Formation Eagle JF Complète

5/21/2018 Formation Eagle JF Complte

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Formation sur

Cadsoft Eagle

Par Jean-Franois Fortier

30 mars et 6 avril 2009


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Introduction Eagle

Jean-Franois Fortier, 06/04/09 Page 2 sur 29

Tables des matires

1 PREMIRE RENCONTRE (3 HEURES).............................................4

1.1

PRSENTATION GNRALES DE EAGLE.............................................4

1.2 PRSENTATION DU PROJET ....................................................4

1.3 CD-ROMDU PARTICIPANT....................................................4

1.4

INSTALLATION DU LOGICIEL ..................................................4

1.5 STRUCTURE SIMPLIFIE DE EAGLE ..............................................5

1.6 CRATION DU PROJET POWER SUPPLY ........................................6

1.7 DITION DU SCHMA LECTRIQUE ...............................................8

1.7.1 Commandes de base de lditeur de schma : ........................8

1.7.2 Squence pour raliser le schma..................................9

1.7.3

Schma............................................................9

1.7.4 Les classes de signaux...........................................10

1.8 CRATION DUNE COMPOSANTE EN LIBRAIRIE ......................................12

1.8.1 tape 1, le symbole :............................................13

1.8.2 tape 2, le package :............................................15

1.8.3 tape 3, le device : .............................................15

1.9 VRIFICATION DU SCHMA ...................................................18

2

DEUXIME RENCONTRE (3 HEURES)............................................19

2.1

UTILISATION DE LDITEUR DE LAYOUT .........................................19

2.1.1 Rsum des commandes spcifiques.................................21

2.2 ROUTAGE ...............................................................22

2.2.1 Route............................................................22

2.2.2 VIA..............................................................24

2.2.3

Plan de masse....................................................25

2.2.4 Silk.............................................................26

2.3 CAM..................................................................27

2.3.1

Fichiers gerber..................................................27

2.3.2

Fichiers excellon (drill)........................................28

2.3.3 Liste des fichiers dans le rpertoire du projet..................29


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Objectifs de la formation

Au terme de la premire rencontre :

1. Installer le logiciel, grer les projets et les librairies.

2. Maitriser les bases de lditeur de schmas lectrique et de lditeur

de librairie.

Au terme de la deuxime rencontre :

1. Maitriser les bases de lditeur de layout (circuit imprim).

2. Utiliser loutil routage et dauto-routage

3. Produire les fichiers (CAM) ncessaires la fabrication dun circuit

imprim.


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1 Premire rencontre (3 heures)

1.1 Prsentation gnrales de Eagle

Eagle (Easily Applicable Graphical Layout Editor) est un logiciel propritaire

de conception assiste par ordinateur de circuits imprims. Il est fortpopulaire auprs des amateurs parce qu'il existe une version de dmonstration

fort utilisable. Multiplateforme, ce logiciel existe pour Microsoft Windows,

Linux et Mac OS X. Il comprend un diteur de layout, de routage, un routeur

automatique et une librairie extensible de composants.1

1.2 Prsentation du projet

Pour couvrir toutes les tapes du design de base dun PCB, nous raliserons un

bloc dalimentation comme celui que font les lves dans le cadre du cours decircuits lectroniques lhiver 2009. De faon sommaire, les tapes sont :

1. Dessiner le schma lectrique

2. Crer et modifier une composante dans une libraire

3. Gnrer et diter le PCB

4. Gnrer les fichiers ncessaires la production du PCB

1.3 CD-ROM du participant

1. Programme dinstallation du Eagle 5.4.0

2. Dossier de projet

a. Librairie du projet

b. Schma en PDF

c. Liste de matriel (BOM) en PDF

3. Documents de rfrence

1.4 Installation du logiciel

Il ny a rien de spcial faire pour installer le logiciel, il suffitsimplement de lancer le programme de dinstallation. Le dossier des projets de

lutilisateur est par dfaut eagle dans Mes Documents . Question de

license, il suffit de choisir Use as freeware .

1Extrait de Wikipedia, 30 mars 2009


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1.5 Structure simplifie de Eagle


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1.6 Cration du projet Power Supply

1. Ouvrir le logiciel Eagle2. Crer le projet :

Menu File, NEW -> Projectet le nommer Power Supply

Devrait ressembler (un peu diffrent par dfaut sur Windows) :

3. Copier la librairie Librairie_Power_Supply.lbr du CDROM vers ledossier du projet ~\\Mes Documents\eagle\Power Supply\.

4. Dsactiver toutes les Librairies; pour ce faire :

Clic-droit sur Librairies -> Use None

5. Activer la bonne librairie (celle copie prcdemment).

Afficher le contenu du projet Power Supply (petit + ou triangle)Clic-droit sur Librairie_Power_Supply -> Use


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** Remarque : Le petit point vert indique ce qui est activi :

Donc le projet ET la librairie sont actifs. On peut donc commencer lditiondu schma lectrique du projet.

6. Crer un nouveau schematicMenu File, NEW -> Schematic


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1.7 dition du Schma lectrique

1.7.1 Commandes de base de lditeur de schma :

Display : Choisir les couches visibles.

Move : Dplacer un objet slectionn.

CUT et PASTE : Couper coller (interne EAGLE).Eagle nutilise pas le presse-papier du systmedexploitation.

Copy : Dupliquer un objet (rien voir avec lepresse-papier).

Group : Grouper des objets

Delete : Effacer un objet slectionn

Name et Value : Donner un nom et une valeur unecomposante.

Info : Afficher les proprits dun objetslectionn.

ADD : Ajouter une composante.

Text : Ajouter une boite de texte.

NET : Connexions lectriques entre les composantes.NE PAS UTILISER WIRE !!!

ERC : Outil de vrification du schma

GRID : (pas visible ici) Permet de paramtrer lagrille de travail de lditeur (important).

Change : Modifier les proprits dun objet.


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1.7.2 Squence pour raliser le schma

1 Ajouter les composantes ncessairesADD :

2 Relier les entre eux, bouton Net : N'utilisez pas le bouton WIRE

3 Nommer et affecter les valeurs aux composants :

4 Lorsque vous avez termin votre schma sauvegardez-le :

1.7.3 Schma

1. Ajuster la grille de travail de lditeur :

Taper Grid linvite de commande (ou Grid dans le menu View).

Il est prfrable de travailler en pouces inch . Il y a deux grilles en

tout temps dans Eagle : Une grille principale (0,1 pouce) et une grille

alternative (0.01 pouce). Lorsque cest ncessaire, en tenant enfonce la

touche ALT, lditeur bascule sur la grille alternative. Le principe des

deux grilles est trs intressant pour dplacer finement des objets sans

toujours avoir travailler sur une grille trop fine.

propos du Zoom : Eagle est reconnu pour son comportement trs trange

lorsquil est question de zoomer ou de naviguer dans une fentre de travail.

La molette de la souris permet de zoomer + ou -, ce qui est trs rapide et le

logiciel recalcule le centre de laffichage en fonction de la position

initiale du curseur de la souris.

De gauche droite :

1- Zoom fit TRS UTILEpour recentrer...2- Zoom +3- Zoom 4- Redraw (redessiner la fentre)5- Zoom select (bote)


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2. Ajoutons maintenant le cartouche de dessin :

ADD et choisirFRAME_A_L

3. Positionner le cartouche (0,0) : Coin infrieur gauche du cartouche

sur la marque (croix) de repre de la fentre de lditeur. Il faut

faire ESCAPE 2 fois (ou cancel) pour sortir de la commandeADD, car elle

est rptitive.

4. Procder au dessin du reste du schma sans mettre les rgulateurs LD1085

et LM317, car ils ne sont pas dans la librairie.

Une astuce intressante dans lditeur de schmas, est dafficher la couchedes connexions lectriques (pins) des composantes. Pour ce faire, clic sur

Display -> slectionner la couche 93-> clicOK.

Notes :

! On ne peut pas changer le nom du projet dans le cartouche, ni la date

dcriture... Le reste se fait la main avec loutil Text.

! Il faut tre vigilant et choisir le bon package lorsquon ajoute une

composante qui offre plusieurs types de packages, par exemple les

rsistances se prsentent sous plusieurs formes...

1.7.4 Les classes de signaux

Dans Eagle, il est possible de crer des classes de signaux pour paramtrer

automatiquement la largeur et lespacement des routes du PCB qui sera gnr

en fonction des diffrents signaux sur le schma. Par exemple, on veut avoir

des traces de 0,070 pour lalimentation et 0,016 pour les signaux de

faibles puissances. On peut dfinir ces classes directement dans lditeur de


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Ne pas confondre avec Name 5V. Cestle nom du Net (le fil ) lui-mme.Le paramtre changer estNet Class.

schmas. Dans le cas du power supply, on pourrait vouloir par exemple des

routes de 0.070 pour la partie 5V et des routes de 0,024 pour le reste

(default). Pour ce faire, taper Class linvite de commande (ou Net Class

dans le menu Edit)

5. Pour assigner une class un signal (NET), on peut utiliser la commandeINFOcomme suit :

Clic sur INFO puis sur le NET (fil) dsir (flche de droite) pour faireapparatre la boite de dialogue Properties et changer laNet Class(flchede gauche).

Signal depuissance modifier


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1.8 Cration dune composante en librairie

Pour complter le schmas, il faut ajouter les rgulateurs de tension (LM317et LD1085) la librairie du projet.

Dans Eagle, une composante se nomme device et est compose de deuxentits : un symbol et un package .

Par exemple, une rsistance se prsente comme suit :

** Il y a plusieurs autres packages dans le cas de la rsistance.

Notes :

! On peut copier une composante au complet dune librairie lautre ou

encore copier seulement le symbole ou le package.

! On peut crer une composante de toute pice ou en modifier une dj

existante.

tapes en gnral :

1. Crer un symbole ou le copier dune autre librairie ou autre composante.

2. Crer un package ou le copier dune autre librairie ou autre composante.

3. Assembler le symbole et le package pour crer un device.

Ce que nous allons maintenant faire, cest ajouter la composante LM317 notre

libraire partir dune libraire V-Reg.lbr fournie dans la distribution

dEagle. Par la suite nous allons crer la composante LD1085 partir du

symbole et du package de LM317 (car ces deux composantes sont trs

similaires).

Symbole de linverseur dansle schma lectrique.

Package associ qui apparatdans lditeur de PCB


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1.8.1 tape 1, le symbole :

1. Du Control Panel, ouvrir la libraire du projet :Clic-droit sur Librairie_Power_Supply -> Open

2. Revenir au Control Panel et drouler la section Librairies .

3. Drouler la librairieV-Reg.lbr.

4. Clic-droit sur LM317TS -> Copy to library

Cette opration copie la composante LM317TS dans le librairie actuelle

ouverte dans lditeur (celle du projet).

5. Revenir au Control Panel et rduire la librairie V-Reg et la section

Librairies complte.


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ce point, la composante LM317TS est copie dans le librairie du projet et on

peut lutiliser dans lditeur de schma. Maintenant, il nous faut crer la

composante LD1085 qui manque pour complter le schma lectrique

6. Dans lditeur de librairies :

I. Clicsur symbol

II. Slectionner 78ADJ -> et clic OK

III. Slectionner tout avec le commande Group

IV. Copier le groupe dans le presse papier de Eagle avec la commande

Cut puis clicsur GO .

ce point, le symbole complet du rgulateur LM317, se trouve dans le presse

papier de Eagle. On peut donc crer un nouveau symbole pour le rgulateur

LD1085 et en utilisant le symbole copi comme base de dpart.

7. nouveau dans lditeur de librairies :

I. Clicsur symbol

II. Dans le champs New, crire LD1085 , clic OK et YES la

question.

III.

Coller le symbole du presse papier avec la commande Paste .IV. Zoomer (molette de la souris) et centrer le symbole sur le marque

repre (croix).

V. Avec loutil Change -> choisir Text partir du menu droulantpour modifier le texte ADJ sur le symbole pour GND .

VI. Enregistrer avecSave .

Nous avons maintenant un nouveau symbole nomm LD1085, ltape suivante est de

crer un package , dans notre cest boitier TO220. Pour ce faire, nous

appliquons la mme mthode que pour le symbole, cest dire copier un package

existant et le modifier.


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1.8.2 tape 2, le package :

1. Dans lditeur de librairies, copier le package de LM317 comme dpart:

I.

Clic surpackageII. Slectionner 317TS -> et clic OK

III. Slectionner tout avec le commande Group

IV. Copier le groupe dans le presse papier de Eagle avec la commande

Cut puis clic sur GO .

2. Toujours dans lditeur de librairies, crer le nouveau package:

I.

Clicsurpackage


question.

III. Coller le symbole du presse papier avec la commande Paste .

IV. Zoomer (molette de la souris) et centrer le symbole sur le marque

repre (croix).

V. Avec loutil Change -> choisir Text partir du menu droulant

pour modifier le texte ADJ sur le symbole pour GND .

VI. En enregistrer avecSave .

Nous disposons ainsi dun symbole et dun package pour crer une composantecomplte. Tant le symbole, que le package portent le mme nom, soit LD1085(les noms peuvent diffrents, a na pas dimportance). Il ne reste qu lesassocier pour crer un device LD1085.

1.8.3 tape 3, le device :

1. Dans lditeur de librairies:

I.

Clicsur device


question.

2. Ajouter le symbole avec la commandeAdd -> choisir LD1085 .

3. Zoomer (molette de la souris) et centrer le symbole sur la marque

repre.


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4. Ajouter le package avec bouton New

5. Choisir LD0185

6. Il ne reste plus qu connecter les pins avec les pads du

package avec le bouton Connect.

Lassociation faire dans le cas du LD1085 est :

GND : Pad 1IN : Pad 2OUT : Pad 3


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Ce qui devrait donner ceci :

7. Voil! Il ne reste qu enregistrer et fermer lditeur de librairies.

NOTES :

Pour avoir accs aux nouvelles composantes dans lditeur de schmas, il estncessaire de mettre jour la librairie.

8. Dans lditeur de schmas, clic update all du menu library .

Les composantes LD1085 et Lm317 sont maintenant disponibles (commandeADD):


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1.9 Vrification du schma

Aprs avoir complt le schma lectrique, il est possible de le vrifieravant de passer en mode layout (circuit imprim). Loutil de vrificationde schmas sappelle ERC pour Electrical rule Check.Cet outil nest pasinfaillible, mais cest un bon dpart pour trouver des erreurs. Pour lancer

loutil ERC, il suffit de cliquer ERC .

Lexemple ci-haut montre les warnings dun schmatique du projet PowerSupply. Les notifications, has no value ne sont pas graves dans bien descas. Cependant, le premier warning est important. Only one pin on

net... veut dire quil y a une erreur de connexions. Une des pattes duprimaire de TR2, nest pas branche :

Une autre informations trs importante: Board and schematic areconsistent veut dire que le schma et le layout (circuit) sont consquents.Cest dire, quils ont les mmes composantes et les mmes net.


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2 Deuxime rencontre (3 heures)

2.1 Utilisation de lditeur de layout

Pour passer la partie physique de la conception qui consiste produire le

layout du circuit imprimer, il faut changer dditeur. Il est possible de

passer lditeur de layout directement depuis lditeur de schmas avec le

bouton Board . Le logiciel demande si lon veut crer un nouveau

board ? Clic Yes.

On se retrouve alors dans lditeur de layoutavec toutes les pices placer

(en vert) sur la gauche. Le cadre droite (en blanc) reprsente les

dimensions physiques par dfaut de la plaquette ou board . Le version

freeware de Eagle permet des dimensions de 100 par 80 mm (sur deux couches).


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Lutilisation de lditeur de layout est trs similaire lutilisation de

lditeur de schmas pour tout ce qui a trait au dplacement des pices. Les

principales diffrences se trouvent au niveau des commandes pour les routes,

lautoroutage, la vrification du design et la gestion des couches.

1.

La premire tape consiste donc placer les pices manuellement dans lazone de la plaquette (cadre blanc). Commandes : move, rotate, mirrorsmash... etc.

Note :Il faut garder lesprit que la disposition des pices influence

normment le routage des circuits ainsi que lesthtique gnrale du

produit fini. Il est donc essentiel des respecter certaines rgles dArt

en disposant les pices. Par exemple, regrouper les entres et les

sorties; mettre les connecteurs des fils sur le bord de la plaquette;

placer ensemble les pices qui sont lectriquement prs les unes des

autres, ...etc.

2. Dans lditeur de layout, les net (connexions lectriques) sontillustres pas des lignes fines en jaune appeles airwire . Lesairwires sont gnrs automatiquement en fonction du chemin le pluscourt. En dplaant les pices, on doit regnrer les airwires avec la

commandes Ratsnest . Cette commande est trs utile pour saider dansle positionnement des pices. Ratsnestrgnre galement les polygoneslorsquil y en a (plan de masse par exemple).

Note: La disposition des pices peut sinspirer trs fortement du schma

lectrique lui-mme quand la dimension de la plaquette le permet.


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2.1.1 Rsum des commandes spcifiques lditeur de layout.

Route : Tracer une route sur un signal net existant.

Ripup : Enlever une route, un via ou touteautre trace de cuivre .

Polygon : Permet de tracer des formes decuivre dont les plans de masse.

Via : Ajouter un via sur une signal existant.

Ratsnest : Rgnrer les airwires et lespolygones

Auto : Lancer lauto-router.

DRC : Lancer la vrification de la plaquette design rule check .


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2.2 Routage

Eagle offre une fonction dautoroutage (Auto) qui peut faire une bonne

partie du travail lorsquelle est bien utilise. Idalement, lorsque cela est

possible, il est judicieux de ne pas router le ground automatiquement. On

peut ainsi utiliser le maximum des couches disponibles pour router les signaux

et ensuite appliquer un plan de masse sur le dessous ou le dessus (ou les

deux) de la plaquette pour aller chercher toutes les connexions au ground .

On peut galement utiliser la commande Auto pour router les signaux

individuellement ou en groupe. Pour ce faire, il faut appeler le commande

dautoroutage par linvite de commandes.

Par exemple, si lon dsire router automatiquement tous les signaux saufceuxdu ground et de la lalimentation en supposant de lalimentation a t

nomme VCC dans le schmatique (avec la commande Name applique aux signaux

dalimentation). Le point dexclamation veut dire diffrent de ce qui

suit...

AUTO ! GND VCC

2.2.1 Route

1.

Dans notre cas :AUTO ! GND ( linvite de commande) fait apparatre laboite de dialogue deAuto.

Note: Le boite de dialogue de la version freeware est un peu plussimple. car on ne voit que les couches 1 (top) et 16 (bottom), mais le


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fonctionnement est identique. Les paramtres par dfaut sont acceptablespour les besoins de ce projet, on peut donc cliquerOK.

Le rsultat Affiche : Autorouter 64,2% finished ce qui signifie que

seuls les signaux de ground nont pas t routs. Pour valider,

taper show gnd linvite de commande pour afficher en surbrillance le

ground .

On remarque que les routes de puissance de la section 5 Volts du circuit

sont plus larges que les autres. Cest le rsultat des Net Classes cres

lors de ldition du schma lectrique.

2. Pour effacer des routes, on doit utiliser la commande ripup oudirectement linvite de commande ripupsuivie des signaux en enlever.Par exemple ripup *efface tout.

3. Si on dsire router diffremment la route entre le pont B1 et la borne +

de C3.

I. Clic Ripup -> slectionner la route enlever.


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II. La route est remplace par un airwire.

III. Clicsur route et slectionner le airwire router pour tracerla route. La commande routeoffre une varit de paramtres dont lacouche, la largeur et la forme des angles qui seront tracs.

Note: Route napplique pas automatiquement les paramtres des Net Classes . Il faut les changer manuellement. Autrement dit,Eagle trace exactement qui est demand par menu de la commanderoute.

2.2.2 VIA

Il est possible dajouter manuellement un ou plusieurs via(s) sur une route

pour faciliter le routage. En reprenant le mme cas, si lon voulait refaire

la route entre le pont B1 et le condensateur C3 avec un via :

I. Ripupsur la route en questionII. linvite de commande : via 'N$8'(via suivi du nom du net entre ' ').

III. Choisir dans le menu la forme et le diamtre voulu et placer la via lendroit dsir.

IV. ClicRoute, choisir la couche TOP et tracer la route entre le pont B1 etle VIA.

V. ClicRoute, choisir la couche Bottom et tracer la route entre le VIA etle condensateur.


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2.2.3 Plan de masse

Lajout dun plan de masse ground plane se fait avec la commande Polygon.

Lide derrire un plan de masse, cest de crer une forme et de la nommer

avec le nom du signal auquel on dsire la relier. On peut donc faire un plan

nom seulement pour le ground , mais galement pour nimporte quel signal.On pourrait avoir une plaquette avec un plan de masse, un plan dalimentation

et deux couches de signaux.

Pour gnrer un plan de masse sur le couche Bottom :

1.

ClicPolygon puis choisir Bottom dans la barre de menu.

2.

Tracer le polygone en question sur le contour de la plaquette (cadreblanc). Le polygone apparat en bleu pointill sur le contour :

3. Ensuite, nommer le polygone avec la commande name-> clic sur une desligne du ploygone.

4. TaperGND et clic OK.5. Clic Ratsnest.


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Ce qui donne :

Note: Le rsultat affiche : Ratsnest nothing to do! ce qui signifie quetous les signaux sont routs.

2.2.4 Silk

La touche finale est la disposition du texte et des commentaires sur laplaquette sil y a lieu. Pour permettre le dplacement des objets textesrelis aux composantes, il faut utiliser la commande smash (comme danslditeur de schmas). Pour smasher toutes les composantes :

1.

Grouper toutes les composantes avec la commande Group.

2.

Clic sur Smash3. Clic DROITsur une des composantes du groupe et -> Smash : Group

4. Dplacer ou effacer les textes...


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5. On peut ajouter du texte avec loutil Text sur la couche 25 (TNames).

Note : La grosseur et la police de caractres peuvent tre modifies avec lacommande change font etchange size.

2.3 CAMLa dernire tape franchir est la production des fichiers gerber et excellon fournir au producteur de PCB. La production de ces fichiers sefait avec loutil CAM de Eagle.

** Jai modifi des cam jobs , il faut les copier dans le dossier CAM du dossier de lapplication Eagle (\\Program files\Eagle\CAM sur windows).

https://fortierjf.wikispaces.com/

2.3.1 Fichiers gerber

1. Copier gerb274x-jf.cam et excellon_jf.cam dans le dossier CAM

2. Depuis lditeur de layout, clic CAM pour faire apparatre lafentre de loutil CAM

3. Lorsque la fentre CAM est ouverte -> clic file -> open -> job etchoisir gerb274x-jf.cam


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4. Clicsur Process Job

Cette tche produit :

! les gerbers (image du cuive)du dessus et du dessous;! le silk (texte et dessin) du dessus;! les stop mask du dessus et du dessous.

2.3.2 Fichiers excellon (drill)

1. Depuis lditeur de layout, clic CAM pour faire apparatre lafentre de loutil CAM

2. Lorsque la fentre CAM est ouvert ->clic file -> open -> job et choisir excellon_jf.cam


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3. Clicsur Process Job

Cette tche produit :

! Le fichier des trous en format excellon;! le fichier dinformation des trous (texte lisibles).

2.3.3 Liste des fichiers dans le rpertoire du projet

Note : Tous les fichiers qui contiennent un # dans lextension peuvent treeffacs lorsque Eagle est ferm.

*.drd : drill file

*.dri : drill info

*top.gbr : gerber du dessus

*bottom.gbr : gerber du dessous

*top silk.plc : silk dessus

*.sts : stop mask dessous

*.stc : stop mask dessus

*.gpi : info : peuvent tre

effaces

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