MLAB wiki

Máte načtenou starší verzi dokumentu! Pokud ji uložíte, vytvoříte tím novou aktuální verzi.

====== Softwarové nástroje pro vývoj stavebnice MLAB ======

Tato stránka se zabývá softwarovými nástroji potřebnými pro tvorbu stavebnice MLAB, pro technické vybavení přejděte na stránku [[cs:navody|s návody]].

Tvorba MLABu není omezena na jeden konkrétní set nástrojů protože různí uživatelé mají různé nároky a také přístup k různým druhům softwaru.

===== Elektronické CADy =====

Nástroje pro vytváření návrhů plošných spojů a jejich schémat, případně simulace zapojení. Preferován je aktuálně návrhový systém KiCAD ostatní nástroje tu jsou uvedeny, proto protože některé konstrukce jsou v nich i nadále nakresleny.

==== KiCAD ====

Program [[http://www.kicad-pcb.org/display/KICAD/KiCad+EDA+Software+Suite|KiCad]] je jeden z pouze [[http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_EDA_software|tří OpenSource]] nástrojů určený k EDA návrhu elektronických konstrukcí.

=== Instalace Ubuntu ===

Kicad má v linuxu dvě možnosti instalace. Obvykle je však nejvhodnější použít PPA.

== PPA Repozitář ==

[[https://en.wikipedia.org/wiki/Personal_Package_Archive|PPA]] je systém vzdáleného přístupu k balíčkům připraveného software. Obvykle obsahují aktuálnější verzi, než balíčky dostupné ze standardních systémových repositářů.

Pro stažení a instalaci nejnovější stabilní připravené verze KiCAD stačí do konzole zadat následující příkazy:

sudo add-apt-repository --yes ppa:js-reynaud/ppa-kicad
  sudo apt-get update
  sudo apt-get install kicad

=== Další nastavení ===

Ubuntu má v továrním nastavení vypnuté kontextové ikony, takže nainstalovaný KiCAD nemá v menu ikony, které usnadňují orientaci při návrhu. Lze vyřešit zadáním následujících příkazů do konzole.

gsettings set org.gnome.desktop.interface menus-have-icons true
  gsettings set org.gnome.desktop.interface buttons-have-icons true
  UBUNTU_MENUPROXY= kicad # or pcbnew, eeschema and etc.

=== Instalace Windows ===
Nyní je již instalace KiCAD jednoduší. Stačí si stáhnout pro Windows typický exe soubor a nainstalovat (používáme verzi Nightly Development Builds).

http://kicad-pcb.org/download/windows/

=== Nastavení ===

== Knihovny ==

* Standardní knihovny obsažené přímo v programu [[https://gitlab.com/kicad/libraries|KiCAD]]
  * [[https://github.com/MLAB-project/kicad-library|Knihovny se součástkami specifickými pro MLAB]], které obsahují i skript pro stažení knihoven z Githubu a offline práci v KiCADu.

Je dobré při návrhu modulů využít co nejvíce prvků z knihoven KiCAD. MLAB knihovny, které jsou dostupné na [[https://github.com/MLAB-project/kicad-mlab|GitHubu]], obsahují speciální součástky, které KiCAD nemá, nebo nejsou vhodně optimalizované pro nás (aktuálně se jedná především o [[https://github.com/MLAB-project/kicad-mlab/tree/master/footprints/Mlab_Pin_Headers.pretty|hřebínky]]). Zbylé prvky zůstávají v knihovnách z důvodu kompatibility se starými moduly.

Pokud nějaká součástka není ani v jedné knihovně a vznikne potřeba vytvořit vlastní novou. Je potřeba danou součástku zařadit do knihovny MLAB, aby jí bylo možné snadno použít i v dalších modulech. Nedávat jí jen do knihovny projektu, nebo do nějaké vlastní knihovny, ke které není přístup již vůbec.

Na začátku prací je potřeba si nejprve dobře definovat cesty ke knihovnám:
 {{ :cs:sw:kicad_cesty.jpg?400 |}}

Důležité je dodržet názvy KICAD_PTEMPLATES. Díky stejným názvům nenastane problém s otevřením projektu a editace u jiných lidí:
{{ :cs:sw:kicad_konfigurace_cesty.jpg?400 |}}

Knihovny se do KiCADu přidávají zvlášť při kreslení schéma a zvlášť při návrhu PCB v obou případech je postup velmi obdobný.

* Preferences -> Manage Symbol Libraries -> "Global Libraries" - Browse Libraries -> Open Library

=== Schéma - pojmenování součástek ===
Při kreslení schéma je potřeba dodržet určitou konvenci, aby byla výsledná výroba a automatické generování dalších dokumentů bez problémů.

Při prvním spuštění Kicad Eeschema je potřeba přidal tyto pole popisující součástky:
   MFPN
   Distributor
   Link
   Note
   UST_ID

V případě, že schéma obsahuje varianty osazovaných komponent, tak se k identifikaci pole přidá ještě pořadové číslo, napřiklad "MFPN_1","MFPN_2" a podobně.  Komponenty se stejným pořadovým číslem odpovídají jedné osazované variantě. Komponenty, které nemají pořadové číslo jsou společné pro všechny varianty osazení.

Při použití následujícího postupu není potřeba pole vytvářet ručně u každé součástky znovu:

V menu ''Preferences >> General options >> Field Name Templates''
{{ :cs:sw:sch_1.jpg?400 |}}
{{ :cs:sw:sch_2.jpg?400 |}}

Při otevření parametrů součástky vypadá tabulka následnovně:
{{ :cs:sw:sch_3.jpg?400 |}}

Příklad vyplnění parametrů součástky:

Reference: C1
   Value: 10nF
   MFPN: 1812CA103JAT2A (přesný typ součástky, pro osazování)
   Distributor: Mouser 581-1812CA103JAT2A
   L{{ :cs:sw:sch_2.jpg?400 |}}ink: https://cz.mouser.com/ProductDetail/AVX/1812CA103JAT2A?qs=sGAEpiMZZMsh%252b1woXyUXjzY5digEXfcQu%252bp00y9d0Fc%3d
   Note: přesnost 20%, C0G
   UST_ID: pokud je přístup do UST skladu

Při kreslení modulu osob s přístupem do UST skladu, je potřeba při kreslení schéma vkládat rovnou UST_ID k daným součástkám. A pokud daná součástka ještě neexistuje, je potřeba jí rovnou vytvořit. Značně to usnadňuje následnou výrobu a jednoznačně definuje osazení.

=== Návrhová pravidla ===
Před začátkem návrhu plošného spoje je potřeba nastavit návrhová pravidla. Pokud nejsou použity obvody s malou roztečí pinů je dobré dodržet následující parametry.

=== Limity výroby ===
==== Vrtané otvory - VIA ====
    - standardně vrtaný otvor 0,4 mm a průměr okruží 0,8 mm
    - na GND plochách 0,2 mm a průměr okruží 0,45 mm

=== Vrstvy ===

Nastavení vrstev se liší podle celkového počtu vrstev plošného spoje.

== Dvojvrstvý plošný spoj ==

***F.CU** - horní vrstva mědi (většinou vrstva GND)
   ***B.CU** - spodní vrstva (**výhradně umisťovat SMD součástky**)
   ***F.SilkS** - vrstva horního potisku (tato vrstva se nechává vyrábět)
   ***B.Silks** - vrstva spodního potisku (vrstva se standardně nevyrábí)
   ***Dwgs.User** - kóty a další potřebné popisy, které nepatří do výrobní nebo osazovací vrstvy
   ***Edge.Cuts** - obrys výsledného PCB
   ***F.Fab** - potisk pro osazování - strana součástek
   ***B.Fab** - potisk pro osazování - strana spojů
 
Toto uspořádání vrstev vychází z [[https://github.com/KiCad/kicad-doc/blob/master/src/pcbnew/pcbnew_layers.adoc|dokumentace vrstev KiCADu]]

=== Generování seznamu součástek - BOM ===

== Linux ==

- Zmáčknout tlačítko "set plugin cmd" a tam vybrat soubor: ///usr/lib/kicad/plugins/bom2csv.xsl//
  - Výsledkem je, že se pole "command line" se samo nastaví na: xsltproc -o "%O.csv" "/usr/lib/kicad/plugins/bom2csv.xsl" "%I"
  - Pak stačí zmáčknou "Generate". A KiCAD vyrobí soubor .csv se seznamem součástek.

== Windows ==

Generování souborů BOM není ve formátu .CSV pod WIN přímo možné. Vyřešit tento problém je možné podle následujícího postupu.

- Nejprve je potřeba stáhnout [[https://github.com/MLAB-project/kicad-mlab/blob/master/plugins/bom_ust.py|bom_ust.py]].
  - Je potřeba bom_ust.py uložit do místa instalace kicad. {{ :cs:sw:kicad_ust_bom.jpg?600 |}}
  - V KiCAD eeschema otevřít v nabídce "Tools > Generate Bill Of Materials"
  - Zmáčknout "+"
  - Pojmenovat si ho podle sebe
  - Vybrat cestu do uloženého místa.
  - Poté stačí vždy dát jen Generate

=== Generování výrobních dat===
Při návrhu je dobré nepodlézat parametry v následující tabulce:
{{ :cs:sw:kicad_tridy.jpg?300 |}}

Před počátkem generování výrobních dat je potřeba provést kontrolu DRC. Doporučené parametry:
{{ :cs:sw:kicad_drc.jpg?300 |}}
 
== Gerber data==
U dvojvrstvého PCB nastavit tyto parametry:
{{ :cs:kicad_plot.jpg?300 |}}

== Drill data==
Nastavení pro generování vrtaných děr:
{{ :cs:kicad_drill.jpg?300 |}}

==== Mentor Graphics PADS Layout ====

Jde o komerční software, ve kterém je navržena většina současných modulů MLAB. Do budoucna se však předpokládá jeho úplné nahrazení Open-Source softwarem KiCAD.

=== Návrh plošného spoje ===

== Použití vrstev ==

<WRAP todo>Dopsat použití vrstev a jak vnikají SMD plošky.</WRAP>

U fidu značek a u dalších podobných objektů (například různé díry a podobně) je vhodné zhasnout refdes. Na osazováku nejsou potřeba.

Filter = Labels, označit text a smazat klávesou Del
Smazané labely lze nechat znovu položit

Texty (popis na potisku) patří do vrstvy Silkscreen Top/Bottom. Nezapomenenme někam umístit identifikátor modulu. Stejný text patří i do vrstvy spojů.

Písmo 80mils
Čára 8mils

U diod přidáváme A k anodě a u kondenzátorů přidáváme + do vrstvy Assembly Drawing Top/Bottom)

Písmo 80mils
Čára 8mils
Design Rules a velikosti elementů

Nastavení Setup / Design Rules / Default / Clerance určují šířku spojů a izolační mezery mezi různými objekty. Nastavujeme hodnoty adekvátní hustotě návrhu.

Šířka spojů
Trace Width / Minimum = 12mils (možno až 9mils)
Trace Width / Recomended = (12mils), 15mils, 20mils, 30mils nebo i 45mils
Trace Width / Maximum = není omezeno, ale ale spoje nad 60mils je lepší vylévat mědí.
Izolační vzdálenosti
Clearence = 10mils Clearence Copper = 20mils

Rast je vhodný zejména pro umísťování součástek. Pro spoje je možno nastavit rastr v podstatě libovolně malý. Nejsnadněji se nastavuje pomocí příkazu G, například G10 přímo z klávesnice.

==== OrCAD Schematic ====

Nástroj pro vyváření zapojení modulů a následný export netlistů pro zpracování návrhu PCB v systému PADS. Naprostá většina schémat modulů je kreslena v tomto editoru. Protože se však používal v kombinaci s PADS a nadále se významně nevyvíjí, tak se předpokládá v blízké době jeho úplné nahrazení programem KiCAD.

=== kreslení schéma ===

== Základní nastavení programu ==

Nastavení pro automatické vkládání razítka Options /Design Template / Title Block

Library Name = C:\LIBRARY\ORCAD9x\SYMBOLS
Title Block Name = TITLE_MLAB

Nastavení velikosti stránky (evropské nastavení) Options / Design Template / Page Size

Units = Millimeters
New Page Size = A4
Pin to Pin Spacing = 2.54

Nastavení rastru Options / Design Template / Grid Reference

Vertical & Horizontal Width = 2.54

Povolené velikosti písma ve schématu jsou 8, 14 nebo 22.

== Umístění knihoven ==

Při kreslení schématu ukládáme knihovny do adresáře C:\LIBRARY\ORCAD9x aby se v případě změny v knihovně snadno aktualizovaly použité knihovní prvky v existujícím schématu.

Každý prvek ve schématu je současně uložen spolu s vlastním schématem v tzv. library cache a je tam uložen včetně celé absolutní cesty ke knihovně ze které byl kopírován a tam se také hledá v případě aktualizace. Pokud budou mít všichni stejné knihovny na stejném místě budou mít snazší život.

Máme tyto skupiny knihoven:

* Knihovny obsahující obecné schématické značky, například všemožné tranzistory. Tyto knihovny slouží jako zásobárna „tvarů“ při tvorbě konkrétních prvků.
    * Knihovny obsahující výběr běžných zástupců uvažované skupiny, například konkrétní nejběžnější tranzistory.
    * Knihovny přímo obsahující celou skupinu konkrétních součástí, například jumpery s různým počtem špiček.
    * Knihovny obsahující prvky konkrétního výrobce. Ty jsou ukládány do podadresářů jednotlivých výrobců.

Při práci s knihovnami je třeba extra dávat pozor aby se omylem nevymazaly prvky z knihoven (stačí samotné DEL a prvek je nenávratně pryč). Dokončeným knihovnám je vhodné nastavit atribut Read Only. Knihovní prvky lze přetahovat z library cache existujícího schématu do knihovny.

Dopsat použití atributů. Propojů a konektorů.

=== Tvorba knihoven ===

Dopsat doporučení.

=== Generování výstupů ===

== Generování netlistu ==

Netlist obsahuje seznam spojů pro návrh plošného spoje, hodnoty součástek a názvy jejich pouzder. Gneruje se volbou Tools / Create Netlist

Other
PCB Footprint / Combined Property String = {Device},{Value}@{PCB Footprint}
Formatters = padspcb.dll
Netlist File 1 – nastavit příponu .ASC
Generování seznamu součástí

Tvorba seznamu součástí se skládá ze dvou kroků

- Vygenerování seznamu ze schématu
      - Úprava do podoby XLS tabulky

Seznam součástí se z OrCADu vygeneruje funkcí Bill of Material a výsledkem je TXT soubor.

Header: Quantity\tReference\tPart\tPCB Footprint
Combined property string: {Quantity}\t{Reference}\t{Value}\t{PCB Footprint}

Finální podoba seznamu součástí je XLS tabulka. Vzor tabulky je v souboru VZOR_Seznam_součástí.xls. Vzor uložíme do adresáře SCH a otevřeme jej. Dále postupujeme podle návodu ve vzoru napsanému.
Generování .PDF

Tisk provádíme obvykle na cílový formát A4 a to i pro schémata originálního formátu A3. Pro kvalitní výstup stačí rozlišení 600dpi.

Soubor se jmenuje jako jméno modulu s doplňkem _sch. Například POKUS_sch.pdf.
Adobe Acrobat Distiller - preferované

Acrobat Distiller dává barevné PDF soubory. Žádné specifické nastavení parametrů Acrobat Distiller nepotřebuje (600dpi, měřítko 100%).

Při tisku z programu OrCAD Capture je třeba nastavit zmenšení a posunutí tisku aby byly rozumné okraje takto:

Schéma A3 – Scale=0,65; Print Offset X=12, Y=10
Schéma A4 – Scale=0,91; Print Offset X=12, Y=10
Adobe Acrobat Writter

Acrobat Writter dává černobílé PDF. Pro dosažení malé velikosti výsledných PDF souborů je třeba nastavit komprimaci. Velikost výstupu ani posunutí nejde ovlivnit. Výhodou je to, že schéma může být tisknuto najednou i když obsahuje listy různých formátů. Cílovým formátem nemusí být nutně formát A4 ale je to nejobvyklejší. Různé verze programu mají různé možnosti nastavení.

Page Setup
Page Size / Standard = A4
Graphic / Resolution = 600dpi
Graphic / Scaling = 100%
Compression Options
General / Compress text and lineart = Yes
Color/Gray Scale Images / Compress using = ZIP
Úklid souborů

Smažeme nepotřebné soubory, u cílových souborů zkontrolujeme jména souborů a nastavíme Read Only atribut.

Následující soubory se obvykle nezavádějí do databáze:

* .OPJ definice projektu
    * .DBK záložní soubor schématu (.DSN)
    * .OBK záložní soubor knihovny (.OLB)

Naopak následující soubory obsahují podstatná data:

* .DSN soubor schématu (obsahuje i library cache použitých knihovních prvků)
    * .OLB soubor knihovny (společné knihovny nejlépe v adresáři C:\LIBRARY\ORCAD9x)
    * .ASC soubor spojů – netlist
    * .PDF soubor s vytištěným schématem (název ve tvaru XXX_sch.pdf)
    * .XLS soubor se seznamem součástí včetně objednacích informací

Povinné úkony

Seznam povinných úkonů slouží pro rychlé ověření, že se na nic důležitého nezapomnělo. Na všechny otázky by se mělo odpovědět buď „ano“ nebo „v tomto případě záměrně ne“.

Založení nového schématu:

* Je zvolen správný formát listů (A4 nebo A3) ?
    * Je na první straně informace o historii schématu ?
    * Jsou hodnoty neosazovaných součástek označeny podtržítkem ?
    * Jsou na schématu i součástky, které se neosazují na plošný spoj ?
    * Jsou na schématu alespoň 2 fidu značky na každou stranu plošného spoje ?

Aktualizace:

* Je historie na první stránce aktuální ?
    * Je rohové razítko na všech stranách aktuální ?
    * Je vygenerovaný platný netlist v .ASC souboru ?
    * Je vygenerovaný tiskový soubor schématu v .PDF souboru ?
    * Je správné pořadí stránek v .PDF souboru ?
    * Je vygenerovaný seznam součástek ?
    * Mají soubory správný název ?
    * Mají soubory atribut Read Only ?
    * Jsou smazané nepotřebné soubory (i adresáře) ?

==== Eagle ====

Některé moduly jsou navržené v tomto systému ale díky nutnosti odlišné adresářové struktury jsou publikovány v SVN databázi MLAB_E, která zatím nemá webové výpisy. Do budoucna se využití Eagle pro návrh modulů dále nepředpokládá.

=== Texty a popisy ===

Program Eagle používá jiné textové fonty než původně využívaný program PADs, proto je nastavení mírně odlišné, zatím se jako nejlepší jeví toto

* Vrstva mědi = popisky font "Vector", Size 80, Ratio 10%.

Na jednom modulu se může vyskytovat více velikostí písma, (obvykle na modulech stačí méně, než 3). Pouzivaji se v poradi, nazev modulu, popisky, výstrahy, označení autora. Různé velikosti se samozřejmě používají pouze v případech, kdy je k tomu na modulu místo. Na některých  modulech je proto jenom jedna velikost písma podřízená čitelnosti a rozměrům modulu.

===== Mechanické CADy =====

==== LibreCAD ====

Pro kreslení plošných technických výkresů je využíván [[http://librecad.org/cms/home.html|LibreCAD]]. V Ubuntu jej lze nainstalovat přímo z balíku:

sudo apt-get install librecad
  
==== FreeCAD ====

[[https://www.freecadweb.org/|FreeCAD]] se naopak hodí pro 3D modelování klasickým způsobem, který je známý z komerčních CAD programů. Zatím je výhodné používat jeho denní build verze dostupné z PPA.

sudo add-apt-repository ppa:freecad-maintainers/freecad-daily
  sudo apt-get update
  sudo apt-get dist-upgrade
  sudo apt-get install freecad-daily freecad-daily-doc

==== ATOM ====
[[https://atom.io/|ATOM]] je nástroj pro editaci zdrojových kódů.

Pro OpenSCAD je potřeba [[cs:openscad#pouziti_editoru_atom|doinstalovat]] balíček language-openscad.

==== OpenSCAD ====

[[http://www.openscad.org/|OpenSCAD]] je nástroj pro návrh 3D modelů technických zařízení. Na rozdíl od většiny návrhových nástrojů OpenSCAD využívá pro popis objektu programovací jazyk.  Tento přístup umožňuje jednak parametrizaci modelů a navíc jejich snadné verzování s identifikací přesné změny. Základní úvod do používání programu je na [[http://blog.cubehero.com/2013/11/19/know-only-10-things-to-be-dangerous-in-openscad/|Know only 10 things to be dangerous in OpenSCAD]], existuje také [[http://www.openscad.org/cheatsheet/|přehled základních funkcí]].

Dalším zdrojem informací je [[https://www.youtube.com/watch?v=Lt7-Zg4GD8o&list=PLmh6bwr3ZDwDQG2mJzvW8x1oJy1AZJpN-|videotutoriál]].

=== Instalace Ubuntu ===

Pro instalaci aktuální verze od Ubuntu 14.10 je připraven PPA repozitář: 
  sudo add-apt-repository ppa:openscad/releases
  sudo apt-get update
    
Openscad můžeme po jeho přidání pak nainstalovat příkazem: 
  sudo apt-get install openscad

Spustíme jej pak obvyklým způsobem z dashboardu, nebo z příkazového řádku.

Pro použití nejnovějších funkcí je vhodné použít denní kompilaci openscadu. 
  sudo apt-get install openscad-nightly

Tu lze pak spustit z příkazového řádku jako openscad-nightly, obě verze proto mohou být naistalované paralelně.

<WRAP center round tip 80%>
Pro zobrazení náhledů vygenerovaných STL souborů v prohlížeči Nautilus můžete využít nástroj [[https://github.com/MLAB-project/stl-thumbnailer|stl-thumbnailer]].
</WRAP>

[[cs:openscad|Podrobnější popis použití nástroje OpenSCAD]].
===== Generování a prohlížení výrobních dat =====

==== Gerber data ====

Pro prohlížení vygenerovaných dat jsou vhodné nástroje:

* [[http://gerbv.sourceforge.net/|Gerbv]] - Linux
  * [[http://www.pentalogix.com/|ViewMate]] - Windows

=== Skládání gerber dat ===

Pro skládáni dat lze využít program gerbmerge. Který se na internetu vyskytuje v několika různých větvích vývoje.
Pro použití s programem kicad je výhodné použít relativně novou vývojovou větev [[http://www.dent.med.uni-muenchen.de/~kkunzelm/htdocs/6_software-tools-panelize_metric-kicad-files.html| prof.
 Karl-heinz Kunzelmann]].  Ta vychází z prvotní verze 1.8. a dalších úprav. Poměrně významně se však liší od verze [[https://github.com/MLAB-project/gerbmerge3|gerbmerge3]], která ale má čistější zdrojový kód.

Nejdříve nainstalujeme závislosti. 
  sudo apt-get install python-simpleparse python-simpleparse-mxtexttools

Následně stáhneme gerbmerge z githubu.
  git clone https://github.com/MLAB-project/gerbmerge
  cd gerbmerge
  sudo python setup.py install

Aby gerbmerge fungoval, tak je mu potřeba zadat způsob panelizace to se dělá konfiguračním souborem. Příklad konfiguračního souboru je vložen u zdrojových kódů programu. Přímo v něm jsou komentáře vysvětlující jeho použití.
Pakud ale máme připravený konfigurační soubor např. //layout-mm-3.3.cfg// tak gerbmerge můžeme spustit.

kaklik@popelnice:~/git/gerbmerge/testdata-with-KiCAD-using-metric-units/MLAB_panel$ ../../src/gerbmerge/gerbmerge.py layout-mm-3.3.cfg

Program se pokusí nalézt optimální rozložení motivů na panelu podle zvolené konfigurace a vygeneruje výsledné složené soubory.

Příklad pro složení SET10A (instalace se schoduje s předchozím příkladem)
Nejprve je potřeba se dostat do místa, kde jsou data setu: 
  MLAB@MLAB:~/MLAB-project/gerbmerge/MLAB_panel/SET10A$
Nastavení skládání setu je v souboru [[http://www.gedasymbols.org/user/stefan_tauner/tools/gerbmerge/doc/layoutfile.html|layout.cfg]] a v soboru placement.merge.txt je uloženo požadované rozložení v setu. Soubor s rozložením setu se vygeneruje atomaticky při prvním spuštění programu gerbmerge.
Vygenerování takto připravených dat se provede následujícím příkazem:
  ../../src/gerbmerge/gerbmerge.py --place-file=placement.merge.txt layout.cfg

=== Upravená verze programu gerbmerge pro MLAB ===

V MLAB repozitáři [[https://github.com/MLAB-project/gerbmerge|gerbmerge]] existuje větev ust-patches, ve které se testují úpravy gerbmerge pro potřeby MLABu. Vychází z větve prof. Kunzelmanna.

První změnou je přidání podpory pro vícero vrtacích vrstev. To je motivováno potřebou oddělit prokovené a neprokovené díry. Druhá změna pak umožňuje rozdělit konfiguraci do více souborů. To by mělo umožnit vyčlenit opakující se kusy konfigurace do sdílených souborů, na které se pak odkáže u konkrétní panelizační úlohy.

Pro ilustraci se podívejme na panelizaci [[https://github.com/MLAB-project/gerbmerge/tree/ust-patches/MLAB_panel/02_PRO/2V/PRO201B|PRO201B]]. U ní se definice vrstev pro skládané MLAB moduly nachází v ''mlab_layers.cfg'':

[IncludeSection]
  
  *TopLayer=%(prefix)s-F.Cu.gbr
  *BottomLayer=%(prefix)s-B.Cu.gbr
  *TopSilkscreen=%(prefix)s-F.SilkS.gbr
  *TopSoldermask=%(prefix)s-F.Mask.gbr
  *BottomSoldermask=%(prefix)s-B.Mask.gbr
  Drills=%(prefix)s-PTH.drl
  DrillsNPTH=%(prefix)s-NPTH.drl
  BoardOutline=%(prefix)s-Edge.Cuts.gbr

Za povšimnutí stojí definice dvou vrtacích vrstev ''Drills='' a ''DrillsNPTH=''. I v upravené verzi gerbmerge musí vždy existovat vrstva ''Drills''. Lze k ní však přidat další, která se jmenuje ''Drills'' a něco. Sekce ''[IncludeSection]'' v souboru značí, že se definice pod touto sekcí vloží do sekce, ze které bylo na tento soubor odkázáno. V ''main.cfg'', hlavním souboru s konfigurací, stojí:

[EEPROM02A]
  
  Prefix=%(projdir)s/../PRO201A/EEPROM02A/EEPROM02A
  Include = mlab_layers.cfg
  
  [HBSTEP01B]
  
  Prefix=%(projdir)s/../PRO201A/HBSTEP01B/HBSTEP01B
  Include = mlab_layers.cfg
  
  ... a podobně

To znamená, že výše ukázaný ''mlab_layers.cfg'' se vloží pod sekci ''[EEPROM02A]'' a ''[HBSTEP01B]''. V obou se použijí stejné definice vrstev, jen se v nich za ''%(prefix)s'' doplní jiné prefixy cest. Zdrojové data jsou tu vzata ze sousedního projektu PRO201A. PRO201A a PRO201B jsou totiž podobné panelizace, jen PRO201B používá vlastnosti upraveného gerbmerge.

Vedle ''mlab_layers.cfg'' se do ''main.cfg'' vloží ještě ''common.cfg'' a ''output_layers.cfg''. V tomto případě nezáleží na tom, z jaké sekce ''main.cfg'' bylo vložení vyvoláno, protože ve vkládaných souborech se nepoužívá sekce ''[IncludeSection]''. Obsah se vloží tak, jak je, tedy pod původní sekcí, pod kterou je zapsán v ''common.cfg'' a ''output_layers.cfg''.

Na závěr si prohlídněme, jak je v PRO201B pro gerbmerge zadáno rozvržení skládaných modulů. gerbmerge nebude rozvržení hledat automaticky, místo toho vypočítá rozvržení ze zadání v [[https://github.com/MLAB-project/gerbmerge/blob/ust-patches/MLAB_panel/02_PRO/2V/PRO201B/layout.txt|layout.txt]]. Formát tohoto souboru je popsán [[http://www.gedasymbols.org/user/stefan_tauner/tools/gerbmerge/doc/layoutfile.html|v dokumentaci gerbmerge]].

Skládání se pro PRO201B vyvolá např. takto:

$ cd MLAB_panel/02_PRO/2V/PRO201B
  $ python ../../../../src/gerbmerge/gerbmerge.py main.cfg layout.txt

Kde jsme prvně předali název hlavního konfiguračního souboru a poté souboru s rozvržením.

== GerberTools ==

[[https://github.com/ThisIsNotRocketScience/GerberTools|GerberTools]] je zatím nevyzkoušený open-source nástroj napsaný primárně pro Windows v C#.

==== Gkódy pro 3D tisk ====

Technologická data pro 3D tisk v MLABu generujeme programem [[http://slic3r.org/|Slic3r]]. Zatím od něj neexistují připravené balíky v použitelné verzi. Proto je nutné program přeložit přímo ze zdrojových souborů na githubu.

=== Instalace Slic3r ===

sudo apt-get install libextutils-cppguess-perl freeglut3-dev
=== Postup kompilace ===

Z githubu se aktuálně používá master větev, která je kompromisem mezi stabilitou a možnostmi software. Samotná kompilace pak probíhá vetšinou podle instrukcí v souboru README.md

===== Programátorské nástroje =====

Na většinu programování softwaru se používá se v MLABu používá Python, nebo C. Vývojové nástroje jsou pro tyto jazyky dobře obecně známé. Většina vývoje je navíc orientována na Linux.  Proto zde uvedeme jen seznam nástrojů, které používáme.

==== Programovací GUI ====

Programovací prostředí v kterém je vytvářen zdrojový kód. Mezi uživateli jsou nejoblíbenější následující dvě volby. Jinak lze ale zdrojový kód psát v libovolném textovém editoru.

=== Light Table ===

[[http://lighttable.com/|Light Table]] je programátorský editor kódu, který vyniká speciálními vlastnostmi, jako je například interaktivní spouštění částí zdrojových kódů, nebo přímé vyhledávání v dokumentaci. 
Jeho instalaci do systému provedeme stažením zkompilovaného balíku z stránky [[http://lighttable.com/|Light Table Download]], rozbalením staženého balíku a provedením následujících příkazů, které jej přesunou do systémových složek.

sudo mv LightTable /opt/LightTable
  sudo ln -s /opt/LightTable/LightTable /usr/bin/lighttable
=== Sublime text ===

Multiplatformní placený editor pro linux, Windows, Mac OS.  Mezi jeho vyjímečné vlastnosti patří například náhled celého zdrojového kódu. Pro běžné použití stačí nezaplacená varze.

== Instalace v Ubuntu ==

sudo add-apt-repository ppa:webupd8team/sublime-text-3 
  sudo apt-get update
  sudo apt-get install sublime-text-installer
=== Code::Blocks ===

Jde o velmi rozřířený editor, jehož výhodou je, že běží na více platformách a mohou ho tedy používat i uživatelé windows.

[[http://www.codeblocks.org/|Code::Blocks]]

sudo apt-get install codeblocks

==== Embeded systémy ====

Nástroje na programování jednotlivých typů mikrokontrolérů jsou většinou popsány v částech týkajících se programování u jednotlivých architektur:

=== PIC ===
  * [[cs:pic_programming|PIC]]
=== ARM ===
  * [[cs:arm_programming|ARM]]
=== AVR ===
  * [[cs:avr_programming|AVR]]
===== Správa verzí =====

==== GitHub ====

Pro správu softwarového vývoje a dokumentace modulů používáme [[https://github.com/MLAB-project|github]].

=== Linux ===

Jako nejefektivnější uživatelské rozhraní pro git se osvědčil příkazový řádek s tím, že jeho efektivita je zde ještě markantnější než u SVN.

== Nový uživatel ==
Pro pohodlnou ptáci s git je efektivnější používat metodu klonování s SSH. Není při práci vyžadováno stále přihlašování. Komunikace je autentizována na základě privátního klíče. Pro každý počítač je potřeba vygenerovat unikátní klíč.

- Je potřeba si založit uživatelský účet na https://github.com/
  - Následně je potřeba [[https://help.github.com/articles/generating-a-new-ssh-key-and-adding-it-to-the-ssh-agent/|vygenerovat na daném počítači SSH klíč]].
  - Vygenerovaný klíč je potřeba [[https://help.github.com/articles/adding-a-new-ssh-key-to-your-github-account/|vložit do účtu na githubu]]
  - Pokud v návodu nefunguje správně uložení klíče do schránky, tak je možné daný klíč získat otevřením skrytého souboru a provést překopírování klíče ručně. ''cat ~/.ssh/id_rsa.pub''
  - Tento postup stačí provést jen při prvním stahování na daném počítači.

== Základní příkazy ==

== Klonování repozitáře : ==

- Nejprve je potřeba vybrat místo, kde má být repozitář v počítači uložen a v daném místě si otevřít příkazový řádek.
  - Příklad bude ukázán na repozitáři kicad-mlab: https://github.com/MLAB-project/kicad-mlab
  - Na dané stránce si stáhneme potřebnou cestu k repozitáři. Webové tlačítko "Clone or download".
  - Je potřeba si přepnout cestu pro "Clone with SSH", na místo "Clone with HTTPS".
  - Pro náš případ cesta vypadá takto: git@github.com:MLAB-project/kicad-mlab.git
  - Nyní stačí v příkazové řádce zadat příkaz:

git clone git@github.com:MLAB-project/kicad-mlab.git

- Následně můžeme být vyzváni k zadání hesla, které jsme si zvolili při generování SSH klíče.

== Stažení aktuální verze: ==

- V místě uložení repozitáře je potřeba zadat v příkazové řádce následující příkaz:

git pull

== Zjištění stavu aktuálnosti repozitáře ==

git status

Tento příkaz vypíše u jakých souborů došlo ke změně, nebo které byli přidány jako nové.

== Přidání nového souboru, složky ==

git add název_souboru 
  
Po označení celé cesty z výpisu příkazů lze cestu vložit pomocí kliknutí na prostřední tlačítko myši.
Pro přidání všech změn lze použít ```git add .```.
       
== Vytvoření commitu ==

git commit -m "Popis provedené změny"

Po tomto příkazu je commit pouze v lokální kopii repozitáře. Aby se data odeslala na server je potřeba zadat následující příkaz.

== Upload na server ==

git push 
  
Pro ověření, zda veškeré úkony proběhly v pořádku je dobré se podívat na výstup příkazu:

git status

Ve výpisu by neměly být žádné položky, které jsme chtěli nahrát.     
      
 
== Změna velikosti lokálního repozitáře ==

Git si ve výchozím nastavení stahuje celý repozitář včetně veškeré historie úprav. Toto lze zamezit při stahování repozitáře pomocí parametru ```--depth=<pocet stazenych commitu>```

git clone <adresa_repozitare> --depth=1

Pokuď toto chcete aplikovat na existující kopii repozitáře, lze to provést následujícím postupem.

git fetch --depth 2
  git reflog expire --expire=all --all
  git gc --prune=all

== Přejmenování větve repozitáře ==

Protože u repozitářů hardware není vhodné využívat větev master, neboť mezi větvemi vyrobeného hardware nemá velký smysl větve slučovat do aktuální. Tak každý hardwarový repozitář obsahuje větve pojmenovávající varianty již vyrobeného hardware.

Protože git implicitně předpokládá název hlavní větve jako master, tak je nutné provést přejmenování.

Nejdříve lokálně přejmenujeme větev v naklonovaném repozitáři 
  git branch -m master new_branch         # Rename branch locally

Změnu názvu je potřeba nahrát do repozitáře na serveru
  git push --set-upstream origin new_branch   
  # Push the new branch, set local branch to track the new remote

Následně je potřeba ve webovém rozhraní githubu pro nastevení repozitáře změnit jméno default větve. (Na githubu volba Branches -> Default branch). 
Pak je možné větev master smazat.

git push origin :master                 # Delete the old branch

== Odděleni složky z repozitáře do samostatného repozitáře ==

Některé repozitáře postupem času vyrostou v obrovské molochy, které na disku zabírají hodně prostoru. Toto je příklad repozitáře [[https://github.com/MLAB-project/Modules|Modules]].  Přitom častým požadavkem lidí je snadno navázat na konstrukci jednoho jedinného modulu. Což znamená si ho na githubu forknout. 
Plánovaným řešením tohoto problému je oddělení jednotlivých modulů do [[https://github.com/mlab-modules|samostatné organizace]].  Pro oddělení složky modulu do samostatného repozitáře využijeme postup z [[https://help.github.com/en/github/using-git/splitting-a-subfolder-out-into-a-new-repository
|dokumentace githubu]].

Nejdříve je potřeba si naklonovat čistý repozitář.

git clone git@github.com:MLAB-project/Modules.git
  
V něm je potřeba vyfiltrovat složku, která obsahuje oddělovaný modul

git filter-branch --prune-empty --subdirectory-filter cesta_k/modulu  master
  
Takto upravenému repozitáři ještě vytvoříme větev pojmenovanou podle konkrétní verze modulu.

git branch -m master Názevmodulu_včetně_verze

Následně je potřeba na githubu vytvořit nový repozitář a cestu na remote nahradit jeho adresou. např.

git remote set-url origin git@github.com:mlab-modules/ISM02.git

Pak stačí do repozitáře nahrát připravený obsah odděleného modulu

git push -u origin BRANCH-NAME

=== Windows ===
[[https://tortoisegit.org/download/|TortoiseGit]] Pod operačním systémem Windows je možné stahovat pohodlně data z GitHub do počítače přes program [[cs:tortoisegit|TortoiseGit]].

===== Dokumentace vývoje =====

==== Textová dokumentace ====

Veškeré textové dokumenty jsou v MLABu kódovány v UTF-8 někteří uživatelé ale požívají na editaci souborů windows a výsledkem je nekompatibilní soubor, který je třeba překódovat.

Převod kódování textových souborů.

iconv -f WINDOWS-1250 -t UTF-8 zprava.txt  -o zprava.txt

=== Dokuwiki ===

Dokuwiki je systém ve kterém běží tato dokumentace.

== Offline editace ==

Podstatné ale je, že je možné tuto dokumentaci editovat i offline, což se hodí zejména při cestování.
 
K tomu je potřeba si na svém notebooku zprovoznit lokální instanci wiki. Tu si zprovozníme podle [[https://www.dokuwiki.org/install:ubuntu#alternative_easier_custom_installation|návodu na instalaci Dokuwiki pod Ubuntu]]. Data pak mezi oběma instancemi wiki synchronizujeme pomocí [[https://www.dokuwiki.org/plugin:sync|pluginu sync]], který naistalujeme na svojí lokální instanci wiki. Po první synchronizaci se serverovou wiki můžeme stránky lokálně offline editovat a změny následně nahrát na veřejnou wiki MLAB.

=== LaTeX ===

LaTeX je  je systém pro sazbu profesionálních dokumentů. V složce templates je pro něj šablona.

V případě psaní dokumentace v Ubuntu se použivají následující balíky

sudo apt-get install texmaker texlive-lang-czechslovak
  
Po jejich istalaci je možné psát a editovat MLAB dokumenty napsané v [[http://cs.wikipedia.org/wiki/LaTeX|LaTeXu]]

=== Dokuwiki a Latex ===

Poslední dobou je poměrně častým dokumentačním problémem převod dokumentace postupně vznikající na wiki do formální podoby dokumentu. Přímé přepisování není příliš efektivní. Proto je vhodnější využít programové nástroje jako například [[http://johnmacfarlane.net/pandoc/try/|Pandoc]], ten umí vzájemně převádět mnoho formátů dokumentů. Ale neumí přímý převod Dokuwiki syntaxe na Latex. Lze si však pomoci použitím HTML kódu, který generuje dokuwiki a se kterým již Pandoc umí pracovat.

Webová verze Pandoc umí zpracovat HTML kód o délce pouze do 1000 znaků. Je proto vhodné si nainstalovat lokální offline verzi.

sudo apt-get install pandoc
  
Převod pak můžeme realizovat příkazem:

pandoc -f html -s -t latex temp_doc.html
  
Převedený dokument se nám pak vypíše do příkazové řádky, odkud jej pak stačí zkopírovat do Latexového editoru.

[[http://donaldmerand.com/code/2012/07/20/how-i-actually-convert-dokuwiki-to-latex.html| Offline metoda tohoto převodu]]

==== Obrázková dokumentace ====

=== Dia ===

Program dia slouží na tvorbu diagramů a blokových schémat.

=== Fritzing ===

Je snaha použít fritzing pro tvorbu dokumentace zapojení jednotlivých modulů v konstrukcích. Zatím však Fritzing nepodporuje mechanické umístění. Plošných spojů. Takže se tento nástroj reálně nepoužívá.

=== Prezi ===

Je nástroj na tvorbu veřejných prezentací projektů.

=== ImageMagick  ===

[[http://www.imagemagick.org/Usage/resize/#shrink|Změna velikosti obrázků]].

===== Kontrola kvality =====

Pro zkontrolování celkové kvality dokumentace návrhů slouží [[https://www.mlab.cz/modules/all|přehled dokumentace modulů]].

Tento přehled lze řadit podle různých kriterií. Například

* https://www.mlab.cz/modules/all?order=status,name - řazení podle stavu a jména
  * https://www.mlab.cz/modules/all?order=id - podle id (výchozí)
  * https://www.mlab.cz/modules/all?order=root - podle složky (tedy kategorií)

Každý modul má přiřazenou známku kvality. Aktuálně se hodnotí kvalita fotografie podle následujících kritérií

* 0 - žádná fotografie
  * 25 - render z KiCAD
  * 50 - nekvalitní fotografie např. z telefonu
  * 100 - profesionální fotografie z [[cs:designs:fotobedna|fotografického boxu]].

===== Organizace vývoje =====

==== Redmine ====

Je nástroj pro vytváření úkolů a dělbu práce na projektech. Jeho instance[[http://www.mlab.cz/redmine|běží na serveru]].

====== Nástroje pro zpracování dat ======

===== Interaktivní výpočetní nástroje =====
 
==== Jupyter notebook ====

Jupyter je softwarový nástroj, který umožňuje použít více výpočetních a programátorských balíků jako je například Python nebo Octave. Výhodou Jupyteru je interaktivní zpracování příkazů což oceníme hlavně při testování nebo psaní nových algoritmů.

=== Instalace ===

Postupujeme podle doporučení [[https://github.com/jupyter/notebook|v repozitáři se zdrojovými kódy]].

sudo pip install notebook
  
Spuštění se naopak provede

jupyter notebook
 
Kde si pak zvolíme námi použitý kernel.

===== gnuradio =====

[[http://gnuradio.org/|Gnuradio]] je nástroj pro zpracování signálových dat obvykle z SDR přijímačů.

====== Simulační nástroje ======

=====  Nec2++ =====

[[http://elec.otago.ac.nz/w/index.php/Necpp|Necpp]] je nástroje pro numerické výpočty anténních parametrů.

==== QAntenna ====

[[http://qantenna.sourceforge.net/download.php|QAntenna]]

=== Kompilace ===
   sudo apt-get install qtbase5-dev qttools5-dev

git clone git://git.code.sf.net/p/qantenna/code qantenna-code  qttools5-dev-tools
   cd qantenna-code/
   qmake qantenna.pro
   make

Vyplňte, prosím, všechna písmena v poli, abyste dokázali, že nejste robot. C O P P Z Ponechte prosím toto pole prázdné:

Komentář k úpravám

Poznámka: Tím, že editujete tuto stránku, souhlasíte, aby váš obsah byl licencován pod následující licencí: CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 4.0 International