Мобильное ведущее usb hid-устройство на базе платформы Arduino micro

7 ПРИМЕНЕНИЕ СРДЕСТВ
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ПРИ РАЗРАБОТКЕ ПРИБОРА
Разработка конструкции изделия, его принципиальной электрической схемы, а также топологии печатной платы может проводиться в ряде различных пакетов программного обеспечения - так называемых системах автоматизированного проектирования (САПР). Это комплекс программных и технических средств, эксплуатируемых для простой, недорогой и быстрой разработки проектов, моделей и чертежей. Это объемное понятие, объединяющее в себе десятки разновидностей по сложности, типу и функционалу.
Среди достоинств САПР можно выделить следующее:
– Более быстрое выполнение чертежей (до 3 раз). Дисциплина работы с использованием САПР ускоряет процесс проектирования в целом, позволяет в сжатые сроки выпускать продукцию и быстрее реагировать на изменение рыночных конъектур.
– Повышение точности выполнения. На чертежах, построенных с помощью системы САПР, место любой точки определено точно, а для увеличения достаточного просмотра элементов есть средство, называемое наезд, позволяющее увеличивать или уменьшать любую часть данного чертежа в любое число раз. На изображение, над которым выполняется наезд, не накладывается практически никаких ограничений.
– Повышение качества.
– Возможность многократного использования чертежа. Сохранённый чертеж может быть использован повторно для проектирования, когда в состав чертежа входит ряд компонентов, имеющих одинаковую форму. Память компьютера является также идеальным средством хранения библиотек, символов, стандартных компонентов и геометрических форм.
1 САПР обладает чертежными средствами (сплайны, сопряжения, слои).
2 Ускорение расчетов и анализа при проектировании. В настоящее время существует большое разнообразие ПО, которое позволяет выполнять на компьютерах часть проектных расчетов заранее. Мощные средства компьютерного моделирования, например, метод конечных элементов, освобождают конструктора от использования традиционных форм и позволяют проектировать нестандартные геометрические формы.
3 Понижение затрат на обновление. Средства анализа и имитации в САПР, позволяют резко сократить затраты времени и денег на тестирование и усовершенствование прототипов, которые являются дорогостоящими этапами процесса проектирования.
4 Большой уровень проектирования. Мощные средства, комплексного моделирования. Возможность проектирования нестандартных геометрических форм, которые быстро оптимизируются.
5 Интеграция проектирования с другими видами деятельности. Интегрируемые вычислительные средства обеспечивают САПР более тесное взаимодействия с инженерными подразделениями.
К таким пакетам относятся программные продукты производства фирмы Mentor Graphics - Expedition Enterprise и PADS, фирмы Altium - Altium Designer, P-CAD для электрической составляющей изделия; пакеты SolidWorks и КОМПАС для механической составляющей. В качестве основного потока разработки был выбрана связка программных пакетов Altium Designer - SolidWorks по причине их высокой интеграции, возможности обмена конструкторскими данными для формирования непрерывного процесса разработки начиная с создания библиотек электрических компонентов, заканчивая созданием механических деталей корпуса изделия.
Технология применения средств автоматизированного проектирования заключается в следующем. В программном пакете SolidWorks разрабатывается корпус будущего изделия, включая размещение модели печатной платы внутри корпуса. Затем модель в формате трехмерной модели передается в пакет электрического САПР Altium Designer, в котором разрабатывается принципиальная электрическая схема устройства, элементы размещаются на модели печатной платы, осуществляется разводка печатных проводников. Из пакета Altium Designer модель платы с установленными элементами экспортируется обратно в пакет SolidWorks, где происходит окончательная доработка корпуса изделия с целью исключения несоответствий, возникших в результате, например, размещения отверстий под соединительные разъемы и т.д. Из обоих пакетов формируется пакет необходимой конструкторской документации, включающий схемы и чертежи.
Также, для чертежей использовалась система автоматизированного проектирования и черчения AutoCAD, разработанная компанией Autodesk. Это максимально точная и производительная САПР благодаря специализированным функциям, направленным на создание проектов для машиностроения, архитектуры, электротехники и других направлений. Она является одной из наиболее распространённых САПР в мире благодаря средствам черчения.