M

M

E

E

T

T

O

O

D

D

Y

Y

K

K

A

A

 

 

P

P

R

R

O

O

J

J

E

E

K

K

T

T

O

O

W

W

A

A

N

N

I

I

A

A

 

 

I

I

 

 

T

T

E

E

C

C

H

H

N

N

I

I

K

K

A

A

 

 

R

R

E

E

A

A

L

L

I

I

Z

Z

A

A

C

C

J

J

I

I

 

 

 

Laboratorium 

 

Program 

 

Celem  ćwiczeń laboratoryjnych jest zapoznanie studentów z procesem projektowania i realizacji 

podzespołów sprzętu elektronicznego przez wykonanie przy wspomaganiu komputerowym określo-
nych prac projektowo-dokumentacyjnych, a następnie przeprowadzenie montażu, uruchomienia i po-
miarów podstawowych dla danego układu parametrów oraz charakterystyk elektrycznych i funkcjo-
nalnych. Dla poprawnego wykonania zadań w tym laboratorium konieczne jest praktyczne wykorzy-
stanie wiedzy zdobytej w ramach przedmiotów Metodyka Projektowania i Technika Realizacji (wy-
kład),  Inżynieria Materiałowa, Metrologia i Technika Eksperymentu,  Przyrządy Półprzewodnikowe, 
Technika Analogowa, Technika Cyfrowa. 

Studenci w trzyosobowych grupach laboratoryjnych wybierają układ elektroniczny do realizacji 

(wspólny dla grupy), któremu przypisany jest schemat elektryczny wraz z założeniami, opisem funk-
cjonalnym oraz podstawowymi parametrami elektrycznymi, a także narzuconą wstępnie lokalizacją 
złączy (wraz z konfiguracją sygnałów doprowadzanych do wyprowadzeń  złączy, które umożliwiają 
połączenie tego podzespołu przy uruchamianiu z zasilaczami i przyrządami pomiarowymi). Następnie 
otrzymują elementy niezbędne do realizacji układu (komplet na grupę laboratoryjną) mając za zadanie 
wstępne ustalenie ich podstawowych parametrów elektrycznych oraz konstrukcyjno-technologicz-
nych, których znajomość jest wymagana w fazie projektowania. Zasadnicze zadania laboratoryjne to 
edycja schematu ideowego, projekt płytki drukowanej, zmontowanie układu, uruchomienie i przeba-
danie jego działania. 

 

1.  Prace projektowe (sala 446) 

 

Korzystając ze zintegrowanego pakietu PADS oprogramowania CAD firmy Mentor Graphics każ-

dy student, po nabyciu umiejętności pracy w programie przez wykonanie ćwiczenia wprowadzające-
go, identycznego dla wszystkich uczestników laboratorium, realizuje indywidualnie edycję schematu 
projektowanego układu, korzystając z programu Power Logic, za pomocą elementów dostępnych w 
bibliotekach programu oraz tworząc własne elementy biblioteczne. Po utworzeniu i zebraniu wszyst-
kich niezbędnych elementów bibliotecznych, student zgłasza zakończenie etapu ich kompletowania, a 
prowadzący laboratorium dokonuje zapisu zbioru jego elementów bibliotecznych wraz z datą w labo-
ratoryjnej bazie danych. Elementy biblioteczne stanowią podstawę do sporządzenia schematu ideowe-
go projektowanego układu. Po edycji schematu następuje wygenerowanie plików wybranych raportów 
stanowiących dokumentację projektu oraz jednocześnie element sprawozdania z laboratorium. 

Rozpoczęcie fazy projektu obwodu drukowanego w programie Power PCB  następuje przez wczy-

tanie pliku sieci połączeń (netlist), wygenerowanego jako jeden z raportów do sporządzonego schema-
tu ideowego wykonywanego układu. Zaprojektowanie płytki obwodu drukowanego PCB (Printed 
Circuit Board), jej optymalizacja i sporządzenie raportów z tej części projektu kończy etap prac pro-
jektowych. Następuje teraz wykonanie indywidualnego sprawozdania z części projektowej zawierają-
cego wydruki wszystkich wymaganych raportów wraz z wydrukami schematu ideowego w programie 
Power Logic

 oraz schematu montażowego (assembly drawing) w programie Power PCB, zapisane na 

dyskietce pliki będące rezultatem wykonania poszczególnych zadań (łącznie z plikami bibliotek użyt-
kownika), a także program pomiarów przy uruchamianiu i badaniu układu (parametry i charakterysty-
ki, które należy pomierzyć aby sprawdzić poprawne działanie układu.) wraz ze schematami blokowy-
mi zestawów pomiarowych. 

Prowadzący zajęcia w laboratorium wybiera najlepszy projekt w grupie laboratoryjnej (jeden  

z trzech), a następnie studenci przygotowują dokumenty technologiczne niezbędne do wykonania 
płytki PCB według wybranego projektu. Po jej wytworzeniu dalsza część zajęć oraz sprawozdanie  
z tego etapu prac jest realizowane w grupie trzyosobowej. 

2. Prace konstrukcyjno-pomiarowe (sala 450) 

 

 

1

Po otrzymaniu płytki obwodu drukowanego grupa wykonuje następujące zadania: 

•  przygotowanie płytki do montażu (wiercenie otworów, przycięcie i obróbka mecha-

niczna płytki) oraz montaż elementów (lutowanie), 

•  uruchomienie układu: podłączenie zasilania, pomiar prądu zasilającego oraz stałoprą-

dowych punktów pracy, usunięcie ewentualnych usterek, 

•  pomiar parametrów i charakterystyk układu zgodnie z planem badań. 

Ta część zajęć kończy się oddaniem sprawozdania (jednego na grupę laboratoryjną trzyosobową) 

zawierającego wykonany układ oraz wyniki pomiarów i wnioski końcowe. 

 

3. Harmonogram prac 

 

Zadania do wykonania w laboratorium komputerowym: 

 

I. Wprowadzenie, 

podział na laboratoryjne grupy trzyosobowe, zapoznanie się z układami do 

realizacji w laboratorium oraz ze strukturą i elementami pakietu oprogramowania wspoma-
gającego prace projektowe. 

II. Wybór 

układu, nabywanie umiejętności obsługi programów (graficzny interfejs użytkow-

nika, struktura menu, polecenia okna obszaru roboczego, rozkazy bezpośrednie, konfigu-
rowanie programu, cross-probing między Power Logic i Power PCB), przegląd bibliotek 
elementów. 

III.  Wykonanie projektu prostego układu według wskazówek zawartych w instrukcji laborato-

ryjnej do ćwiczenia wprowadzającego (edycja schematu w programie Power Logic, pro-
jekt mozaiki obwodu drukowanego wykonany nie automatycznie w programie PowerPCB, 
a następnie z wykorzystaniem programu BlazeRouter). 

IV.  Pobranie elementów oraz zapisu konfiguracji złączy dla wybranego układu, określenie 

podstawowych parametrów funkcjonalnych elementów (elektrycznych i projektowych). 
Selekcja elementów bibliotecznych do realizacji wykonywanego układu z bibliotek ele-
mentów programu, tworzenie własnych elementów biblioteki użytkownika. 

V.  Skompletowanie bibliotek użytkownika dla realizowanego układu, zapis własnych plików 

bibliotek użytkownika wraz z plikami zawierającymi ich wykaz do laboratoryjnej ba-
zy danych u prowadzącego. 

VI.  Edycja schematu wybranego układu w programie Power Logic. 
VII. Przygotowanie wydruku schematu oraz niezbędnych raportów w programie Power Logic: 

•  lista połączeń sieci (netlist), 
•  wykaz elementów (bill of materials), 
•  pliki innych raportów; 

import listy połączeń sieci (netlist) do programu Power PCB. 

VIII.  Rozmieszczanie elementów, ręcznie i automatycznie, z redukcją długości połączeń, traso-

wanie połączeń, wprowadzanie opisów tekstowych. 

IX.  Dokonywanie zmian w projekcie PCB za pomocą opcji ECO, sprawdzanie poprawności 

projektu zgodnie z zadeklarowanymi regułami projektowania, tworzenie raportów w pro-
gramie Power PCB. 

X.  Ustawianie parametrów wydruku oraz wydruk schematu montażowego (połączenia druko-

wane oraz  widok elementów) do pliku, przygotowanie dokumentacji do realizacji płytki 
obwodu drukowanego, oddanie indywidualnych sprawozdań z części projektowej wy-
konanej w laboratorium komputerowym. 

 

Zadania do wykonania w laboratorium montażowo-pomiarowym (wspólne dla trzyosobowej grupy 
laboratoryjnej): 

 

XI.   Przygotowanie mechaniczne płytki, wiercenie otworów, montaż. 

XII, XIII.   Uruchomienie układu, pomiary podstawowych parametrów elektrycznych zgodnie z przy-

gotowanym uprzednio planem badań. 

XIV.  Opracowanie oraz oddanie grupowego sprawozdania zawierającego protokół z uru-

chamiania i pomiarów oraz wnioski końcowe. 

 

 

2

 

3

W celu umożliwienia studentom pracy własnej z pakietem oprogramowania Innoveda jest on 

udostępniany do kopiowania wraz z pełną dokumentacją w języku angielskim w formie elektronicz-
nej. Dostępna jest również do powielenia instrukcja obsługi oprogramowania w języku polskim. 

 

4. Sprawozdanie z laboratorium 

 

Sprawozdanie, opracowane przez każdego studenta indywidualnie po części  ćwiczeń wykona-

nych w laboratorium komputerowym, powinno zawierać następujące elementy: 

1)  krótki opis zawartości sprawozdania wraz ze szczegółowymi danymi dla określonego układu 

oraz nazwami plików na dołączonej dyskietce, zawierających zrealizowane zadania cząst-
kowe laboratorium, a także podsumowanie ćwiczeń wykonanych w laboratorium kompute-
rowym, 

2)  wydruk schematu ideowego, 
3)  wydruk pliku tekstowego (*.asc) listy połączeń (netlist), 
4)  wydruk plików tekstowych wykazów elementów (bill of materials, wykaz elementów biblio-

teki użytkownika  Part Types, wykaz obudów PCB Decals, wykaz symboli graficznych  
CAE), 

5)  wydruk plików tekstowych pozostałych raportów (Statistics, Limits), 
6)  wydruk schematu montażowego (assembly drawing), 
7)  plan uruchomienia i pomiarów (schemat i opis układu pomiarowego oraz parametrów i cha-

rakterystyk niezbędnych do weryfikacji przy uruchamianiu wykonywanego układu). 

 

Wspólne sprawozdanie (dla trzyosobowej grupy laboratoryjnej) zawierać powinno protokół  

z uruchamiania i pomiarów (mierzone parametry, schematy blokowe układów pomiarowych, wyniki 
pomiarów – tabele i wykresy) oraz wnioski końcowe. 

 

Końcowa ocena zaliczenia laboratorium zależy od sumarycznej liczby punktów uzyskanych za 

poszczególne zadania (poniżej podano wartości maksymalne możliwe do uzyskania): 

 

3  termin przekazania i zawartość bibliotek użytkownika 

1.5  zawartość i organizacja plików na dyskietce 

4  wykonanie ćwiczenia wprowadzającego 
2  krótki opis zawartości sprawozdania, szczegółowe dane dla określonego zestawu oraz spis pli-

ków na dyskietce, podsumowanie ćwiczeń wykonanych w laboratorium komputerowym 

7  schemat układu w programie PowerLogic, symbole graficzne elementów w bibliotece użyt-

kownika, lista połączeń 

10  projekt obwodu drukowanego w programie PowerPCB, symbole obudów elementów w biblio-

tece użytkownika, parametry w raporcie Statistics 

1.5  specyfikacja parametrów do weryfikacji przy uruchamianiu wraz ze schematami blokowymi 

zestawów pomiarowych 

3  jakość montażu 
2  opis zestawu uruchomieniowego i pomiarowego oraz sposób oprogramowania mikroprocesora 

AT98C2051 (dla układu 6 i 7) 

3.5  wyniki pomiarów, oprogramowanie mikroprocesora AT98C2051 (dla układu 6 i 7) 
3.5  podsumowanie i wnioski 

1  termin oddania sprawozdania indywidualnego (+1 - na ostatnich zajęciach w sali 446, 0 – na 

pierwszych zajęciach w sali 450, -1 – za każdy następny tydzień po tym terminie) 

-1  każda nieusprawiedliwiona nieobecność na zajęciach w laboratorium 

 

Maksymalna liczba punktów możliwych do uzyskania –   

42

.