EO_452

EDA/SW/T&M

PCB DESIGN

- ELETTRONICA OGGI 452 - MARZO 2016

no dovuto affrontare è stata quello di gestire uno schermo

da 13,3 pollici ad alta definizione con Rasperry Pi. Il primo

progetto di Pi-Top prevedeva uno schermo con interfaccia

LVDS (Low Voltage Differential Signaling), scelta dettata dal-

la loro facile reperibilità e dalla relativa semplicità d’inter-

facciamento. DesignSpark PCB è stato usato per progettare

un convertitore da HDMI verso LVDS al fine di ottenere un

segnale video idoneo in uscita da Raspberry Pi. Nelle ver-

sioni successive del progetto, tuttavia, si è deciso di passare

al segnale video in formato eDP (embedded DisplayPort),

che offre diversi vantaggi rispetto allo standard LVDS, quali,

ad esempio: la presenza di canali AUX (per le impostazioni

automatiche di risoluzione/formato), livelli più bassi d’inter-

ferenza elettromagnetica ed un numero inferiore di pin. Oltre

a ciò, la disponibilità sul lungo periodo degli schermi con

interfaccia eDP appare superiore, poiché la maggior parte

dei produttori di portatili sta migrando proprio verso questo

standard approfittando così dei suoi numerosi vantaggi.

Inizialmente, gli sviluppatori di Pi-Top, come parte del loro

processo di selezione, hanno scaricato dalla rete diver-

si pacchetti software dedicati alla progettazione di circuiti

stampati. Tuttavia, alcuni dei programmi valutati erano abi-

litati per un periodo di tempo limitato oppure permetteva-

no di utilizzare solo un sottoinsieme ridotto di componenti,

aspetto certamente negativo poiché numerosi erano, inve-

ce, i componenti necessari per ogni circuito stampato. Molti

software, inoltre, presentavano interfacce utente dall’aspetto

ormai obsoleto. Viceversa, la possibilità di utilizzare Design-

Spark PCB gratuitamente, e senza limitazioni, ha rappresen-

tato un fattore chiave per la sua scelta; questa sua pecu-

liarità eliminava ogni ostacolo all’elaborazione dei progetti.

DesignSpark PCB offre alcune funzionalità davvero impor-

tanti: non avere vincoli sul numero di strati dei PCB e non

presentare reali limitazioni sulla dimensione degli stessi.

Due le caratteristiche fondamentali che DesignSpark PCB

assicurava dal punto di vista di una start-up: in primo luogo,

l’ampio database di componenti pronti all’uso e già comple-

to sia dei simboli per gli schemi elettrici, sia delle informa-

zioni per il disegno dello stampato. Queste qualità, da sole,

hanno permesso di svolgere, in modo facile e rapido, gran

parte del lavoro di progettazione. In secondo luogo, nel caso

in cui eventuali parti non fossero già presenti nel database

e si rendesse necessario crearle da zero, la procedura gui-

data dedicata ai componenti - già integrata nel programma

- semplificava notevolmente questa operazione, generando

automaticamente anche la disposizione delle piazzole. En-

trambe le funzioni appena illustrate riducevano significati-

vamente il tempo delle iterazioni, con un enorme vantaggio

per il Pi-Top: i progettisti dovevano, infatti, generare molto

velocemente le nuove versioni dei circuiti stampati, poiché

non avevano la disponibilità economica per poter pagare gli

elevati prezzi normalmente richiesti per produrre rapida-

mente le schede elettroniche.

Una volta conclusa la fase di prototipazione, il progetto ven-

ne trasferito allo stesso software per il disegno del circuito

stampato che era usato dal produttore di schede elettroni-

che, con l’obiettivo di trarre pienamente vantaggio dall’espe-

rienza di quest’ultimo sia nella progettazione, sia nella pro-

duzione. Il motivo principale di tale cambiamento era legato

al fatto che i circuiti di pilotaggio dello schermo di Pi-Top

usavano la tecnologia di trasmissione dati ad alta velocità

TMDS (Transition Minimized Differential Signaling), che ri-

chiede particolare cura ed estrema precisione nel posizio-

namento delle parti in rame per poter soddisfare i requisiti

dei test di compatibilità elettromagnetica. L’azienda continua

tuttora a usare DesignSpark PCB a scopo didattico e lo con-

siglia per la maggior parte dei nuovi progetti.

Progettazione meccanica

Introdotto sul mercato nel 2013, DesignSpark Mechanical è

il pacchetto gratuito di modellazione tridimensionale di RS,

basato sul software ‘SpaceClaim Engineer’, che impiega una

tecnologia avanzata di modellazione diretta, ben diversa da

quella che si basa su operazioni, o ‘macro’, di modellazione

(feature based), oppure sulla storia del modello (history ba-

sed), tipiche degli strumenti CAD 3D tradizionali. Grazie al

fatto di essere gratuito, questo pacchetto software ha spa-

lancato le porte della progettazione 3D a una nuova e più

ampia platea di utilizzatori. Il programma, inoltre, basandosi

sulla modellazione diretta, risulta assolutamente intuitivo ed

estremamente facile da usare anche per chi ha poca espe-

rienza in questo campo e permette così, non solo ai progetti-

sti elettronici e meccanici, ma anche ad altri tipi di utenti, di

apprendere il software e diventarne esperti in pochi giorni o,

addirittura, in poche ore. DesignSpark Mechanical consente

anche di esportare i progetti nel formato standard industria-

le STL e di poter, quindi, realizzare i prodotti in modo sempli-

ce e veloce con una stampante 3D.

Fig. 2 – Quadricottero in fibra di carbonio costruito a partire da compo-

nenti stampati in 3D