Kiedy nie odkryto płytek drukowanych, inżynierowie łączyli wszystkie komponenty w obwodzie za pomocą zewnętrznych przewodów, podobnie jak to się robi obecnie na płytce stykowej. Jednak w miarę jak obwody stawały się większe i bardziej złożone, budowanie niezawodnych połączeń przy użyciu zewnętrznych przewodów stało się niezwykle trudne. Aby rozwiązać ten problem, PCB zostały wprowadzone z powrotem w roku 1936. Obecnie istnieje wiele narzędzi i oprogramowania dostępne online i offline do projektowania PCB, które mogą pomóc Ci zaprojektować i produkować PCB z łatwością. O podstawach PCB dowiedzieliśmy się już w naszym poprzednim artykule, w tym artykule omówimy i porównamy niektóre popularne programy do projektowania PCB pod kątem ich ceny, użyteczności i innych funkcji. Tutaj omawiamy niektóre najczęściej używane oprogramowanie EDA, takie jakEAGLE, Multisim, EasyEDA, Altium design, OrCAD i KiCAD. Oprogramowanie to jest szeroko stosowane do projektowania PCB i symulacji obwodu elektronicznego.
Orzeł:
Najpopularniejszym i najpopularniejszym oprogramowaniem CAD do projektowania PCB jest EAGLE. EAGLE oznacza łatwy w zastosowaniu graficzny edytor układów. To oprogramowanie zostało opracowane przez CADSoft Computer w 2016 roku, dziś EAGLE jest kupowane i utrzymywane przez AUTODESK.
EAGLE ma bardzo prosty, skuteczny i łatwy interfejs oraz udostępnia bibliotekę zawierającą dużą liczbę komponentów elektrycznych i elektronicznych. To jest główny powód, dla którego EAGLE jest najpopularniejszym oprogramowaniem do projektowania PCB wśród pedagogów, hobbystów i profesjonalistów. EAGLE można zainstalować na platformach Windows, Linux i MAC. Ponadto bezpłatna wersja tego oprogramowania jest dostępna do pobrania na stronie internetowej AUTODESK.
Eagle ma dwóch redaktorów; Edytor schematów i edytor układu PCB. Edytor schematów służy do dodawania wszystkich komponentów i łączenia zgodnie z wymaganiami obwodu. Ten plik schematu ma unikalne funkcje, takie jak modułowy blok projektowy, schemat wieloarkuszowy, elektroniczne sprawdzanie reguł i synchronizacja projektu w czasie rzeczywistym. Następnie schemat jest bezpośrednio konwertowany do edytora układu PCB, w którym możemy ustawić komponenty według mniejszej złożoności. Ten edytor układu PCB ma również kilka dobrych funkcji, takich jak narzędzia do wyrównywania, unikanie przeszkód, silnik routingu. Te funkcje są dostępne w wersji bezpłatnej.
Do użytku profesjonalnego EAGLE zapewnia płatną wersję, która jest dostępna za 1000 $ / rok. W tej płatnej wersji AUTODESK zapewnia wsparcie techniczne, które obejmuje wsparcie telefoniczne, pocztowe i czat online, a także zapewnia dostęp do najnowszej wersji oprogramowania. Jednak do celów edukacyjnych i do samodzielnego użytku darmowa wersja tego oprogramowania przyniesie więcej niż pożytek.
Po zainstalowaniu bezpłatnej wersji programu EAGLE i otwarciu go, pierwszą stroną jest panel sterowania, jak pokazano na poniższym rysunku.
Jak pokazano na powyższym rysunku, podano nazwę folderu i opis tego folderu lub pliku. Pierwsza to Dokumentacja, która zawiera kilka samouczków, a następnie Biblioteki (.lbr), które zawierają dużą listę komponentów elektrycznych. Jeśli kiedykolwiek będziesz potrzebować więcej komponentów, można je szybko pobrać z szybkiego wyszukiwania Google i dodać do folderu biblioteki. Następny jest blok projektowy (.dbl), w którym można znaleźć wbudowany projekt dla większości typowych obwodów, który można bezpośrednio dodać do projektu. Zasady projektowania (.dru) zawierają zasady dotyczące toru, wiercenia i końcowej miedzi z ważnymi uwagami i informacjami. Dalej są programy językowe użytkownika(.ulp), który jest używany do uzyskiwania dostępu do struktury danych i tworzenia pliku wyjściowego, użytkownik może również zbudować własny plik ULP, jeśli jest to wymagane. Dalej jest Scripts (.scr), który zawiera pliki tekstowe z poleceniami programu Eagle i jest bardzo przydatny do automatyzacji zadań, takich jak rysowanie wzoru, zmiana szerokości ścieżki itp. Zadania CAM (produkcja wspomagana komputerowo) (.cam) zawiera pewne standardowe Pliki CAM, a ostatni to Projekty, który zawiera listę projektów wraz ze schematem i plikiem układu PCB wykonanym przez użytkownika.
Możesz również utworzyć plik Gerber za pomocą orła. Plik Gerber jest uniwersalnym językiem do projektowania PCB i jest to ostatni krok projektowania PCB.
Multisim:
Multisim jest znany wśród studentów i badaczy, ponieważ zawiera potężne oprogramowanie do projektowania obwodów z dobrymi możliwościami symulacji, które mogą być przydatne w zastosowaniach badawczych i dydaktycznych. Multisim posiada zaawansowane, wydajne i zgodne ze standardami branżowymi środowisko symulacji SPICE, które jest popularne ze względu na swoje unikalne funkcje i łatwy w użyciu projekt. Jeśli porównasz Multisim z eagle, główną zaletą Multisima jest to, że ma środowisko symulacyjne, które nie jest dostępne w eagle, ale jeśli porównać tylko do celów projektowania PCB, eagle można uznać za lepszą platformę w porównaniu do Multisim.
Multisim został opracowany przez warsztat elektroniczny i technologię interaktywnego obrazu. Na początku oprogramowanie to było używane tylko do nauczania programów elektronicznych na uczelniach, nie było zbyt często używane do zastosowań przemysłowych. Ale po pewnym czasie, gdy National Instruments dodał kilka nowych funkcji, został szeroko zaakceptowany przez profesjonalistów i nauczycieli. Multisim jest dostępny w dwóch wersjach; jeden jest przeznaczony dla studentów i nauczycieli, a drugi dla profesjonalistów i celów przemysłowych.
Multisim rozszerza zaawansowaną technologię symulacji o możliwość analizy obwodów analogowych, cyfrowych i energoelektronicznych do celów edukacyjnych, badawczych i projektowych. To oprogramowanie ma pewne unikalne funkcje, takie jak analiza parametrów, integracja z nowymi wbudowanymi celami i uproszczone szablony projektów użytkownika. Dzięki Multisim Standard Service Program (SSP) klienci mogą również mieć dostęp do modułów szkoleniowych online do samodzielnego dostosowywania. Aby rozpocząć, możesz pobrać wersję próbną Multisim tutaj.
EasyEDA:
EasyEDA to internetowe narzędzie do automatyzacji projektowania elektronicznego (EDA). Jest to narzędzie internetowe, więc nie ma potrzeby pobierania ani instalowania żadnego oprogramowania. Aby korzystać z EasyEDA, musisz otworzyć easyeda.com z dowolnej przeglądarki obsługującej HTML5. Nie ma znaczenia, którego systemu operacyjnego używasz, ponieważ może obsługiwać Windows, Linux i MAC. Wszystko, czego potrzebujesz, to przeglądarka internetowa, taka jak Chrome, Firefox, Safari, Internet Explorer lub Opera, ale zaleca się korzystanie z niej w przeglądarce Chrome lub Firefox, aby uzyskać lepszą wydajność. Bycie narzędziem online typu open source jest największą zaletą EasyEDA.
EasyEDA jest prosta, przyjazna dla użytkownika i jest bardzo dobrą platformą, jeśli nie masz dużej wiedzy na temat projektowania PCB.Może używać w dowolnym miejscu, o każdej porze i z dowolnego urządzenia, wystarczy zalogować się na swoje konto i rozpocząć projektowanie. Zaletą tej strony jest to, że zawiera dużą liczbę projektów open source, które są łatwo dostępne w Internecie, a także bardzo dobre samouczki są dostępne na oficjalnej stronie EasyEDA. Opracowaliśmy również wiele projektów PCB przy użyciu EasyEDA tutaj w CircuitDigest. Posiada ponad 500000 bibliotek z symbolami i odciskami komponentów i zawsze będziesz potrzebować, istnieje również funkcja tworzenia własnego symbolu komponentu i footprintu w razie potrzeby. Kolejną zaletą jest to, że może obsługiwać inne biblioteki oprogramowania i schematy, w tym Altium, EAGLE, LTspice i DXF.
Po otwarciu https://easyeda.com/editor ten link będzie wyglądał jak poniższy zrzut ekranu. W tym edytorze można znaleźć panel nawigacyjny, pasek narzędzi, obszar roboczy, narzędzia do rysowania, narzędzia do pisania i wiele innych funkcji. Zacznijmy od panelu nawigacyjnego, który zawiera EELib, design, Parts, Shared, LCSC.
EELib to biblioteki EasyEDA, które zawierają wiele komponentów.
Design to menedżer projektu, który służy do łatwego sprawdzania każdego komponentu w sieci.
Części zawierają symbole schematyczne i ślady PCB.
Udostępniony, jeśli ktoś wyśle Ci swój projekt, to pojawi się na karcie udostępnionej.
LCSC: Jeśli chcesz kupić komponenty do ukończenia projektu PCB, powinieneś wypróbować inną witrynę LCSC.com
Pasek narzędzi rysowania: ustawienie arkusza, linia, obraz, krzywa Beziera, łuk, tekst, rysowanie odręczne, grot strzałki, prostokąt, wielokąt, elipsa, wycinek, przeciąganie i pochodzenie płótna.
Pasek narzędzi okablowania: przewód, magistrala, wejście magistrali, etykieta sieciowa, flaga sieci VCC, flaga sieci + 5 V, port sieciowy, masa flagi sieci, sonda napięciowa, pin, symbol grupy / rozgrupowania.
Altium:
Altium Designer to komercyjny pakiet do projektowania elektroniki dla systemu Windows. Interfejs użytkownika Altium Designer jest zgodny z nowoczesnymi standardami projektowania, które pozwalają inżynierom na szybkie i wydajne wykonywanie złożonych zadań. Co roku dostępna jest duża aktualizacja oprogramowania, która zapewnia rozszerzone możliwości, oprócz regularnych wydań poprawek błędów przez cały rok.
Altium Designer zawiera narzędzia do tworzenia schematów i układów PCB, które będą potrzebne w jednej aplikacji. To ujednolicenie pozwala użytkownikowi lub zespołowi użytkowników przejść od pomysłu do produkcji w jednym pakiecie. Altium posiada wiele zaawansowanych funkcji przeznaczonych do pracy zespołowej przez zespoły inżynierów, które obejmują również szeroką integrację z popularnymi narzędziami mechanicznego CAD na rynku. Ta integracja umożliwia całemu zespołowi rozwoju produktu wspólną pracę nad produktem.
Oprogramowanie oferuje pełne możliwości 3D podczas projektowania PCB i zapewnia lepszą widoczność projektu i routingu dzięki wysokiej jakości zrzutom ekranu z trwających projektów płytek. Możliwości 3D pomagają również w sprawdzaniu reguł projektowych, aby zapewnić prawidłowe odstępy między modelami 3D komponentów na płycie oraz między częściami modelowanymi 3D a importowanymi obudowami, co zmniejsza ryzyko niespodzianek podczas produkcji. Przyspieszany sprzętowo silnik 3D umożliwia również bezproblemową integrację projektów wielopłytkowych, a także płyt zawierających elementy sztywno-elastyczne.
Przechwytywanie schematów w Altium jest tak szybkie i bezbolesne, dzięki czemu oprogramowanie zapewnia dużą oszczędność czasu poprzez doprowadzenie wyrafinowanych projektów do ukończenia. Inżynierowie mogą interaktywnie trasować całe autobusy na raz, umożliwiając ręczne sterowanie za pomocą inteligentnych wskazówek z oprogramowania. Zasady projektowania są stosowane w czasie rzeczywistym podczas trasowania ścieżek na płytce drukowanej, co zapobiega zwarciom ścieżek lub w inny sposób powodując naruszenie zasad projektowania. Jeden z interaktywnych trybów trasowania w Altium Designer o nazwie „Hug and Push” w inteligentny sposób usuwa ślady z drogigdy próbujesz przekroczyć szczeliny, zachowując minimalny odstęp od innych pobliskich śladów. Podczas trasowania projektów o dużej szybkości, takich jak USB3.0 lub DDR, Altium Designer ma pełne wsparcie dla par różnicowych i interaktywnego dostrajania długości sieci.
Jeśli chodzi o produkcję twojej płyty, Altium Designer ma możliwość szybkiego zbudowania panelu płyt do produkcji. Narzędzie Draftsman umożliwia szybkie tworzenie rysunków mechanicznych i montażowych płytki dla monterów. Altium Designer w pełni integruje się z Octopart, umożliwiając tworzenie aktualnych zestawień materiałów, które kojarzą komponenty w projekcie z częściami rzeczywistego dostawcy. To powiązanie umożliwi szybkie pozyskiwanie części od najtańszego dostawcy - zajmuje to wiele godzin z etapu zakupu komponentów, a jednocześnie zapewnia, że projekt nie zawiera przestarzałych lub słabo zaopatrzonych komponentów.
Dla hobbystów i bardzo małych firm Altium oferuje również tańsze i bezpłatne oprogramowanie z ograniczonym zestawem funkcji, głównie usuwając funkcje przeznaczone dla zaawansowanych lub bardzo skomplikowanych projektów. To są:
- CircuitStudio, znacznie tańszy pakiet do projektowania PCB, który ma wiele funkcji Altium Designer.
- CircuitMaker, bezpłatna wersja dla projektów open source.
- Altium Upverter, bezpłatne narzędzie internetowe przeznaczone dla twórców / hobbystów.
KiCAD
KiCAD jest popularnym oprogramowaniem do automatyzacji projektowania elektrycznego i nie wymaga żadnej licencji, dlatego jest całkowicie darmowe. Dokumentacja tego oprogramowania jest rozpowszechniana na dwa sposoby; Ogólna licencja publiczna GNU i wspólne atrybuty twórcze. KiCAD jest oprogramowaniem ogólnodostępnym, ale w przypadku nowego rozwoju akceptuje pieniądze jako darowiznę, jeśli ktoś chce przekazać darowiznę, w przeciwnym razie jest bezpłatny dla wszystkich użytkowników. Konfiguracja tego oprogramowania i bibliotek jest łatwo dostępna w witrynie internetowej. Możesz pobrać KiCAD i jego biblioteki z jego oficjalnej strony internetowej.
KiCAD został opracowany przez jeana-pierre'a Charrasa. To oprogramowanie może być również używane do tworzenia BoM (Bill of Materials), pliku Gerber, a także zapewnia trójwymiarowy układ PCB. KiCAD posiada również własną bibliotekę, która zawiera większość komponentów elektrycznych. To oprogramowanie jest również dostępne w 19 różnych językach i może działać w systemach Windows, Linux i MAC.
KiCAD jest podzielony na pięć części;
KiCAD czyli kierownik projektu; Eeschema to edytor schematów; pcbnew, który pokazuje układ PCB w 2D i 3D; gerbfile służy do generowania pliku Gerber; bitmap2component może konwertować obrazy na footprint.
Z tych części najczęściej używanymi opcjami są Eeschema i pcbnew. Eeschema ma takie funkcje, jak tworzenie niestandardowych symboli, sprawdzanie reguł elektrycznych i hierarchiczne arkusze schematów. W PcbNew zapewnia bardzo łatwy sposób trasowania komponentów i ułatwia rozwiązywanie problemów z projektem PCB. jeśli chcesz zmienić jakiekolwiek przelotki, otwory, ślady lub jakiekolwiek inne komponenty PCB, w KiCAD jest to łatwe w porównaniu z innym oprogramowaniem. Po zaprojektowaniu PCB możesz sprawdzić swój projekt w interaktywnym widoku 3D. Eeschema i pcbnew obsługują również pliki EAGLE. Jeśli jesteś nowicjuszem w programie KiCAD, samouczki są również dostępne w formacie PDF w wielu językach, a także samouczki wideo są również dostępne na ich stronie internetowej.
Ogólnie oprogramowanie jest dobre dla początkujących, a największą zaletą jest to, że jest ono dostępne bezpłatnie. Nie trzeba więc kupować żadnej licencji. Możesz pobrać KiCAD stąd.
OrCAD
Nazwa tego oprogramowania pochodzi od nazwy firmy Oregon. Lub CAD = Oregon + CAD. To oprogramowanie nie jest dostępne bezpłatnie, cena jego wersji licencyjnej zaczyna się od 2300 USD. OrCAD został opracowany przez Johna Durbetaki, Kena i Keitha Seymoura.
OrCAD jest podzielony na dwie części; OrCAD Capture i PSpice. OrCAD Capture służy do projektowania obwodów, a ta część jest znana jako pakiet PCB. OrCAD zapewnia trzy typy zestawów PCB; OrCAD Standard, OrCAD Professional i Allegro PCB. Standard OrCAD to koncepcja środowiska projektowania produkcyjnego, a cena zaczyna się od 1300 USD. OrCAD Professional ma profesjonalne możliwości projektowania PCB. Ta wersja jest kosztowna w porównaniu do wersji standardowej i kosztuje około 2300 USD. Allegro PCB służy do projektowania PCB na poziomie wiedzy fachowej.
OrCAD PSpice służy do symulacji i weryfikacji obwodu. PSpice to skrót od Personal Simulation Program with Integrated Circuit Emference. Capture i PSpice tworzą kompletny symulator i narzędzie do projektowania PCB. PSpice jest również dostępny w dwóch wersjach; PSpice Designer i PCB Designer plus. PSpice Designer służy do symulacji w standardzie branżowym i zawiera 33000 części w bibliotece. Ta wersja zaczyna się od 1980 USD. PSpice designer plus służy do analizy niezawodności, kosztów i wydajności. Ta wersja ma wszystkie funkcje projektanta PCB i inne unikalne funkcje, takie jak analiza kosztów, analiza wydajności, optymalizacja projektu, modelowanie i symulacja systemu C / C ++, analiza niezawodności i ko-symulacja HW / SW.
OrCAD PSpice może symulować obwód zaprojektowany do przechwytywania, a także może symulować projekt z MATLAB / Simulink. Ta funkcja sprawia, że OrCAD jest wyjątkowy od wszystkich innych programów. Możesz pobrać wersję próbną OrCAD stąd.
Wniosek:
Spośród wszystkich tych programów Eagle zapewnia najlepsze wyniki w projektowaniu PCB. Jeśli jesteś profesjonalnym projektantem PCB, a Twoja aplikacja jest bardzo duża i złożona, wybierz projektanta Altium. Jeśli jesteś początkującym i dopiero zaczynasz projektować PCB, wybierz EAGLE lub EasyEDA, ponieważ w Internecie znajdziesz bardzo dobre zasoby i samouczki, które są bardzo pomocne, jeśli jesteś początkującym. Jeśli potrzebujesz tego w firmie i nie chcesz kupować żadnej licencji, użyj programu KiCAD.