習うより慣れよ、アート・ワークはセンスで勝負！：イチから作って丸ごと学ぶ！ H8マイコン道（4）（1/3 ページ）

プリント基板設計も最終段階!! 今回は部品をすべて登録し、回路図CADで生成したネットデータを取り込み“プリント配線”を行う。

[横田一弘 埼玉県立新座総合技術高等学校 教諭，MONOist]

前回のあらすじ

――プリント基板の構造について理解した健一君は、待望のプリント基板CAD「CADLUS X（キャドラス・エックス）」による設計作業に着手した。部品作成などを通じてようやくプリント基板CADの操作に慣れてきたが……。（前回へ）

　さて、今回は残りの部品をすべて登録してから、回路図CADで生成したネットデータを取り込んでプリント配線をしていきます。

　プリント基板設計もいよいよ佳境に入ります！

本連載の登場人物

矢崎 二三夫（やざき ふみお）

健一君の近所で、プリント基板を設計する会社を経営。いわゆる社長さん。「日本の電子産業を下支えしたい」という熱い志を持っている。

佐藤 健一（さとう けんいち）

電子工学を専攻している大学2年生。ロボットサークルに参加している。最近、やっと電子工作ができるようになったが……。

※注：本連載では、筆者が実際にH8Tiny-USBを制作し、動作確認を行った内容を掲載していますが、読者個人で作成したH8Tiny-USBの動作保証や、H8Tiny-USBを使用したことによる、損害・損失については一切保証できません。すべての作業は自己責任で行ってください。よろしくお願いします。

プリント基板に部品を配置しよう

――ガラガラガラ（トビラを開ける音）

こんにちは。

待っていたよ、健一君。

今日は「H8Tiny-USB」基板を完成させるぞ!!

おじさん、何だか今日はやる気マンマンですね〜。

もちろんさ！

何といっても、今日の作業でプリント基板の出来具合が決まるからね。

作業に必要な部品はおじさんが用意しておいたから、早速はじめよう!!

――おやおや、今回は二三夫さんの方がやる気マンマンですね。健一君が来るのをいまや遅しと待っていたようです。

　まずは、部品のコピーからはじめます。その後で、プリント配線に必要な情報を整え、基板上に部品を配置していきます。

部品ライブラリから部品をコピーする

　前回「基礎力アップでプリント基板CADを使いこなそう!!」で説明したように、部品は部品ライブラリやほかの基板からコピーできます。しかし、CADLUS Xの部品ライブラリは非常に部品数が多く、そこから使用する部品を選ぶのは大変なので、今回はH8Tiny-USB用の部品ライブラリを用意しました。

　それでは、部品ライブラリをダウンロードして、CADLUS Xに組み込んでみましょう。以下のリンクから、部品ライブラリ（“H8TINY-USB-PARTS.COMP”）をダウンロードして、“C:\Program Files\Cadlus_X\COMP”ディレクトリに入れてください。

• 部品ライブラリ・ファイル「H8TINY-USB-PARTS.COMP」のダウンロード
  （※右クリックで「対象をファイルに保存（A）...」でダウンロードしてください）

　部品ライブラリは圧縮形式のCADデータなので、使用するには解凍しなければなりません。では、CADLUS Xを起動してください。メニューから［ファイル］−［基板データの解凍・読込み］を選択し、先ほどダウンロードした“H8TINY-USB-PARTS.COMP”ファイルを選択します（図1）。ここで［開く］ボタンを押すと、“H8TINY-USB-PARTS.COMP”が解凍されます。

図1　圧縮基板データの解凍・読み込み

　次に、H8Tiny-USBに部品をコピーします。

　メニューから［ファイル］−［開く］を選択し、“H8TINY-USB.PCB”ファイルを開きます。そして、メニュー［ファイル］−［部品ユーティリティ］を選択すると、「処理基板の部品一覧表」ダイアログが表示されます（図2）。ここで、［部品コピー］ボタンを押して、“C:\Program Files\Cadlus_X\PCB\H8TINY-USB-PARTS\H8TINY-USB-PARTS.CIX”ファイルを選択してください。

図2　基板に登録されている部品の操作

　「処理基板の部品一覧表」ダイアログの「表1：部品一覧」の中からコピーする部品をクリックして選択します（選択された部品は「表2：選択部品」に表示されます）。［コピー開始］ボタンを押すと「部品コピー」ダイアログ（図3）が現れるので、［コピー実行］を押して部品をコピーします。

図3　部品のコピー

ここでコピーを忘れても、後からコピーできます。安心して作業を進めてください。

ネットデータを取り込む

　プリント基板上の回路配線（プリント配線）は、回路設計CAD「CADLUS Circuit（キャドラス・サーキット）」で作ったネットデータが基になります。まずはプリント配線の先にネットデータを入力しましょう。

ツールアイコンについて（1）

［ネット情報の入力］ツール

　［ネット情報の入力］ツールを選択すると「ネット情報編集」ダイアログが表示されます（図4）。

図4　ネットデータの編集

　ここで［ネット入出力］ボタンを押し、さらに［他基板ネット入力］ボタンを押します。そして第2回「バス・引き込み線・記号名で“分かる”回路図を描こう」で作成したネットデータ（“H8Tiny-USB.net”）を選択してください。すると「ネット情報編集」ダイアログにネットデータが入力されます。

　［終了］ボタンを押して、

• 「データを更新しますか？」で［はい］
• 「データをソートしますか？」で［はい］
• 「無効データが有りました。削除しますか」で［いいえ］

を選択してください。これでネットデータの入力は終わりです。

部品を配置する

　ここでは前に登録した部品を基板上に並べていきますが、ネットデータと部品を関連付ける作業も含まれます。

　部品には、コネクタや表示器、スイッチなどあらかじめ位置が決められているものがあります。最初にこれらの部品を配置してから、その後IC、トランジスタ、抵抗・コンデンサを配置するとよいでしょう。

ツールアイコンについて（2）

［部品の配置/部品展開］ツール

［ネット表示部品移動］ツール

［全ネット表示］ツール

［V・G端子表示］ツール

　［部品の配置/部品展開］ツールを選択すると、「部品配置処理」ダイアログが表示されます（図5）。「部品名」および「部品参照名」の欄をクリックするとリストが表示されるので、配置する部品とネットデータの部品名を指定し、図面をクリックすると部品が配置されます。

図5　部品の配置

　配置された部品の位置や方向を変更する場合は、［ネット表示部品移動］ツールを使います（図6）。

図6　部品の移動と回転

　部品の配置は、図7のように「ラッツネスト（部品端子の接続を示す線）」を表示させて、部品間の接続関係を確認しながら部品の配置を進めていきます。合理的に部品が配置されると、後のプリント配線がやりやすくなります。

　ラッツネストを表示させるには［全ネット表示］ツールを使います。さらに［V・G端子表示］ツールを使うと、電源・GND端子が確認できます。

図7　H8Tiny-USBの部品配置例

　皆さんも図7のように部品を配置してみてください。

ネット情報を基にプリント配線しよう

ふ〜疲れた。

基板作りも楽じゃないや。

もう音を上げてしまうのかい。

結構うまくいっているじゃないか！

健一君の部品配置（図7）はラッツネストの重なりも少ないし、これならうまくプリント配線できるんじゃないかな。

本当！ じゃあ、次の作業にいきましょうよ。

まったく調子がいいねー。

それじゃあ、プリント配線のポイントを説明するね。