Proteus pcb layout ares nedir

Proteus Design Suite  program eğitimi

Proteus Design Suite program training 

6.1. UYGULAMA: PIC16F628A İLE KARAŞİMŞEK DEVRESİ YAPMAK

Bu uygulamada PIC16F628A mikrodenetleyicisinin B Portuna bağlı 8 tane LED üzerinde bir ışık oyunu (kara şimşek) yapılacaktır. İsmini bir dönemin popüler bir dizisinden alan bu uygulamada, bir ışık sürekli sola ve sağa hareket etmektedir. Aşağıda verilen işlem basamaklarını adım adım uygulayınız.
1.Mikrodenetleyicili bir devre oluştururken, önce donanımınızı, yani devrenizi tasarlayınız. Şekil 7.5’de verilen devreyi tasarım alanında oluşturunuz.

Şekil 6.1: Mikrodenetleyici uygulama devresi

2.Görüldüğü gibi pratikte pic’in çalışması için gerekli olan bağlantılar (Besleme, osilatör, reset…gibi) İşte ISIS ortamı, işlemcili sistemleri hiçbir ek devre gerektirmeden de simüle edebilmektedir. Devre gerçek dünyad uygulanacaksa, bu bağlantıları içermelidir.

3.Tasarım alanına mikrodenetleyici devresi kurulduktan sonra, daha önce yazılıp derlenmiş ve hex uzantılı makine kodu dosyanın mikrodenetleyici içine göndermek gerekir. Bu amaç için hazırlanmış olan karasimsek.hex dosyası, mikrodebetleyiciye aşağıdaki gibi gönderilir: Fare göstergesini PIC16F628A mikrodenetleyicisi üzerine götürünüz ve sol butona iki kere ardı ardına basıp-bırakınız. Karşınıza yandaki gibi gelen pencerede verilen pic düzenleme penceresinde Program File kısmında hex dosyasını seçiniz.

 Şekil 6.2: PIC16F628A düzenleme penceresi      

4.Şekil 6.2’de verilen pic düzenleme penceresinde dikkat etmeniz gerekenler; pic’in çalışma frekansının doğru ayarlanması ve HEX dosyanın yüklenmesidir. HEX dosya, “Program File” kutusunun yanında bulunan 3 düğmesine basılarak, karşımıza gelen şekil 7.10’daki Windows’un Dosya Aç penceresi kullanılarak yüklenir.
5.Tekrar pic düzenleme penceresine dönülür, pic’in çalışma frekansı “Processor Clock Frequency” kutusundan 4MHz olarak ayarlanır ve “OK” düğmesine basılarak işlem tamamlanır.
6.Pic devremiz simülasyona hazırdır. Play (►) düğmesine basınız ve simülasyonu başlatınız, devrenin çalışmasını inceleyiniz.

7. PCB LAYOUT (ARES)

7.1.        ARES ORTAMININ TANITILMASI VE ÇALIŞTIRILMASI

PCB Layout, yani ARES (Advanced Routing and Editing Software) ortamı; Proteus programının en önemli kısımlarından birisidir. ISIS programı kullanılarak veya doğrudan kendi editöründe hazırlanmış olan elektronik devrenin baskılı devresini (PCB - Printed Circuit Board) elde etmek için kullanılan baskı devre çizim programıdır. PCB Layout ortamının, çok kolay kullanıma sahip olması, baskı devre çizimini otomatik ya da manuel (el ile) yapabilme özelliği, tek katlı çizim yapabilmesi, doğrudan kendi editöründe baskılı devre çizebilecek şekilde netlist oluşturabilmesi gibi özellikleri Proteus programının popülerliğini her geçen gün artırmaktadır.
Baskı devre çıkarma işlemine kısaca PCB adı verilmektedir. PCB ile elektronik devre oluşturmanın sayamayacağımız kadar çok faydası vardır. Bunlardan en önemlileri: Devrenin sade ve boyutunun küçük olmasını sağlar, seri üretimi kolaylaştırır, yüksek frekanslı devrelerde distorsyonu (elektriksel gürültüyü) önler ve PCB’li devrelerin tamiri kolaydır. Bu ve benzeri birçok sebepten dolayı, günümüzde hemen hemen bütün elektronik cihazlar PCB Layout (ARES) gibi PCB çizimi yapabilen programlarla tasarlanıp üretilmektedir.
Bir elektronik devrenin PCB’sini çıkarmanın birçok teknik kuralı vardır. Bu kurallara uymak; devrenin sağlıklı çalışması, arıza veya hatalı çalışma durumunda kolayca çözüm bulunabilmesi bakımından zorunludur. Bu kuralları kısaca şöyle sıralayabiliriz:
PCB’si çıkarılacak elektronik devredeki elemanların boyutları (milimetrik olarak) önceden bilinmeli ve PCB tasarımı bu boyutlar ve ölçüler dikkate alınarak yapılmalıdır.
PCB tasarımında kullanılacak elektronik devre elemanlarının, plaketteki yeri ve konumu, elemanın teknik özelliğine ve devrenin amacına göre belirlenmelidir. (Eleman karta dik mi, yoksa yatık mı monte edilecek; pinler arası mesafe ne çok fazla, ne de çok az olmalıdır.)
Yüksek frekanslı devrelerin sağlıklı çalışabilmeleri için; PCB oluşturulurken ekranlama unutulmamalı ve devredeki bobinler yan yana konulmamalıdır. Ayrıca birbirine paralel olan yolların kapasitif etki oluşturabileceği düşüncesi de ihmal edilmemelidir.
Yüksek güç harcaması gereken devrelerde soğutucular için yer ayrılmalıdır.
PCB oluşturulurken öyle bir tasarım yapılmalıdır ki; devrenin sonradan arıza yapması durumunda, tamir edilirken eleman değişimi zor olmamalıdır.
Saydığımız kurallara uyarak PCB oluşturmak, başlangıçta zor görünse de, aslında çok daha kolay olduğu, konular ilerledikçe anlaşılacaktır. Plaketin boyutları, devrenin üstten ve alttan görünüşü, elemanların yerleşimi standart olacak ve bu işi PCB Layout ortamını kullanarak yapmak kolayolacaktır.
PCB Layout (ARES) ortamı ile elektronik devrenin PCB’si hazırlandıktan sonra printer (yazıcı) aracılığı ile PCB aydınger ya da kağıda çıktı alınır ve plakete aktarma işlemine başlanır. Plakete aktarma işlemi tamamen sizin tercihinize kalmış bir işlemdir, istediğiniz yöntemi kullanarak bu işlemi gerçekleştirebilirsiniz. Elektronikte en çok kullanılan baskılı devre çıkarma yöntemleri; serigrafi, pozitif20 ve PNP yöntemidir.
PCB Layout (ARES) ortamının teknik özelliklerini ise şöyle sıralayabiliriz:
Çift taraflı, 16 kata kadar PCB oluşturabilmenizi sağlar.
Board (kart-çizim alanı) +/- 10m, lineer çözünürlük 10nm, açı çözünürlüğü 0.1° ve 32-bit yüksek doğruluklu veritabanı özelikleri mevcuttur.
Eleman ayaklarının numaralandırmasında otomatik arka plan açıklama. Pin-Swap ve Gate-Swap değişiklikleri sunmaktadır.
Schematic Capture (ISIS) ortamı ile PCB Layout (ARES) ortamı etkileşimi çalışmaktadır. ISIS ortamında yapılan bir değişiklik anında ARES ortamına ve 3D görsel modelleme ortamına aktarılır.
Schematic Capture (ISIS) ortamı ile Netlist tabanlı entegrasyona sahiptir Yani Schematic Capture (ISIS) ortamında oluşturulan bir elektronik devrenin otomatik olarak PCB’sini hazırlayabilir.
Fiziksel ve bağlantı kurallarına uygunluk raporu hazırlar.
İki boyutlu (2D) sembolleri vardır ve bu semboller ile kütüphaneye eleman oluşturulabilir.
Kapsamlı paket kütüphanesi mevcuttur.
Library (kütüphanesine)’ye iki boyutlu (2D) sembol çizimi ve ekleme yapılabilir.
SMD semboller ile PCB oluşturabilme özelliğine sahiptir.
Limitsiz pad, track ve via kullanabilme özelliğine sahiptir.
Programı kullanırken kullanıcıya özel grid (ızgara) ve diğer ayarları yapabilme fırsatı verir.
Birçok değişik formatta çıkış verme özelliğine sahiptir. PDF, DXF, EPS, WMF ve BMP grafik formatlı, dosya çıkışları vardır.
Gerber dosyaları açabilme ve okuyabilme özelliğine sahiptir.
Yapılan PCB çizimi, 3D görsel olarak gösterebilmektedir.
Donanımsal olarak, Direct2D veya OpenGL desteği vardır.
Buraya kadar PCB Layout (ARES) ortamının kullanıcıya sağladığı teknik özellikleri tanıtmaya çalıştık, şimdi ise nasıl çalıştırılacağını inceleyelim. PCB Layout (ARES) ortamını çalıştırmanın üç yolu vardır.

 Şekil 7.1: PCB Layout (ARES) Programı ekran görüntüsü

Proteus projesi oluştururken, Schematic Capture(ISIS) dosyası (şekil 1.33) ile    PCB  Layout (ARES) dosyası da oluşturulsun seçeneği (şekil1.17) seçildiği takdir de, Proteus programı hem Schematic Capture (ISIS) hem de PCB Layout sekmesi (şekil 7.1) ile çalışmaya başlar. İkinci yöntem; Proteus projesi oluştururken, Schematic Capture (ISIS) dosyası olmasın, PCB Layout (ARES) dosyası olsun seçeneği seçildiği takdir de, Proteus programı yalnızca PCB Layout sekmesi ile çalışmaya başlar. 
Diğer yöntem ise, Proteus programı Schematic Capture (ISIS) ortamında çalışırken 

(PCB Layout) düğmesine basıldığı takdirde PCB Layout (ARES) sekmesi açılır ve proje dosyasına dahil edilir. (Bu yöntem genellikle Proteus 8 öncesi bir versiyonda oluşturulmuş ISIS dosyaları çağrılıp, baskı devresi çıkarılırken tercih edilir.)
Bu iki yöntemden hangisi kullanılırsa kullanılsın, PCB Layout (ARES) sekmesi şekil 7.1'de verilen ekran görüntüsü ile açılır.
ARES programının penceresinde, diğer Windows programlarında olduğu gibi, en üstte “Başlık Çubuğu” yer almaktadır. Başlık çubuğunun hemen altında ise “Menü Çubuğu” vardır. Menü çubuğunda 9 tane menü yer almaktadır. “File” , “Output” , “View” , “Edit” , “Library” , “Tools” , “Techonology” , “System” ve “Help” .
Menü çubuğunun hemen altında araç çubukları yer almaktadır. Programımızda toplam 5 adet araç çubuğu bulunmaktadır.

Şekil 7.2: ekran görüntüsü

Bu araç çubuklarının hangileri olduğunu ve üzerine bulunan araç düğmelerini menü çubuğunda bulunan, “View - Toolbar Congiguration” seçeneklerine tıklayarak öğrenebiliriz. Şekil 7.2’de bu işlemin yapılması sonucu karşımıza gelen “Show/Hide Toolbars” penceresi görülmektedir “Tasarım Araç Çubuğu”, Proteus Design Suite 8’in “Dosya Araç Çubuğu” ile “Uygulama Modülü Araç Çubuğu” bu pencere içerisinde yer almamaktadır. Yani bu araç çubukları kullanıcı tarafından ekrandan kaldıramamaktadır. İlerleyen konularda bu araç çubukları ve düğmeleri detaylı olarak incelenecektir.
Şekil 7.2: Araç çubuklarının ekranda görüntülenmesini sağlamak
“Çizim Alanı Ön Görünüş” penceresinde, çizim (çalışma) alanı içerisindeki PCB şemanın küçültülmüş hali yer almaktadır. (Mavi renkli dikdörtgen tasarım alanın yeşil renkli dikdörtgen ise ekranda görüntülenen kısmını ifade eder.) Fare göstergesini bu pencere içerisine götürüp, bir kere sol tıklama ile çizim alanın ' istediğimiz bölgesini ekranda görüntületebiliriz.
“Kullanıcı malzeme kutusu” penceresinin üst kısmında yer alan;
“C” düğmesi (Create Component) PCB komponent oluşturmak için kullanılır.
Kullanıcı malzeme kutusuna kütüphaneden PCB komponent çağırmak için; şekil 7.1’de görülen tasarım araç çubuğu üzerindeki 

(Package Mode) araç düğmesine tıklanır ve kullanıcı malzeme kutusu üzerinde bulunan “P” ve “L” harfleri görülür.

 Şekil 7.3: Sembol (PCB Komponent)   

 Şekil 7.4: Sembol (PCB oluşturma Komponent) çağırma

“P” ve “L” düğmelen PCB komponent çağırmak ve kütüphane yönetimi (kütüphane silmek, yeni kütüphane oluşturmak, vb.) amacıyla kullanılır. “P” düğmesine bir kere sol tıkladığınız da karşınıza PCB Layout (ARES) ortamında bulunan bütün kütüphane dosyaları görüntülenecektir.
“Sembol Döndürme” araç düğmeleri ise, üzerlerindeki şekillerinden de anlaşılacağı üzere, seçilen bir PCB komponentin yönünü değiştirmek ve ayna görüntüsünü elde etmek amacıyla kullanılmaktadır.

 şekil 7.5’görüntülenmesini 

Çizim yapılan katı (yüzeyi) seçmek için ise, şekil 7.5’de verilen aşağı açılır kutu (combobox) kullanılır. Genelde bir PCB’de ya tek kat, ya da çift kat çizim bulunur. Tek Şekil 7.5: Çizim katını kat PCB çizimlerinde baskı devre lehim yüzeyine (Solder Side) çizilir.(yüzeyini) seçme “Filtre Araç Çubuğu” çizim alanı içerisinde bulunan layer (yüzey), yol, delik, via, vb. komponentleri bazı özelliklerini filtreleyerek seçebilmek amacıyla kullanılır.
“Mesaj Bilgi Kutusu” o anda yapılan PCB çizimi ile ilgili tasarım kural hatası varsa onları bildirir. Bu satırda hata veya uyarıların sayıları listelenir. Açıklamalarını görebilmek için, fare göstergesi ile bu satırın üstüne gelip sol butona basıp- bırakmanız yeterli olacaktır.
“Durum Çubuğu” ise, diğer Windows programlarında olduğu gibi, o anda yapılan işle ilgili kullanıcıyı bilgilendirmek için kullanılır. Ayrıca menüler içerisinde dolaşırken ve araç düğmelerinin üzerine fare göstergesi ile gelince, menü seçeneğinin ve araç düğmesinin görevine dair kısaca bilgi vermektedir.
“Koordinatlar” yazan kısım ise, fare göstergesi çizim alanında iken, pozisyonu hakkında bilgi verir. Çalışma alanının tam ortası koordinatların orjin noktasını oluşturmaktadır.

7.2.        PCB LAYOUT (ARES) İLE NELER YAPABİLİRİZ?

PCB Layout (ARES) kullanılarak her türlü ve her boyuttaki elektronik devrenin PCB şeması çizilebilir. PCB Layout (ARES) ortamında; hazırlanan bir PCB şemanın, elemanlar karta takılıp lehimlenmiş gibi bize kartın bitmiş halini gösterebilen “3D Visualization” özelliği Proteus 8 versiyonu ile daha da geliştirilmiştir.
Proteus 8 programı, PCB Layout (ARES) ortamının diğer PCB çizim programlarından üstün olan yanlarından birisi de, çizdiğimiz PCB şemanın istenilen grafik formatında çıktı alınabilmesidir. Proteus 8 ile gelen yeniliklerden bir tanesi de PCB şemanın PDF formatına dönüştürülebilmesidir. Bu grafik formatları ana menü çubuğu üzerinde bulunan “Output” seçeneği altındadır. Ayrıca bu formatları istediğimiz boyutta ve istediğimiz özelliklerde almamız da yine biz kullanıcıya bırakılmıştır.

7.3.        ARES PROGRAMI ARAÇ ÇUBUKLARI



Proteus Design Süite 8, PCB Layout (ARES) ortamında aşağıda gösterilen araç çubukları mevcuttur.

Command Toolbar (Komut Araç Çubuğu)

File / Project Commands (Dosya / Proje)
Application Commands (Uygulama)
Display Commands (Ekran araç çubuğu)
Editing Commands (Düzen)
Layout Tools (Yüzey Araçları)

Mode Selector Toolbar (Mod Seçim Araç Çubuğu)

Placing & Routing (Yerleşim & Yol Çizimi)
Pad Placement (Pad Yerleşimi)
2D Graphics (İki Boyutlu Grafikler)

Layer Selector & Selection Filter Toolbar (Yüzey Seçimi ve Filtre Seçim Araç Çubuğu)

Layer Selector (Yüzey Seçimi)
Selection Fitler (Filtre Seçimi)

Orientation Toolbar (Yön ve Döndürme Araç Çubuğu)

Rotation (Döndürme)
Reflection (Yön)

Bu araç çubuklarından “View”, “Edit” ve “Layout” araç çubuklarını ekrandan kaldırabilirsiniz. Bu durumdan ARES ortamı menüleri tanıtılırken bahsedilmişti. Bu araç çubuklarından istenileni ekrandan kaldırmak için; “View - Toolbar Configuration” seçenekleri çalıştırılır ve açılan (şekil 7.2) pencereden araç çubuğunun isminin sol yanında bulunan onay kaldırılır. Ekrandan kaldırılan araç çubuğu aynı yöntemle, ancak ismin sol yanına onay konarak çağrılır. Mod seçim araç çubuğu ekranda her zaman mevcuttur.

Command Toolbar (Komut Araç Çubuğu)

Bu araç çubuğu 5 parçadan oluşmaktadır. “File Project” ile “Application” araç çubukları; 1. bölümde Proteus DesignSuite 8 “Home Page” (Başlangıç Sayfası) anlatılırken ayrıntılı olarak verilmişti, bu nedenle tekrar açıklanmayacaktır.


Display Commands (Görünüm Araç Çubuğu)

Şekil 7.6: Görünüm Araç Çubuğu

Redraw Display: Çizim alanı ekranını refresh yapar (yani yeniler).


Toggle Board Flip: Çizim alanında bulunan çalışmanın ayn görüntüsünü (mirror) alır.


Toggle Grid: Çizim alanındaki ızgara (grid)’nın görünüp görünmemesir ve şeklini belirler.

Edit Layer Colours Visibility: Baskı devre yüzey renk ayar ekranın çağırır. Çağrılan pencere aracılığı ile istenilen katın rengi değiştirilir.


Toggle Metric/Imperial: Çizim alanındaki ölçülendirme biriminin metri veya inch olarak belirlenmesini sağlar (durum çubuğu sağ alt köşe).

Toogle False Origin: Çizim alanında istenilen noktayı (yerel) orjin olara belirlemek için kullanılır. İptal etmek için tekrar bu düğme kullanılır.

Toogle Polar Coordinates: Z-Theta koordinat noktası oluşturur. Yan kutupsal çalışma bölgesi merkez  noktasının belirlenmesini sağlar (“View Toggle Polar Coordinates” konusuna bakınız).

Center At Cursor: Bu düğme seçildikten sonra, çizim alanında herhang bir yere tıklanırsa, orası merkez  seçilir ve ekran o noktadar merkezlenir.

Zoom İn: Çizim alanındaki görüntüyü yakınlaştırır.

Zoom Out: Çizim alanındaki görüntüyü uzaklaştırır.


Zoom To View Entire Board: Çizim alanının tamamını ekranda gösterir.


Zoom To Area: Bu düğme seçildikten sonra, bir alan belirlenirse, o alan yakınlaştırır.





Editing Commands (Düzen Araç Çubuğu)

Şekil 7.7: Düzen Araç Çubuğu

Undo Changes: Son yapılan işlemi geri alır.

Redo Changes: Son yapılan geri alma işlemini iptal eder.

Block Copy: Çizim alanında seçilen bir PCB kılıfı ya da belirlenen bir bloğu kopyalayarak çoğaltır.
Block Move: Çizim alanında seçilen bir PCB kılıfı ya da belirlenen bir bloğu başka bir yere taşır.
Block Rotate: Çizim alanında seçilen bir PCB kılıfı ya da belirlenen bir bloğu istenilen açıda ve yönde  döndürür.
Block Delete: Çizim alanında seçilen bir PCB kılıfı ya da belirlenen bir bloğu siler.

Pick parts from libraries: Kütüphaneden çizim alanına PCB kılıf çağırmak için kullanılır.

Make Package: Yeni bir PCB kılıf oluşturmak için kullanılır.

Decompose Tagged Objects: Seçilen PCB kılıfı pad ve 2D grafik gibi bileşenlerine ayırır.



Layout Tools (Yüzey Araç Çubuğu)

Şekil 7.8: Layout Tools (Çizim Araçları)

Trace Angle Lock: Çizim alanında yol (trace) oluştururken dönüş açısını belirler. (Bu düğme aktif  ise yolun dönüş açıları 45" ve 90' olur, eğer düğme pasif ise istenilen açıda dönüş yapılır.)

Auto Track Necking: Yol ile pad arası mesafeyi otomatik olarak ayarlar.

Auto Trace Style Selection: Otomatik yol stili seçimi için kullanılır.

Search_Tag: Çizim alanı içerisinde komponent arar ve denk olan komponentleri etiketler. Yani,  arama kriterlerine uyan komponentleri bulur ve onları işaretli hale getirir.

Automatic Name Generator: Çizim alanında bulunan komponentleri alfanümerik olarak sıralar  (isimlendirir).
Auto-router: Eğer bilgisayarımıza daha önceden kuruldu ise, Electra programını çalıştırır ve PCB  şemayı bu programa aktarır.
Design Rule Manager: Aktif iken, PCB şema çizimi sırasında otomatik olarak dizayn kuralları  (pad - pad, pad - yol, yol - yol arası, vb. gibi mesafeleri) ayarlarını kontrol eder ve rapor verir.