背景介绍:在电子产品的设计过程中,为了节省成本、提升效率,通常会使用同一设计下的PCB裸板焊接不同的器件,实现不同版本的PCB。但是如果在原理图设计阶段,对不同版本产品的原理图、BOM等文件缺乏有效的管理,很容易造成产品设计的混乱,影响项目周期。Capture CIS原理图设计工具提供的Part Manager功能,可以管理任意数量的板级设计装配变量,而无需维护重复的原理图或手动编辑每一个变体的BOM,极大提高了变体设计的效率,减少了设计人员的工作量。

下面我们就开始分享具体的操作步骤:

一、如何在原理图中添加装配变量

当我们的产品设计需要建立变体设计时,可通过Part Manager创建对应的装配变量,具体操作如下。

步骤一:在左侧工程管理器中点击任意位置右键,然后在菜单栏中选择【Part Manager】,如图1所示。

图1 打开Part Manager

在Part Manager中,我们可以配置装配变量,组成代表不同设计的BOM变体。如图2所示,在Part Manager界面的左侧栏中有Groups和BOM Variants两部分,在Groups下可以创建不同的器件分组,在分组中再创建不同的子分组,将Common中的器件拖到对应分组后,在其子分组内就可以为器件设置不同的状态,例如关联到CIS中其他器件或者设置器件不安装等,从而形成不同器件变体;而在BOM Variants中,则可以将Common和Groups下的不同子分组一起,组成代表不同设计的BOM变体。

2 Groups和BOM Variants

步骤二:右键Groups,选择New Group,然后我们创建两个分组为“Demo1”和“Demo2”,如图3所示。

3 创建分组新模块

步骤三:在两个分组下分别添加子分组,我们以Demo1为例。右键Demo1,选择New Subgroup,然后创建两个子分组,分别命名为“Origin”和“Changed”,并用同样的方法在Demo2下创建两个子分组,分别命名为“Mounted”和“NotMounted”,如图4所示。

4 创建子分组

步骤四:点击Common,然后在右侧器件列表中选择需要创建变体的元器件,将其拖入到指定的分组中,本次我们以C3、C5、R5和R6为例,将C3、R5拖入Demo1分组,将C5和R6拖入Demo2分组。拖入分组时会弹出一个窗口,提示用户选中的器件将应用到该分组下的所有子分组,我们点击“OK”,如图5所示。

图5 选择需要建立装配变量的元器件

此时两个分组下的元件信息都还保留原始设计中的状态,如图6所示。

6 拖入分组后的元器件

二、如何在子分组中更换器件

我们可以在Part Manager中使用CIS Explorer更换器件。

步骤一:我们以子分组Changed为例,更换其中器件的属性。选择子分组Changed,然后在右侧器件清单中,选择要更换的器件,右键菜单中点击【Link Database Part】,如图7所示。

图7 在装配变量中更换器件

其中右键菜单的功能如表1所示。

表1 选中器件右键菜单说明

菜单项

说明

Set Part As Not Present

将选中器件设为不安装

Set Part As Present

将选中器件设为安装

Link Database Part

链接到数据库中器件

View Database Part

查看数据库中器件

Update Selected Part Status

根据数据库中器件属性,更新选中元器件状态

Update All Part Status

根据数据库中器件属性,更新所有元器件状态

Remove

将选中器件从分组中移除

Goto Part On Schematic

跳转到原理图中该元器件的位置并高亮

这时候会弹出一个警告窗口,告知用户进行下一步操作会导致无法对之前的操作进行撤回或重做,确认没有问题点击“YES”,如图8所示。

图8 对元器件修改进行确认

步骤二:跳转到CIS Explorer页面后,选取替换元件。CIS只允许对相同原理图符号的元器件进行替换,如图9所示。

图9 只有原理图符号相同的才能替换

CIS Explorer窗口功能如表2所示。

表2 CIS Explorer各窗口说明

序号

项目名

说明

1

Explorer

搜索窗口。其中Explore提供了非常直观的按元件的分类来检索,可以查找某一类型元件;Query则为用户提供通过属性检索来精确查找某一些或某一个可以替换的元件。

2

Part

选中的元器件的原理图符号预览。

3

Footprint

选中的元器件的封装符号预览。

4

\

元器件信息展示窗口。将用户在Explorer中搜索元件属性一一列出。

5

Visibility

元器件属性比对。将选中的Part Manager中元器件与CIS中元器件属性进行比对,相同的为绿色,不同的为红色。

我们可以通过Query精确搜索需要的元器件,如图10所示,操作如下:

  1. 选择Query分页;
  2. 搜索需要的属性;
  3. 选择搜索的属性与值的逻辑关系;
  4. 搜索需要的值;
  5. 精准搜索的结果。

图10 通过Query精准搜索需要的元器件

步骤三:选中新元器件,左键双击或右键点击【Link Database Part】,如果封装存在不同会弹出警告窗口,告知用户该操作可能会对制造产生影响,这里确认没问题可以先点击“YES”进行下一步,如图11所示。

图11 确认对原理图设计更换元器件封装没有影响

注:如果在通过Link Database Part操作时离开了CIS Explorer窗口,我们是无法通过直接点击CIS Explorer窗口继续之前的操作,会弹出警告窗口告知用户无法放置部件,如图12所示。

此时,我们需要关闭CIS Explorer窗口,回到Part Manager中重新选择器件通过点击【Link Database Part】的方式跳转至CIS Explorer窗口,再继续进行替换器件的操作。

图12 无法通过直接切换窗口回到CIS Explorer界面进行元器件更换

步骤四:完成更换器件的操作后,在Part Manager中会给被更换过的元件显示绿色的对勾,同样为Changed组内另一个器件执行更换器件操作,如图13所示,Changed组更换器件完成。

图13 更换元器件完成

三、如何在将子分组内器件设置为不安装

步骤一:我们以子分组NotMounted为例,将其中元器件设置为不安装,首先选择子分组NotMounted,然后在右侧器件清单中,选择C5,右键菜单点击【Set Part As Not Present】,如图14所示。

图14将所选器件设置为不安装

步骤二:然后我们用相同的方法将R6也设置为不安装,此时在子分组NotMounted内,所有器件前都会显示红叉,代表器件不安装,如图15所示。

图15 将子分组内器件全部设置为不安装

四、创建设计的BOM变体

步骤一:选择BOM Variants右键,点击New BOM Variant,创建两个BOM变体,分别命名为“Variant1”和“Variant2”,如图16所示

图16 创建BOM变体

步骤二:将Common分组分别拖入两个新建的BOM变体中,如图17所示。

图17 在BOM变体中添加Common器件信息

注:Common分组中的元器件是各个变体设计中共用的元器件。

步骤三:将Demo1中的子分组Origin拖入Varaint1中,子分组Changed拖入Varaint2中,此时在BOM变体中,子分组会自动命名为“分组名_子分组名”,如图18所示。

图18 将Demo1中子分组拖入BOM变体中

注:如果某个BOM变体右侧元器件清单中,器件前方出现“?”,如图19所示。则代表该BOM变体下缺少部分子分组,前方带“?”的器件就为该BOM变体内缺少的器件。

图19 BOM变体缺少器件

步骤四:同样,将Demo2中的子分组Mounted拖入Varaint1中,子分组NotMounted拖入Varaint2中,如图20所示。

图20 将Demo2中子分组拖入BOM变体中

步骤六:BOM变体设置完成后,我们可以在原理图界面,点击【View】>>【Variant View Mode...】来直观查看不同BOM变体效果,此时我们可以在弹出的窗口中选择要查看的BOM变体,如图21所示。

图21 选择要查看的BOM变体

步骤六:选择要查看的变体后,会弹出如图22所示自动保存提示,点击“确定”

后,会在原理图上对该BOM变体中与原始原理图有差异的部分进行标识,更换过的器件会显示为红色,不安装的器件会显示为灰色并标注“Do Not Stuff”,如图23所示。

图22 自动保存提示

图23 装配变量视图效果

五、小结

本章主要介绍了如何使用Capture CIS的Part Manager功能创建原理图装配变量、更换器件以及设置器件为不安装。可以帮助设计人员更好的完成原理图变体设计。

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