EAGLEパターン作成

配置が決まり基板外形も決まったので、ボード図を作成していきます。

回路図エディタの上のGenerate/Switch boardボタンでボード図を開き、最初に外形図を作成していきます。

部品が全部左に並んでますが、まずは無視して部品面を上にして外形図を書いていきます。
次に、デザインルールを基板注文するElecrowからダウンロードしてきて読み込みます。
その後、Gridを0.5mmに設定して位置が決まっている部品を配置していきます。
ディスクリート部品が多い場合はGridを0.05inchに設定したほうがいいですが、SMDが多い場合は0.5mmで置いたほうがいいかと思います。
今回の場合、RaspberryPiとの接続の40pinコネクタと取り付け穴はRaspberryPi2と位置を合わせる必要があるので最初に置きます。
それから大体このへんに置きたいとう位置のあるDC-JACK,IR-LED,IR受光部、XBee、コネクタを配置していきます。
あとはできるだけRaspberryPiの40pinコネクタの外にその他の部品を回路の流れを考慮しながら配置していきます。
ラッツネットの線を見ながら部品の向きを大体合わせます。
配線ためにGridを0.1mm~0.05mmに設定します。
その後、自動配線を実行して大体の配線が繋がります。ただ、そのままでは結構無駄な配線が多いので気に入らない配線を剥がしては自分で引き直していきます。

で、出来上がりがこんな感じです。

EAGLE パターン外形図作成

最初に配置を考えて外形を描きます。
RaspberryPi2になってDisplay用のFPCコネクタが板端に寄ったためRP-1でコネクタの外側に配置していたXBeeが入りきらなくなってしまいました。
配置的にはEther,USBが出ている側にDC-JACK、その反対側に赤外線LED、赤外線受光部を配置したいのですが、USBのコネクタが増えたためDC-JACKはRaspberryPi２の横幅からはみ出した位置に置くことにしました。
EAGLEの無料版の制限で80x100mmで作成しなくてはならないのと、XBeeの上の部分はアンテナのため導電性のものは近くに配置出来ないという制限があります。
幅よりも高さ方向を低くしてケースを薄めにするほうがデザイン的に良いかと思うので、横に広げて回路を飛び出した部分に出来るだけ押し込めて、RaspberryPi2の上は工作出来るように2.54 pitchの蛇の目基板にしておきます。
いろいろ悩んだ末、このような配置にしました。
緑色が今回作成するRP-2基板、赤がRaspberryPi2です。RP-2基板は部品面が下を向く想定です。

EAGLE 回路図作成

回路図を書き始める前に基板に何を載せるかの構成を考えます。
今回はRaspberryPi2と接続するための40pinコネクタ、ZigBeeリモート制御用のXBeeモジュール、基板単体でIR-blusterとして使用するときのためのAVRマイコン、IR-BlusterのためのIR-LEDとIR-Remocon受光部、５Vを給電するための2.1mmDC-JACK、圧電ブザー、10key接続用のコネクタ、AVR書き込治具用のコネクタを載せることにします。
前回RaspberryPi TypeB用に作成したRP-1基板の機能とRP-1基板を利用して色々作った回路をそのまま載せることにしました。
使い方としてはRaspberryPi2に重ねてIRリモコンの送受信機能＋XBee通信機能として使うもの、今回のRP-2基板上のAVRとXBee+IRリモコン送受信の中継器として使うもの、１０キーを接続して暗証番号入力用に使うものの３通りを考えています。

ライブラリをひと通り作るのに結構時間がかかりましたが、ライブラリの部品を作成した後は既に前回の回路図や試験的に作ったものの回路図があったので回路図自体は３０分くらいで書き終わりました。

こんな感じです。
左下の＋が沢山並んでいるのは基板に並べる蛇の目パターン用のTHの記号です。
EAGLEはちょっと癖があって最初書きにくかったですが、慣れてきて要領がわかってくるとだんだんはかどり始めました。

EAGLE ライブラリの作成

回路図を書き始める前に最初に使用する部品を作成します。
プリント基板を作る場合、一番手間がかかるのはライブラリの整備です。作業の大部分はライブラリの作成と確認、あとは自動配線後の配線修正になります。
EAGLEの部品ライブラリの場合、回路図シンボル、Padのパターン、シンボルとPadのピン番号の対応を入力していきます。
回路図シンボルとPadのパターンを標準ライブラリから抜き出して自分専用のライブラリを作っていきます。
この時にピン番号のアサイン、Padの形状、サイズを確認しておきます。特にコネクタは１番ピンの位置と番号の振り方を確認します。この時にコネクタの１番ピンの形状を四角にして１ピンの位置がわかるようにします。
使用するC、Rは1608(0603)を選択しています。これは自分で手マウントできる限界が1005位なので１サイズ大きめを選びました。
表面実装部品のPadはハンダゴテを当てやすいように若干外に伸ばしておきます。
コネクタなどのTHのある部品はTHのドリル径とPadのサイズを確認します。
最後にシルクパターンを確認して終わりです。
使用予定の部品を全て作成したら次は回路図の作成です。