TFG-P-312 | Placa de circuito impreso | Ventana (informática)\nspeichernTFG-P-312 für später speichern\nEvid074 Mouse rico\nReporte Sensor Temperatura 2 (1)\nMena Rodríguez, José Manuel Tecnología Electrónica\nValladolid, Julio 2015\nFABRICACIÓN DE PLACAS DE CIRCUITO IMPRESO CON PROTEUS Departamento de Tecnología electrónica\nAlumno: Omar Gallardo Puertas UNIVERSIDAD DE VALLADOLID – ESCUELA DE INGENIERÍAS INDUSTRIALES\nEl presente trabajo de Grado, tiene como propósito enseñar al usuario a fabricar placas de circuito impreso (PCB) mediante el software Proteus, que es una compilación de programas de diseño y simulación electrónica. Se pretende que, mediante la guía realizada, cualquier persona con un mínimo de conocimientos de electrónica sea capaz de diseñar una PCB sin ningún problema, ya que se indica con detalle cada uno de los pasos a seguir en todas las fases del diseño. El tutorial, a diferencia de la mayoría, está en formato web, lo que facilita al usuario su manejo e interactividad y le permitirá trabajar cómodamente.\nPlaca de circuito impreso, Página web, Proteus, Tutorial, Diseño.\n2. Concepos básicos de Proteus 8\n2.2. Requerimientos del sistema e instrucciones de instalación\n2.3. Componentes del software Proteus 8\n3. Circuitos impresos\n3.1. Introducción y definición\n3.2. Materiales utilizados en un circuito impreso\n3.3. Tipos de circuitos impresos\n3.4. Tipos de encapsulados\n3.5. Montaje de componentes en placas de circuito impreso\n4. Manejo de Proteus 8\n4.1. El entorno integrado\n4.2.1. El asistente para crear un proyecto nuevo\n4.2.2. El asistente para importar proyectos con versiones 7.xx de Proteus\n4.2.3. Noticias y avisos\n4.3. Esquema electrónico (ISIS)\n4.3.2. La ventana principal\n4.3.3. Diseño del esquema\n4.3.3.1. Selección de los componentes\n4.3.3.2. Colocación de los componentes\n4.3.3.3. Conexionado de los componentes\n4.4. Diseño PCB (ARES)\n4.4.2. La ventana principal\n4.4.3. Diseño de la placa de circuito impreso\n4.4.3.1. Creación de los bordes de la PCB\n4.4.3.2. Creación de los agujeros para anclajes de la PCB\n4.4.3.3. Posicionamiento de los componentes\n4.4.3.4. Reglas del diseño y las clases de redes\n4.4.3.5. Trazado de las pistas\n4.4.3.6. Planos de masa y/o alimentación\n4.5. Visualización 3D\n4.6. Creación de los ficheros de fabricación\n4.6.3. Impresión de las diferentes vistas\n4.7. Creación de nuevos\n4.7.1. Actualizar el símbolo de un componente ya existente en ISIS\n4.7.2. Creación de nuevos componentes a partir de otros ya existentes\n4.7.3. Creación de nuevos símbolos en ISIS y de encapsulados en ARES\n4.4.3.4. Creación del símbolo en ISIS\nencapsulado en ARES\n4.4.3.6. Asignación del encapsulado al nuevo componente\n5.2. Página principal\n6. Contenido del CD\nEste trabajo de Grado surge, para enseñar al usuario como diseñar placas de circuito impreso. El tutorial se ha realizado en formato web, de tal forma que su manejo sea fácil e intuitivo y, además se tendrá acceso directo a las guías del fabricante (traducidas al español). Esto permitirá al usuario conseguir toda la información necesaria, por muy exclusiva que sea, para llevar a cabo su diseño.\nLa herramienta utilizada para el diseño de los circuitos impresos ha sido el paquete informático Proteus 8 Professional.\nSe trata de una compilación de programas de diseño y simulación electrónica, desarrollado por Labcenter Electronics, que consta de los dos programas principales: Ares e Isis, y los módulos VSM y Electra.\nLa parte principal del presente trabajo de Grado, puesto que se trata de una página web, viene en un formato adecuado para su aplicación práctica, en un CD-ROM, donde se encuentran cada una de las páginas web creadas (en formato HTML) y todos los archivos que estas contienen (PDFs, imágenes y videos).\nEl objetivo principal, como se ha dicho anteriormente, es que el usuario sea capaz de llevar a cabo el diseño de una placa de circuito impreso siguiendo los pasos indicados en el tutorial.\nNo se pretende realizar una explicación exhaustiva del funcionamiento del software Proteus, ya que hay muchas funciones de este que no son necesarias conocer, como puede ser la simulación de circuitos electrónicos. La explicación pormenorizada de cada una de las posibles opciones que la herramienta ofrece necesitaría posiblemente de la realización de otro proyecto paralelo a este.\nSe ha pretendido en todo momento que el formato empleado para la página web esté al alcance de cualquier persona, que sea de fácil manejo y con las mayores ventajas posibles para la comodidad del usuario. Para ello, como se verá más adelante, se recurre a un diseño fácil e intuitivo, facilitando así la labor del que está enfrente del ordenador. En todo momento el usuario tiene a la vista el índice de los contenidos de la página y diversos enlaces a los que puede acceder.\nCuando se hable más delante de la filosofía que se ha seguido al realizar el presente trabajo, se expondrá con detenimiento la realización de la página web y del tutorial que esta contiene.\nFinalmente, cabe resaltar que no se ha pretendido realizar una extensa memoria debido al carácter prácticamente informático que tiene el proyecto, incidiendo básicamente en la filosofía del proyecto en sí, facilitando así la rápida comprensión del desarrollo del mismo y no tener dudas de su funcionamiento.\n2. CONCEPTOS BÁSICOS DE PROTEUS 8\nCOMPONENTES DEL SOFTWARE PROTEUS 8\nProteus es un entorno integrado diseñado para la realización completa de proyectos de construcción de equipos electrónicos en todas sus etapas:\ndiseño, simulación, depuración y construcción.\nLa aplicación Proteus está compuesta básicamente por dos programas principales: Isis, que se utiliza para el diseño del esquema electrónico, y Ares, que sirve para el diseño de la placa de circuito impreso a partir del esquema electrónico realizado anteriormente; y por los módulos VSM y ProSPICE. El primero se emplea para la simulación del circuito electrónico, mientras que el segundo para la simulación de la lógica del programa cargado en el microprocesador. De cada uno de ellos hablaremos con detenimiento más adelante.\nSin la utilización de la suite Proteus, el proceso para construir un equipo electrónico basado en un microprocesador se componía de las siguientes etapas:\nFigura 2.1 – Etapas para construcción de PCB sin Proteus\nEl depurado de errores podía ser una labor ardua en tiempo y recursos, lo que conlleva un alto coste económico.\nSin embargo con la herramienta Proteus, tal y como se indica en la Figura 2.2, el proceso queda definido con las siguientes etapas:\nFigura 2.2 - Etapas para construcción de PCB con Proteus\nLas ventajas saltan a la vista. Con Proteus las fases de prueba no suponen la necesidad de volver a construir nuevos prototipos, lo que conlleva el ahorro de costos y tiempo.\nEl sistema en el que se instale la aplicación deberá tener como mínimo las siguientes características:\n Sistema operativo: Windows XP/Vista/7/8\n Compatible con sistemas de 32 bit y 64 bit\n Memoria RAM: 256MB\n Espacio en disco duro: 200MB o más\n Procesador: 233MHz o superior\nPara realizar la instalación desde el CD-ROM de Proteus 8 Professional se debe introducir el mismo en la unidad de CD del ordenador y esperar unos instantes, ya que dicho CD-ROM es autoejecutable. Transcurridos unos instantes se aparecerá la primera pantalla de presentación.\nFigura 2.3 – Pantalla de presentación para la instalación\nAl hacer clic sobre el botón “Next” aparece una ventana donde se muestran los términos de la licencia del programa. Solo hay que aceptarlos y en la siguiente ventana se escoge la instalación deseada: Typical o Custom.\nFigura 2.4 – Ventana de selección del tipo de instalación\nSi se elige Typical, que es la opción más sencilla y la que instala las características más comunes del programa, la instalación comenzará inmediatamente y sólo hay que esperar a que finalice el proceso.\nSi se elige Custom, que es la opción que permite al usuario elegir que características del programa desea instalar y la carpeta de destino, se abrirán tres ventanas diferentes antes de iniciar la instalación.\nEn la primera ventana que aparece es donde se indica la carpeta en la que el usuario desea instalar el programa.\nLa segunda es la que más puede importar de cara a la instalación, ya que permite escoger los componentes que se desean cargar. Así, por ejemplo, para los componentes Proteus y Schematic es obligatoria su instalación pero para los otros tres restantes no es obligatorio. Se muestra en la Figura 2.5.\nFigura 2.5 – Ventana de selección de componentes a instalar\nLa última ventana que aparece es para indicar el nombre y la localización donde se desea crear el acceso directo del programa.\nUna vez establecidas las opciones de instalación, ésta comenzará nada más hacer clic en “Next” y sólo hay que esperar a que finalice el proceso.\nCuando haya finalizado la instalación del programa, tanto para la opción Typical, como para la Custom, ya se podrá hacer uso del software Proteus 8 Professional cuando el usuario lo desee.\nA lo largo de este apartado se van a describir en detalle los cuatro elementos principales, mencionados anteriormente, por los que está formado Proteus. Estos elementos están perfectamente integrados entre sí y son los siguientes:\n- ISIS. Es la herramienta para la elaboración avanzada de esquemas electrónicos, que incorpora una librería de más de 6.000 modelos de dispositivos digitales y analógicos.\n- ARES. Es la herramienta para la elaboración de placas de circuito impreso con posicionador automático de elementos y generación\nautomática de pistas, que permite el uso de hasta 16 capas. Con ARES\nel trabajo duro de la realización de las placas de circuito impreso recae\nsobre el PC en lugar de sobre el diseñador.\n- PROSPICE. Es la herramienta de simulación de circuitos electrónicos según el estándar industrial SPICE3F5.\n- VSM (Virtual System Modelling). Es la revolucionaria herramienta que permite incluir en la simulación de circuitos el comportamiento completo de los micro-controladores más conocidos del mercado. Proteus es capaz de leer los ficheros con el código ensamblado para los microprocesadores de las familias PIC, AVR, 8051, HC11, ARM/LPC200\ny BASIC STAMP y simular perfectamente su comportamiento. Incluso\npuede ver su propio código interactuar en tiempo real con su propio hardware pudiendo usar periféricos animados tales como displays LED o\nLCD, teclados, terminales RS232, simuladores de protocolos I2C, etc.\nPuesto que el presente trabajo de Grado trata sobre el diseño de placas de circuito impreso, más adelante se hará especial hincapié en los entornos Isis y Ares, mientras que de ProSPICE y VSM es necesario conocer nada más de lo que ya se ha explicado.\n2 Layer PCB. Sin\nembargo, dependiendo de la complejidad del diseño del físico del circuito, pueden llegar a fabricarse hasta de 8 o más capas si es necesario.\nLos más comunes hoy\nFigura 3.1 – Ejemplo placa de circuito impreso\n- Material conductor\nPara la elaboración de los circuitos impresos se usa como material conductor cobre electrolítico, con una anchura entre 35 µm y 70 µm. Tendremos dos elementos diferentes:\n PAD. Es la zona de cobre donde se suelda la patilla del componente\n Pistas (Wires). Son las tiras de cobre que se usan para unir entre sí las patillas de los distintos componentes.\nFigura 3.2 – Pistas y PADs\nEs esencial que la placa sea de un buen aislante eléctrico, por lo que para su fabricación se usan los siguientes materiales:\n Fibra de vidrio. Tiene color verde claro y translúcido y soportan bien las altas temperaturas. Debido a sus buenas características son las más utilizadas a nivel industrial.\nTiene color marrón\nhumedad y son baratas pero tienen poca resistencia al calor.\n Teflón. Tiene color blanco y opaco. Se usan para aplicaciones de muy alta frecuencia y tienen un elevado coste.\n Placa fotosensible. Tienen un barniz que es sensible a la luz, que se impresiona mediante una insoladora o cualquier otro foco luminoso adecuado.\nDependiendo de las caras y capas utilizadas tendremos:\n Placas de simple cara. Tienen pistas conductoras en una sola cara (cara de soldadura) y los componentes en la otra cara (cara de componentes). La conexión de los componentes se realiza solamente en la cara soldadura.\nFigura 3.3 – Placa simple cara\n Placas de doble cara. Tienen pistas conductoras en las dos caras y la interconexión entre las pistas de distinta cara se realiza mediante agujeros metalizados. Estos agujeros se denominan Vías.\nFigura 3.4 – Placa doble cara\n Placas multicapa. Están constituidas por varias placas de doble cara con los taladros metalizados y prensadas hasta obtener una unidad compacta.\nFigura 3.5 – Placa multicapa\ncomponentes electrónicos y es común encontrar varios para un mismo dispositivo. Existen básicamente 3 grandes familias de encapsulados:\n THD (Through Hole Device). Son todos aquellos componentes que poseen pines para ser instalados en perforaciones metalizadas (Through Hole Pads). Este tipo de componentes se suelda por la capa opuesta.\nFigura 3.6 – Encapsulado THD\n SMD/SMT (Surface Mounted Device). Son todos aquellos componentes que se montan superficialmente. Tienen la ventaja de que son más pequeños que los anteriores, lo que permite hacer circuitos más pequeños y densos. Son interesantes para diseños en alta frecuencia.\nFigura 3.7 – Encapsulado SMD/SMT\n BGA (Ball Grid Array). Este tipo de encapsulado es utilizado para chips que contienen una cantidad elevada de pines (de 300 a 1000). Se requiere de maquinaria muy especializada para su instalación ya que los pines son bolas de soldadura que deben ser fundidas para conectarse con los Pads, por lo que la alineación es fundamental. Son ideales para circuitos integrados de alta frecuencia.\nFigura 3.8 – Encapsulado BGA\nEn la Figura 3.9 se muestran los tipos de encapsulados más comunes.\nEncapsulados para THD\nEncapsulados para SMD\nFigura 3.9 – Encapsulados THD y SMD más comunes\nEn función de la cara en la que se monten los componentes habrá dos tipos de placas:\n Placas Tipo 1. Los componentes se montan en una sola cara.\n Placas Tipo 2. Los componentes se montan en ambas caras.\nEn función del tipo de componentes que se monten habrá tres tipos de placas:\n Placas Clase A. Sólo se montan componentes de inserción.\n Placas Clase B. Sólo se montan componentes de montaje superficial.\n Placas Clase C. Se montan componentes de ambos tipos.\nFigura 3.10 – Ejemplo de placa tipo 2 B\nEL ENTORNO INTEGRADO\nESQUEMA ELECTRÓNICO (ISIS)\nDISEÑO PCB (ARES)\nCREACIÓN DE LOS FICHEROS DE FABRICACIÓN\nProteus es una única aplicación que contiene muchos módulos que ofrecen las diferentes funcionalidades disponibles en la aplicación (diseño del esquema electrónico, diseño de la placa de circuito impreso, lista de materiales, etc.). Esta filosofía posibilita que toda la información del proyecto se encuentre en una base de datos que es compartida en tiempo real por todos los módulos.\nUn módulo, por tanto, es una parte de la aplicación de Proteus que se encarga de proporcionar una determinada funcionalidad y que se ejecuta dentro de una pestaña situada al más alto nivel dentro del entorno integrado. Los diferentes módulos disponibles son los siguientes:\n Página de inicio (Home Page).\n Esquema electrónico (Schematic Capture).\n Diseño PCB (PCB Layout).\n Visor 3D (3D Visualizer).\n Lista de materiales (Bill of Materials).\n Explorador del diseño (Pysical Partlist View).\n Código fuente (Source Code).\n Visor GERBER (Gerber Viewer).\nLos módulos indicados anteriormente se muestran en la Figura 4.1, cada uno en una pestaña diferente:\nFigura 4.1 – Módulos disponibles en Proteus\nLos dos módulos principales para la realización de placas de circuito impreso son “Schematic Capture” y “PCB Layout”. En el primero se lleva a cabo el diseño del esquema electrónico y en el segundo el diseño de la placa. Se habla de ellos con detenimiento en los apartados 4.3 y 4.4 respectivamente.\nLa mayoría de los enlaces y acciones que se pueden ejecutar desde la Página de Inicio necesitan muy poca explicación y es realmente sencillo e intuitivo utilizarlas. Sin embargo, algunos de estos elementos necesitan una explicación algo más pormenorizada de la forma en que se usan.\nEste asistente es una guía en el proceso de crear un nuevo proyecto (New Proyect). La primera pantalla que aparece (Figura 4.2) sirve para especificar el nombre del proyecto y la carpeta donde se almacenarán los archivos.\nFigura 4.2 – Primera ventana del asistente para crear nuevo proyecto\nLuego en otras tres pantallas se especifican las propiedades del diseño del esquema electrónico, de la placa de circuito impreso y el entorno del microprocesador si vamos a simular utilizando VSM.\n- El diseño del esquema electrónico\nSi se quiere crear un diseño del esquema electrónico hay que marcar la casilla “Create a schematic from de selected template” y, a continuación, seleccionar la plantilla que se desee como base para el diseño del esquema electrónico. Se suministra una amplia serie de plantillas básicas con Proteus para diferentes tamaños de página y áreas\nde trabajo, aunque Proteus permite personalizar y guardar las propias plantillas realizadas por el usuario y que se ajusten a sus necesidades. La creación de una plantilla personalizada se realiza desde el módulo ISIS.\nFigura 4.3 – Ventana para seleccionar la plantilla del esquema electrónico\nComo en el caso de los diseños de esquemas electrónicos, Proteus permite personalizar y guardar las propias plantillas realizadas por el usuario y que se ajusten a sus necesidades. La creación de una plantilla personalizada para el circuito impreso se realiza desde el módulo ARES.\nFigura 4.4 – Ventana para seleccionar la plantilla de la PCB\n- La simulación del programa cargado en el microprocesador\nSi se está creando un proyecto que incluya un microprocesador y se pretende simular su funcionamiento, hay que marcar la casilla “Create Firmware Project”, y a continuación, seleccionar la familia y el modelo del microprocesador y el compilador con el que se generarán los ejecutables.\nFigura 4.5 – Ventana para seleccionar la simulación del microprocesador\nSi se selecciona la casilla “Create Quick Start Files” se generará de forma automática una plantilla básica de un proyecto de software y los ajustes de configuración del proyecto adecuados para llevar a cabo la compilación.\n- Ventana final con el resumen\nEl asistente termina mostrando una ventana con el resumen de las características del proyecto para posibilitar revisar toda la configuración elegida antes de que el asistente termine su ejecución y se generen todos los archivos del proyecto. Se muestra en la Figura 4.6.\nFigura 4.6 – Ventana final del asistente con el resumen\nEl asistente de importación de proyectos heredados (realizados con versiones 7.xx de Proteus), es la manera más rápida y sencilla de transportar un proyecto con esa versión dentro de un proyecto con la versión 8.xx. El proceso para ello es el siguiente:\nPara poner en marcha el asistente sólo hay que pulsar el botón “Import Legacy Design” situado en la sección “Start” de la Página de Inicio.\nFigura 4.7 – Sección “Start” de la Página de Inicio\nLa ventana que aparece, que se muestra en la Figura 4.8, permite seleccionar el fichero que contiene el diseño del esquema electrónico, el fichero que contiene la placa de circuito impreso y el fichero realizado con VSM Studio que contiene el programa que se ejecutará en el microprocesador.\nComo es lógico, no es necesario introducir los tres ficheros, puesto que el proyecto se puede componer de varias combinaciones de las tres opciones.\nFigura 4.8 – Ventana de selección de los ficheros\nCon el botón “Browse” situado en la fila con el rótulo “Schematic” se puede buscar el fichero que contiene el diseño del esquema electrónico en el proyecto realizado con la versión 7.xx. De la misma forma los dos siguientes botones “Browse” permitirán seleccionar los otros dos ficheros posibles.\nSi se elige un fichero de diseño del esquema electrónico y un fichero de diseño del circuito impreso, ambos deben estar relacionados en la versión anterior.\nFinalmente hay que introducir el nombre que se desea dar al proyecto y la ruta donde se guardarán los ficheros del mismo en la versión 8.xx.\narrancará el proceso de importación.\nLa sección de la Página de Inicio titulada “News” (Figura 4.9) es una ayuda para mantener un flujo activo de comunicación y notificaciones entre Labcenter y sus clientes.\nFigura 4.9 – Sección “News” de la Página de Inicio\nLa utilización más habitual, será permitir la descarga de una actualización disponible y luego instalarla.\nEn esta sección también se recogerá la información referente al envío a Labcenter de informes de error. Cuando se produce una situación anómala en la ejecución del programa que provoca su finalización de forma inesperada, al volver a abrir de nuevo la aplicación se preguntará si se desea enviar a Labcenter un informe con toda la información recopilada al producirse el error.\nCuando se haya generado el envío de un informe de error, se recibirá un mensaje informando de esta incidencia en la página de inicio en la sección “News”. Si el equipo de Labcenter encuentra una solución a ese problema, también se recibirá la notificación correspondiente.\nISIS es la herramienta principal de Proteus. Combina un entorno de diseño de una potencia excepcional con una enorme capacidad de controlar la apariencia final de los dibujos.\nEs ideal para una rápida realización de complejos diseño de esquemas electrónicos destinados tanto para tareas de simulación y pruebas como para la construcción de equipos electrónicos. Permitirá realizar el esquema electrónico del circuito que se desee diseñar posteriormente a través del entorno ARES.\nPosee una amplia colección de librerías de componentes y aparte permite crear nuevos componentes y su modelización para la simulación.\n4.3.2. Ventana principal\nAl ejecutar el módulo ISIS se visualizará su ventana principal. En la parte superior de la pantalla se encuentra la barra de menús. El área más grande de la pantalla recibe el nombre de ventana de trabajo y hace la función de lienzo donde se representará el esquema del diseño electrónico colocando en él los diferentes componentes y conectando unos con otros.\nFigura 4.10 – Ventana principal de ISIS\nEn la parte superior izquierda de la ventana se encuentra la denominada ventana de edición, donde se puede encontrar a una escala reducida el dibujo completo independientemente de la sección que se esté visualizando en la ventana de trabajo en ese momento. Cuando un nuevo objeto es seleccionado en la ventana de componentes y librería, la ventana de edición es utilizada para presentar una vista de ese objeto seleccionado.\nEn la zona inferior de la pantalla se encuentra la presentación de las coordenadas (Figura 4.11), donde se visualiza los valores de “x” e “y” de la posición actual del cursor del ratón. Estas coordenadas se muestran por defecto en unidades de una milésima de pulgada, situándose el centro de coordenadas en el centro del dibujo.\nFigura 4.11 – Presentación de las coordenadas\nEn la ventana de trabajo se puede visualizar una rejilla formada por unos puntos. Utilizando el comando “Toggle Grid”, en el menú “View”, se puede conmutar entre la utilización de la rejilla formada por puntos, la formada por líneas o suprimirla.\nLa rejilla es una ayuda para alinear los componentes y las líneas de conexión y facilita el trabajo en comparación a una hoja en blanco. Es posible aumentar o disminuir la resolución del Grid para adecuarlo al trabajo que se quiera realizar. Para ello en el menú “View” se selecciona el “Snap” que se desee, tal y como se muestra en la Figura 4.12.\nFigura 4.12 – Selección del “Snap”\nLa navegación por el diseño en la ventana de trabajo puede adoptar dos modalidades, ajustar la escala del dibujo (zoom) o desplazar el dibujo por la pantalla (panorámica). Estas dos técnicas se discuten a continuación:\n- Utilización del zoom\nHay varias formas de hacer ampliar y reducir (zoom) el área del diseño:\n Colocar el puntero del ratón donde se quiere hacer el zoom y presionar F6 para aumentar y F7 para reducir.\n Colocar el puntero del ratón donde se quiere hacer el zoom y usar la rueda del ratón girándola hacia delante o hacia atrás.\n Mantener la tecla “Shift” pulsada y crear un cuadrado con el ratón alrededor de la zona que se quiere ampliar.\n Utilizar los iconos de zoom aumentar, reducir, mostrar todo o mostrar zona del área de la barra de herramientas dedicadas al zoom.\n- Utilización de la panorámica\nIgual que con el zoom, también existen diferentes formas de variar la panorámica cuando estamos utilizando la ventana de edición:\n Pulsar sobre el botón central (o en la rueda) del ratón para entrar en el modo panorámica. Un cursor en forma de cruz indica que se encuentra en ese modo. Pulsando el botón izquierdo del ratón se abandonará el modo panorámica.\n Desplazar el cursor del ratón fuera de la ventana de trabajo y pulsar\n Apuntar con el ratón en la ventana de edición y pulsar el botón izquierdo.\nMientras se está cambiando la panorámica también se puede al mismo tiempo modificar el zoom utilizando la rueda del ratón.\nEs una buena práctica tomarse un tiempo para familiarizarse con las posibilidades de navegación que proporciona ISIS. Modificar la panorámica, aumentar o reducir el zoom son de las tareas más frecuentes que se realizan durante el diseño de un circuito electrónico. Es especialmente útil practicar el uso del botón del medio y rueda del ratón.\n4.3.3. Diseño del esquema electrónico\nLo primero que hay que hacer es familiarizarse con los principios básicos del diseño de circuitos electrónicos: selección de los componentes, colocación de los mismos en el área de trabajo y conexionado de unos con otros.\nLa primera tarea a llevar a cabo es la selección de los componentes que forman el diseño a partir de las librerías disponibles. Es posible encontrarse con que en las librerías proporcionadas no existe el componente que se necesita, por lo tanto habrá que crearlo manualmente. Se explica cómo en el apartado 4.7.\nPara llevar a cabo esta tarea sólo hay que pulsar con el ratón sobre el botón con una “P” situado en la zona superior izquierda de la ventana de componentes y librería o utilizando el icono situado en la barra de herramientas.\nFigura 4.13 – Selección de componentes\nnavegador de librerías de dispositivos.\nFigura 4.14 – Ventana del navegador de la librería de dispositivos\nEn esta ventana hay varias formas de encontrar e incorporar componentes desde las librerías al diseño. En el caso de que se conozca el nombre del componente, la forma más rápida de encontrarlo es introducirlo con el teclado en el campo “keyword”. Se obtendrá una serie de resultados entre los cuales hay que elegir el componente que se desee introducir y mediante una doble pulsación sobre él se incorporará al diseño actual.\nExiste también la posibilidad de buscar los componentes mediante la selección de su categoría, clase y fabricante.\nCuando se hayan elegido los componentes que se necesitan para realizar el diseño se cierra la ventana del navegador y, entonces, se puede observar como éstos se encuentran en la ventana de\ncomponentes y librerías listos para ser utilizados.\nFigura 4.14 – Ventana de componentes\nUna vez seleccionados los componentes necesarios, el siguiente paso es colocarlos dentro del esquema en la ventana de trabajo para a continuación enlazarlos unos con otros.\nAntes de situar el componente en la ventana de trabajo es posible comprobar su orientación en la ventana de edición y rotarlo si es necesario mediante los comandos de edición.\nPara insertarlo en el esquema sólo hay que seleccionarlo y pinchar con el botón izquierdo del ratón sobre la ventana de trabajo. Si se pincha más veces sobre dicha ventana se seguirán insertando copias del componente con una referencia automática.\nFigura 4.15 – Ventana de edición\nCon frecuencia es necesario desplazar los componentes después de haberlos colocado en una primera posición.\nPara ello hay que seleccionar el componente que se desea mover colocando el cursor sobre él. A continuación se pulsa con el botón izquierdo del ratón y, manteniéndolo pulsado, desplazar el cursor hasta la posición donde se desee dejar el dispositivo. Una vez que el cursor esté en la posición deseada, sólo hay que soltar el botón del ratón para dejar el componente en su nueva ubicación.\nTambién es frecuente la necesidad de querer rotar un componente, para mejorar el diseño, tras haberlo situado en la ventana de trabajo. Para ello sólo hay que pulsar con el botón derecho del ratón y seleccionar la rotación que se le desea dar.\nFigura 4.16 – Rotar el componente ya situado\nPor último, existe una herramienta, situada en la parte superior de la pantalla, para trabajar con bloques que permitirá copiar, mover, rotar o eliminar el bloque de componentes que se haya seleccionado.\nLas características de cada componente situado en la ventana de trabajo pueden ser editadas solamente con realizar sobre él una doble pulsación con el botón izquierdo del ratón. Por ejemplo, para un diodo “10A06” la ventana para editar sus características es la correspondiente a la Figura 4.17.\nFigura 4.17 – Ventana de edición de un diodo “10A06”\nAhora que ya han sido colocados los componentes es el momento de enlazar unos con otros.\nSi se pasa el cursor del ratón por el extremo de alguna de las patillas de un componente, el extremo de ésta aparecerá seleccionado en rojo, lo que significa que se puede tirar cable hasta la siguiente patilla de otro componente o del mismo. Para ello sólo hay que pulsar con el botón izquierdo del ratón sobre la primera patilla y volver a pulsarlo sobre la siguiente para finalizar la conexión. Se muestra como en la Figura 4.18.\nFigura 4.18 – Ejemplo de conexión de dos componentes\nExiste también la posibilidad de unir los componentes “sin cables” y para ello está a nuestra disposición la herramienta “Inter-sheet Terminal”. Al seleccionarla, en la ventana de componentes y librería, aparecerán las siguientes opciones para usar como terminal.\nLos terminales que aparecen son: el terminal por defecto, el de entrada, el de salida, el bidireccional, el de alimentación, el de masa y por último el de bus. Para utilizarlos simplemente hay que seleccionarlos y pulsar en la ventana de trabajo donde se deseen colocar. Se muestran en la Figura 4.19.\nFigura 4.19 – Selección\nHay que tener en cuenta que se debe realizar el etiquetado de los terminales, ya que define la conexión que se va a establecer. Se puede etiquetar un terminal con cualquier normalización que se desee utilizar, pero el uso de etiquetas comprensibles hace mucho más legible y sencillo de entender un circuito electrónico.\nLos terminales de alimentación y de masa suponen una excepción a esta regla. No es necesario etiquetarlos. Por ejemplo, un terminal de alimentación sin etiqueta es asignado automáticamente al potencial VCC y enlazado con la red de ese potencial.\nPara llevar a cabo el etiquetado de un terminal sólo hay que pulsar dos veces con el botón izquierdo del ratón sobre éste y aparecerá la ventana de la Figura 4.20.\nFigura 4.20 – Ventana de edición de terminales\nLa etiqueta se indicará en el campo “String” de la pestaña “Label” y al terminal se pulsa en “OK” para cerrar la ventana.\nTerminando de etiquetar el resto de terminales apropiadamente, el trabajo final debe mostrar un aspecto similar al de la Figura 4.21.\nFigura 4.21 – Ejemplo de conexionado con terminales\nARES es la herramienta de Proteus dedicada exclusivamente para el diseño de placas de circuito impreso (PCB). Está plenamente integrada con la herramienta ISIS.\nUna vez diseñado el esquema electrónico en ISIS se genera automáticamente la lista de redes (NETLIST). ARES es capaz de recibir esta lista de redes para diseñar, a partir de ella, la placa de circuito impreso. De esta forma se asegura que la placa tenga unidos entre sí los pines de forma idéntica a como está definido en el esquema electrónico.\nCualquier modificación que se realice en el esquema, podrá ser reenviado desde ISIS a ARES, donde aparecerán resaltados los cambios que se hayan producido. De esta forma la modificación y rediseño de la placa se realizará de forma mucho más simple y segura.\nARES se suministra con una extensa y completa librería que incluye los formatos de encapsulado de la mayoría de los componentes convencionales, como circuitos integrados, transistores, diodos, resistencias, etc. La información del encapsulado incluye, como es lógico, la huella (footprint) del componente.\nAdemás incorpora herramientas para la creación directa de las huellas de nuevos componentes que no se incluyan en las librerías estándar suministradas. Estas herramientas soportan las facilidades habituales de dibujo en las herramientas avanzadas de diseño 2D. En el apartado 4.6.3 se explica cómo llevarlo a cabo.\n4.4.2. Ventana principal\nAl ejecutar el módulo ARES se visualizará su ventana principal. En la parte superior de la pantalla se encuentra la barra de menús. El área más grande de la pantalla recibe el nombre de ventana de trabajo y es la zona donde se llevará a cabo el trabajo con la PCB. El área más pequeña, situada en la zona superior izquierda se llama ventana de edición. En ella se puede ver, a una escala reducida, el dibujo completo independientemente de la sección que se esté visualizando en la ventana de trabajo en ese momento. Como excepción, cuando un objeto es seleccionado en la ventana Selector de Objetos, la ventana de edición se utiliza para presentar una vista del objeto seleccionado.\nFigura 4.22 – Ventana principal ARES\nEn la zona inferior de la ventana está situada la barra de control.\nFigura 4.23 – Barra de control\nEs muy diferente a la utilizada en ISIS y, básicamente, está dividida en cuatro secciones: Selector de caras (Layer Selector), Selector de filtros (Selection Filter), Barra de estado (Status Bar) y el Test de errores y las coordenadas de la posición del ratón (DRC Status & Mouse Coordinates).\nFigura 4.24 – Secciones de la barra de control\nEl selector de capas es un control de tipo caja desplegable y con ella es posible seleccionar la capa sobre la que se situarán los nuevos objetos que se vayan a colocar en la PCB.\nEl selector de filtros es un conjunto de casillas de selección. Con él es posible configurar las capas y el tipo de objetos que serán seleccionables cuando se pulse sobre ellos con el ratón. Por ejemplo, en un momento dado se puede querer seleccionar sólo los objetos que se encuentran en la capa superior de la PCB, o que sólo se seleccionen las vías, las pistas, etc. Por defecto, se ofrece una selección que suele ser la más conveniente para un trabajo corriente.\nLa barra de estado sirve para ir visualizando textos de ayuda referentes al objeto que se encuentra bajo el cursor de ratón.\nEn el test de errores es donde se indicarán los avisos si el actual diseño viola alguna de las reglas o si todo es correcto. Estos avisos se producen en tiempo real mientras se trabaja con la PCB.\nEl visor de las coordenadas de la posición del ratón no refleja exactamente la posición del puntero, sino la posición del nodo más cercano de la rejilla, donde se forzaría el anclaje de un objeto si se pulsara con el ratón en ese punto.\nEl forzado (snap) es una técnica habitual en las herramientas de diseño gráfico y es una ayuda para el dibujo rápida y precisa. Una rejilla es un conjunto de puntos espaciados uniformemente y visibles que sirven como referencia visual de distancias. La funcionalidad del forzado crea un conjunto de puntos con “imán” separados uniformemente e invisibles que permiten el movimiento del cursor en incrementos uniformes.\nseparación entre imán e imán del forzado se selecciona desde el menú “View”. Se muestra en la Figura 4.25.\nFigura 4.25 – Selección del “Snap”\nvisualizada pulsando sobre la tecla “G” o mediante la opción “Toggle Grid” del menú “View”. Con sucesivas pulsaciones se vería una rejilla de puntos, una rejilla con cuadrículas y puntos o desaparecería la rejilla.\nLa navegación por la ventana de trabajo (zoom, desplazamientos y panorámica utilizando el botón del medio y la rueda del ratón) es idéntica a la que se ha venido utilizando en ISIS. Por tanto en caso de duda consultarlo en el apartado anterior 4.3.2.\nAntes de comenzar a colocar componentes en la placa de circuito impreso hay que definir la forma y el tamaño de la placa que se va a utilizar.\nComo ejemplo se va a utilizar una PCB sencilla de forma rectangular de 70mm por 50mm.\nPara trabajar en milímetros en vez de en milésimas de pulgada sólo hay que usar la opción “Metric” del menú “View” y comprobando en la barra de estado las unidades de las coordenadas.\nEl trazado de la forma de la placa se realiza mediante la\nselección de la herramienta “2D Graphics Box Mode” en la\nbarra de herramientas lateral.\nA continuación, se debe elegir en el selector de capas la opción “Board Edge” como capa sobre la que se desea trabajar.\nFigura 4.26 – Trazado del borde de la placa\nUna vez realizados estos dos pasos previos, hay que mover el cursor del ratón hasta el lugar donde se desea colocar el primer vértice de la placa. Una vez situado ahí y, sin mover el ratón, se utiliza el atajo del teclado “O” para fijar el centro del sistema de coordenadas relativas en el punto en el que se encuentra el cursor. Ahora en ese punto las coordenadas serán [0.000, 0.000].\nA continuación, desde ese punto, hay que pulsar con el botón\nizquierdo del ratón para comenzar el dibujo del rectángulo. Cuando en la\nventana de coordenadas se vea que dicho rectángulo mide lo esperado, [+70.000, +50.000], hay que detener el ratón y pulsar de nuevo el botón izquierdo de este.\nEl resultado final debe ser un rectángulo de color amarillo con las dimensiones deseadas. Los bordes de la placa siempre serán de color amarillo, a no ser que se haya cambiado la selección de colores que viene por defecto con Proteus.\nFigura 4.27 – Ejemplo de trazado del borde de la placa\ncoordenadas absolutas utilizando de nuevo el atajo del teclado “O”.\nAntes de colocar los diferentes componentes sobre la placa de circuito impreso, es conveniente que se creen los agujeros para anclarla y sujetarla. Como ejemplo se van a utilizar unos agujeros circulares de 3mm de diámetro con un anillo de pista de cobre a su alrededor de 0.18 pulgadas. De esta forma es posible sujetar la PCB utilizando los soportes estandarizados para PCB y de muy amplio uso, conocidos como “mini- locking PCB supports”.\nPara llevarlo a cabo se utilizará la herramienta “Round Through-hole Pad Mode”, situada en la barra de herramientas lateral izquierda. Al hacerlo, en el selector de objetos se puede encontrar una amplia lista de tipos de agujeros pasantes estandarizados. La nomenclatura utilizada por ARES ayudará a identificar rápidamente cada uno de los tipos disponibles:\nFigura 4.28 – Selección de PADs\n<forma> - <diámetro exterior> - <diámetro agujero>\nEl agujero pasante que se necesita no aparece entre el conjunto suministrado con Proteus. Así que habrá que crearlo manualmente.\nPara ello hay que seleccionar la herramienta “New Pad Style” desde el menú “Library”.\nAparecerá entonces una ventana emergente donde se debe indicar el nombre, C-180-M3 en este caso, y el tipo de forma, que será circular. En el nombre se pone la “M” delante del 3 para indicar que es en milímetros, sino se considera que son milésimas de pulgada. Se pulsa en “OK” y aparecerá la ventana de la Figura 4.29.\nFigura 4.29 – Ventana de edición de PADs\nEs el momento de definir las medidas del agujero. En este caso, el diámetro exterior de la corona de cobre (Diameter) debe ser de “0,18in”, la marca para hacer el taladro (Drill Mark) de “30th”, el agujero a taladrar (Drill Hole) de “3mm” y el círculo de aislante para rodear la corona de cobre (Guard Gap) será de “20th”.\nSi se quiere que el nuevo modelo se quede almacenado en la librería se debe seleccionar la opción “Update Defaults” y para finalizar pulsar en “OK”.\nAhora sólo hay que seleccionar el nuevo agujero pasante creado y\nsituarlo en las esquinas de la PCB, tal y como se muestra en la Figura\nFigura 4.30 – Ejemplo de creación de agujeros pasantes en la PCB\nA la hora de situar los componentes dentro de los límites de la placa habrá dos posibilidades: realizarlo de forma manual o de forma automática.\n- Posicionamiento manual\nSi se quiere situar los componentes exactamente donde se desee\ndentro de los límites de la placa habrá que realizarlo manualmente.\nPara ello hay que seleccionar la herramienta “Component Placement and Editing”, situado en la barra de herramientas lateral izquierda. En el selector de objetos ya aparecerán los componentes de diseño que se han incluido en el esquema electrónico de ISIS. Se muestra en la Figura 4.31.\nA continuación se procede a situar los\ncomponentes dentro de la placa. Para ello, tras seleccionar el componente que se desee, se posiciona el ratón sobre la ventana de\ntrabajo y se pulsa el botón izquierdo. El elemento que se hubiera seleccionado se insertará en la placa. Se realizará esta acción hasta que se hayan incluido, en el lugar que se considere oportuno, cada uno de los elementos del esquema electrónico.\nFigura 4.31 – Selección de los componentes\nCommands”, es posible mover, cortar, copiar, etc. los componentes ya situados en la ventana de trabajo.\nEn Figura 4.31 se muestra el resultado de colocar los componentes de forma manual.\nFigura 4.31 – Ejemplo de posicionamiento de componentes manualmente\nSe puede observar que hay líneas amarillas uniendo los pines de los componentes, los cuales son los trazos de unión (ratnest). El objetivo de estos trazos no es representar las pistas de cobre finales, sino indicar que pines deben unirse entre sí.\nSe puede ver también que cada componente tiene una flecha amarilla, denominadas como vectores de fuerza. Estos vectores indican la dirección hacia donde debería desplazarse el componente para obtener los trazos de unión del menor tamaño y, por lo tanto, también las pistas de menor longitud.\ncomponentes se simplifica considerablemente, al disponerse de la información visual de los trazos de unión y vectores de fuerza.\nARES cuenta con poderosas herramientas para el posicionamiento automático de componentes. Con ellas es posible diseñar de forma completa una placa de circuito impreso con el mínimo esfuerzo por parte del diseñador.\nTambién se contempla como alternativa, la posibilidad de realizar una pre-colocación de los componentes considerados críticos y dejar que ARES realice el resto del trabajo.\nSi se desea utilizar esta herramienta es necesario que previamente se hayan dibujado los bordes de la placa.\nPara iniciar el auto-posicionador hay que seleccionar la herramienta “Auto-placer”, que se encuentra dentro de la pestaña “Tools”.\nFigura 4.32 – Selección del “Auto-placer”\nSe abrirá entonces el menú contextual de Figura 4.33. Se marcan las reglas de diseño y se seleccionan los componentes que se desea colocar de forma automática. Si hay algún componente que se quiera colocar manualmente, simplemente se deja sin seleccionar.\nFigura 4.33 – Ventana del “Auto-placer”\nEn principio, las reglas de diseño que aparecen por defecto son correctas y no es necesario modificarlas. Si se desea conocer a fondo cada una de las características de la ventana anteriormente mostrada, ir al enlace que se muestra en la página web en el apartado de ARES.\ncomponentes de forma automática.\nFigura 4.34 – Ejemplo de posicionamiento de componentes automáticamente\nSi una vez posicionados los componentes se desea recolocar alguno de ellos, simplemente se selecciona y se mueve donde se considere oportuno.\n4.4.3.4. Reglas del diseño y clases de redes\nAhora que ya se dispone de una PCB con todos los componentes colocados en ella, es el momento de configurar ARES para informarle de las peculiaridades del actual diseño, las limitaciones que se desean aplicar y las consideraciones a tener en cuenta desde el punto de vista eléctrico (por ejemplo la separación mínima entre pistas o la distancia debajo de la cual no deben colocarse los componentes respecto al borde de la placa).\nSe puede llevar a cabo esta tarea seleccionando la herramienta “Design Rule Manager”, situada en la pestaña “Technology”.\nFigura 4.35 – Selección de “Design Rule Manager”\n- Reglas del diseño\nEn la primera pestaña de la ventana de diálogo (“Design Rules”) es posible configurar las restricciones y las distancias mínimas del actual diseño. Por defecto aparece un conjunto de condiciones almacenadas con el nombre de “DEFAULT”, que va a ser el utilizado para todas las capas y todas las redes definidas en dicho diseño.\nFigura 4.36 – Ventana de edición de las reglas de diseño\nLa primera tarea consiste en decidir si cada una de las reglas sirve para todas las capas y para todas las pistas del actual diseño. Es posible crear tantas nuevas reglas como se crea oportuno y se puede limitar su aplicación a una determinada capa o a un conjunto concreto de pistas.\nLo más característico de esta ventana es definir las distancias entre huellas (Pad) y pistas (Trace) y las distancias entre gráficos (Graphics) y con el borde de la placa (Edge/Slot).\nPuesto que no es necesario establecer ninguna regla adicional más, podemos desplazarnos a la siguiente pestaña de la ventana de diálogo “Net Classes” para estudiar los parámetros que figuran en ella.\nEste es el lugar donde se configuran las pistas y las vías que se van a utilizar en el diseño. También se controla desde aquí qué capas servirán para trazar pistas por ella cuando se utilice el auto-trazador de pistas.\nFigura 4.37 – Ventana de edición de las clases de redes\nEl cuadro superior (“Net Class”) permite seleccionar las reglas que se aplicarán para cada tipo de red distinto y configurar cada una de ellas de forma independiente. Por defecto aparecerán dos clases de redes:\nPOWER, cualquier conexión que incluya un terminal de potencia o de tierra, y SIGNAL, el resto de conexiones.\nEs posible definir las anchuras de las pistas (Trace Style), de los estrechamientos o cuellos de botella (Neck Style) y de las vías (Via Style). Las opciones de la zona inferior de la ventana de diálogo permiten seleccionar el tipo de vía (Via Type) y el color y visibilidad de las guías para el trazado de pistas (Ratsnest Display).\nLa asignación de capas para el auto-trazador se realiza en el lado derecho de la ventana. En esta sección se informa de que capas se utilizarán para el trazado de las pistas. Es posible configurarlo para que se utilice en el diseño hasta 8 capas.\nPuesto que ya se han configurado todas las reglas del diseño, ya es posible empezar a realizar las conexiones entre todos los componentes de la PCB generando las pistas necesarias. Para ello se dispone de dos opciones: de forma manual o automática.\n- Trazado manual\nNormalmente, se utilizará esta opción cuando se desee que una pista siga un determinado trazado en concreto.\nPara comenzar a trazar las pistas se debe seleccionar la herramienta “Track Placement and Editing”, situada en la barra lateral izquierda, e indicar la capa en la que se quiere llevar a cabo mediante el selector de capas.\nFigura 4.38 – Selección de herramienta y la capa para trazar las pistas\nA continuación se sitúa el cursor del ratón en la ventana de trabajo y se dibuja la pista de una patilla a otra siguiendo los trazos de unión. Para ello sólo hay que pulsar con el botón izquierdo del ratón sobre la primera patilla y, para finalizar el trazo, volver a pulsarlo sobre la segunda patilla.\nFigura 4.39 – Trazado de las pistas\nSe recomienda utilizar la misma anchura de pistas para todo el diseño, salvo en casos especiales como pueden ser las pistas de potencia, o pistas que debido a su trazado deben ser distintas al resto.\nPara adquirir buenas costumbres en el rutado de pistas, es recomendable también no realizar ángulos de 90º, así como mantener una relación en los mismos, de forma que toda la placa tenga los mismos ángulos y no que cada pista realice los suyos.\nSi se está trazando pistas en una capa, por ejemplo la “Bottom Copper”, y se quiere usar un puente para unir dos patillas se debe realizar lo siguiente:\nSe empieza a trazar la pista de una patilla a otra y cuando se quiera cambiar de capa sólo hay que pulsar dos veces con el botón izquierdo del ratón, apareciendo entonces una vía y las pistas pasan a trazarse en la capa “Top Copper”. Si se quiere volver a la capa anterior habrá que realizar lo mismo, creando así otra vía y volviendo a la capa “Bottom Copper”.\nOtra forma de llevarlo a cabo es seleccionar la herramienta “Via Placement and Editing” e indicar la capa en la que se desea trabajar en cada momento.\nFigura 4.40 – Selección de las vías\nEn caso de que se quiera cambiar la forma o el tamaño de los PADs de un determinado componente se puede emplear la herramienta “Pad Placement”.\nSe selecciona el tipo de PAD que se desea utilizar y su tamaño (Figura 4.41) y se procede a realizar el cambio pulsando, con el botón izquierdo del ratón, sobre la huella que se quiera cambiar. Automáticamente se realizará el cambio.\nFigura 4.41 – Selección del tipo de PAD\nresistencia, tanto de su tamaño como de su forma.\nFigura 4.42 – Cambio de PADs en una resistencia\nUna vez que se ha dibujado una pista es posible que se quiera modificar su trazado. Para ello se pulsa sobre dicha pista con el botón derecho del ratón y se selecciona la opción “Drag Route(s)”, para desplazar la pista hacia donde se desee; o la opción “Modify Route”, para cambiar una parte del trazado.\nTambién es posible querer cambiar la capa en la que se ha trazado la pista, su anchura o el diámetro de las vías. Para ello, igual que en el caso anterior, se pulsa con el botón derecho del ratón y se selecciona la opción deseada: “Change Layer”, “Change Trace Style” o “Change Via Style”.\n- Trazado automático\nARES incorpora un avanzado trazador automático de pistas basado en rejilla. Su potencia, rapidez y flexibilidad permite generar todas las rutas de la placa de circuito impreso con pistas de cualquier grosor, utilizando vías de cualquier ancho, a 90 o 45 grados y gestionando desde una a ocho capas.\nIgual que pasaba con el trazado manual de pistas, el auto-rutado va a cumplir escrupulosamente con todas las reglas del diseño que se hayan configurado previamente.\nPara ejecutar el auto-rutado hay que seleccionar la herramienta “Auto- router” del menú “Tools”, tal y como se indica en la Figura 4.43.\nFigura 4.43 – Selección del “Auto-router”\nLa ventana de diálogo que aparece a continuación puede parecer complicada, pero para la mayoría de los diseños las opciones ofrecidas por defecto proporcionarán unos resultados satisfactorios.\nFigura 4.44 – Ventana de edición de las características del auto-rutado\nSi se desea conocer a fondo cada una de las características que presenta la ventana de la herramienta “Auto-router”, ir al enlace que se muestra en la página web en el apartado de ARES.\nUna vez que estén las características ajustadas se pulsa en “Begin Routing” y el programa comenzará a trazar las pistas. Se puede contemplar el progreso en la barra de estado y también se verá como el motor va completando su trabajo trazando rutas y mejorando los resultados con los nuevos intentos hasta encontrar la solución más óptima.\nCuando el trabajo se haya completado, conviene que se preste atención a dos detalles importantes:\n El auto-rutado ha respetado las pistas que se habían previamente trazado de forma manual y no ha tratado de borrarlas ni modificarlas, trabajando únicamente con las pistas que quedaban pendientes.\n Cuando el auto-rutado ha terminado ha realizado una última pasada para achaflanar las esquinas de las pistas. Si no se desea que se produzca este achaflanado, hay que seleccionar “NO” en el parámetro “Recorner Pass” de la ventana de diálogo.\nEn la Figura 4.45 se muestra un diseño en el que se ha utilizado el auto-rutado por las dos caras:\nFigura 4.45 – Ejemplo de trazado de pistas automáticamente\nUna vez realizado el trazado de las pistas, si se desea que una determinada zona de una cara sea un plano de masa o de alimentación habrá que seguir el proceso descrito a continuación.\nEn primer lugar hay que seleccionar la herramienta “Zone Mode”, situada en la barra de herramientas lateral izquierda, y en el selector de capas se elige la capa en la que se quiere situar la superficie de disipación.\nAhora con el ratón nos situamos en la ventana de trabajo y dibujamos la zona que queremos de cobre.\nAparece entonces un menú contextual, mostrado en la Figura 4.46, donde se definen las características de la superficie de disipación.\nFigura 4.46 – Ventana de edición de las características de las superficies de disipación\nA continuación, se analiza con detalle cada uno de los parámetros:\n Net. La red a la que se va a conectar la superficie de disipación.\n Layer/Colour. La capa en la que se va a generar la superficie de disipación.\n Boundary. El estilo de los límites de la superficie. Sirve para indicar el estilo de pista que el generador va a utilizar para dibujar los bordes exteriores e interiores de la superficie de disipación.\n Relief. Especifica el estilo de la pista que utilizará el generador para unir la superficie de disipación con un pin.\n Type. Señala la forma que va a utilizar ARES para representar gráficamente la superficie de disipación. Existen cuatro opciones:\nsolid (sólido), outline (contorno), hatched (sombreado) y empty (vacío).\n Clearance y Relieve Pins. Determina la distancia que se dejará entre la superficie de disipación y cualquier otro objeto de la placa. Cuando se selecciona la opción “Relieve Pins”, los pines que se conectan a la zona se unirán utilizando aliviadores térmicos.\nExclude Tracking. Si está seleccionado el generador considerará las pistas conectadas a su misma red como obstáculos que debe salvar al crear la superficie de disipación.\nRoute to this Zone. Cuando está seleccionado el generador creará vías directamente a la zona para lograr las conexiones necesarias.\nSupress Islands. Marcar esta opción asegura que la superficie de disipación se limita a las áreas donde se pueden realizar conexiones con la red.\nAllow Nesting. Esta opción permite crear zonas interiores en el caso de que el flujo de la zona de disipación se vea impedido por objetos.\nmasa se elegirá la opción\n“GND=POWER”, dentro de la pestaña “Net”, y si lo que se desea en un\nplano de alimentación habrá que elegir la opción “VCC/VDD=POWER”.\nEs recomendable dejar una separación entre el plano y las pistas (“Clearance”) de al menos 15th para no tener problemas con las conexiones.\nUna vez establecidas las características se pulsa en “OK” y se generará la superficie de disipación en la PCB.\nExiste también la posibilidad de que ARES genere la superficie de disipación automáticamente, sin tener que dibujarla a mano. Para ello hay que seleccionar la herramienta “Power Plane Generator”, que se encuentra en la pestaña “Tools”, tal y como se muestra en la Figura 4.47.\nAparece entones la ventana de la Figura 4.48, donde se indica si se quiere un plano\nde masa o de alimentación, la capa en la que se quiere situar, el estilo de los límites de la superficie y la separación con respecto a los\nFigura 4.47 – Selección del “Power Plane Generator”\nFigura 4.48 – Ventana de selección del tipo de superficie de disipación\nAl pulsar “OK” se generará la superficie de disipación en la capa que se haya seleccionado. Para definir las características de dicha superficie sólo hay que seleccionarla y pulsar sobre ella.\nEn la Figura 4.49 se muestra una placa en la que se usa un plano de masa situado en la cara superior. El rutado de las pistas se ha llevado a cabo en la cara inferior.\nFigura 4.49 – Ejemplo de utilización de un plano de masa en la cara superior\nLa mayoría de los diseñadores de circuitos electrónicos están acostumbrados a realizar su trabajo en dos dimensiones. Sin embargo, en muchas ocasiones puede resultar extremadamente útil disponer de la información tridimensional del diseño. Bien porque interese conocer la altura real que alcanzan los componentes en la placa, o bien con fines estéticos.\nEl procedimiento para obtener la imagen tridimensional del circuito es una tarea muy sencilla en Proteus. Simplemente se debe seleccionar la herramienta “3D Visualizer”, en la barra de herramientas superior.\nFigura 4.50 – Selección de la herramienta de visualización 3D\nSe obtiene así la vista tridimensional del actual diseño, como se ve en la Figura 4.51.\nFigura 4.51 – Vista tridimensional de una PCB\nEvidentemente el resultado no puede ser más satisfactorio para el tiempo que se ha invertido en obtenerlo.\nEn la nueva ventana que aparece, Proteus facilita una serie de controles, situados en la zona inferior izquierda de la pantalla, útiles para navegar por la imagen creada.\nFigura 4.52 – Barra de controles de la herramienta de visualización 3D\nComo se puede observar la barra con los controles está separada en tres zonas, divididas por una línea vertical.\nEn el primer apartado de los controles, se encuentran las herramientas que permiten modificar el zoom, para acercar el diseño y ver los detalles, y la opción de navegación, que permite sobrevolar sobre el diseño moviendo el ratón a través de él. Se encuentra también la opción de volver atrás.\nFigura 5.53 – Primer apartado de la barra de controles\nEl segundo apartado, formado por cinco controles, sirve para seleccionar de forma rápida entre cinco vistas pre-configuradas. Vista desde arriba, vista desde el frente, vista desde el lateral izquierdo, vista desde atrás y vista desde el lateral derecho.\nFigura 5.54 – Segundo apartado de la barra de controles\nEl tercer y último apartado tiene dos controles: el primero permite simular la apariencia de la envolvente que servirá para contener el diseño y el segundo mostrará la serigrafía de los componentes, es decir sin el volumen que estos ocupan.\nFigura 5.55 – Tercer apartado de la barra de controles\nProteus permite guardar el resultado de la representación tridimensional en un fichero formato *.3ds (un estándar entre las herramientas de diseño 3D), utilizando la opción “Export 3DS” en el menú “File”. También podemos guardar el resultado en un fichero formato *.DFX (un estándar entre las herramientas de diseño 2D), utilizando la opción “Export DFX” en el menú “File”.\nFinalmente es posible imprimir el resultado del trabajo con la opción “Print 3D View” en el menú “File”.\nUna vez realizado el diseño de la placa de circuito impreso será necesario crear un conjunto de ficheros para enviar al departamento de fabricación, de tal forma que se pueda llevar a cabo la producción del diseño realizado.\nEn la Figura 4.56 se muestra el diseño de una PCB de doble cara sobre la que se trabajará en este apartado.\nFigura 4.56 – Diseño de una PCB de doble cara\nLos ficheros que, por lo general, son necesarios enviar al departamento de fabricación son los siguientes:\n- Fichero de taladrado.\n- Fichero de las pistas de la cara superior.\n- Fichero de las pistas de la cara inferior.\n- Fichero de las máscaras de soldadura de ambas caras.\n- Fichero de serigrafía de la cara superior (y de la inferior si fuera necesario).\n- Fichero de la plantilla de aplicación de la pasta de soldadura para SMD\nPara la generación de cada uno de los ficheros anteriormente indicados hay que seleccionar la opción “Generate Gerber/Excellon Files” desde el menú “Output”. Emergerá una ventana preguntado si se desea hacer un chequeo, a lo que se selecciona “Yes”, y si todo está correcto aparecerá la ventana de diálogo de la Figura 4.57.\nFigura 4.57 – Ventana de generación de los ficheros de fabricación\nEl formato preferido es el Gerber RS274X y la resolución del archivo es aconsejable que sea igual o superior a 500 dpi (puntos por pulgada). No es conveniente hacer imagen en espejo (Mirror) de alguna capa y se debe procurar que todas las capas estén alineadas.\nLa opción “Slotting/Routing Layer” especifica de forma explícita qué capa de la tarjeta va a ser utilizada para definir en ella cortes y ranuras.\nLa selección “Layers/Artworks” permite seleccionar la información de las capas que se van a incluir en los ficheros de salida. Por defecto propondrá las capas utilizadas en el diseño. Si se pulsa en “OK”, dichos ficheros se guardarán en donde se haya indicado junto con otro fichero de información general, como el que se muestra en la Figura 4.58.\nFigura 4.58 – Fichero de información general\nSe puede observar que muestra la lista de ficheros generada (“File List”), los diámetros y secciones de las distintas vías de los fotolitos (“Photoplotter Setup”) y las tres brocas que serán necesarias para realizar el taladrado (“NC Drill Setup”).\nA continuación se indica cómo obtener cada uno de los ficheros de los que se ha hablado anteriormente y el formato en el que saldrán.\n- Fichero de taladrado\nPara generar el fichero de taladrado, que es el que se introducirá en la respectiva máquina para realizar los taladros de la placa, hay que seleccionar la opción Drill. Tendrá formato ASCII y en él se indicarán los taladros a realizar con cada una de las brocas.\n- Fichero de las pistas de la cara superior\nPara generar el fichero de las pistas de la cara superior hay que seleccionar la opción Top Copper. Tendrá formato Gerber RS-274-X.\n- Fichero de las pistas de la cara inferior\nPara generar el fichero de las pistas de la cara inferior hay que seleccionar la opción Bottom Copper. Al igual que el anterior tendrá formato Gerber RS-274-X.\n- Fichero de las máscaras de soldadura de ambas caras\nPara generar el fichero de las máscaras de soldadura de ambas caras hay que seleccionar las opciones Top Resist y Bottom Resist. Tendrá formato Gerber RS-274-X.\n- Fichero de serigrafía de la capa superior\nPara generar el fichero de serigrafía de la capa superior hay que seleccionar la opción Top Silk. Se puede dar el caso de que haya componentes también en la capa inferior, en ese caso habría que generar también ese fichero seleccionando la opción Bottom Silk. Tendrá formato Gerber RS-274-X.\nPara generar el fichero de la pasta de soldadura para componentes SMD hay que seleccionar la opción Top Mask o Bottom Mask, según la cara en la que se encuentren. En el caso del ejemplo de PCB mostrado en este apartado no será necesario generar este fichero ya que no contiene este tipo de componentes.\nPara imprimir cada una de las vistas de la placa de circuito impreso que se ha diseñado hay que seleccionar la opción “Print Layout” desde el menú “Output”. Aparecerá entonces la siguiente ventana de la Figura 4.59.\nFigura 4.59 – Ventana de impresión\nSólo habrá que seleccionar la vista que se necesite imprimir y la escala a que se desee y pulsar en “OK”. El resto de las opciones que aparecen son bastante intuitivas y no es necesario explicarlas.\nPara imprimir las vistas de las máscaras de soldadura, la de taladrado o la de los componentes SMD, habrá que seleccionar en la pestaña “Mode” la opción “Solder Resist”, “Drill Plot” o “SMT Mask”.\nA continuación se muestran cada una de las vistas de los fotolitos y plantillas generadas a escala 1,5:1:\n- Fotolito de las pistas de la capa superior\nFigura 4.60 – Fotolito pistas capa superior\n- Fotolito de las pistas de la capa inferior\nFigura 4.61 – Fotolito pistas capa inferior\n- Fotolito de las máscaras de soldadura\nFigura 4.62 – Fotolito máscaras de soldadura\n- Plantilla para la serigrafía de la capa superior\nFigura 4.63 – Fotolito serigrafía capa superior\n- Plantilla para el taladrado\nFigura 4.64 – Plantilla para el taladrado\nProteus también ofrece la posibilidad de exportarlo a PDF y a partir de ahí imprimirlo, pero en ese caso no sería posible elegir la escala. Para ello se selecciona la opción “Export Graphics → Export Adobe PDF File” desde el menú “Output”.\nEn la ventana que aparecerá habrá que seleccionar las vistas que se quieran exportar, al igual que para imprimirlo, y se pulsa en “OK”.\n4.7. CREACIÓN DE NUEVOS COMPONENTES\nProteus integra una librería con miles de componentes electrónicos listos para utilizar en la simulación de los diseños de circuitos. Sin embargo no se debe esperar que cualquier componente que vayamos a necesitar ya estará presente en las librerías estándar suministradas con el paquete original.\nPasados unos meses, tal vez solo unas semanas, vemos como la rápida evolución en el mundo de la electrónica hace que aparezcan en el mercado nuevos componentes. Algunos únicamente suponen pequeñas mejoras o variaciones de otros ya existentes, pero en algunas ocasiones se trata de un elemento completamente nuevo, esto no debe impedir a la herramienta de diseño poder incorporar estos nuevos componentes a sus librerías y así se podrán utilizar en los futuros diseños.\nEl propósito de este apartado es indicar los pasos a seguir para poder crear un nuevo componente y añadirlo a las correspondientes librerías de forma que se pueda usar con la herramienta de diseño electrónico Proteus.\nPara desarrollar este apartado se procederá mediante ejemplos con los siguientes casos:\n Actualizar el símbolo de un componente ya existente en ISIS (R)\n Creación de un nuevo componente a partir de otro ya existente (555)\n Creación de nuevos símbolos en ISIS y de encapsulados en ARES\nEn ocasiones es posible que se dé el caso de que en las librerías suministradas se encuentre el componente que se necesita pero sea necesario modificar su símbolo. Por ejemplo se puede dar el caso de que el componente elegido no esté representado bajo la norma que en ese momento necesitamos.\nPara explicar este apartado se utilizará como ejemplo la edición del símbolo gráfico de una resistencia (R). La resistencia se encuentra en la librería ASIMMDLS y está representada según la norma IEC 60617 (International Electrotechnical Comission), se pretende cambiar su forma para que coincida con las normas americanas ANSI.\nse muestran las diferencias de la resistencia\nrepresentada por la norma IEC 60617 y las normas ANSI, viendo así que modificaciones se deben llevar a cabo.\nFigura 4.65 – Resistencias en las dos normas\nSe puede observar que el cambio a realizar es modificar el cuerpo de la resistencia, por lo que se eliminará el existente y se dibujará el nuevo. Las patillas las se dejarán tal y como están.\nEn primer lugar hay que entrar en el entorno de ISIS y reducir el tamaño del grid (espaciamiento de los puntos de la pantalla) para aumentar la resolución y poder dibujar libremente. Para ello se selecciona la opción “Snap 10th” desde el menú “View”, tal y como se muestra en la Figura 4.66.\nSi no se llevara a cabo esta modificación del grid, a la hora de dibujar el componente, no sería posible situar la herramienta de trazado exactamente donde se quisiera.\nFigura 4.66 – Selección del “Snap”\nUna vez ajustada la pantalla se elige el componente en la librería y se sitúa en el área de trabajo. Para poder modificar el cuerpo de la resistencia habrá que descomponer los elementos por los que está formada.\nPara ello se sitúa el ratón sobre el símbolo y se pulsa el botón derecho. En el menú contextual que aparece hay que seleccionar la opción “Decompose”. También se puede realizar desde el menú principal (Library → Decompose).\nFigura 4.67 – Selección herramienta “Decompose”\nA continuación hay que seleccionar el cuerpo de la resistencia y eliminarlo. Lo que habrá que realizar a continuación será dibujar el nuevo cuerpo, y para ello se utilizarán las herramientas disponibles “2D Graphics”. En este caso se utilizará el trazador de líneas.\nFigura 4.68 – Cambio del símbolo de la resistencia\nUna vez creado el nuevo símbolo se guardará en la librería para poder hacer uso de él y sus características.\nPara ello habrá que descomponer la nueva figura y seleccionar cada una de sus partes. Con el área seleccionada pulsamos el botón derecho del ratón y se selecciona la opción “Make Device”. También se puede realizar desde el menú principal (Library → Make Device).\nFigura 4.69 – Selección herramienta “Make Device”\nPuesto que lo único que se quería era modificar el símbolo manteniendo sus propiedades se copiarán las de la antigua resistencia. Por tanto habrá que rellenar cada una de las ventanas de la herramienta “Make Device” con las mismas características que el componente original.\nUna vez hecho esto, ya estará guardada en la librería elegida la nueva resistencia representada bajo las normas americanas ANSI.\nEs relativamente frecuente encontrarse con que existe un componente en las librerías suministradas que realiza una determinada función, pero comprobar que en el actual diseño es necesario utilizar un dispositivo que integra varias funciones idénticas en el mismo encapsulado, y éste componente no encontrarlo en la librería.\nEl componente que servirá como ejemplo en este apartado será el integrado 555, que es un generador de funciones de tiempo muy utilizado en multitud de diseños para generar pulsos de reloj, aplazamientos, temporizadores y demás funciones de tiempo. Ahora bien, en el mercado\nexiste también el integrado 556 que incorpora en un único encapsulado dos circuitos tipo 555. Este componente no es posible encontrarlo en Proteus.\nEn primer lugar, hay que observar las diferencias existentes entre el integrado tipo 555 y el 556 que se desea crear. En la Figura 4.70 se muestra una representación gráfica del 555 con la función de cada una de sus patillas, que se puede encontrar en su hoja de datos.\nFigura 4.70 – Representación de las funciones de las patillas del 555\nEl encapsulado es del tipo DIP de 8 pines. En Proteus es posible encontrar el componente en la librería buscando 555. Si se inserta en el área de trabajo se tendrá lo mostrado en la Figura 4.71.\nFigura 4.71 – Símbolo del 555\nEn el data sheet del integrado 556 se indica que su encapsulado es del tipo DIP14 y que tiene la siguiente asignación de funciones para cada uno de sus pines.\nFigura 4.72 – Representación de las funciones de las patillas del 556\nSi lo se estudia con detenimiento se puede comprobar que un 556 no es más que dos 555 que comparten los pines VCC y GND.\nPara crear el nuevo componente 556 a partir del existente 555, se empezará por colocar el símbolo del integrado 555 en el área de trabajo.\nEn primer lugar habrá que colocar el ratón sobre él y pulsar el botón derecho. En el menú contextual se selecciona la opción “Decompose”. También se puede realizar desde el menú principal (Library → Decompose).\nFigura 4.73 – Selección herramienta “Decompose”\nLo que se obtiene será la descomposición del símbolo en las partes que lo integran. A continuación se seleccionan cada una de las partes de la nueva figura descompuesta. Con el área seleccionada se pulsa el botón derecho del\nratón y se selecciona la opción “Make Device”. También se puede realizar desde el menú principal (Library → Make Device).\nFigura 4.74 – Selección herramienta “Make Device”\nLo primero que habrá que hacer es cambiar el nombre del dispositivo 555 que aparece, por el nuevo 556 que se desea crear utilizando el cuadro de diálogo “Device Name”. Una vez realizado esto se pulsa el botón “Next”.\nFigura 4.75 – Ventana de las propiedades del componente\nEn la siguiente pantalla que aparece, pulsando sobre el botón “Add/Edit” se podrá empezar a asignarle al nuevo componente 556 el patillaje correcto de su encapsulado.\nFigura 4.76 – Ventana de edición del encapsulado del componente\nPuesto que el nuevo encapsulado no es el DIL08, sino el DIL14, primero habrá que eliminar el encapsulado actual pulsando sobre el botón “Delete”, situado en la parte superior.\nUna vez eliminado se procederá a asignar el que interesa y, para ello, hay que pulsar sobre el botón “Add”. En la ventana que aparece habrá que escribir el nombre del encapsulado (DIL14) en el cuadro de diálogo titulado “Keywords”. La pantalla tomará ahora la forma de la Figura 4.77.\nFigura 4.77 – Ventana de selección del encapsulado\nAhora es posible seleccionar, en la lista que aparece, la opción DIL14 y pulsando sobre el botón “OK” se volverá a la pantalla anterior para configurarlo.\nTras ello ya aparecerá el encapsulado de catorce pines. Sin embargo, por defecto, asigna funciones a ocho de estos pines y no se corresponden con las del nuevo 556. Bien, en primer lugar, habrá que indicar que encapsulado se compone de dos funciones iguales. Para ello, en el cuadro de diálogo “No. Of Gates:” habrá que escribir un 2.\nAl hacerlo ha aparecido una nueva columna en la tabla con la cabecera 2. Ahora, en esta tabla, hay que indicar que pines son comunes, que pines hacen la función de un 555 (A) y que pines hacen la función del otro 555 (B). Para ello sólo habrá que introducir las relaciones de los pines que se muestran en la tercera figura de este apartado, tal que debe quedar como se muestra en la Figura 4.78.\nFigura 4.78 – Ventana de edición del encapsulado del componente\nUna vez terminado se debe pulsar sobre el botón “Assign Package(s)” y a continuación en “Next”.\nEn la siguiente ventana que aparece no es necesario modificar nada, puesto que el nuevo componente seguirá usando el modelo del 555. Se pulsará, entonces, de nuevo sobre el botón “Next”.\nA continuación se da la opción de asignar un data sheet al nuevo componente y/o un fichero de ayuda. En este caso se le añadirá ninguna de las dos opciones asique se pulsa de nuevo en el botón “Next”.\nSe llega así a la última ventana de edición. En ella es posible guardar el nuevo diseño en la librería que se desee y guardarlo en la categoría que se considere oportuno. También se podrá editar su nueva descripción.\nFigura 4.79 – Ventana de selección de la librería y categoría\nPara finalizar se pulsa “OK” y ya estará el nuevo componente 556 en la librería elegida.\nEl último paso será utilizar el nuevo integrado 556 para el diseño del esquema electrónico. Para ello hay que seleccionar el componente 556 en el selector de dispositivos. Ahora habrá que ir al área de trabajo y situar el símbolo donde se desee y pulsar el botón derecho del ratón.\naparece es similar al del 555, pero ahora aparece 556 abajo y el marcado del encapsulado dice U1:A, es decir la primera función del dispositivo. Si se vuelve a pulsar con el botón derecho en otra parte de la pantalla aparecerá la segunda parte del nuevo dispositivo, tal y como se muestra en la Figura 4.81.\nFigura 4.80 – Primera función del\nsímbolo del 556\nFigura 4.81 – Símbolo del 556\nComo se puede ver son exactamente iguales, pero uno tiene el marcado\nU1:A y el segundo U1:B, es decir la primera y la segunda función del integrado\nEs muy posible acudir a la librería del programa y no encontrar el elemento que se necesita utilizar ni ninguno que realice funciones diferentes con el mismo encapsulado. En ese caso lo que habrá que hacer es crear un nuevo componente partiendo desde cero, es decir dibujando cada una de sus partes tanto del símbolo como del encapsulado.\nEl componente que se utilizará como ejemplo en este apartado será el LM3886, que es un circuito amplificador de audio capaz de suministrar 68W de potencia continua para una carga de 4Ω.\nEl encapsulado que utiliza este componente es un TO220 de 11 pines, que como se verá más adelante tampoco estará disponible en la librería estándar, por lo que también habrá que crearlo manualmente.\nEn la Figura 4.82 se muestra una representación gráfica del LM3886 con la función de cada una de sus patillas.\nFigura 4.82 – Representación de las funciones de las patillas del LM3886\n4.7.3.1. Creación del símbolo en ISIS\nLo primero que hay que hacer nada más abrir el entorno de ISIS será crear la forma que tiene el nuevo componente. Para ello se emplearán las herramientas disponibles “2D graphics” situadas en la barra lateral izquierda del entorno de trabajo.\nLa forma que tendrá el símbolo es la de un amplificador operacional, tal y como se muestra en la Figura 4.83.\nFigura 4.83 – Forma del símbolo del componente\nA continuación, por ejemplo, es posible modificar el tipo de línea, su anchura o color haciendo doble click sobre cada parte del símbolo dibujado. En este caso se ha dejado tal y como viene por defecto.\nFigura 4.84 – Ventana de edición del tipo de linea\nEl siguiente paso será colocar los pines que se van a necesitar, que en este caso serán 8, pero como el 1 y el 5 van conectados se pueden colocar en el mismo pin.\nPara crear estos pines habrá que hacer uso de la herramienta “Device Pins Mode” que se encuentra en la barra de herramientas lateral izquierda. Seguidamente se colocarán los pines donde se crea necesario pulsando el botón izquierdo del ratón. Si fuera necesario rotar alguno de ellos, como en este caso, se utilizará la opción “rotate” usando el botón derecho del ratón.\nFigura 4.85 – Creación de los pines del símbolo\nUna vez colocados todos los pines en su sitio habrá que configurarlos. Para ello se hace doble click sobre cualquiera de ellos y se abrirá una ventana. En ella es posible configurar el nombre, número de pin y si ese pin va a ser de entrada, salida, alimentación, bidireccional, etc. También se puede indicar si se quiere que se vea el número del pin o su nombre.\nFigura 4.86 – Edición de los pines del símbolo\nCuando se haya acabado de definir cada uno de los pines y el símbolo está tal y como se necesita, se seleccionan cada una de las partes de la nueva figura. Con el área seleccionada se el botón derecho del ratón y se selecciona la opción “Make Device”. También se puede realizar desde el menú principal (Library → Make Device).\nFigura 4.87 – Selección herramienta “Make Device”\nA continuación aparecerá la siguiente ventana, en la que se introduce LM3886 como nombre del dispositivo, utilizando para ello el cuadro de diálogo “Device Name” y, se rellena el “Reference Prefix” con una “U”. Una vez realizado esto se pulsa el botón “Next”.\nFigura 4.88 – Ventana de edición de las propiedades del componente\nPuesto que el componente no tiene un encapsulado asignado, en la nueva ventana que aparece, habrá que pulsar el botón “Add/Edit”. Y ya en la siguiente pantalla se procederá a asignar el que interese. Para ello hay que pulsar sobre el botón “Add”.\nencapsulado (TO220) en el cuadro de diálogo titulado “Keywords”.\nFigura 4.89 – Ventana de selección del encapsulado\nSe puede ver como hay dos encapsulados TO220 pero ninguno es el que se necesita, ya que el que se quiere es de 11 pines. Por lo tanto habrá que volver a la pantalla anterior y presionar en el botón “Assign Package(s)” y a continuación pulsar en “Next”.\nEn las dos ventanas siguientes, para el caso que se está viendo, no hace falta rellenar nada.\nPor último habrá que guardar el nuevo componente en una librería y asignarle la categoría donde se va a introducir. Opcionalmente se le puede asignar una sub-categoría y el fabricante del dispositivo, así como una descripción, código o alguna nota.\nFigura 4.90 – Ventana de selección de la librería y categoría\nPara finalizar se pulsa “OK” y ya estará creado el símbolo del nuevo componente. A continuación se indicará cómo crear el encapsulado para posteriormente asignárselo.\n4.7.3.2. Creación del encapsulado en ARES\nPuesto que no ha sido posible asignar ningún encapsulado al nuevo componente habrá que crearlo manualmente. Para ello, lo primero, hay que entrar en el entorno de trabajo de ARES.\nPara el diseño del encapsulado habrá partir de las especificaciones que ofrece el fabricante sobre las características del mismo. Una vez que se conocen sus dimensiones se comenzará su construcción siguiendo los pasos descritos a continuación.\nPara empezar, se empleará una nueva herramienta que permite añadir un falso origen de coordenadas denominada “False Origin” y que facilitará el dimensionado de las partes del encapsulado. El icono está situado en la barra de herramientas superior.


Rediseño del modelo de aprendizaje hacia un aprendizaje líquido\n¿Ha traído el COVID-19 una transformación educativa?\nEl COVID-19 ha forzado una situación educativa excepcional: el paso de un modelo educativo sustentado en la presencialidad con algún apoyo digital, en la mayoría de los casos optativo, a un modelo de educación a distancia puro, elearning en el mejor de los casos, aderezado con elementos de homeschooling. Este cambio de modelo se ha hecho sin apenas transición y por supuesto sin planificación previa. Se han mezclado y alterado además los aprendizajes formales (suceden en las escuelas), los informales (suceden en las casas) y los extraescolares.\nNingún sistema educativo está preparado para universalizar en tiempo récord un aprendizaje online eficaz que responda a una situación como la sucedida y que asegure la calidad y la equidad en el proceso. Por eso ante esta situación excepcional se han aplicado soluciones de choque para dar respuestas inmediatas que tal vez no hayan sido las mejores pero sí las más viables. Las respuestas que se han dado por todos los implicados en el mundo educativo desde organismos gubernamentales a los docentes pasando por las editoriales son aplicables a esta situación, pero no deben ser permanentes. Conformarse con las medidas eventuales adoptadas puede suponer a medio/largo plazo un impacto negativo en el aprendizaje de los alumnos que tendrá poco que ver con lo digital y mucho con el modelo desplegado y sus implicaciones.\nSiendo puristas el modelo educativo puesto en marcha en el COVID-19 responde mejor a lo que se ha denominado Emergency Remote Teaching o Enseñanza remota de emergencia (ERDE), entendiendo como tal “un cambio temporal de la entrega de instrucción a un modo de entrega alternativo debido a circunstancias de crisis. Implica el uso de soluciones de enseñanza totalmente remotas para la instrucción o la educación que de otro modo se impartirían presencialmente o como cursos combinados o híbridos y que volverán a ese formato una vez que la crisis o la emergencia hayan disminuido”. El objetivo principal en este tipo de enseñanza no es recrear un ecosistema educativo robusto, sino más bien proporcionar acceso temporal a la enseñanza y a los apoyos instructivos de una manera rápida y fácil de configurar. Entendiendo la ERDE de esta manera, podemos empezar a disociarla del aprendizaje online y también podemos analizar con perspectiva con qué obstáculos se ha encontrado.\nPara todos es evidente que esta situación ha puesto de manifiesto muchas carencias del sistema educativo de las que se ha venido hablando durante años (equidad, inclusión, falta de recursos, falta de formación en competencias digitales, metodologías presenciales y expositivas en el proceso de enseñanza aprendizaje, falta de autonomía de los alumnos, modelos evaluativos enfocados en el resultado, entornos virtuales inadecuados, etc.).\nNos hemos enfrentado a brechas tanto digitales como sociales: profesores que no tienen desarrolladas sus competencias digitales, que no tienen los medios para enfrentarse a esta situación (no tienen computador o no tienen Internet), alumnos con pocas competencias digitales, que por su situación sociocultural y familiar les resulta complicado seguir una enseñanza online bien por no tener Internet o por no tener un computador para ellos o bien porque sus padres no pueden atenderles de la manera adecuada. Hay brechas digitales, pero también hay brechas sociales que ni el colegio ni nosotros vamos a poder resolver como tampoco vamos a poder resolver problemas de aprendizaje que existían anteriormente en las aulas y que probablemente han emergido con más fuerza en este aislamiento.\nTambién nos hemos enfrentado a modelos educativos poco preparados para desarrollarse de manera adecuada en entornos 100% virtuales.\nLa experiencia que estamos viviendo nos debe servir para tomar distancia, analizar y ser objetivos y críticos con lo que hemos hecho hasta ahora, pero sobre todos nos debe servir para ser conscientes de que esta situación nos abre una oportunidad única para reflexionar, replantearnos el modelo de aprendizaje actual y movilizarnos hacia un nuevo modelo de aprendizaje acorde a las circunstancias que estamos viviendo y a las secuelas que permanecerán una vez que pasen.\nUn modelo de aprendizaje en el que los alumnos sean capaces de trabajar de forma autónoma e independiente y gestionen su propio proceso de aprendizaje. Un modelo que les enseñe a aprender a aprender, fundamento imprescindible en el aprendizaje a lo largo de la vida y que los va a acompañar siempre.\nUn modelo de aprendizaje en el que se faciliten las interacciones con sus docentes y con el resto de sus compañeros. Teniendo en cuenta que en el aula ya se produce, al menos en teoría, de manera natural tenemos que generar un modelo que integre de forma fluida lo que ocurre en el aula presencialmente con lo que ocurre en el espacio virtual en el que todos los roles implicados trabajan online. Este modelo debe partir de la idea que se aprende en cualquier momento y en cualquier lugar y que gracias a la tecnología el aprendizaje se vuelve ubicuo.\nUn modelo de aprendizaje en el que preparemos a los alumnos para vivir en un mundo globalizado, cambiante y lleno de incertidumbre. Para ello tenemos que tener en cuenta que la adquisición de conocimientos no es tan importantes como los retos a los que se van a tener que enfrentar. Los currículos están inflados de contenidos prescindibles, innecesarios y poco significativos. Es fundamental plantearles retos reales que den sentido a estos contenidos y guiarles para que sean capaces de resolverlos creativamente.\nUn modelo de aprendizaje en el que lo importante sea el proceso no tanto el resultado. Generar en los alumnos una conciencia de qué han aprendido, en qué pueden mejorar y cómo hacerlo debe ser nuestro leitmotiv. Crear un espacio de reflexión sobre lo aprendido, las mejoras necesarias para seguir aprendiendo y los errores como palanca para afianzar el aprendizaje.\nEsta reflexión que estamos haciendo pretende tener una mirada amplia y supone repensar, replantear y rediseñar el modelo de enseñanza aprendizaje que queremos a medio plazo para dar respuestas a unas necesidades educativas de un futuro que ya se ha tornado presente. Este rediseño va a impactar en muchos aspectos. Algunos se dibujan en este documento, otros irán surgiendo pero creemos importante partir de una base común sobre la que construir un modelo futuro sólido y adaptable a las diferentes necesidades de cada país/negocio.\nCONTEXTUALIZACIÓN DE LOS MODELOS DE APRENDIZAJE\nAntes de decantarnos por un modelo u otro vamos a hacer un breve repaso de los existentes si tenemos en cuenta el uso de la tecnología (Internet, plataformas, contenidos digitales) en el proceso de enseñanza aprendizaje:\nModelo de aprendizaje presencial con Internet: el entorno virtual como complemento o recurso de apoyo.\nConsiste en plantear el entorno virtual como un apoyo o apéndice de la actividad docente tradicional. Es decir, el profesor no cambia ni los espacios de enseñanza que habitualmente utiliza (físicos), ni el tipo de actividades que plantea a sus estudiantes ni las formas que emplea de comunicación con los mismos. El entorno virtual en este modelo se convierte en un recurso más que tiene el profesor a su alcance junto con los que ya dispone: pizarra (puede ser digital), laboratorio, taller, proyector, etc.\nNormalmente se usa el entorno virtual para consultar y transmitir información: contenidos digitales, apuntes, programas, horarios, calificaciones, etc. (Manuel Area y Jordi Arell, 2009).\nEn este modelo lo relevante sigue siendo el proceso de enseñanza presencial del aula física (modelo expositivo) en el que el profesor sigue haciendo lo de siempre, pero apoyado en un recurso tecnológico.\nModelo de aprendizaje en línea o E-learning: el entorno virtual es el único espacio en el proceso de enseñanza aprendizaje.\nCapacitación no presencial que, a través de plataformas tecnológicas, posibilita y flexibiliza el acceso y el tiempo en el proceso de enseñanza-aprendizaje, adecuándolos a las habilidades, necesidades y disponibilidades de cada discente, además de garantizar ambientes de aprendizaje colaborativos mediante el uso de herramientas de comunicación síncrona y asíncrona, potenciando en suma el proceso de gestión basado en competencias. (F. J. García, 2005).\nEn este entorno apenas se produce contacto físico o presencial entre profesor y alumnos ya que la mayor parte de las acciones docentes, comunicativas y de evaluación tienen lugar en el marco del aula virtual. En esta modalidad educativa el contenido digital cobra una especial relevancia ya que el proceso de aprendizaje de los alumnos estará guiado, en su mayor parte, por el mismo. Exige una organización institucional compleja y relevante que apoye este aprendizaje a distancia (Bates, 2001; García Arieto y otros, 2007).\nBlended learning o aprendizaje híbrido: el entorno virtual de aprendizaje se combina con el aula física.\nSe refiere a un programa educativo formal en el que el alumno realiza al menos una parte de su aprendizaje on line en el que puede ejercer cierto grado de control sobre el tiempo, lugar, ruta o ritmo del mismo. Mientras que otra parte de su aprendizaje se lleva a cabo en un espacio físico distinto a su casa y con algún grado de supervisión. Ambas modalidades deben estar plenamente integradas en el curso de su aprendizaje (Clayton Christensen Institute).\nEste modelo híbrido se caracteriza por la yuxtaposición o mezcla entre procesos de enseñanza aprendizaje presenciales con otros que se desarrollan a distancia mediante el uso de un dispositivo (computador, tableta, móvil). El entorno virtual no sólo es un recurso de apoyo a la enseñanza presencial, sino también un espacio en el que el docente genera y desarrolla acciones diversas para que sus alumnos aprendan: formula preguntas y reflexiones, abre debates, plantea trabajos, propone retos … En este modelo se produce una innovación notoria de las formas de trabajo, comunicación, tutorización y procesos de interacción entre profesor y alumnos. Requiere que el docente planifique y desarrolle procesos educativos en los que se superponen tiempo y tareas que acontecen bien en el aula física, bien en el aula virtual sin que necesariamente existan incoherencias entre unas y otras. Asimismo el profesor debe elaborar o proponer materiales y actividades para que el estudiante las desarrolle autónomamente fuera del contexto clase tradicional. Evidentemente dentro de este modelo existen variantes o grados en función del peso temporal y de trabajo distribuido ente situaciones presenciales y virtuales.\nMODELO DE APRENDIZAJE PROPUESTO\nDebemos tener en cuenta que durante un tiempo y debido a la situación del COVID-19 seguiremos viviendo lo que se ha dado en llamar Enseñanza remota de emergencia y que la podemos asimilar a un modelo de aprendizaje on line adaptado a la situación pero en algún momento los alumnos volverán a las aulas aunque sea de manera parcial por lo que creemos que el modelo que se impondrá será de un modelo cercano al blended learning o aprendizaje híbrido.\nEn este nuevo contexto, más allá del uso de la tecnología, toma mucha relevancia el enfoque de Bauman cuando habla de educación o aprendizaje líquido: “Se ve a la educación más como un producto que como un proceso. Así la educación parece abandonar la noción de conocimiento útil para toda la vida para sustituirla por la noción de conocimiento de usar y tirar. Esa concepción es uno de los retos a vencer. La educación debería ser una acción continua de la vida y no dedicarse únicamente al fomento de las habilidades técnicas. Lo importante es formar ciudadanos que recuperen el espacio público de diálogo y sus derechos democráticos, para así ser capaces de controlar el futuro de su entorno y el suyo propio. Cuando el mundo se encuentra en constante cambio, la educación debería ser lo bastante rápida para agregarse a éste. Estamos ante la educación líquida” (Zygmunt Bauman, 2008).\nBauman se refiere a la modernidad, a la sociedad, a la vida, a la educación como líquidas, cambiantes, impregnadas por la incertidumbre y la inestabilidad. En sus propias palabras: “la sociedad moderna líquida es aquella en la que las condiciones sobre las que sus miembros actúan cambian más rápido de lo que tardan en consolidarse en hábitos y rutinas”.\nEl cambio inesperado es la nueva constante de la vida líquida y la forma de sobrevivirlo es la adaptación y la aceptación y no la perspectiva sólida de la resistencia y la beligerancia.\nLo sucedido con el COVID-19 ha tirado por tierra cualquier creencia sólida que teníamos a nivel social, económico, sanitario o educativo. Es en este último ámbito el que nos ocupa y creemos que la denominación de aprendizaje líquido es muy apropiada para denominar el nuevo modelo educativo. Igualmente podríamos denominarle aprendizaje híbrido o blended pero esa connotación de fluir en entornos distintos, diversos y cambiantes de manera natural nos parece muy adecuada para definir el concepto de un aprendizaje que se adapta a las circunstancias en las que se produce.\nPRINCIPALES EJES DEL MODELO DE APRENDIZAJE LÍQUIDO PROPUESTO\nIntegración fluida, articulada y planificada de la enseñanza aprendizaje allí donde se dé. El aprendizaje es ubicuo (en cualquier momento, en cualquier lugar. Por tanto, necesitamos abandonar la distinción tradicional entre aprendizaje formal (lo que ocurre en un contexto de aprendizaje institucional) e informal. Se ponen en marcha nuevas reglas del juego.\nBasado en un diseño instruccionalo tecnopedagógico en el que se establezcan las bases del aprendizaje (más que de la enseñanza): objetivos, metodologías basadas en la acción del alumno, evaluación y avance formando un todo coherente.\nEnseñanza centrada en el alumno como un agente activo que asume la responsabilidad de su proceso de aprendizaje.\nCambio de rol de los docentes: de transmisor de información a guía/mentor/facilitador del aprendizaje. Su rol sigue siendo crucial: en la colaboración con los alumnos para que integren y organicen su aprendizaje de formas significativas; al ayudar a los alumnos a secuenciar oportunidades de aprendizaje; para colaborar con la inspiración, motivación y modelado del aprendizaje como una empresa activa; y para proveer apoyo o asistencia complementaria para los alumnos que tienen dificultades.\nAprendizaje personalizado y significativo. Aprendizaje como experiencia. Las características, intereses, motivación, logros, competencia, realidad de los alumnos son la guía del proceso.\nOrientado a estándares de aprendizaje: los conocimientos, competencias y habilidades que el alumno debe adquirir en cada materia y grado.\nEnfocado al dominio (Mastery learning). Utilización de analítica de aprendizaje y evidencias de aprendizaje para su comprobación.\nEncaminado al desarrollo óptimo del potencial de cada persona, un aprendizaje enfocado a desarrollar el talento. Todos tienen talento, todos pueden conseguirlo.\nImportancia de las relaciones interpersonales en el proceso de enseñanza-aprendizaje que supone generar espacios colaborativos en los que el estudiante es el protagonista y el docente es un guía. Crear una auténtica comunidad de aprendizaje.\nCÓMO ALCANZAR CON ÉXITO EL MODELO DE APRENDIZAJE LÍQUIDO PROPUESTO\nPara poner en marcha este modelo y asegurarnos el éxito es importante plantearnos los siguientes aspectos:\nRediseñar el modelo de contenidos.\nRedefinir el papel de la evaluación.\nPlanificar y dosificar.\nReplantear el rol del professor.\nReformular el papel del alumno.\nRedibujar el entorno virtual de aprendizaje.\nIncorporar a las familias.


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