qu elles y soient ou non. Il est possible d ajouter la couche Dimension (les bords de la carte) et les composants, cliquer sur tplace (Top place ou place utilisées au-dessus). La figure 32 montre le résultat. Figure 32

19 Eagle sous Windows Jean Herben 19 A chacun de voir dans quelle configuration, il préfère travailler, il est possible de faire apparaître les valeurs de composants tvalues (1 k, BC547,..) et leur nom tname (R8, D2, ) pour en revenir au circuit de la figure 27. Les circuits «double-faces» Certains circuits sont compliqués, voire impossibles à réaliser de cette manière. Il est tout aussi facile (et même plus facile) de le réaliser en double face. Il suffit de sélectionner la commande. La figure 33 montre comment procéder : il faut lancer l autoroutage et sélectionner le Top avec priorité dans les pistes verticales et le Bottom avec priorité dans les pistes horizontales. Cette précaution est nécessaire car le fait d avoir de longues pistes parallèles pourrait entraîner la présence de capacité parasites, préjudicieuses pour les circuits travaillant en HF (hautes fréquences). Figure 33 Le résultat de la recherche automatique est visible sur la figure 34. Les pistes en rouges sont celles du top et celles en bleu, du bottom. Il reste à procéder comme précédemment en respectant les mêmes règles et en installant un double plan de masse. Idéalement, les trous qui permettent la communication entre les pistes du top et celles du bottom devraient être métallisés donc conduire par leur seule présence mais cela n est possible que dans l industrie. Il est nécessaire de passer un fil et d en souder les deux extrémités aux pastilles (les Vias). Il faut aussi se rendre compte que lors du tirage, il faut deux transparents : un avec le bottom, l autre avec le top.

20 Eagle sous Windows Jean Herben 20 Figure 33 Lorsque le travail est (presque) terminé, il est toujours possible que certaines pastilles soient un peu petites, surtout en se servant des composants des librairies à disposition, il faut ajouter des nouvelles pastilles sur celles du circuit. La figure 34 montre comment procéder. Figure 34

21 Eagle sous Windows Jean Herben 21 Il suffit de cliquer sur l icône, comme le montre la figure 34. Apparaît alors une pastille et une nouvelle barre d outils. Il faut choisir la forme (Shape) carrée, ronde ou octogonale, puis le diamètre et celui du trou à forer Drill. Attention, fixer cette nouvelle pastille directement à sa place définitive n est pas possible, Eagle refuse cette opération! Il suffit d en imprimer une série hors circuit puis de les glisser au bon endroit, ça Eagle le permet. L une des nécessités d Eagle est de pouvoir augmenter le contenu de la librairie. Avec les évolutions, depuis la version 3 (sous DOS) jusqu à la version 5, chaque nouvelle version voit s enrichir la librairie avec des nouveaux composants. Il n en est pas moins vrai qu il est impossible de tout réaliser, il est donc essentiel de pouvoir suppléer ce manque. Le technicien qui utilise beaucoup Eagle aura vite compris que si les composants qu il utilise régulièrement sont repris dans une librairie personnelle, il va gagner un temps fou et, last but not least, il pourra personnaliser ces composants (en y mettant, en très petit, ses initiales, par exemple, mais aussi en le dotant de pastilles plus large, donc plus solides) ce qui limite les possibilités de piratage. Deux modes de travail Il faut considérer deux façons de créer des composants : la première consiste à reprendre tel quel le composant à introduire dans sa librairie et, au besoin, y ajouter un petit quelque chose de personnel ; la seconde, c est la création, le dessin pur et simple du composant. Trois étapes dans la conception 1- Le «Symbol» Il s agit du composant à insérer dans le schéma de principe le schematic -, toutes les résistances ont le même symbole (sauf les résistances spéciales : CTP, CTN, etc.), comme les transistors ou les condensateurs 2- Le «Package» Si toutes les résistances ont un seul et même symbole, il n en est pas ainsi du package car il y a des résistances très petites (1/8 W) jusque des très grosses (de plusieurs Watts), c est identique pour les transistors, les condensateurs, etc. 3- Le «Device» Le Device est immatériel, c est lui qui lie le Symbol au Package, il faut toujours le créer, il ne se copie pas!

22 Eagle sous Windows Jean Herben 22 Création et ouverture de la librairie La figure 35 reprend le chemin d accès : dans la fenêtre d entrée, cliquer File, puis Open et enfin Library si la librairie existe déjà. Figure 35 Une librairie s ouvre et est libellée «untitled.lbr», la première chose à faire est de la nommer. La procédure est la suivante : cliquer sur File puis Save as. La figure 36 montre qu une fenêtre s ouvre, il reste à écrire le nom sous lequel la librairie doit être sauvée. Taper «Votre-Nom» puis enregistrer, la librairie est créée Figure 36

23 Eagle sous Windows Jean Herben 23 Si la librairie existe déjà ou lors de la prochaine ouverture, il suffira de l ouvrir comme le montre la figure 37. Cependant, faire de la sorte produit un inconvénient qui ralentit l utilisation classique : le nom se place par ordre alphabétique et c est assez lourd à rechercher. Une astuce existe, c est de choisir un nom qui commence par le chiffre «1», il viendra alors se mettre devant tous les autres : «1-Herben.lbr», par exemple. Attention : il est impératif de choisir un nom SANS ESPACE, comme ceux de la figure 38. Il faut remplacer les espace par un «-». Figure 37 Figure 38

24 Eagle sous Windows Jean Herben 24 1a- Création du «symbol» - 1 e méthode Tout commence par l ouverture de la librairie personnelle (celle qui vient d être créée). La figure 38 montre que celle-ci provient d un fichier appelé Travaux Eagle 10 octobre 2009, il n est pas celui d Eagle, il est sur le disque dur ou sur une source extérieure et la librairie s appelle 1-Herben.lbr. Logiquement, la première étape consiste à créer le symbol, aussi un clic sur l icône et la liste des composants déjà dans la librairie apparaît. Peu importe si l icône est celle du symbol, du package ou du device. La fenêtre s ouvre sur la liste des composants déjà en librairie (figure 35). Il suffit d entrer le nom du nouveau composant à l endroit annoté NEW, puis de cliquer sur Sym, cela conduit à la figure 39. Figure 39 La première chose à faire est d entrer le nom du composant, par exemple, TRANSFO-2-X E32TR40, le tout sans espace. En cliquant sur OK. Une nouvelle fenêtre s ouvre avec une question : Créer un nouveau symbole «TRANSFO-2-X E32TR40»? Il reste à cliquer sur Yes. L écran est définitif de création du composant est définitif ou presque! Deux choses sont remarquables, d abord le titre du composant apparaît dans la barre d outils supérieure (entouré) et la croix au centre de l écran. Cette croix est celle qui figure sur les composants et sur laquelle, il faut placer le curseur pour la déplacer, tout doit donc se composer autour de cette croix, c et appelé l Origine. Plusieurs choses très importantes sont à souligner. Dans le coin supérieur gauche, se trouve l icône Grid, un clic ouvre une fenêtre, visible sur la figure 40.

25 Eagle sous Windows Jean Herben 25 Figure 40 Display : le fait de sélectionner On fait apparaître ou disparaître les carrés visibles sur cette figure 41. Style sélectionne des lignes ou plutôt des carrés Lines ou des points Dots. Size désigne la dimension de chaque carré inch, c est la dimension : elle est aussi disponible en milli-inch mic millimètres ou milli-millimètres. Finest est la touche de positionnement la plus fine. Attention, cette fonction c est : «Touche pas à ça p tit c», c est en passant sur Finest que le plus grand nombre de problèmes arrive! Cette affirmation mérite d être approfondie car elle peut être lourde de conséquence dans un travail, surtout s il est de taille. Il faut toujours repasser par défaut Default, Lines et On. Le dessin du transfo Le transfo est assez compliqué à dessiner mais pas beaucoup plus qu un autre composant. Le transfo considéré est composé d un primaire (220 V) et de deux secondaires à prises médianes, il est visible sur la figure 18. Il faut donc commencer par placer 8 pins sur le schéma, comme le montre la figure 41. La forme et la longueur sont sélectionnables avec ces icônes mais aussi avec «Change» Figure 41

26 Eagle sous Windows Jean Herben 26 Simplement, sélectionner l icône pin et en sortir 8. Les placer de part et d autre de la croix. Il faut impérativement que les pins soient placées sur l intersection de deux carrés, si une des pins est déplacée avec la grille placée en Finest, elle ne tombera plus sur une intersection et elle ne se raccordera pas avec les liaisons. Il faut habiller ces pins pour dessiner le transfo avec wire, rect, circle, etc. La figure 42 montre comment arriver à un transfo présentable. Pour placer exactement les éléments aux endroits voulus, il faut recourir à la grille «Finest» mais attention à ne pas déplacer les pins, ne fût-ce que de dixièmes de millimètre! Si c est le cas, une seule solution existe : faire la commande undo (flèche arrière) immédiatement, sinon, effacer la pin, repasser la grille en default et insérer une nouvelle pin. rect Commande Undo wire circle Figure 42 Il faut mettre du texte, comme le S2 Secondaire 2, visible sur le schéma de la figure 43. Il faut mettre la grille en Finest, appelez l icône T Text. Taper le texte mais ne pas le mettre en place, choisir (avec l icône Change) la taille judicieuse Size et cliquer sur la croix. La «couche» d écriture est la bonne : Symbol. Mettre le texte en place, avec une précision totale (la grille est en Finest) puis taper les autres textes qui auront la même taille, la figure 43 résume l opération. Il faut un nom et une valeur au composant, il faut à nouveau cliquer sur Text et écrire «>Name», le signe > est indispensable pour que les noms se combinent correctement entre le symbole et le package. Ensuite, il faut choisir la bonne couche : il faut choisir la couche 95Name, la couleur passe au gris. Il reste à choisir la taille des caractères et le mettre en place. Puis c est la valeur qu il faut indiquer, la marche à suivre est la même ou presque, cliquer sur Text. Le texte à écrire peut prendre deux formes, la classique : >Value et processus identique, choix de la couche 96Value, changer la taille du texte et le mettre en place. Cette procédure est classique, s il s agit d une bobine, sa valeur peut être introduite : 50 mh (par exemple) et cette valeur sera appliquée au symbole et au package. Dans ce cas particulier d un transfo qui ne servira que sous cette forme, un transfo plus petit n a pas le même brochage Au lieu d écrire >Value, il est plus malin d inscrire le type exact du transfo : 2 x 12/16V 40VA. C est la seule différence entre les deux façons de faire. Repasser la grille en Default.

27 Eagle sous Windows Jean Herben 27 Bonne «couche» d écriture Figure 43 Figure 44 Il reste une opération importante à réaliser : nommer les différentes pins. Il ne faut pas se contenter de les nommer, il faut noter sur une feuille, les noms exacts donnés à chaque pin. Il faudra les restituer par la suite. Pour cela il suffit de cliquer sur l icône

28 Eagle sous Windows Jean Herben 28 Figure 45 Les noms à donner sont sans importance : , A-B-C- ou Jules-Jacques-Jean- mais pour être efficace, il est prudent de choisir P1 et P2 pour le primaire et S1-S2-S3- pour les secondaires, si les pins sont numérotées sur le composant, il est prudent de reproduire ces numéros. Cependant, les numéros des pins doivent être lisibles tant sur le symbole que sur le package mais le nom de la pin doit resté caché. Ainsi, il faut écrire le numéro des pins avec Text et dans la couche 94Symbol mais le nom de la pin, il faut le rendre invisible : Change, puis Visible et None, comme le montre la figure 46. Le symbole est terminé, il faut passer au package, cependant, il faut savoir qu il y a une autre manière de faire mais qui n est pas toujours possible. Tous les transfos équipés d un double secondaire ont un symbole identique, seul le package change. Figure 46

29 Eagle sous Windows Jean Herben 29 1b- Création du «symbol» - 2 e méthode En général, c est cette méthode qui est utilisée car elle est plus simple et surtout beaucoup plus rapide. En effet, un composant proche existe probablement dans une librairie existante, il est alors possible de reprendre le symbole et de l adapter à sa propre façon de faire. La figure 44 montre qu il faut d abord repérer la libraire qui contiendrait le symbole à reproduire. Figure 44 Le choix de la librairie Trafo mène au tableau maintenant familier. Il reste à rechercher le bon symbole : pour cela, il faut d abord cliquer sur Symbol, ensuite chercher dans la liste celui qui devrait convenir. Cette recherche est un peu laborieuse mais avec de l expérience quelques trucs vont se développer chez chaque technicien pour raccourcir cette prospection. Le transfo T1P2S-S convient très bien pour ce transfo, comme le montre la figure 45. Cette représentation convient pour servir de base au composant recherché. Il faut le sélectionner, pour cela, l icône Group permet d encadrer l entièreté du symbole, comme le montre la figure 46, en relâchant le bouton de la souris, la partie encadrée passe en sur-brillance. Le symbole est sélectionné, il faut le transférer vers la nouvelle librairie, pour cela, il faut le faire transiter par un buffer comme le montre la figure 47. Un clic sur l icône Cut (la paire de ciseau) et à ce moment le feu tricolore Go passe en sur-brillance. Il faut alors cliquer sur le feu, ce qui l éteint (ça ne s invente pas ). La première étape est terminée, le symbole du transfo est dans le buffer, il faut le transférer vers la nouvelle librairie.

30 Eagle sous Windows Jean Herben 30 Figure 45 Figure 46 Il faut donc appeler sa librairie personnelle, cliquer sur File (figure 46), puis Open et chercher la librairie comme à la figure 37. L écran est celui de la figure 48, il faut appeler le symbole et créer un nouveau :Trafo-Test, par exemple. Le cycle est connu, «Voulez-vous créer un nouveau symbole?», YES et une nouvelle fenêtre s ouvre

31 Eagle sous Windows Jean Herben 31 Figure 47 Figure 48 Un clic sur l icône Paste et le symbole du transfo prélevé apparaît (un deuxième clic ferait apparaître un deuxième transfo). Le transfo est en sur-brillance tant que le clic n a pas été fait, il faut l amener sur la croix qui marque son Origine. Il reste à aménager le symbole : ajouter des prises sur les secondaires, déplacer les noms, etc. La figure 49 montre le symbole terminé. Rien n empêche de renommer le composant mais il faudra refaire pour les trois parties. Pour cela, il suffit de cliquer sur Library puis Rename (figure 50). Il reste à noter les noms des pins ou à les renommer puis passer au Package.

32 Eagle sous Windows Jean Herben 32 Figure 49 Figure 50

33 Eagle sous Windows Jean Herben 33 2-Création du «Package» S il s agit d un transistor, d un circuit intégré ou d un circuit standard, il ne faut pas recréer le package, les boîtiers sont du type standard : TO3, DIL16, etc. La deuxième méthode est celle à utiliser, la procédure est identique à celle employée pour le symbole. Cependant s il s agit d un composant absent de la librairie d Eagle, il faut bien passer par le dessin pur et simple du composant. Ainsi le transfo qui vient d être créé répond à ce critère, il faut le construire de A à Z. La prise d empreinte est la première opération à réaliser, puis le relever des dimensions, comme le montre la figure 51. Il ne faut surtout pas oublier que les dimensions doivent être relevées vue par le dessus. Lorsque les trous ont été percés, il faut donc retourner la feuille et relever scrupuleusement les dimensions. A ce moment tout est prêt pour lancer la conception du package du transfo. Figure 51 Ouvrir un nouveau Package, comme pour le symbole, créer, lui donner un nouveau nom, etc. Puis ajuster la grille au dessin. Pour le symbole, le respect du cadre par défaut était impératif et pour le package, la seule méthode pour le réaliser, c est de passer en mm, de fixer la grille et de fixer à 1 (sous-entendu mm) entre chaque carré.

34 Eagle sous Windows Jean Herben 34 Appel du Package Définition de la grille Figure 52 Il faut bien comprendre qu il n est pas possible de mesurer avec une règle les dimensions sur l écran, la seule référence, ce sont les dimensions qui s affichent à l écran, la figure 53 montre comment procéder. Figure 53 La croix qui illustre l origine du composant est aux coordonnées (0 0) et l écart entre les lignes est de 1 mm. Ainsi, le carré vert est à (-7 +2) et le rond à (-4 4). C est de cette façon que les longueurs sont fixées. Pour ne pas se tromper quelques trucs sont à exploiter. Si une distance est de l ordre de 0,5 mm, il faut appeler la grille et fixer 0,5 au Size (figure 52). Pour revenir au transfo, il faut commencer par définir le contour et fixer l origine au point de référence. La figure 51 indique que c est en bas à gauche. Les traits, les courbes sont identiques à celles utilisées sur la figure 42. La figure 54 montre qu il faut choisir dans quelle couche, il faut placer ces dessins. C est très important car lors du tirage des plaques, il faut pouvoir éliminer certains traits, le sujet a été vu aux figures 31 et 32.

35 Eagle sous Windows Jean Herben 35 Figure 54 Il faut donc placer les éléments «décoratifs» comme le contour du transfo et les garnitures comme le montre la figure 55. Tracer ensuite des lignes aux endroits ou se situent les Pads. Les Pads, c est l équivalent des Pins du symbole, elles changent de nom avec le changement de forme. Figure 55 En plaçant l origine dans le coin inférieur gauche de l encadrement du transfo, il reste à placer les lignes de repère des pads en se référant aux coordonnées de position. Figure 56

36 Eagle sous Windows Jean Herben 36 Un clic sur Pad produit une pastille verte mais de dimension trop petite, il faut modifier le diamètre de façon à pouvoir forer sans abîmer la piste mais les secondaires sont trop proches pour garder la même pastille ou la même dimension. Il y a, alors, la solution de changer de forme Shape et de prendre la version Long. Figure 57 Il faut ensuite supprimer les lignes de positionnement, habiller le transfo et de nommer les pads, idéalement comme dans le symbole mais ce n est pas obligatoire (P1 / P2 / S1-1 / S1-2 / S1-3 / S2-1 / S2-2 / S2-3). Le résultat final est visible sur la figure 58. les trous de fixations ont été ajoutés ainsi qu une représentation des bobinages. Figure 58

37 Eagle sous Windows Jean Herben Le Device La liaison entre symbole et package se fait via le Device. Un symbole a été conçu et un package également, il faut donc les lier mais, en fait, d autres symboles auraient pu être liés avec d autres packages mais il faut rester réaliste, les deux créations n ont pas été réalisées en vain. Le Device ne peut pas se copier, c est immatériel (pour autant qu un symbole et un package soient matériel), il faut donc le créer comme les deux autres. Le processus d ouverture est identique au précédent : cliquer sur l icône Device, New, Trafo-Test et la fenêtre de la figure 59 s ouvre. Figure 59 Il faut réaliser trois opérations : appeler le symbole, puis le package et relier les pins du symbole aux pads du package. Dans la fenêtre de gauche, cliquer sur l icône Add, choisir le composant, cliquer sur OK et le symbole s affiche comme sur la figure 60. Un deuxième clic appelle une deuxième fois le composant, pour certains circuits intégrés ou circuits hybrides, cette fonction est utile mais une chose à la fois. Toujours dans la partie gauche, il est possible de décrire le composant, par exemple : Transfo de 4 A Lorsqu un schéma de principe est créé, le fait d appeler la librairie personnelle fait apparaître ce bref descriptif et c est souvent utile surtout si le commentaire est précis. En cliquant sur New, les packages défilent, il suffit de cliquer sur le bon et le package du transfo glisse dans la fenêtre de droite.

38 Eagle sous Windows Jean Herben 38 Figure 60 Figure 61 Cliquer sur Prefix entraîne automatiquement dans le schematic et dans le board, la première lettre : TR pour transfo, par exemple. Ainsi, si deux transfos sont appelés dans la librairie, le premier s affichera TR1 et le deuxième TR2. Le choix de la valeur Value en ON ou OFF permet de fixer aussi la valeur du compo-

39 Eagle sous Windows Jean Herben 39 sant tant en schematic qu en board. Pour une résistance, condensateur, etc. c est nécessaire autant pour un transfo ou un circuit intégré dont les valeurs sont clairement indiquées sur le composant, c est inutile. Reste, enfin, la fonction Connect, indispensable pour connecter les pins au pads, comme le montre la figure 62. Figure 62 Il suffit alors de cliquer sur le nom de la Pin puis sur celui du Pad correspondant puis sur Connect les liaisons réalisées passent alors dans le tableau de droite. Si une erreur s est produite, il suffit de cliquer sur Disconnect pour revenir en arrière, de corriger le tir et de continuer jusqu au bout du tableau (figure 63). Figure 63 Dans l exemple du Trafo-Test, le symbole et le package ont été faits l un pour l autre, tout s accorde donc parfaitement et dans le même ordre. Mais le device pourrait relier un transistor avec un boîtier TO3, par exemple, les pins pourraient être appelées E, B et C et les pads 1, 2 et 3. il faut alors choisir dans les deux premières colonnes du tableau les correspondances.

40 Eagle sous Windows Jean Herben 40 Il est aussi possible d avoir des pads non raccordées car elles sont destinées à assurer une bonne fixation sur la carte. Lorsque toutes les connexions sont effectuées, cliquer sur OK. Et le Device est terminé, comme sur la figure 64. Figure 64 Il reste à enregistrer et à passer au composant suivant. La création d un IC de portes logiques Créer un IC de la série 4000 ou 7400 est assez différent de ce qui vient d être fait. Différent car son utilisation se démarque de celle des composants classiques. En effet, c est le 7400 qui va servir d exemple. La figure 65 reprend le Device d Eagle du circuit, il est visible que dans cet IC, il y a 4 portes ET qui peuvent être utilisées séparément donc, deux portes sont employées, seulement deux portes seront dessinées, si cinq portes sont nécessaires, cinq portes appartenant à deux IC seront générées. L alimentation automatique est aussi prévue. Cette gestion automatique des portes entraîne quelques différences dans la réalisation et le dessin du circuit. Il est nécessaire de disposer du data sheet du circuit avant de se lancer dans sa conception. Pour le reste, la procédure reste identique. Le «Symbol» Le 7400 se compose de quatre portes NAND mais l examen de son symbole montre que la façon dont il se présente est plutôt déroutante. La figure 66 montre uniquement une porte et non quatre et aucune alimentation et c est normal.

41 Eagle sous Windows Jean Herben 41 Figure 65 Figure 66 Il faut donc procéder d une façon classique : copier la porte, la «cutter», la placer dans le buffer et ouvrir la nouvelle librairie, etc., exactement comme pour un autre composant. La figure 67 montre le composant copié dans sa nouvelle librairie et adapté au goût du concepteur. Figure 67

42 Eagle sous Windows Jean Herben 42 Le symbole a été adapté, la «Value» a été remplacée par 7400, c est plus logique mais cela oblige à remoduler chaque symbole qui utilise des portes NAND, comme dans la série 4000, par exemple. Le «Package» Il s agit d un DIL14 classique, il doit déjà se trouver dans la librairie personnalisée. Il reste à passer au Device et c est là que résident les nouveautés. Une remarque vaut simplement d être signalée : la Value a été remplacée par 7400 car c est la valeur unique qui lui sera attribuée, l origine du Package est le DIL14. Figure 68 Le «Device» Cela commence comme pour les autres composants mais il faut sortir 4 portes puis une alimentation Cette alimentation existe déjà, il faut aller la chercher dans la librairie 74xx, sous la rubrique PWRN. Une copie vers la librairie personnelle est souhaitable pour les futurs IC à réaliser. Cette opération se fait de façon classique. Figure 69 Bon, il faut aller chercher tout cela pour meubler la partie Symbol du Device. Il faut appeler quatre fois, le 7400 et une fois le PWRN, l appel du Package se fait via le DIL14, la fonction Connect ouvre la fenêtre visible sur la figure 70.

43 Eagle sous Windows Jean Herben 43 Figure 70 Il faut d abord remplacer G$ par A B C D de façon que les appels, dans les schematics, renumérotent les portes dans cet ordre. Il faut cliquer sur l icône Name, puis cliquer sur la croix d origine du symbole et corriger dans la fenêtre. L alimentation demande aussi un nom : IC, le numéro suivra celui de l IC. Figure 71 Il faut connecter les pins du symbol aux pads du package, comme le montre la figure 72. Il faut disposer du data sheet de l IC car se tromper dans la connexion équivaudrait à une catastrophe lors de la mise sous tension du circuit terminé. Lorsque toutes les connexions sont réalisées, les numéros des pattes apparaissent dans le Device, c est visible sur la figure 73.

44 Eagle sous Windows Jean Herben 44 Figure 72 Une nouveauté à mettre en service, c est le Add et le le Swap. Figure 73 Il faut cliquer sur l icône Change, puis AddLevel et enfin Next. Ensuite, l option doit être appliquée sur les quatre portes, puis Always sur la partie alimentation, l appeler Request imposerait une requête pour faire apparaître l alimentation, avec Always, c est automatique. Le Swaplevel doit passer à 1 et rester à 0 pour l alimentation. La figure 74 montre le résultat final. Un schematic qui intègre le 7400 et, par exemple, le 7405 se présente comme sur la figure 75. Le premier clic sur Add fait apparaître l alimentation de l IC puis chaque nouveau clic fait appel à une porte, au cinquième clic, un nouveau cycle recommence : alimentation puis portes, etc.

45 Eagle sous Windows Jean Herben 45 Figure 74 Figure 75

46 Eagle sous Windows Jean Herben 46 COMPLÉMENTS Travail à réaliser sous Eagle. Il s agit de réaliser, dans un premier temps, l alimentation bien connue mais via ce programme de conception de circuits imprimés, lors de l exposé d initiation. Le circuit à étudier et à réaliser complètement est celui d un Générateur de fonctions. Le travail de conception doit être rentré avant les vacances de Pâques et l appareil terminé pour la dernière semaine de cours avant la semaine de «bloque». L étude doit être finalisée sur transparent pour le Board avec et sans composants. Le Schematic doit être imprimé sur papier normal. Tous les composants doivent être recréés dans une librairie reprise sous le nom de l étudiant. Cette librairie doit être rentrée sous forme de CD ou d une clé USB La carte doit contenir tous les composants comme le montre la figure 76. Le générateur doit être complètement monté dans un boîtier. Assez simple de conception et de réalisation, le circuit imprimé doit être réalisé sur un seul Board, en simple face, sur lequel, les seules liaisons par câble seront celles avec le secteur et celles avec le commutateur. Tous les composants seront placés sur le circuit imprimé lui-même et placés contre la face avant du boîtier. Le commutateur doit se trouver sur la même carte, dans un coin détachable.

47 Eagle sous Windows Jean Herben 47 Figure 76 1 Transfo 12 V / 100 ma type circuit imprimé (par exemple : M) 1 Pont de diodes (500 ma) 1 LED + Support 1 Régulateur Support DIL pour IC 16 pattes 1 CI XR Résistances 33 kω - 0,25 W 1 Résistance 2,2 kω - 0,25 W 1 Résistance 1 kω - 0,25 W 1 Résistance 10 kω - 0,25 W 1 Résistance 220 Ω - 0,25 W 1 Potentiomètre pour circuit imprimé de 50 kω lin 1 Potentiomètre pour circuit imprimé de 1 kω log 1 Condensateur 22 nf 1 Condensateur 100 nf 1 Condensateur 220 nf 1 Condensateur 2,2 nf 1 Condensateur radial 2,2 µf / 25 V 1 Condensateur radial 1 µf / 16 V 2 Condensateurs radiaux 10 µf / 16 V 1 Condensateur radial 1000 µf / 25 V 1 Condensateur radial 200 µf / 16 V 1 Combinateur 1 Circuit / 3 Positions pour circuit imprimé du type C 2 Interrupteurs pour circuit imprimé type 8019LE 2 Fiches BNC pour circuit imprimé (UG1094-UP) 1 Fusible de 100 ma pour circuit imprimé

48 Eagle sous Windows Jean Herben 48 L ensemble des composants apparaît sur la photo de la figure 77. Figure 77 Cette vue de la figure 78 montre que le transfo est de très petite taille. Figure 78

49 Eagle sous Windows Jean Herben 49 La photo de la figure 79 montre que les potentiomètres sont destinés à être placés sur le circuit imprimé. Figure 79 Enfin les interrupteurs sont, eux aussi, conçus pour être montés sur le circuit imprimé. Figure 80

50 Eagle sous Windows Jean Herben 50 Extrait du magazine ELEX, aujourd hui disparu

51 Eagle sous Windows Jean Herben 51 Figure 81

52 Eagle sous Windows Jean Herben 52