ferramenta de cad eagle - parte 1

7/22/2019 Ferramenta de CAD EAGLE - Parte 1

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Ferramenta de CAD EAGLE (Easily Applicable Graphical LayoutEditor) para Projetos de PCIs (Placas de Circuito Impresso) Parte 1

O EAGLE CAD um software profissional que visa o projeto de PCIs (Placas de CircuitoImpresso) eletrnicas, que ganhou popularidade notria, devido, principalmente, ao sucesso do

Arduino. Uma das diferenas mais importantes entre o EAGLE CAD e seus concorrentes adisponibilidade de uma verso para cada um dos Sistemas Operacionais de computadores pessoaismais comuns: Windows, Linux e Mac. O EAGLE CAD PCB Software no software livre, massim comercial, que pode, no entanto, ser usado na verso gratuita (EAGLE CAD Light) apenas parafins de avaliao e por estudantes.

A popularidade do EAGLE CAD devida, tambm, ao grande nmero debibliotecas de peas e de footprint para encapsulamentos disponveispara ele. Footprintpara Encapsulamento, que no contexto da ferramentaEAGLE chamado, simplesmente, de Encapsulamento e, que emalguns datasheets (folha de dados) de peas eletrnicas tratado,

tambm, pelo termo Landing Pattern, o desenho que se forma doaspecto do conjunto das ilhas de cobre e de suas respectivas furaes(imagem ao lado), necessrias para alojar numa PCI (Placas de CircuitoImpresso), os terminais eltricos de uma pea, e para que estes terminaissejam soldados, de modo que fiquem ligados s trilhas condutoras da PCI.

No uso da ferramenta de CAD EAGLE (EAGLE escrito sempre emmaisculo mesmo, pois um acrnimo para Easily Applicable GraphicalLayout Editor), voc precisa j ter definindo um encapsulamento para cada uma das peas, amedida que elas vo sendo includas no seu projeto, mesmo enquanto voc ainda est trabalhandona fase esquemtica dele.

Apesar de o EAGLE (eu estou usando Verso 6.3.0, a mais atual no momento, para Windows) vircom uma biblioteca de peas bastante razovel, muitas vezes a pea que voc precisa no estpresente em suas bibliotecas, ou se existe, poder no estar definida no devido encapsulamentorequerido ou, pior, nem mesmo uma classe adequada de biblioteca para aquela pea pode existir .

O pequeno projeto que eu escolhi para testar o EAGLE (estou usando-o pelas primeira vez) oque eu chamo de Expanso Arduino para EVSE, ou simplesmente, Expanso EVSE: umapequena placa eletrnica que, anexada a uma placa controladora Arduino Uno R3, em conjuntoformam um Sistema de Acionamento de uma EVSE (Electric VehicleSupply Equipment), ou seja, uma Estao de Abastecimento de VeculosEltricos (do tipo adequado ao uso domstico, ver ref. na ltima pgina).

J tendo implementado, de antemo, o diagrama eletrnico da ExpansoEVSE, ao ensejar pass-lo para o EAGLE CAD, de cara deparei-mecom a inexistncia de uma definio logo da primeira pea que olhei:um Conversor CC-CC Subminiatura com Sada Dupla Isolada de 1W,para montar tipicamente em PCI da Srie NKA do fabricante MurataPower Solutions, mais especificamente, a pea: NKA1212SC (Imagemao lado). Nesses casos, h somente duas escolhas a seguir:

Escolher uma pea semelhante que j existe e fazer os ajustes necessrios, ou;

Criar a sua prpria biblioteca e pea adequados.

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Decidi comear indo pelo segundo caso, afinal, eu estou aprendendo.

A primeira impresso a de que o EAGLE , de fato, um aplicativo bastante leve, pelo menos oEAGLE CAD 6.3.0 original, recm instalado como freeware, como o meu caso. O Gerenciador deProjetos do EAGLE, denominado como Control Panel, abre bastante rapidamente, bem maisrpido do que o Multisim 10.0 e, muitssimo mais rpido do que o AutoCAD Electrical 2013.

Aps abrir o Gerenciador de Projetos do Eagle (veja o denominativo Control Panel, no cantosuperior esquerdo da janela), antes de tudo, a ainda no existente biblioteca que pretendemos criarprecisa de (convm que tenha) uma Pasta Recipiente.

Nomes adequados para pastas de bibliotecas so to importantes quanto nomes adequados parabibliotecas ou peas, em si, a fim de prover a manuteno de uma tima organizao no ambientede trabalho, que ajude a produtividade no uso da ferramenta. Eu concordo que em certa medida,isso uma questo bastante pessoal mas, ordem sempre bom.

Na verdade, o EAGLE 6.3.0 original, instalado como freeware, como o meu caso, vem comapenas 2 pastas de bibliotecas:

Uma denominada Elektro, contendo em si, 19 bibliotecas, todas com nomes em alemo;

Outra denominada element14, essa, por sinal, vem vazia;

Nota: A pasta element14 em associao com a element14.com, que uma comunidade deengenheira de projeto para a partilha de solues de engenharia eletrnica que, segundo ela mesma, a primeira comunidade on-line especificamente para engenheiros de design eletrnico, lanada em

junho de 2009 (http://www.element14.com/community/index.jspa).

Todas as demais 332 bibliotecas presentes, que acompanham o Eagle original, esto dispostas naraiz de bibliotecas, fora de uma pasta recipiente especfica. Todavia, isso no to mal para

comear, pois os nomes das bibliotecas esto razoavelmente bem definidos.Eu arrisco e trs sugestes para definir o nome da nova pasta de bibliotecas:

1. Um mome associado ao nome do fabricante da pea. Exemplo (no meu caso): Murata;Isso poder ser particularmente til, principalmente, se voc aventa a possibilidade de vir aincluir novas linhas de produto deste mesmo fabricante posteriormente. Esse esquema declassificao permitir, ainda, manter na nova pasta, uma coerncia semelhante com oesquema de ordem original do ambiente da ferramenta;

2. Desejando ser mais especfico, um nome associado ao fabricante + linha de produto da pea.Exemplo: Murata_Conv_CC-CC, muito embora, tal detalhamento denominativo possa,

muito apropriadamente, ficar ao nvel do nome da biblioteca, em si, que posteriormentecriaremos dentro da pasta;

3. Um nome associado ao projeto envolvido , tambm, uma outra forma de organizao;

4. Simplesmente Minhas Peas.

Na janela do Control Panel, que bastante modesta, clique com o boto direto do mouse sobreLibraries (observe que existem, na rea a direita da janela, um texto (em ingls) explanandodicas gerais sobre a questo das Bibliotecas do EAGLE). Selecione em seguida New Folder.

Com isso, abre o navegador de bibliotecas, com a sua New_Folder j pronta para receber o

nome adequado (note que espaos em branco no so aceitos). A minha pasta se chama Murata.

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A fim de criar a nova biblioteca dentro da pasta Murata, selecione no Menu Principal da janelado Control Panel a ordem Files/New/Library.

Assim, abrir uma nova janela, sobreposta do Control Painel, que a janela do Editor de

Biblioteca (ou simplesmente Library, conforme aparece denominado no canto superior esquerdodessa nova janela).

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as mesmas funcionalidades como a de uma navegao em Windows Explorer. O recurso seleomltipla de arquivos (de biblioteca), por exemplo, no possvel. Os recursos recortar e colar,tambm no.

Deste modo, a operao que realizaremos para transferir os Arquivos de Biblioteca murata-filter.lbr e murata-sensor.lbr para dentro da pasta Murata uma operao que precisa ser feita

copiando e salvando (aps clicar com boto direito do mouse sobre o nome do arquivo debiblioteca original, selecionar Copy e, conseguintemente, salvando os arquivos, comoduplicatas, na pasta de destino). Isso feito um arquivo de cada vez, para posteriormente, deletaros arquivos originais murata-filter.lbr e murata-sensor.lbr que ficaram na raiz de Bibliotecas,tambm um a um (voc pode fazer essa tarefa toda via Windows, com muito menos trabalho masno, sem antes, ter que fechar o EAGLE). Para treinar copiaremos esses arquivos pelo EAGLECAD mesmo.

Porm, eu tambm recomendo que nesse momento se mantenha esses arquivos originais duplicadosna raiz, por um tempo mais, at que se sinta mais seguro para, mais tarde, remov-los em definitivo.O nico possvel resultado ruim de bibliotecas (ou peas) duplicadas quando se promove alguma

alterao nelas pois, isso no reflete no elemento duplicado, o que resulta em uma inconsistnciaentre as entidades.

Agora podemos fechar a janela Library da Murata_Conv_CC-CC.lbr, pois, para reabri-la aqualquer momento, bastar clicar com o boto direito do mouse sobre ela, na rea do navegador debibliotecas do Control Panel e comandar Open.

Aproveite agora para reparar, no navegador do Control Panel, que as Bibliotecas (todas) possuemum atributo (coluna direita da rea do navegador de bibliotecas) denominado Description(Descrio). Se esta coluna no estiver plenamente visvel voc expandir a rea, arrastando alinha limtrofe direta. A nica exceo quanto a isso a nova biblioteca Murata_Conv_CC-

CC.lbr, que diferente das demais, ainda no possui Descrio alguma.Uma boa Descrio tambm ajuda na organizao do ambiente de trabalho e afeta aprodutividade do uso da ferramenta. Reabrindo a janela Library para a bibliotecaMurata_Conv_CC-CC.lbr (clicando com boto direito e selecionando Open), poderemos, emseguida editar uma Descrio, por selecionar a partir do menu principal da janela Library dabiblioteca Murata_Conv_CC-CC.lbr, a sequncia de comando Library/Description...

No campo inferior da pequena janela que surge, pode ser digitado um texto de descrioadequado. No meu caso, eu estarei, simplesmente, copiando e colando aquilo que informado nadescrio do datasheet da pea (NKA1212SC), ou seja, o texto: Isolated Sub-Miniature 1W

Dual Output DC/DC Converters, e conseguintemente clicar em OK para confirmar.

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O campo superior da janela de texto de descrio para a Biblioteca parece servir apenas pararegistrar o texto de descrio aps ele ser confirmado.

Aps clicar OK, a descrio no aparecer de imediato: preciso fechar a janela Library a fim desalv-la. Ao fech-la, na janela de Warning (Aviso) que surge, inquerindo sobre Save?, cliqueno boto Yes. Agora sim, a descrio est devidamente postada.

At aqui, tudo que fizemos muito simples e fcil. Daqui em diante vai comear a parte um poucomais trabalhosa. comear, sim, a fazer uso de algum conhecimento especialista em tecnologiaeletroeletrnica.

Para criar a nova pea (device), inserida na recm criada (e vazia) biblioteca Murata_Conv_CC-CC.lbr, precisaremos elaborar trs definies que so definir Device (Pea), Package(Encapsulamento) e Symbol (Smbolo), mas no necessariamente nessa ordem.

Mas antes de prosseguirmos, peo oportunidade para abrir uma reflexo:

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Existem atualmente vrias ferramentas CAD desenvolvidas para ajudar os projetistas eletrnicosdurante a elaborao do desenho de diagramas do circuito eletrnico e de leiautes de PCIs. Muitasdessas ferramentas, entre as quais se inclui o EAGLE CAD, por vezes podem ser integradas emconjunto completo com outras ferramentas, no apenas para projetar e desenhar, mas tambm parasimular funcionalidade de circuitos e realizar todo sistema de uma placa eletrnica.

Diante disso, a criao de uma pea uma arte que precisa ser realizada de maneira primorosa, semo menor erro ou omisso nas definies, pois isso poder comprometer, no apenas o leiaute da PCIprojetada mas, prejudicar tambm, por exemplo, a integrao com as ferramentas de autoroteamento e/ou de simulao, como o "Spice B2", que importa seus circuitos analgicos, digitaisou mistos do EAGLE e permite que voc execute simulaes.

Ter em mos um detalhado datasheet da pea, antes de comear fundamental e, saber interpret-lo corretamente o tambm e, mais ainda. Ferramenta de CAD para projeto de PCI no como umCAD mecnico genrico. O usurio que no estiver enfronhado com o contexto da tecnologiaeletroleletrnica dificilmente

Criar um smbolo para um componente eletrnico pode ser tambm, algumas vezes, uma arte aparte, principalmente em se tratando de peas que no so to elementares. Todavia, uma vastagama de componentes j tem seus desenhos simblicos contemplados em normas especficas,definidas por entidades normativas, segundo tradies e regies, muito embora exista a tendncia deprevalecerem, de maneira global, as normas ANSI e DIN. A produtividade requer, ainda, que sebusque elaborar smbolos o mais simplificados.

Em se tratando de peas que no so to elementares, eu, particularmente, priorizo olhar a NORMAIEC 60617-2 / EN 60617-2, uma norma originalmente europeia (CENELEC) de 1996, de amplaaplicao. Mas voc nem precisa ter em mos a ntegra da norma. Basta digitar no buscador deimagens do Google, por exemplo, DC/DC converter symbol (que o caso da pea em questo),que ele vem:

Porm, desenhar este smbolo custar trabalho e risco. Se pudermoscaptur-lo (pronto ou quase pronto) de alguma outra pea prexistente e, aproveitar isso como rascunho, ser uma mo na roda(no por preguia mas, por acurcia em padronizao e porprodutividade). Porm, como saber se ele (ou melhor dizendo, elapois trata-se de um smbolo sempre vinculado uma pea, nocontexto do EAGLE CAD) existe ou no em to vasta biblioteca?

Alm do mais, no apenas do smbolo que eu preciso. Preciso tambm definir a mecnicaadequada para o encapsulamento da pea, que incidir, no apenas na rea ocupada pelo corpo do

componente sobre o plano da placa, como tambm na posicionamento e no dimetro de todas asilhas e furaes (o que alguns chamam defootprint), destinadas a alojar e a soldar os terminaiseltricos da pea. Definir a mecnica de um encapsulamento a partir do nada, pode dar ainda maistrabalho do que desenhar o s o smbolo. Isso faz reforar a pergunta: Como saber se ela (uma peaaproveitvel) existe ou no em to vasta biblioteca?

A resposta : sem dar um belo mergulho na piscina de bibliotecas, e fazer uma caada usando ofaro tecnolgico, no possvel saber. Todavia, eu confesso que fiquei surpreso ao constatar quesim, existe uma pea em uma determinada biblioteca que pode ser aproveitada (como rascunho). Seo smbolo no est exatamente de acordo com aquilo que eu esperava, pelo menos a mecnica doencapsulamento est me parecendo perfeita.

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Como eu a achei fcil? que o nome da biblioteca ajudoumuito: trata-se do componente designado por NMA (umadenominao deveras estranha mim), mas que se encontra dentroda biblioteca denominada dc-dc-converter.lbr (j, aqui, com issoficou bem mais fcil encontr-la!).

Fica o registro de uma constatao: no obstante as peties dasnormas, na prtica, prevalece a regra universal: Just make asimple box to represent it. Ou seja, use um simples retngulo como smbolo para representar umanova pea, principalmente em se tratando de peas que no so to elementares e, principalmente,quando os detalhamentos do desenho das normas no combinam bem com as necessidades derepresentar, tambm, junto ao desenho simblico, outras informaes, de cunho mais relevantes snecessidades da ferramenta de CAD ou de outras ferramentas que possam ser integradas emconjunto. Sempre foi e sempre ser assim!

Olhe na figura a seguir, onde foi que eu encontrei a pea NMA (usando a barra de rolagem donavegador do Control Panel, localize a biblioteca dc-dc-converter.lbr e clicar na pequena seta

esquerda do nome da biblioteca para aceder lista de entidades contidas na biblioteca):

Repare bem, pela figura acima (navegador do Control Panel aberto em Libraries/dc-dc-converter.lbr) que, dentro da biblioteca pr existente dc-dc-converter.lbr existe um total de 23entidades, divididas em 2 classes:

12 delas marcadas com o cone , estas entidades so as Peas (Devides)pertencentes biblioteca em questo, e;

11 delas marcadas com o cone , estas entidades so os Encapsulamentos(Packages), associados mesma biblioteca.

Assim, a denominao NMA ocorre duas vezes na lista de contedo da biblioteca dc-dc-

converter.lbr:

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Uma vez como Pea (Device, na linha que se apresenta selecionada em AZUL) e;

Uma segunda ocorrncia existe, mais abaixo, que a que corresponde ao Encapsulamento(Package), tambm denominado, coincidentemente, por NMA (coincidncia devida,simplesmente, ao modo de ver os relacionamentos de quem as criou mas, no umanecessidade obrigatria).

J, quantos s entidades smbolos (symbols), estas no aparecem ai na lista do navegador doControl Panel pois, elas so criadas, vinculadas, implicitamente, s peas (devices).

Alm da mecnica de encapsulamento associada pea NMA me parecer pronta para anecessidade, uma outra coisa boa o prprio smbolo, que apesar de no se parecer muito comaquilo que especificado na norma, j tem at algo que ser necessrio: duas sadas simtricas(+VOUT e -VOUT), exatamente como o caso da pea em questo, o Conversor CC-CCSubminiatura NKA1212SC da Murata.

Entretanto, examinando atentamente o datasheetda pea em questo, nota-se uma particularidade:para todos os casos de modelo de peas da srie NKA existem, na verdade, duas peas distintas,

mas com um conjunto de parmetros eltricos em comum (perfeitamente iguais) e, o que as fazdiferentes entre si, de fato, apenas o formato do envlucro e a disposio dos terminais eltricos,de modo que, uma delas ocupa uma rea maior sobre a superfcie da placa, porm de relevo(altura) mais baixo, enquanto a outra ocupa uma menor rea sobre a superfcie da placa, pormsendo de relevo mais alto.

Eu no posso precisar o por qu disso mas, o fato que a Murata fez assim mesmo: criou a ofertade duas opes de montagem. Assim, por exemplo, a pea cdigo modelo NKA1212DC, do pontode vista eltrico, perfeitamente idntica a outra pea cdigo modelo NKA1212SC.

A pea cujo corpo possui a base mais ampla (a de modelo com final de cdigo DC) precisou

receber, em virtude da Engenharia a Murata, um terminal eltrico extra, porm, este noconectado internamente ao circuito da pea, servindo apenas para prover melhor rigidez mecnicade sustentao, dela quando soldada PCI.

Veja nas prximas figuras a representao dessas duas mecnicas distintas de encapsulamento (naprxima pgina), incluindo a nomeao dos pinos e, logo abaixo, a mecnica do footprintrecomendado (informao que precisaremos usar mais tarde), ambas extradas do datasheetda SrieNKA de Conversores CC-CC Subminiatura com Sada Dupla Isolada de 1W da Murata.

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Como voc pode constatar, existem duas verses de encapsulamento: uma a SIP(Single Inline

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Package) de 6 pinos e a outra a DIP (Dual Inline Package) de 14 pinos.

Isso faz resultar, no mbito da biblioteca do EAGLE, numa mecnica de encapsulamento (footprint)totalmente diferente para ambos os casos. Todavia, na edio das definies de RelacionamentoPea x Encapsulamento, o EAGLE nos dar recurso para contornarmos isso, definindo uma peanica, mas dotada com uma variante de encapsulamento, ou seja, assocada a dos dferentes

encapsulamentos.O projeto da Expanso EVSE no pretende usar a pea NKA1212DC (cujas medidas so:c=19,50 ; l=9,80 ; a=5,40) mm mas, sim, a pea NKA1212SC (de medidas: c=16,55 ; l=5,95 ;a=7,55) mm (alm do que a NKA1212DC apresenta, ainda, um peso em 5g maior do que aNKA1212SC).

Entretanto, tendo em vista otimizar a organizao do ambiente de trabalho da ferramenta EAGLECAD e maximizar o contedo de bibliotecas, peas, etc, disponveis para futuras aplicaes, umavez que j criamos uma biblioteca especfica adequada (Murata_Conv_CC-CC.lbr), ento iremoscriar uma nica Pea(Device), com o nome sugestivo NKA_SERIES pois, ela servir paratodos e quaisquer casos de peas da Srie NKA, mas que, entretanto, estar associada a doisEncapsulamentos (Packages) diferentes, os quais denominaremos, respectivamente,NKA_SERIES_SIP e NKA_SERIES_DIP, atendendo, assim, necessidade das duasmecnicas distintas.

Vamos criar a Pea (Device) NKA_SERIES e ambos os Encapsulamentos (Packages)NKA_SERIES_SIP e NKA_SERIES_DIP, dentro da nossa recm-criada Biblioteca(Librery) Murata_Conv_CC-CC.lbr.

No entanto, no o faremos a partir do nada mas, sim, nos aproveitaremos da pea denominadaNMA e do encapsulamento (tambm denominado) NMA, ambos j pr existentes dentro dabiblioteca dc-dc-converter.lbr, para servir-nos como rascunho. Isso poupa um bocado de

trabalho, salvando nosso tempo e aumentando a produtividade.

Porm, coloco um ltimo detalhe conceitual que se requer compreender, antes de partir para aimplementao disso no EAGLE CAD, que o seguinte:

Bibliotecas (Libraries) so entidades que so Arquivos, a nvel do Sistema Operacional(S.O., no meu caso, o Windows), ou seja, podemos manipul-las, tanto via o navegador doControl Panel da ferramenta EAGLE CAD (copiando, salvando ou deletando),quanto com o Windows Explorer (copiando, recortando, colando, etc). No entanto, nocontexto do EAGLE CAD, no navegador do Control Panel elas se comportam como sefossem pastas. Podemos expandi-las em visualizao, acedendo ao que tem dentro delas, as

entidades Peas (Devices) e Encapsulamentos (Packages); Todavia, as Peas (Devices), bem como os Encapsulamentos (Packages) e mesmo,

ainda, os desenhos de Smbolos (Symbols), que tambm so entidades, o so apenas nocontexto interno de uma dada Biblioteca (Library). Em outras palavras, Peas(Devices), Encapsulamentos (Packages) e, desenhos de Smbolos (Symbols), NOSO ARQUIVOS, mas so apenas objetos contidos em uma dada Biblioteca (Library).Estes no podem ser manipulados, diretamente, nem pelo S.O., nem pelo navegador doControl Panel da ferramenta EAGLE CAD;

Somente poderemos tratar as definies, ou mesmo para manipular Peas (Devices),Encapsulamentos (Packages) e os desenhos de Smbolos (Symbols), se, e somente se,antes, abrirmos alguma das bibliotecas em sua prpria janela Library. Para designar

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nomes s entidades Peas, Encapsulamentos e Smbolos, so aceitos, apenas, letras emmaisculo e espaos em branco no so aceitos.

Deste modo, passaremos a fazer um uso mais interessante da janela Library, daqui em diante eassim, para dar prosseguimento na implementao do nosso projeto com o EAGLE CAD.

Retomando a implementao, via o navegador do Control Panel da ferramenta EAGLE CAD,precisamos abrir (e deixar aberta) a nossa biblioteca Murata_Conv_CC-CC.lbr em sua prpria

janela, para que ela possa receber uma cpia, tanto da pea, quanto do encapsulamento que nosserviro de rascunho.

Estando a janela da biblioteca Murata_Conv_CC-CC.lbr previamente aberta, v ao navegador dajanela Control Panel e visualize a lista de entidades contidas na biblioteca dc-dc-converter.lbr(clicando na pequena seta esquerda do nome da biblioteca). Confira que ela contm as entidadespea e encapsulamento de designao NMA e clique com o boto direito do mouse sobre aentidade NMA Pea. Em seguida, na janelinha que surge, selecione o comando Copy toLibrary.

Com isso, o comando de copia realizado e a janela Library dever saltar, vindo para oprimeiro plano e, ainda, o smbolo da NMA pea j deve estar presente na rea interna dessa

janela.

Sem fechar a janela Library, retorne ao navegador do Control Panel e clique com o botodireito sobre a entidade NMA Encapsulamento, e selecione, tambm, o comando Copy toLibrary.

Muito bem, com isso, acabamos de tomar posse das cpias que usaremos como rascunho. V aJanela Library comande um Files/Save. A nossa biblioteca Murata_Conv_CC-CC.lbr j nodeve mais estar vazia agora: NMA Pea e NMA Encapsulamento devem estar aparecendo l

dentro.Voc pode certificar-se disso, via navegador do Control Panel, localizando na lista de contedo daPasta Murata o nome da biblioteca (Murata_Conv_CC-CC.lbr) e clicando na pequena seta ao ladoesquerdo do nome dessa biblioteca (ver figura a seguir).

Lembre-se, estas duas entidades que aparecem dentro da biblioteca Murata_Conv_CC-CC.lbr,uma se refere a Pea e a outra ao Encapsulamento. Isso pode ser reconhecido conforme odesenho dos cones que as assinalam.

Outra coisa para se lembrar, que ambas so apenas cpias. As entidades originais ficarammantidas preservadas na biblioteca de origem, a dc-dc-converter.lbr, e no sofrero nenhuma

influncia daquilo que faremos daqui em diante.

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Caso voc resolva dar uma parada agora, no se esquea de dar um comando Files/Save All noControl Panel, antes de fechar o EAGLE CAD.

Se voc deu a parada (salvou todas as janelas e fechou o EAGLE CAD), precisar reabrir o EAGLECAD Control Panel, expandir Libraries/Murata, abrir a biblioteca Murata_Conv_CC-CC.lbr eno menu da janela Library selecionar o comando Library/Package..., selecionando em seguida,

a nica opo existente ali: NMA.Por outro lado, caso voc no tenha fechado janela alguma, no precisa fazer nada disso.

Para qualquer caso, peo que maximize, agora, a janela Library. Vamos dar uma boa olhadanesse desenho que se apresenta na rea de edio dela. Ele uma cpia de NMAEncapsulamento, que fizemos presente na biblioteca Murata_Conv_CC-CC.lbr, para ser usadocomo rascunho:

Para avalarmos esse desenho, precisamos olhar, tambm, para o desenho que ficou na pag. 9(Recommended Footprint Details, da srie NKA).

Fazendo as devidas comparaes, eu concluo o desenho do footprint da entidade NMAEncapsulamento j se encontra quase perfeito para ser convertido em entidadeNKA_SERIES_SIP Encapsulamento, para atender a verso NKA SIP de 6 pinos.Existe apenasum caso de exceo causando inconsistncia.

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Porm, devemos lembrar que precisaremos tambm obter uma entidade NKA_SERIES_DIP,para atender a verso NKA DIP de 14 pinos, de modo que precisaremos estar definindo um novoencapsulamento (um Encapsulamento Variante) adequado (e bem diferente desse que seapresenta).

A exceo de inconsistncia que eu descobri apenas com respeito ao Dimetro das Furaes. O

sugerido pelo fabricante so 6 furos, todos do mesmo dimetro, de no mnimo 1,0mm (ou 0,03937'),porm, no footprintda entidade NMA Encapsulamento, os furos esto definidos com apenas0,032' de dimetro. Como me foi possvel constatar isso? Foi simples: eu usei a ferramenta Info.

Na barra vertical de ferramentas, esquerda da janela Library, a ferramenta Info e assinaladacom o cone . Clique na ferramenta Info e, em seguida, clique na rea de uma dasIlhas (Pads, rea do desenho em cor VERDE).

Abrir uma janela de Propriedades (Properties), contendo vrios parmetros e informaes comrespeito Ilha (Pad), entre elas o Dimetro do Furo que existe daquela ilha. Esse parmetro foichamado de Drill (Broca), e est com o valor 0,032'. Ento, aproveite a ocasio para alterar o

parmetro Drill (Broca) dessa Ilha para 0,03937'.Ao corrigir o dimetro dafurao da Ilha (parmetroDrill) de 0,032' para 0,03937',o tamanho da prpria Ilha(Pad) se modifica tambm,aumentando automaticamente,de modo proporcional.

Repita a operao para todasas demais Ilhas (Pads). Confiracuidadosamente se noesqueceu nenhuma Ilha.

Outros parmetros das Ilhaspoderiam ser alterados agora e,voc pode at aproveitar paraexplorar isso, j que aalterao dos parmetros temefeito visvel, porm no h,de fato, necessidade alguma defazer quaisquer outrasalteraes, a no ser a que jfizemos, no parmetro Broca (Drill) de cada Ilha (Pad).

A Murata (e demais fabricantes de peas) chamam o tipo de encapsulamento desse footprint deSIP de 6 pinos, porm repare que ele s tem efetivamente 5 pinos. O pino 3 inexistente (no hilha nem furao para ele), mas o espao reservado a sua posio existe.

Para finalizar esse etapa, no menu da janela Library selecione o comando Library/Rename....Modifique o nome da entidade de NMA para NKA_SERIES_SIP.

Perfeito, com isso terminamos uma das mecnicas de encapsulamento!

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Agora, no menu da janela Library selecione o comando Library/Device.... Com isso, a janelaLibrary muda totalmente para a seguinte forma:

Na rea da esquerda, o desenho do Smbolo da pea. Podemos contatar por esse desenho, que osmbolo est com a atribuio dos nomes na sua pinagem correta, com relao a pea Srie NKAreal, porm, atendendo apenas ao caso do encapsulamento SIP de 6 pinos (NKA_SERIES_SIP).Ser preciso, agora, criar um encapsulamento variante, para atender tambm ao encapsulamentoDIP de 14 pinos (NKA_SERIES_DIP).

Na rea da direita reservada para definir os relacionamentos Pea x Encapsulamentos e, por meiodela, podemos definir um novo encapsulamento associado pea (encapsulamento variante), a

partir do encapsulamento que j existente. o que vamos fazer a seguir, porm, antes vamoscorrigir o nome da entidade Pea, de NMA para NKA_SERES:

No menu da janela Library, selecione o comando Library/Rename... e no campo Enter newname... digite: NKA_SERES. Ainda na janela Library, d um comando Files/Save.

Minimize a janela Library e, na janela do Control Panel, olhe pelo navegador e confira se osnomes das entidades contidas na biblioteca Murata_Conv_CC-CC.lbr esto corretos:

Uma Pea, de nome NKA_SERIES, e; Um Encapsulamento, de nome NKA_SERIES_SIP, conforme a figura a seguir:

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Agora vamos criar o Encapsulamento Variante. Para criar um Encapsulamento Variante,existem trs maneiras possveis, sendo que duas delas resultam no mesmo efeito, mas a terceiraresulta em uma pequena diferena de como o Encapsulamento Variante ser apresentado e estaracessvel. Vejamos primeiro as duas maneiras que resultam no mesmo efeito:

Podemos criar um Encapsulamento Variante ou na janela Library, ou via o navegador dajanela Control Panel, somente quando estamos com a janela Library aberta no ModoPea. Nestes casos, o Encapsulamento Variante criado estar associado exclusivamente aesta pea e no aparecer alistado como entidade em nenhuma biblioteca. Para fazer isso,use Caminho 1 ou Caminho 2 (o efeito o mesmo) descritos abaixo:

Caminho 1:

1.1 No navegador da janela Control Panel, d um clique com o boto direto do mousesobre o nome da entidade encapsulamento NKA_SERIES_SIP da bibliotecaMurata_Conv_CC-CC.lbr e selecione o comando New package varant in Library;

1.2 No campo Enter name of new pack... da janela que surge, digiteNKA_SERIES_DIP;

1.3 Confirme com OK.

Caminho 2:

2.1 Na janela Library, d um clique com o boto direito do mouse em qualquer local darea a direita inferior e, selecione o comando New;

2.2 Com isso, surgir uma janela denominada Create new package variant for

NKA_SERES, tendo o campo editvel Variant name, onde deve ser digitadoNKA_SERIES_DIP;

2.3 Confirme com OK.

Em ambos os casos de caminhos descritos acima, o encapsulamento variante criado aparecervinculado pea, mas no aparecercomo entidade disponvel, contida na biblioteca. Na janelaLibrary (em modo pea) o encapsulamento variante pode ser verificado, aparecendo na lista deencapsulamentos vinculados pea, na rea direita da janela, conforme a figura a seguir:

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Na lista (a direita da janela), agora aparecem ambos os encapsulamentos:

O NKA_SERIES_SIP, e;

O NKA_SERIES_SIP variant NKA_SERIES_DIP

Voc pode alternar a seleo entre um e outro encapsulamento, simplesmente clicando sobre uma ou

outra linha da lista. Repare que o encapsulamento variante est marcado com um sinal deexclamao e, enquanto voc alterna entre um e outro, a numerao da pinagem do smbolodesaparece quando voc seleciona o encapsulamento variante e volta a aparecer quando vocseleciona o encapsulamento bsico.

Isso ocorre pois, quando o EAGLE CAD cria um encapsulamento variante a partir de umencapsulamento pr existente ele, automaticamente, desconecta toda a associao que havia entrea funo de cada pino e a sua respectiva numerao. Ser preciso redefinir toda a Conexo darelao Funo do Pino X Numerao do Pino, sempre que se criar um Encapsulamento Variantenovo.

Voc pode acessar a Conexo (Connect) de qualquer encapsulamento, de duas maneiras:

Duplo clique sobre a linha do encapsulamento na lista;

Clique com boto direto do mouse, sobre a linha do encapsulamento na lista seguido daseleo do comando Connect.

Para estabelecer a Conexo entre Funo do Pino X Numerao do Pino, precisamos olhar paraas informaes de pinagem da pea que ficou na pgina 10, na tabela PINS CONNECTONS daverso 14 PIN DIP.

Todavia, a verso 14 PIN DIP usa Nmeros de Pinos que no existem no desenho do footprint

que foi copiado da origem na criao do Encapsulamento Variante, que ainda o mesmo da verso

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6 PIN SIP. Por exemplo, a verso 14 PIN DIP usa os pinos de numerao 7, 8, 9, 11 e 14, as quaisno existem na verso 6 PIN SP, de modo que esses nmeros de pinos nem sequer aparecero natabela da Conexo (Connect).

Isso nos obriga a corrigir, antes, o desenho do footprint para o encapsulamento verso 14 PIN DIP,ou seja, a redesenhar o footprint do encapsulamento variante, antes de poder redefinir as

Conexes.Mas antes de fazermos isso, vamos falar da terceira maneira de se criar um EncapsulamentoVariante, que a nica forma de fazer ele aparecer na biblioteca. A vantagem disso que, almdele aparecer alistado como entidade na biblioteca, posteriormente, esse encapsulamento poderser associado, tambm, a qualquer outra pea dessa biblioteca, ou poder ser, ainda, copiado paraoutra biblioteca qualquer.

No entanto, para isso necessrio comear copiando um novo rascunho de uma entidadeencapsulamento para a biblioteca Murata_Conv_CC-CC.lbr. De preferncia, copiar a mesmaentidade encapsulamento original, ou seja, NMA que se encontra na biblioteca dc-dc-converter.lbr (precisa estar com a janela Library da biblioteca Murata_Conv_CC-CC.lbraberta).

Feita a cpia, na janela Library, d o comando Library/Rename... para mudar o nome daentidade de NMA para NKA_SERIES_DIP.

Nesse momento, a entidade encapsulamento NKA_SERIES_DIP, ainda no aparece na bibliotecaMurata_Conv_CC-CC.lbr (confira pelo navegador da janela Control Panel), porm, assim quecomandar File/Save, na janela Library, a entidade passar a aparecer na biblioteca (confira).

Assim, agora, temos duas entidades encapsulamentos presentes na bibliotecaMurata_Conv_CC-CC.lbr:

NKA_SERIES_SIP, e; NKA_SERIES_DIP.

O prximo passo criar o vnculo entre o encapsulamento NKA_SERIES_DIP e a peaNKA_SERIES. Mas antes, vamos nos livrar do Encapsulamento Variante que criamosanteriormente, pois ele j no ser necessrio.

Na janela Library (da biblioteca Murata_Conv_CC-CC.lbr), clique com o boto direito domouse na linha do Encapsulamento Variante (o NKA_SERIES_SIP variant NKA_SERIES_DIP)e comande Delete, conseguintemente confirmando com Yes. Ainda na janela Library,

comande File/Save.

V agora para o navegador do Control Panel e clique com o boto direito do mouse sobre aentidade encapsulamento NKA_SERIES_DIP e comande New Package variant in Library e, nocampo Enter name of new ... escreva, siimplesmente, DIP e confime com OK. Pronto, jcriamos o vnculo entre o encapsulamento NKA_SERIES_DIP e a pea NKA_SERIES.

Agora, finalmente, vamos fazer as devidas correes nofootprintda entidade de encapsulamentoNKA_SERIES_DIP variant DIP, e tambm as Conexes (Connect) desse encapsulamento. Paraisso precisamos olhar atentamente para o desenho e a tabela que ficaram nas pag. 9 e 10. Parafacilitar, Vou reproduzi-los aqui:

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Lembre-se que nessa figura relacionada ao encapsulamento DIP de 14 pinos, o desenho do footprint(desenho que est acima esquerda) encontra-se girado verticalmente em relao ao desenhomecnico do corpo (desenho que est abaixo esquerda). O desenho do footprint representado

com os terminais eltricos da pea voltados para trs, do modo como a pea inserida numa PCI,enquanto que, o desenho mecnico do corpo est mostrando os terminais eltricos voltados parafrente (como que visveis ao observador).

As medidas do corpo da pea, em si, apesar de serem importantes, no requerem extrema precisona implementao com o EAGLE CAD. J, as medidas das disposies dos terminais eltricos,estas precisam ser rigorosamente respeitadas, com a mxima preciso possvel.

O desenho da Murata apresenta as medidas tanto em polegadas, quanto em milmetros. O EAGLECAD pode operar tanto em polegadas, quanto em milmetros, no entanto, por padro ele iniciaconfigurado para operar em polegadas. Eu, particularmente, salvo raras ocorrncias, prefiro manter

ele operando mesmo em polegadas (na verdade, fraes de polegada).Para fazermos a implementao, na janela Library, comande Library/Package..., selecionando,em seguida, a entidade que ser editada (NKA_SERIES_DIP), e confirme com OK.

Note que estaremos, na verdade, modificando um desenho j semi-pronto (isso ajuda naprodutividade). Note, tambm, que o desenho dso footprint a ser editado est girado em 90 emrelao aos desenhos do datasheet da Murata. Essa disposio pode ser mantida, mas requercuidado em ateno.

Vamos comear pelo corpo da pea (que no editor do EAGLE CAD representado pelas linhas decor BRANCA). Precisamos que este retngulo (que representa o formato do corpo da pea) messa,

aproximadamente, 0,768' (no caso devido ao giro de 90, para a vertical) por 0,386' (para a

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horizontal).

Logo acima da rea de desenho no editor do EAGLE CAD, esquerda, podemos constatar asMedidas da Grade de Desenho, que de valor 0,05 polegada (inch).

Assim, fazendo a diviso de 0,768' por 0,05', resulta em 15,36. Para simplificar, esse resultadopodemos arredondar para o inteiro mas prximo que 15. Essa ser a medida da nossa caixa na

vertical: 15 linhas de grade de altura.

Do mesmo modo, fazendo a diviso de 0,386' por 0,05', resulta em 7,72, que arredondaremos para8. Essa ser a medida da nossa caixa na horizontal: 8 linhas de grade de largura.

De fato, esses arredondamentos realizados devero provocar uma pequena distoro no desenho dacaixa (rea do corpo da pea), de pouca importncia e quase imperceptvel e esto ocorrendo pois amecnica do corpo da pea foi projetada pela Murata usando o sistema mtrico. Mas como foidito, isso de pouca relevncia e ser compensado por uma maior preciso no momento deposicionar as lhas (Pads) e suas respectivas furaes, pois, as disposio dos terminais eltricosdessa (e de outras) peas, quase sempre, variam em dcimos de polegada.

Uma alternativa seria ficar alternando a configurao da ferramenta entre mtrica e polegada,conforme a necessidade, mas acredite, no compensa.

Outro cuidado necessrio edio o seguinte: cada elemento de texto agregado ao desenho, possuium sinal de cruz e, no centro da rea de desenho existe tambm um outro sinal de cruz um poucomenor. Quando precisar mover ou editar um elemento de texto, nesta em sua respectiva cruz quedevemos clicar, para selecion-lo, assim como, a cruz menor no centro da folha, passa a seradotado como o ponto de referncia, para mover o desenho todo, quando estivermos realizando aedio dso leaute de uma PCI.

Ento, convm que o todo do desenho, ou melhor ainda, o retngulo de linhas de cor BRANCA querepresenta os formato da caixa do componente, na medida do possvel, adote a cruz central como oseu prprio centro.

Pois bem, vamos ento aumentar o tamanho desse retngulo para 8 colunas de grade de largura, demodo que fiquem 4 colunas a direta da cruz central e 4 colunas a esquerda da cruz central. Parafazer isso temos que usar a ferramenta Move, representada pelo cone na barra vertical deferramentas, esquerda do edtor.

Clique na ferramenta Move e em seguida, clique na linha branca vertical da lado direito doretngulo e mova-a a uma distncia de 3 colunas de grade para adireta.

Nota 1:No necessrio, obrigatoriamente, segurar o boto do mouseacionado e arrastar, basta apenas clicar e em seguida deslocar ocursor.

Nota 2:Se esta linha no estiver desenhada, originalmente, de modocontinuo, mas, sim, estiver segmentada, apenas o segmento clicado sedeslocar. Sendo assim, voc tem duas escolha: ou move segmento porsegmento, ou deleta segmento por segmento por segmento e refaz alinha, continuamente.

Como a linha est, de fato, segmentada e como eu j sei como mover

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e, alm do mais, eu estou aprendendo e quero usar novas ferramentas de edio, eu decido que vou,ento, fazer diferente: vou apagar a caixa toda.

Pegue a ferramenta Delete, cujo cone e em seguida apague todos os segmentos do retangulode linhas brancas.

Agora pegue a ferramenta Wire, cujo cone e em seguida desenhe

o retngulo do formato do corpo da pea, j nas medidas adequadas (15X 8), de modo que fique centrado (o melhor possvel, na cruz central.Basta clicar num ponto para o retngulo, de preferncia um dos seusvrtices, e sair deslocando o cursor pelo contorno, dando um clque aa cadavrtice. Ao retornar a origem, para cortar o Wire, basta clicar em StopComand (ou Cancel), cujo cone , que se encontra presente na barrade ferramenta horizontal superior (ou ento via o comando de menuEdit/Stop Comand).

Se voc chegou a algo igual ou equivalente ao que mostra a figura ao lado,parabns.

Agora vamos ento, reposicionar as todas lhas (Pads), (dos pinos denmero 1, 7, 8, 9, 11 e 14, relativos ao encapsulamento DIP de 14 pinos), adequadamente, uma auma.

O desenho Recommended Footprint Details da pea na verso de encapsulamento DIP de 14pinos (que ficou na pag. 19) o modelo para isso, porm, necessrio visualiz-lo, girado-o em90 no sentido horrio, de modo que o pino de nmero 1 fique no canto superior esquerdo. Repareque esse desenho da Murata gradeado em 0,1', enquanto o editor do EAGLE esta com 0,05' degrade.

As lhas (Pads) contidas no desenho rascunho j se encontram, originalmente, atribudas a uma certanumerao dos pinos (e tambm funo) mas, no se preocupe com isso, pois vamos reeditar todasessas atribuies. Portanto, simplesmente, mova as lhas para suas respectivas posies corretas deacordo com o desenho do fabricante (usando ferramenta mover).

Como no h quantidade de ilhas suficiente no desenho original(pois h um terminal soldvel extra nesta verso DIP da pea), usea ferramenta Copy, cujo cone e, simplesmente, copie umaIlha qualquer, posicione-a com o cursor e cole-a com um simplesclique.

Por fim, mova o elemento de texto (marcao 1) para perto do Pino

de nmero 1 (Ilha da posio superior a esquerda) e o elemento detexto que assinalava 6 (pino 6) altere-o para assinalar 8 (clique comboto direito) e mova-o para prximo do atual pino de nmero 8.

Ajeite o posicionamento dos demais elementos de texto, para que oNome (legenda) no fique oculto quando a pea estiver inseridana placa e nem os demais textos se sobreponham s Ilhas. Se vocchegou a algo igual ou semelhante ao que se mostra a figura aolado, parabns.

Agora vamos editar os atributos de cada umas das Ilhas (Pads), comeando pela Ilha do canto

superior esquerdo (Ilha do Pino 1).

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Pegue a ferramenta Info e clique sobre a Ilha (sobre a rea de cor verde) da posio Pino 1.Na janela Propriedades da Ilha (Pad) do Pino 1, apenas dois parmetros requeremateno para serem verificados / corrigidos:

O parmetro Nome (Name) que deve ser numrico, tendo omesmo nmero do pino (no caso, 1), e;

O parmetro Broca (Drill), que deve ser de acordo com arecomendao da Murata, com valor mnimo de 0,0394'(aumentando o dimetro do furo em relao ao valor original dorascunho, que de 0,32').

Repita essa mesma verificao / correo para cada uma das Ilhasdos demais pinos do encapsulamento (Pinos de nmero 7, 8, 9, 11 e14). Repare que, devido modificao do parmetro Drill (Broca),concordemente, o tamanho das Ilhas tambm aumenta um pouco.Feito isso, terminamos de editar ofootprintdo encapsulamento.

Agora vamos editar a Conexes (Connect), associando um nomede funo adequado para cada nmero de pino. Mas antes comandeFile/Save na janela Library.

Para editar as Conexes, mude a janela Library para o Modo Pea, comandandoLibrary/Device..., na opo nica NKA_SERIES confirme com OK.

N rea direta, na lista de encapsulamentos relacionados a pea, pode ser constatado que oencapsulamento variante NKA_SERIES_DIP ainda est assinalado com um sinal exclamao(! ).Um duplo clique sobre a linha do encapsulamento na lista faz abrir a janela de edio dasConexes (Connect).

Seguindo a tabela PIN CONNECTION 14 PIN DIP da figura da Murata na pgina 19, podemoseditar as atribuies das conexes, associando um Nome de Funo (Name), na coluna a esquerdada janela Connect, com um Nmero de Pino (Name), na coluna central da mesma janela,associando-os e lanando o par associado na terceira coluna (coluna da direita).

Para criar uma associao, selecione uma funo / selecione o pino nmero a ser associado / d umduplo clique sobre qualquer um deles. Abaixo, o aspecto da janela Connect, antes e aps a edio.

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No final da edio o Pino 7 sobra, sem funo. Por ser no conectado, ser apenas sustentaomecnica, o pino 7 aparece aqui pois existe uma Ilha associada a ele mas, ele no aparecer nodesenho do smbolo.

Confirme a edio da janela Connect com OK. Observe que, agora, a marcao que havia antescom sinal de ( ! ), j desapareceu do encapsulamento variante NKA_SERIES_DIP, sendosubstitudo por uma outra marcao com sinal de ( ).

Por fim podemos observar o resultado final das definies da pea NKA_SERIES, clicandoalternadamente sobre um ou outro encapsulamento (normal e variante) na lista e observando asdiferenas consequentes no Smbolo e na pequena imagem do desenho dofootprintque apareceacima a direita.

1 Caso, pea NKA_SERIES com o encapsulamento normal ( SIP de 6 Pinos):

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2 Caso, pea NKA_SERIES com o encapsulamento variante ( DIP de 14 Pinos):

Agora salve todas as janelas! No prximo tutorial (Parte 2 de mesmo ttulo) iniciaremos com otrabalho com o EAGLE CAD na fase esquemtica.

Referncias:

EVSE: http://automoveiseletricos.blogspot.com.br/2012/10/o-arduino-uno-ou-duemilanove-aplicado.html

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ferramenta de cad eagle - parte 1

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