Comment créer un module LCD en tant que composant ?

Bien que très longue, cette FAQ présente une procédure complète, étape par étape, permettant de créer un module LCD pour l'utiliser en tant que composant. Il s'agit d'un module LCD, mais les techniques utilisées peuvent également s'appliquer à des modules de microcontrôleur, RF ou d'E/S, si nécessaire.

Une recherche rapide permet d'identifier les différents modules LCD disponibles pour les afficheurs de type caractères et graphiques incorporant le circuit intégré et l'afficheur principaux sur un module d'afficheur de circuit imprimé compact prêt à l'emploi.

Comment utiliser ces modules dans DesignSpark PCB en tant que composants inclus dans la conception finale ?

Ces modules d'afficheur fournissent 4 orifices de fixation et un connecteur pour carte à circuit imprimé comme interface. Ils peuvent donc être assimilés à un simple connecteur présentant quatre orifices de fixation espacés et, pour des raisons pratiques d'assemblage dans un boîtier, peuvent indiquer la position de la fenêtre LCD.

Les étapes essentielles de ce processus consistent à identifier le dessin mécanique correct pour les nombreuses configurations de module LCD. Des modules similaires peuvent varier légèrement d'un fabricant à l'autre, même si certains présentent une empreinte sensiblement différente :

Cet exemple illustre le module RS 125-329, offrant 2 lignes de 16 caractères avec un connecteur 16 broches SIL. Le connecteur fourni par d'autres fabricants peut se trouver à des emplacements totalement différents, et il est indispensable de consulter le schéma mécanique.

Cet exemple illustre le module RS 214-3525 16x02 de Powertip, doté d'un connecteur d'embase DIL 8x2.

Créez le composant.

Aux fins de cet exemple, nous allons créer dans DesignSpark PCB un composant pour la pièce « Fordata »
RS 125-329.
Nous commençons par identifier les dimensions principales :

Les emplacements des orifices pour le patin du connecteur et des orifices de fixation doivent être en fonction des dimensions de la carte du module, comme souligné ci-dessus.
Remarque. Sauf indication contraire, une dimension est considérée comme symétrique par rapport à une ligne centrale horizontale ou verticale.

Étape 1. Création du symbole schématique

Le symbole sera composé de 16 broches, comme défini ci-dessous.

Lancez le gestionnaire de bibliothèque, sélectionnez l'onglet Schematic Symbols (Symboles schématiques), puis cliquez sur le bouton Wizard (Assistant).

Parcourez les étapes de configuration en conservant toutes les valeurs par défaut

Sélectionnez un connecteur comme « .. type de symbole.. » (REMARQUE : si vous étiez en train de concevoir un connecteur 8x2 pour le type LCD, vous pouvez envisager un symbole de « rectangle », mais le choix vous appartient entièrement pour la facilité de visualisation).

Sous l'option Specify the pins required (Spécifier les broches requises), sélectionnez ensuite 16. Les autres dimensions sont indiquées pour le symbole schématique ; conservez leurs valeurs par défaut.

Enfin, donnez un nom au symbole pour faciliter l'identification ou respecter vos normes locales.

Conservez les cases cochées pour enregistrer le symbole et sélectionnez dans le menu déroulant l'emplacement de la bibliothèque dans laquelle le symbole sera enregistré.

Laissez également cochée la case permettant de « modifier le symbole maintenant », de façon à lancer l'éditeur de symboles avec le symbole.

Le symbole représenté ci-dessus est le symbole de base (les connexions uniquement) et nous pouvons maintenant le modifier de façon qu'il reflète l'aspect voulu sur notre feuille schématique.

Vous pouvez lui conférer tout le détail nécessaire en utilisant les formes simples et l'option texte fournies. Voici notre symbole qui présente à titre symbolique une matrice. Vous pouvez continuer à le modifier pour afficher 2 lignes de 16 caractères (16 x 2) ou plus simplement pour inclure un texte descriptif.

Étape 2. Création du symbole schématique

Cette étape est plus exigeante dans la mesure où elle requiert des dimensions correctes.
Nous montrons ici quelques techniques sur l'utilisation de certaines des fonctionnalités pour simplifier ce processus dans la mesure du possible.

Lancez le gestionnaire de bibliothèque, sélectionnez l'onglet PCB Symbols (Symboles CI), puis cliquez sur le bouton Wizard (Assistant).

Parcourez chaque fenêtre et effectuez les sélections appropriées. Les fenêtres principales sont détaillées ci-dessous.

Comme la fiche technique utilise les mm, nous sélectionnons un fichier technologique métrique.

L'empreinte SIP est celle qui respecte le mieux nos exigences.

Nous précisons ensuite le nombre de broches, le pas, la taille de l'orifice et la largeur du patin.

 e diamètre de l'orifice a été sélectionné pour correspondre au module LCD dans cet exemple.

Effectuez l'analyse étape par étape, puis enregistrez et nommez l'encombrement sur le circuit imprimé. Cela nécessite de nouvelles modifications pour notre module LCD ; veuillez donc cocher la case pour lancer l'éditeur d'empreinte maintenant.

Dans l'éditeur, nous disposons maintenant de la base voulue pour notre LCD, présentant les connexions uniquement.

Nous allons à présent ajouter le contour du module.

Ajoutez un contour de forme rectangulaire sur la couche de documentation qui englobe simplement le connecteur. Sélectionnez ensuite le bord supérieur et positionnez-le à 2 mm au-dessus du centre de l'orifice du patin. Dans ce cas, vous pouvez le réaliser simplement à l'aide de la grille, mais vous devez vérifier toutes les dimensions avec l'outil de mesure, comme indiqué.

Nous positionnons ensuite les bords restants.

Par exemple, sélectionnez le bord inférieur de la carte et appuyez sur la touche de raccourci « = » pour afficher les coordonnées actuelles de l'origine relative, saisissez la nouvelle dimension verticale requise et cliquez sur OK pour garantir une définition précise.

Répétez cette procédure pour tous les bords, en définissant l'origine relative et un point de référence et en utilisant le raccourci « = » pour la ligne sélectionnée ; mettez à jour sa dimension « X » ou « Y » si nécessaire.

Nous avons maintenant positionné correctement le contour de la carte par rapport au connecteur.

Nous ajoutons à présent les orifices de fixation de 2,5 mm de diamètre, à 2,5 mm de chaque bord de la carte au niveau des coins. Nous souhaitons les placer sous la forme de cercles sur la couche de documentation ; cependant il est plus simple de les placer sous la forme d'un patin, de le convertir en forme et de passer à la couche de documentation comme indiqué.
(Remarque : la position du cercle utilisé en tant que forme étant définie à partir de la circonférence, le patin est une meilleure solution dans ce cas).

Définissez l'origine relative au niveau d'un coin si elle ne se trouve pas à l'emplacement requis, effectuez un zoom avant puis, lorsque le curseur est à la position souhaitée, appuyez sur la touche de raccourci « O ». Vous pouvez également sélectionner le bord vertical gauche de la carte, puis sélectionner Origins -> Set relative origin at item (Origines -> Définir l'origine relative au niveau de l'élément) dans le menu contextuel, accessible d'un clic droit.

REMARQUE. L'origine relative d'une ligne se trouve à une extrémité ; sélectionnez donc l'un des contours de carte d'intersection permettant de définir l'origine à la position souhaitée.

Positionnez maintenant les orifices de fixation, qui sont des patins sans cuivre.

Sélectionnez l'icône Patin, appuyez sur la touche de raccourci « S » pour modifier le style du patin. Donnez à l'orifice un nom descriptif tel que « orifice de fixation de 2,5 mm » et définissez les valeurs si nécessaire. Nous disposons ici des paramètres pour un orifice simple. Cliquez sur OK, puis acceptez et fermez tous les avertissements.

Une fois que cet orifice de fixation nouvellement dimensionné est sélectionné sur le composant, appuyez sur la touche de raccourci « = » pour le positionner facilement. Assurez-vous que la case à cocher Relative (Relatif) est sélectionnée et modifiez les valeurs de position pour l'emplacement requis. Appuyez sur OK pour effectuer le placement.

Répétez cette procédure pour les autres positions afin de terminer votre empreinte LCD de base.

Enfin, déplacez tous ces orifices vers la couche de documentation (dans le cas contraire, les orifices seront toujours assimilés à des patins de composant).

Cliquez à tour de rôle sur chacun des patins à sélectionner et, dans les options du menu contextuel accessible d'un clic droit, convertissez le type de pastille en forme.

Passez ensuite la couche à Documentation, en utilisant l'option Change Layer (Changer la couche) ou le raccourci « L ».

Répétez l'opération pour les quatre orifices de fixation, puis enregistrez l'empreinte.

Vous pouvez à présent créer le composant.

Étape 3. Création du composant LCD

Dans le gestionnaire de bibliothèque, ouvrez l'onglet Components (Composants), puis cliquez sur le bouton Wizard (Assistant). Suivez la procédure de l'assistant afin de remplir chaque formulaire.
Sélectionnez un composant « normal », qui sera doté d'un symbole schématique et d'un symbole d'empreinte.

Remplissez la fenêtre Component Details (Détails des composants).

Ajoutez la référence utilisée dans la nomenclature, un nom descriptif permettant d'identifier facilement le composant dans la bibliothèque, définissez le composant comme un composant « utilisateur » (puisqu'il ne s'agit pas d'un composant standard), puis sélectionnez ou fournissez une conception de référence.
Définissez la pièce sur 16 broches et le nombre de portes sur 1, puisqu'il n'y a pas d'entités en double.

Nous sélectionnons ensuite notre composant schématique dans la liste regroupant tous les symboles qui correspondent au nombre de contacts dans la bibliothèque sélectionnée. Identifiez votre symbole schématique dans la bibliothèque.

Nous sélectionnons ensuite le symbole CI approprié.

Les symboles sont maintenant rassemblés en mappant les broches des symboles schématiques sur les broches de l'empreinte. Cliquez sur Assign 1:1 (Attribuer 1:1) pour cette pièce.

Cliquez enfin sur le bouton Finish (Terminer) une fois les cases cochées.

L'éditeur de composant s'ouvre pour nous permettre d'attribuer les noms des broches.

Enregistrez maintenant le composant ; il est prêt à l'emploi et vous pouvez l'exporter de la bibliothèque vers vos conceptions des circuits imprimés et schématiques.

Si nécessaire, vous pouvez apporter d'autres améliorations aux symboles schématiques et CI ; par exemple, vous pouvez avoir une configuration 16 x 2 pour les caractères dans la conception schématique et ajouter les positions réelles des caractères LCD sur l'encombrement sur le circuit imprimé, qu'il peut être nécessaire d'aligner sur une découpe.