CN111507056A - 一种实现元器件管理及共享的pcb设计方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现元器件管理及共享的PCB设计方法和系统，解决了目前传统PCB电路设计中对元件库的管理及使用存在的问题。本发明包括的方案实施分别为在本地计算机和服务器上进行，SVN服务器和MySQL数据库均部署在服务器上，服务器环境只需部署一次，后续电路设计时直接使用即可。本地计算机则进行个人SVN客户端配置及PCB设计。这样即可实现能够访问该服务器的人员，在权限允许的情况下，均可共享到该数据库和库文件，实现协同开发。

Description

一种实现元器件管理及共享的PCB设计方法和系统

技术领域

本发明涉及PCB设计方法，具体涉及一种实现元器件管理及共享的PCB设计方法和系统。

背景技术

随着电子信息技术的飞速发展，高质量、高效率的电路设计的重要性越来越凸显。特别是对于电子行业企业来说，对电路设计中的元器件库管理维护，变得越来越繁重，因此如何有效的管理电路设计元器件库、高效使用元器件库进行电路设计显得越发重要。

Altium Designer(以下简称AD)是一体化电子产品开发系统。通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑脱机自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术融合，为设计者提供全新的设计解决方案。其提供有与数据库、SVN服务器的连接操作接口。

MySQL数据库是一种开源的关系型数据库管理系统，因其速度、可靠性和适应性的优势，在数据内容管理方面，已经成为大多数人的不二选择。

ODBC是为解决异构数据库间的数据共享而产生的开发数据库互联接口。AD可通过该接口方法实现与数据库连接。

Subversion(以下简称SVN)是一个自由开源的版本控制系统。可以对每次文件和目录的修改情况进行记录，除了能够实现恢复到以前版本的优势作用外，在解决员工协同开发时常遇到的版本合并、版本冲突等问题显得更加重要。

目前使用AD的传统PCB设计方法主要步骤。说明如下：

根据元器件datasheet的引脚定义，进行原理图库SchLib中的元件符号命名、绘制。

根据元器件的信息，对绘制的元件符号，添加所属相关参数信息，包括但不限于制造商、型号、值、描述。

根据元器件datasheet的封装说明，进行封装库PcbLib中的封装命名、绘制。

手动将原理图库中的元件与封装库中的封装进行绑定。

将原理图库及封装库添加到PCB工程中，在电路原理图中，找到原理图库中所绘制的元件符号，拖动到原理图中，进行电路连接。

原理图设计完成无误后，导入到PCB文件，进行PCB的布局走线。

分析传统的PCB电路设计方法，存在以下不足：

原理图库中有些相同的元件符号可对应多个封装文件，使用目前的设计方法，会出现多个同样的元件符号重复绘制。

封装库中的有些封装会对应多个元件符号，使用目前的设计方法，每增加一个新的元件符号，均需要在AD软件中手动和该封装进行绑定操作。

不利于企业的协同开发，比如A在原理图库及封装库中新增了一个元器件的元件符号和封装，用户B在没有和A共享库的情况下，极有可能在使用到相同的元器件时，重复进行该元器件的元件符号和封装的绘制。目前传统设计中比较常见的方法是将库直接共享，大家使用。但是这又会带来一个问题，谁来更新、维护这个库，如果没有很好的版本管理，反而会给设计带来副作用。

对元器件的信息的添加、删除等编辑不够友好，相比下，很难达到与直接使用Excel等表格编辑软件相媲美。

每添加一个新的元器件，均需要手动进行元件符号和封装的绑定操作，工作量大。同时，对于使用的是手动方式进行元件库及封装库的绑定，会出现很大几率绑定遗漏的情况，导致PCB布局走线时，进行返工，无形中降低了开发效率。

对于开发中的文件均需要的手动进行版本管理或者无版本管理，协同开发时若两者版本不同，则面临文件合并的手动操作，工作量大。

介于以上传统的AD电路设计方法存在的不足，其设计方法有待改进和提高。以达到企业高效协同进行电路设计开发的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：目前传统PCB电路设计中对元件库的管理及使用存在的问题，包括SchLib中有些相同的元件符号可对应多个封装文件，使用目前的设计方法，会出现多个同样的元件符号重复绘制；PcbLib中的有些封装会对应多个元件符号，使用目前的设计方法，每增加一个新的元件符号，均需要在AD软件中手动和该封装进行绑定操作；不利于企业的协同开发；对元器件的信息的添加、删除等编辑不够友好，相比下，很难达到与直接使用Excel等表格编辑软件相媲美；每添加一个新的元器件，均需要手动进行元件符号和封装的绑定操作，工作量大。同时，对于使用的是手动方式进行元件库及封装库的绑定，会出现很大几率绑定遗漏的情况，导致PCB布局走线时，进行返工，无形中降低了开发效率；对于开发中的文件均需要的手动进行版本管理或者无版本管理，协同开发时若两者版本不同，则面临文件合并的手动操作，工作量大。

本发明提供了解决上述问题的一种实现元器件管理及共享的PCB设计方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种实现元器件管理及共享的PCB设计方法，包括以下步骤：

步骤1：在服务器部署MySQL数据库和SVN服务，服务器创建PCB工程仓库文件，PCB工程仓库文件包括PCB工程文件，MySQL数据库中载入元器件库，服务器设置访问服务器的用户信息和用户权限，所述元器件库存储包括SchLib、PcbLib、DbLib三个文件，DbLib实现SchLib与PcbLib自动绑定；

步骤2：用户在本地计算机打开AD，用户操作SVN客户端工具对接服务器SVN服务，用户将服务器中DbLib、SchLib、PcbLib以及PCB工程仓库文件下载到本地计算机，本地计算机使用AD打开PCB工程文件，并将DbLib文件加载到AD中进行电路连接设计，设计完成后将导出覆盖原PCB工程仓库文件，本地计算机安装ODBC驱动，ODBC驱动用于转换服务器中的数据库信息成为本地计算机AD可读内容；

步骤3：用户在本地计算机上传新的SchLib、PcbLib以及PCB工程仓库文件至服务器。

进一步地，所述服务器增加访问的用户信息以及对用户权限设置，用户信息包括用户登录名、密码以及权限。

进一步地，所述服务器的系统采用linux或MacOS或windows系统，服务器采用linux系统调用SVN仓库创建命令进行SVN仓库创建，服务器采用MacOS或windows系统使用可视化软件创建SVN仓库，SVN仓库管理用户每次的更新版本和记录上传和下载文件信息，服务器的SVN服务对PCB工程库文件、元器件库文件、用户信息和用户权限进行管理。。

进一步地，所述步骤2中，用户进行电路连接设计需要先填写元器件信息表，所述元器件信息表记录的是元器件的参数信息，所述服务器使用MySQL对元器件信息表进行管理，MySQL记录有用户的修改信息，保证与元器件库版本同步；

所述元器件信息表中的参数与AD中SchLib的元件信息参数具有映射关系，所述元器件信息表填写的元件符号与封装，与AD的SchLib和PcbLib中的命名相同，具体为：

采用ODBC数据元管理AD与服务器数据库的连接，配置DbLib，其中DbLib文件的ID采用唯一字符串进行配置，创建并打开DbLib的数据库连接文件，MySQL数据库中元器件库的元件符号及封装字段与AD中的参数为Library Ref、FootPrint Ref进行字段映射，DbLib依据字段映射自动绑定SchLib与PcbLib，字段映射成功后，区域中的查找规则，使用ID进行。

所述步骤2中，SVN客户端工具直接通过SSH或者https协议的方式与服务器连接。

一种实现元器件管理及共享的PCB设计方法的系统，包括服务器和多组本地计算机，所述服务器的SVN服务与所述本地计算机的SVN客户端对接进行数据传输；所述服务器汇总多组本地计算机上传的所有元器件信息表，所述服务器按时间节点记录用户修改信息，记录用户上传下载数据记录，记录服务器中的元器件库版本和PCB工程仓库文件版本，所述本地计算机进行电路设计编辑后生成文件覆盖从服务器中下载的最新版PCB工程仓库文件后再上传至服务器。

进一步地，本方案的实施分为在本地计算机和服务器上进行，SVN服务器和MySQL数据库均部署在服务器上，服务器环境只需部署一次，后续电路设计时直接使用即可。本地计算机则进行个人SVN客户端配置及PCB设计。这样即可实现能够访问该服务器的人员，在权限允许的情况下，均可共享到该数据库和库文件，实现协同开发。

本发明具有如下的优点和有益效果：

本发明解决了当前PCB设计流程中对于元器件库的无版本管理及元器件共享使用的不便问题；

本发明使用MySQL数据库管理AD中元器件的参数信息，采用字段映射的技术，替代手动进行元件符号和封装的绑定工作。解决了当前PCB设计流程中对原理图库和元器件库之间的繁琐绑定操作；

本发明提出了一种更加规范、协同开发更适用的PCB设计流程。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的PCB设计流程图。

图2为本发明的协同拓扑图。

图3为本发明的系统图。

图4为本发明的元器件参数信息图。

具体实施方式

在对本发明的任意实施例进行详细的描述之前，应该理解本发明的应用不局限于下面的说明或附图中所示的结构的细节。本发明可采用其它的实施例，并且可以以各种方式被实施或被执行。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性改进前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例1：本方案的实施分为在本地计算机和服务器上进行，如图3所示，SVN服务器和MySQL数据库均部署在服务器上，服务器环境只需部署一次，后续电路设计时直接使用即可。本地计算机则进行个人SVN客户端配置及PCB设计。这样即可实现能够访问该服务器的人员，在权限允许的情况下，均可共享到该数据库和库文件，实现协同开发。

服务器端(windows、Linux、MacOS系统均支持)

MySQL数据库及表的建立：

部署MySQL的服务器版本软件，添加需要访问的用户(Users)以及对用户权限(Privileges)进行设置。包含用户登录名、密码以及对所需访问数据库的权限开放；

创建元器件管理数据库，该数据库的创建可通过多种方式实现。可在服务器终端采用命令的方式进行创建，也可直接采用可视化的方式创建，亦可开发程序调用数据库创建的命令实现。方案中采用的是开发的元器件库管理软件进行创建；

数据库创建完成后，可在该数据库下创建元器件信息表，同样表的创建与拆功能键数据库的方法一致，方案采用的是直接使用开发的管理软件进行创建。该信息表中的参数与AD原理图库中元件信息参数具有映射关系。因此该信息表的设计是关键点；

如图4，是元器件信息表的关键信息填写样式，需保证所填写的元件符号与封装，与AD的原理图库和封装库中的命名一致。这里的表格填写可使用excel进行编辑，然后再使用工具上传到数据库，其编辑使用上，比直接手动在AD中逐个输入参数更加便捷，同时元件符号和封装的映射关系从表格中可更直观的查看。

SVN服务器部署：

部署SVN的服务器版本软件，添加PCB库的管理仓库文件夹。创建仓库可在终端调用SVN仓库创建命令实现，方案中使用的是元器件库软件封装该命令来实现；对PCB库管理文件夹，添加用户及对用户进行权限设置。本地计算机

ODBC环境部署：

计算机上安装与AD版本同位数的ODBC驱动：使用ODBC数据源管理程序添加与元器件管理数据库连接的接口用户数据源。需要注意的是，ODBC数据元管理程序的位数选择需要与安装时的一致，即与AD版本的位数保持一致；连接时要求填写数据库名称、服务器IP地址、登录用户名及密码。这里的连接信息在数据库创建时均已经进行了添加；使用ODBC数据源管理程序测试是否与数据库连接成功。

AD连接数据库部署(只需配置一次，以后将可以沿用)：打开AD软件，创建并打开DbLib的数据库连接文件；对连接源端进行DbLib配置，使用应用连接字符串的方式，这个字符串连接来自于ODBC的配置；对数据库与AD中的元件符号和封装进行字段映射，对于元件符号及封装字段，AD中的参数为Library Ref、FootPrint Ref。字段映射是DbLib实现SchLib与PcbLib自动绑定的关键所在；字段映射成功后，区域中的查找规则，使用ID进行，因为ID是唯一不重复的字符串。

SVN客户端配置：

当SVN服务器部署配置完成后，SVN客户端软件安装后，可以直接通过SSH或者https协议的方式与服务器连接。这里的协议选择，与部署SVN选择的通信方式选择有关；用户可自行开发元器件库管理软件，实现以下功能：

连接到服务器，调用SVN服务器相关命令，实现SVN服务端的仓库建立；连接到服务器中的MySQL数据库，实现元器件管理，包括进行元器件信息数据库的建立，元器件参数信息图的创建；读取使用excel编辑后的参数信息表，上传到数据库。

实施例2：如图1所示，本方案PCB设计流程涉及到是否需要新增元器件，若无新增，则只需5步即可完成设计。适用于产品线固定，元器件库保持不变的情况。对于需要新增元器件的情况，只多出两个新增元器件库的操作。

服务器端创建PCB工程仓库文件，linux服务器系统可直接调用SVN仓库创建命令进行。MacOS及windows系统则可使用可视化软件实现SVN仓库创建。PCB工程仓库存储PCB原理图及PCB设计文件。使用SVN仓库管理，可以保存用户每次的更新版本，方便回溯。

将元器件库以及创建的PCB工程文件从服务器SVN到本地，元器件库的SVN创建与PCB工程创建方法一致。元器件库中主要存储SchLib、PcbLib、DbLib三个文件。

涉及元器件需要更新时，使用管理工具或者第三方软件将元器件信息添加到数据库中的元器件参数信息图中。表中的元件符号和封装符号必须与原理图库及封装库中的元器件命名一致。是字段映射的关键所在。

打开AD，加载SchLib及PcbLib，只需进行元件符号和封装的绘制，不用进行参数的填写及绑定操作。

将DbLib文件安装到PCB工程中，SchLib及PcbLib不需要安装。

在AD中打开原理图文件，将所需元器件拖动到原理图中，进行电路连接设计。原理图设计完成后，将其导入PCB文件，进行最后的PCB布局走线设计。

PCB完成设计后，将其以及元器件库文件，使用SVN客户端工具，上传至服务器中。

实施例3：协同开发网络拓扑，如图2所示；包括服务器和多组本地计算机，所述服务器的SVN服务与所述本地计算机的SVN客户端对接进行数据传输；

所述服务器汇总多组本地计算机上传的所有元器件信息表，所述服务器按时间节点记录用户修改信息，记录用户上传下载数据记录，记录服务器中的元器件库版本和PCB工程仓库文件版本，所述本地计算机进行电路设计编辑后生成文件覆盖从服务器中下载的最新版PCB工程仓库文件后再上传至服务器。

在协同开发中，只需要在服务器上部署SVN服务以及MySQL数据库，然后将元器件库放到仓库中。本机上只需安装SVN客户端以及元器件管理软件，即可实现多个用户即使在进行不同的PCB电路设计，也可共享使用同样的库。当然也可以多个用户分时进行同一PCB电路设计，每个用户只需在设计后将最新设计SVN上传即可，这样另一个用户则可以update到最新的设计，继续进行开发，以此实现协同开发的目的。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种实现元器件管理及共享的PCB设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在服务器部署MySQL数据库和SVN服务，服务器创建PCB工程仓库文件，PCB工程仓库文件包括PCB工程文件，MySQL数据库中载入元器件库，服务器设置访问服务器的用户信息和用户权限，所述元器件库存储包括SchLib、PcbLib、DbLib三个文件，DbLib实现SchLib与PcbLib自动绑定；

步骤2：用户在本地计算机打开AD，用户操作SVN客户端工具对接服务器SVN服务，用户将服务器中DbLib、SchLib、PcbLib以及PCB工程仓库文件下载到本地计算机，本地计算机使用AD打开PCB工程文件，并将DbLib文件加载到AD中进行电路连接设计，设计完成后将导出覆盖原PCB工程仓库文件，本地计算机安装ODBC驱动，ODBC驱动用于转换服务器中的数据库信息成为本地计算机AD可读内容；

步骤3：用户在本地计算机上传新的SchLib、PcbLib以及PCB工程仓库文件至服务器。

2.根据权利要求1所述的一种实现元器件管理及共享的PCB设计方法，其特征在于，所述服务器增加访问的用户信息以及对用户权限设置，用户信息包括用户登录名、密码以及权限。

3.根据权利要求1所述的一种实现元器件管理及共享的PCB设计方法，其特征在于，所述服务器的系统采用linux或MacOS或windows系统，服务器采用linux系统调用SVN仓库创建命令进行SVN仓库创建，服务器采用MacOS或windows系统使用可视化软件创建SVN仓库，SVN仓库管理用户每次的更新版本和记录上传和下载文件信息，服务器的SVN服务对PCB工程库文件、元器件库文件、用户信息和用户权限进行管理。

4.根据权利要求1所述的一种实现元器件管理及共享的PCB设计方法，其特征在于，所述步骤2中，用户进行电路连接设计需要先填写元器件信息表，所述元器件信息表记录的是元器件的参数信息，所述服务器使用MySQL对所述元器件信息表进行管理，MySQL记录有用户的修改信息，保证与元器件库版本同步；

所述元器件信息表中的参数与AD中SchLib的元件信息参数具有映射关系，所述元器件信息表填写的元件符号与封装，与AD的SchLib和PcbLib中的命名相同，具体为：

采用ODBC数据元管理AD与服务器数据库的连接，配置DbLib，其中DbLib文件的ID采用唯一字符串进行配置，创建并打开DbLib的数据库连接文件，MySQL数据库中元器件库的元件符号及封装字段与AD中的参数为Library Ref、FootPrint Ref进行字段映射，DbLib依据字段映射自动绑定SchLib与PcbLib，字段映射成功后，区域中的查找规则，使用ID进行。

5.根据权利要求1所述的一种实现元器件管理及共享的PCB设计方法，其特征在于，所述步骤2中，SVN客户端工具直接通过SSH或者https协议的方式与服务器连接。

6.基于权利要求1-5任意一条所述的一种实现元器件管理及共享的PCB设计方法的系统，其特征在于，包括服务器和多组本地计算机，所述服务器的SVN服务与所述本地计算机的SVN客户端对接进行数据传输；

所述服务器汇总多组本地计算机上传的所有元器件信息表，所述服务器按时间节点记录用户修改信息，记录用户上传下载数据记录，记录服务器中的元器件库版本和PCB工程仓库文件版本，所述本地计算机进行电路设计编辑后生成文件覆盖从服务器中下载的最新版PCB工程仓库文件后再上传至服务器。

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