Frézování dìlicích čar

K prototypové výrobě DPS lze s výhodou užívat též frézování (které odstraní měď z kuprextitové desky tak, aby její zbytek vytvořil jednotlivé od sebe izolované vodiče).  Katedra K313 k tomu účelu vlastní speciální zařízení, frézu firmy LPKF, dodanou se softwarem umožňujícím výpočet dráhy nástroje z dat, která by jinak sloužila k vykreslení matrice na fotoplotteru.  Výsledný tvar vodičů pak odpovídá tomu, jaký by se vyráběl fotochemicky.  To ale je dost vzdáleno od minimální trajektorie nástroje, jak plyne již z toho, že vodiče (pokud spolu těsně nesousedí) jsou od sebe odděleny nejméně dvěma čarami (a zbývající nikam nepřipojenou mědí), zatímco k odizolování by stačila čára jediná.

Chceme-li dráhu nástroje zkrátit, může být vhodnější vrátit se ke starodávné metodě dělicích čar, umístěných zhruba uprostřed mezi vodiči, podobně jako na obrázku výše.  Katedra K313 proto vypsala algoritmy pro výpočet dělicích čar jakožto téma bakalářské práce, kterou na konci minulého semestru obhájil pan Faflík. 

Jím vytvořený program dostává na vstup popis jedné vrstvy spojového obrazce z programu Layout, kterému vypočtené dělicí čáry zas vrací zpět v samostatné vrstvě.  Takováto koncepce přináší podstatné výhody z hlediska interaktivity, jež návrháři na jedné straně může ušetřit veškerou práci, kterou by měl s ručním kreslením dělicích čar, ale na druhé mu dovoluje do nich dle potřeby libovolně zasáhnout (kupříkladu ve snaze zvýšit proudovou zatížitelnost nebo snížit parazitní kapacity vybraných vodičů).

Pro zjednodušení úlohy se práce pana Faflíka omezuje na pravoúhlé spoje (takže segmenty pod obecným úhlem převádí na obdélníky a nemůže se tedy vyrovnat s případem, kdy takovéto obdélníky -- např. generované paralelně vedenými šikmými spoji -- do sebe zasahují).  Také vypočtené dělicí čáry budou vždy pravoúhlé.  Celou práci si můžete stáhnout zde a příslušné programy (včetně speciální verze programu Layout) jsou dostupné na vyžádání.

Obrázek nahoře je výřezem z výstupu generovaného z testovací desky.  Následující dva obrázky ukazují chování algoritmu na testovacích datech -- z podrobnějšího pohledu (samozřejmě na obrázek v původních rozměrech, protože zmenšením v prohlížeči se část dělicích čar ztrácí) je patrné, že dosud zbývá v algoritmu opravit některé nepřesnosti.

(nezmenšený zde)

(nezmenšený zde)