Altium Designer

Introduction

Altium Designer est un logiciel de conception assistée par ordinateur pour l’électronique et les circuits imprimés. Il est développé par la société australienne de logiciels Altium Limited.

Le logiciel de conception de PCB leader sur le marché, qui combine schémas, routages et tout ce dont vous avez besoin en un seul environnement pour concevoir  des cartes de circuits imprimés. Nous avons fait un tutoriel pour télécharger le logiciel.

Création d'un projet

Pour créer un nouveau projet vous devez aller dans file/new/Project :

Sur la page de la création d’un projet vous avez la possibilité de faire une PCB Board seule ou bien un projet avec plusieurs cartes PCB. Vous avez aussi la possiblité d’ajouter des paramètres comme le nom de l’auteur du projet et la date de création :

 

 

Une fois le projet crée on peut ensuite ajouter une page de schéma avec de pouvoir commencer le projet :

Voici la page du schéma :

Page schématique

Ajouter un titre et auteur

Pour ajouter du texte comme le nom du projet ou le nom de l’auteur vous pouvez faire clique droit, place puis texte.

Sur la droite on peut voir les caractéristiques de notre texte. On peut changer la police, la taille du texte, son alignement et sa couleur :

Caractéristique du schéma

Dans la barre à droite vous avez l’onglet Propriété. Vous pouvez le retrouer en cliquant Panels puis propriété.

Dans ces propriétés vous aurez la possiblité de modier votre page de schéma en change la taille de la grille, la couleur de la page ou encore les marges.

On peut changer les mesures entre millimètres ou miles. On a la possibilité de faire disparaître la grille en cliquant sur le petit œil sur Visible Grid.

Snap Grid permet de placer un composant à 1 mm près sur votre schéma. Plus la valeur est petite et plus vous pourrez facilement déplacer votre composant sur la grille.

Vous avez la possibilité d’activer ou désactiver le bord de votre page afin de le faire disparaitre. Vous pouvez aussi changer sa couleur.

Vous pouvez aussi changer la couleur de la page de votre schéma (blanche actuellement).

 

Ici vous avez la possibilité de changer la taille de la page du schéma (actuellement en A4). Vous pouvez aussi changer l’orientation de la page de paysage à portrait par exemple. Title block permet de faire disparaître le block en bas à droit de la page contenant le nom de l’auteur et le titre du projet.

La dernière section correspond au marge sur la page du schéma. Celle-ci peuvent être enlevé ou modifié de taille en fonction des besoins. Vous avez même la possibilité de changer l’origine des chiffres et lettre par rapport à la page.

Comment afficher les paramètres ?

Pour afficher les paramètres, vous pouvez faire clique droit puis project options.

Dans project options, vous pouvez cliquer sur parameters et voir sur les parameters que l’on a rentré :

Les Composants

Dans panels vous pourrez retrouvez tous les composants disponibles sur Altium Designer. On retrouve la data à laquelle le composant a été implanté dans Altium, la schématique et le modèle 3D.

Pour avoir des composants en plus sur altium, il vous faut la librairie Miscellaneous.

Une fois téléchargé, vous devez  cliquer sur les trois petits traits dans components puis File-based Libraries Preferences :

Pour installer la libraire téléchargé, vous devez cliquer sur install. Une boite de dialogue va s’ouvrir et vous pourrez sélectionner les librairies Miscellaneous.

Comment relier deux composants ?

Une fois vos composants placés sur votre schéma, vous voudrez sûrement les relier entre eux. Pour cela vous devez cliquer dans la barre d’outils sur le bouton bleu avec les vagues :

Ici on peut voir que les deux composants sont reliés ensemble en cliquant sur les deux croix qu’il y avait avant la liaison. En reliant les deux croix on obtient notre liaison.

Comment sélectionner un composant ?

Pour sélectionner un composant vous pouvez retrouvez dans la barre d’outils le logo rectange qui permet de choisir la façon dont vous allez sélectionner vos composants.

Ici vous avez la possibilité plusieurs option :

Lasso select : Choisit tous les composants dans la zone intérieur du lasso

Inside Area : Selectionne tous les composnats à l’intérieur du rectangle réalisé

Outside Area : Permet de sélectionner tous les composants sauf ceux qui sont à l’intérieur de la zone réalisée

 

Touching Rectangle : Tous les composants à l’intérieur ou touchant le rectangle cré.

Touching lin : Tous les composants traversés par une ligne

All : permet de tout sélectionner.

Si vous souhaitez rapidement sélectionner tous les composants où un type particulier comme les files ou bus, vous avez la posibilité avec le premier logo de la barre d’outils en forme de T :

Premier Circuit

Dans cette partie on va voir comment réaliser l’alimentation du circuit. Pour cela on va d’abord créer un carré qui contiendra toute la partie alimentation de notre circuit. Pour cela on fait clique droit, Place puis Drawing Tools et Rectangle :

On souhaite que notre rectangle soit vide afin de pouvoir y placer les composants.

Pour cela on décoche la case fil color.

On a ensuite changé la couleur en vert afin d’avoir un encadrement.

On souhaite dédier cette section à l’alimentation de notre circuit. Pour cela on va nommer ce carré vert battery afin de hiérarchiser notre circuit.  Pour cela on fait clique droit, puis place, texte et on entre Battery en changeant la police et la couleur dans properties :

Voici le bornier ajouté dans notre carré dédié à la batterie :

Une fois notre bornier ajouté on souhaite le relier le bornier à l’alimentation de notre carte PCB.  Pour cela dans la barre d’outils on peut placer notre source d’alimentation et la masse (GND) sur notre bornier :

On souhaite maintenant mettre en évidence dans notre circuit la source de tension 5V et la masse de façon à les repérer facilement. Pour cela on clique sur le fils reliant le 5V au 1 :

En cliquant sur properties vous pouvez changer la couleur du fil par le rouge pour le 5V. Ceci va surligner le fis en rouge pour vosu aider à repérer les fils de masse et de tension.

 

 

On fait la même chose pour le fil GND en noir pour différencier les deux fils :

On souhaite ajouter un condensateur de découplage à côté de notre batterie afin d’assurer un fonctionnement stable et fiable de celle-ci.

Pour placer le condensateur, on va dans Components puis on écrit Cap Semi :

Une fois la Cap Semi placé on ajoute les ports +5V et le GND et les couleurs rouge et noir sur les fils :

On souhaite maintenant ajouter une image de batterie 9V pour indiquer à quoi doit être relié la carte PCB.

Pour ajouter une image vous devez faire clique droit, place, drawing tools et Graphics :

Voici ce que l’on obtient pour un premier schéma sur la tension d’alimentation de notre circuit :

Comment créer son propre composant ?

Certain composants que vous souhaiterez ajouter à votre schéma électrique ne seront pas disponible dans la bibliothèque d’altium. Vous devrez donc les créer par vous même (schéma 2D du composant et son empreinte).

 

En tappant dans component le composant que l’on souhaite utiliser le LM1117, on se rends compte que celui-ci n’est pas présent dans la bibliothèque :

La première étape est de retrouver notre composant et sa datasheet sur google :

On va ensuite créer une libraiire dédié à ce  composant  :

Ici on choisit Librairie Integrated afin que notre composant soit inclus dans la librairie pour d’autre projet :

Comment créer son propre composant ?

L’ajout d’un composant dans la librairie se fait en deux étapes : la création du schéma 2D et de son empreinte 3D. On va d’abord voir comment faire le schéma électronique 2D.

 

On peut voir dans l’arborescence notre libraire integré au projet juste crée :

On créer maintenant un nouvelle schéma afin de desiiner notre composant. Pour cela on clique droit sur Library integrated, Add New to Projet puis Schematic Library :

Une fois la page de schématique crée, une page de schéma s’affiche afin que l’on puisse créer notre composant :

Pour savor quel forme de composant l’on doit représenter, on se réfère à la datasheet du lm117. Celle-ci indique que notre composant possède trois pins : Vins, Vout et ADJ (adjustment). Nous n’avons pas besoin d’ajuster avec la pin ADJ donc va la relier à la masse.

La première étape est de changer le nom du composant qui est par défaut « Components1 » . Pour cela on double clique sur Components 1 puis properties :

Dans properties j’ai remplacé Component_1 par LMM117. Pour le designator j’ai laissé U?. Ceci permettra à Altium de désigner lui même la lettre associé au composant pour votre schéma.

Dans Comment on a prit dans la datasheet la fonction du LM117.

Enfin dans description nous avons ajouté la description plus détaillé du composant et de son foncitonnement venant de la datasheet :

On a ensuite la possibilité d’ajouté des paramètres dans  les propriétés de notre composant. On va par exemple ajouté le lien de la datasheet et le voltage à laquelle on doit alimenter notre composants (ici 3.3V)

Pour ajouter un paramètre il faut faire add puis parameter. Pour ajouter le lien de la datasheet il faut faire add puis link :

On va enfin pouvoir commencer la création de notre composant. La première étape est de créer un rectangle pour reproduire le schéma du composant venant de la datasheet. Pour cela on fait line puis rectangle et on part de l’origine de notre schéma pour faire notre rectangle :

Voici notre rectangle :

On ajoute les trois pins autour de notre composant. Pour cela on clique sur le logo du milieu de la barre sur place pins et on les places autour de notre composant :

On laisse le numéro des pins sur les pins afin de les numéroter. Par contre nous avons déplacé les autres numéros afin de les renommer par les noms des pins. Vous pouvez le faire en cliquant sur une puis dans properties :

 

Pour finir la schématique 2D de notre composant on ajoute une zone de texte pour le 3.3V :

En retournant dans notre bibliothèque de composant on peut retrouver le composant que l’on vient de réaliser :

Pour le placer dans votre schéma il suffit de faire de clique droit sur le composant puis place :

Création du composant PCB

La prochaine étape est de créer la version 3D que vous trouverez sur votre carte PCB.

 

La première étape est de créer une librairie pour le PCB. Pour cela on fait clique droit sur Integrated Library puis Add New to projet et PCB Library : 

Une fois la PCB Library crée on arrive sur une nouvelle page ou l’on va dessiner notre composant en 3D :

Pour savoir comment dessiner la pièce PCB, on regarde dans la datasheet le dimensionnement du composant :

 

La première étape est de reproduire le rectangle du composant faisant 6.70 mm de long et 3.70 mm de large.

 

Pour cela clique droit sur line puis on trace une ligne de 6.70 mm :

 

On dessine ensuite la hauteur du rectangle de 3.70 mm en réalisant un deuxième trait :

On fait la même chose pour tout le contour de notre pièce :

L’étape suivante est de placer les pads autour du composant en se référant à la datasheet. Pour cela on clique sur place Pad :

Pour connaître le nombre de pad, on se réfère à la datasheet :

Notre datasheet indique trois pad, on les insèrent donc sur le schéma :

Sur la datasheet les pads sont carrés, on va donc devoir changer leurs formes  pour des carrés. Pour cela on a changé la shape par Rectangular :

On fait la même chose pour les trois pads :

En reprenant la datasheet on va adapter la taille de nos pads à ceux de la fiche technique :

Pour placer les pads par rapport à la fiche technique, on change le repère de l’origine à fin de la placer au milieu de notre pièce et de nous faciliter le placement des pads:

On place notre repère au mileu de la ligne horizontale à (3.35 mm) :

Il nous reste à indiquer à Altium que notre nouvelle référence est le point que l’on vient d’ajouter :

On place notre premier pad à l’origine 0 mm (par rapport à notre nouveau point) :

On place ensuite les deux autres pads :

Voici notre pièce terminée :

Pour avoir la suite de ce cours; vous regarder notre conception PCB de la carte STM32F.