Ako navrhnúť obvody a vytvoriť DPS pomocou programu Autodesk EAGLE: 9 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Existuje mnoho druhov softvéru CAD (Computer Aided Design), ktorý vám môže pomôcť navrhnúť a vyrobiť dosky plošných spojov (PCB). Jediným problémom je, že väčšina z nich v skutočnosti nevysvetľuje, ako ich používať a čo môžu robiť..

V minulosti som používal mnoho typov CAD a musím priznať, že EAGLE je zďaleka najlepší, najvýkonnejší a najľahšie sa používa. Nehovorím to len preto, že je vo vlastníctve spoločnosti Autodesk a rovnako aj Instructables. Verím, že je to najlepšia voľba pre začiatočníkov i profesionálov. (Navyše, ak ste študent, môžete ho získať zadarmo na tri roky!)

V tomto návode vás krok za krokom naučím, ako nainštalovať EAGLE, navrhnúť obvod a použiť zoznam dielov a potom ho previesť na DPS.

Krok 1: Inštalácia programu EAGLE

Prvým krokom pri vytváraní dosky plošných spojov je … prekvapenie, prekvapenie, stiahnutie softvéru za týmto účelom. EAGLE je podporovaný vo väčšine operačných systémov a dá sa ľahko získať na webových stránkach spoločnosti Autodesk.

1. Najprv prejdite na stránku https://www.autodesk.com/products/eagle/overview a kliknite na tlačidlo „prihlásiť sa na odber“v strede stránky; Potom vás požiada, aby ste vybrali plán, ktorý chcete. 2. Teraz vás vyzve, aby ste sa prihlásili alebo si vytvorili účet. 3. Budete mať možnosť platby, vyberte požadovaný operačný systém a verziu. Potom sa produkt stiahne. Pri inštalácii postupujte podľa pokynov v sprievodcovi inštalátorom.

Krok 2: Začíname

Nadišiel okamih, teraz ho môžete prvýkrát otvoriť! Keď ho otvoríte a prihlásite sa, privíta vás ovládací panel. Tu nájdete svoje návrhy a modely a nové informácie o aktualizáciách.

Ak chcete vytvoriť novú schému:

1. Kliknite na „Súbor“v hornej časti stránky a potom prejdite na „Nové“> „Schéma“. Tým sa otvorí nové okno, v ktorom môžete začať vytvárať našu schému.

2. Začnite inštaláciou knižníc pre diely, ktoré chcete použiť. Ak to chcete urobiť, kliknite na bočnom paneli na položku „Pridať časť“. Zobrazí sa ďalšie okno, v ktorom môžete vybrať časti, ktoré chcete pridať a použiť. Budete si musieť stiahnuť knižnice dielov.

3. Ak to chcete urobiť, kliknite na "Otvoriť správcu knižnice" v dolnom ľavom rohu. Uvidíte ďalšie okno; vpravo hore kliknite na „K dispozícii“. To vám ukáže všetky možné knižnice dielov, ktoré EAGLE môže ponúknuť. Môžete si vybrať ľubovoľný z nich, ktorý chcete stiahnuť, ale odporúčam použiť všetky.

4. Keď zvýrazníte požadované, kliknite na „Použiť“v pravom dolnom rohu okna. Tým sa začnú sťahovať všetky knižnice dielov, ktoré ste vybrali. Môže to chvíľu trvať, takže teraz by bolo vhodné dať si občerstvenie a pripraviť sa na výrobu schémy a stravovania. Keď sú stiahnuté všetky knižnice, môžete zavrieť okno „Správca knižníc“.

Krok 3: Vytvorenie schémy

1. Začnite svoju schému hľadaním požadovaných dielov v okne „Pridať časť“je už otvorené (alebo ho vyberte na bočnom paneli). Akonáhle nájdete časť, dvakrát na ňu kliknite a vráti vás späť do vašej schémy.

2. Diel umiestnite kliknutím na miesto, kam ho chcete vložiť. Potom, čo máte rozložené všetky svoje súčiastky, zvoľte na bočnom paneli „Sieť“a nakreslite spojenia medzi časťami, aby ste vedeli, kam nakresliť stopy (medené drôty vo vnútri DPS).

3. Na nakreslenie stôp vyberte „Sieť“a umiestnite kurzor myši na kolík časti, ktorú chcete pripojiť. Keď sa zobrazí zelený kruh, kliknite naň a potom kliknite na kolík, ku ktorému ho chcete pripojiť.

Ak chcete odstrániť časť, zvoľte na bočnom paneli „Odstrániť“a kliknite na stred časti, ktorú chcete odstrániť.

Ak chcete presunúť časť, zvoľte na bočnom paneli „Presunúť“a kliknite na stred časti, ktorú chcete presunúť, čím sa zmení na jasne červenú. Presuňte ho na požadované miesto a opätovným kliknutím ho umiestnite.

Ak chcete časť otočiť, zvoľte na bočnom paneli „Otočiť“a kliknutím na stred časti ju otočíte o 90 ° v smere hodinových ručičiek.

Ak chcete vytvoriť pripojenia GND (uzemnenie) alebo VCC (napätie na spoločnom zberači), prejdite do ponuky „Pridať“a vyhľadajte VCC alebo GND.

Môžete tiež pridať poznámky, tvary a text kliknutím na tieto funkcie na bočnom paneli.

Existuje toľko ďalších spôsobov, ako manipulovať s vašimi časťami a dizajnom, že sa im v tomto základnom návode ani nebudem venovať. Pozrite sa na ne v časti „Upraviť“v hornej časti obrazovky. Odporúčam hrať sa s nimi, aj keď neviete, čo robia.

Bavte sa pri vytváraní schémy a zahrajte si s rôznymi nástrojmi, ktoré EAGLE ponúka.

Krok 4: Rozloženie komponentov pre vašu DPS

Nastal čas vytvoriť si nástenku!

1. Keď ste úspešne vytvorili schému, uložte ju a potom kliknite na tlačidlo „Generovať/prepnúť na dosku“v ľavom hornom rohu rozhrania alebo v časti „Súbor“v hornej časti stránky. Zobrazí sa nové okno s čiernym pozadím a všetky vaše časti v ňom zoradené.

2. Ak chcete z predvoleného nastavenia zmeniť tvar dosky, na ktorú ukladáte svoje diely, kliknite na „Vrstva“v ľavom hornom rohu rozhrania a zmeňte ju na „Dimenzia“. To znamená, že teraz upravujete rozmery samotnej dosky.

Ak ich chcete zmeniť, kliknite na jeden z rohov už existujúceho obdĺžnika a presuňte ho na ľubovoľnú požadovanú veľkosť, alebo prejdite na „Kresliť“v hornej časti stránky a vyberte požadovaný typ tvarovej dosky (obdĺžnik, mnohouholník) (kruh, atď.)

3. Teraz ste vytvorili vhodnú dosku, je načase začať rozmiestňovať svoje súčiastky. Kliknite na ľubovoľný komponent, ktorý chcete umiestniť, a presuňte ho na požadované miesto na doske. Ak chcete zmeniť, na ktorej strane dosky je komponent umiestnený, kliknite na voľbe „Zrkadliť“na bočnom paneli a vyberte komponenty, ktoré by ste chceli vymeniť.

Na otočenie komponentu použite funkciu „Otočiť“na bočnom paneli.

4. Akonáhle sú všetky vaše diely umiestnené, je čas začať vytvárať stopy. Jedná sa o medené drôty, ktoré vytvoria elektrické spojenie medzi vašimi komponentmi. Ak ich chcete pridať, máte dve možnosti: Buď použite funkciu automatického smerovača EAGLE na automatické vytváranie stôp (ak to urobíte, prejdite na krok 7), alebo ich nakreslite ručne.

Krok 5: Vytvorenie vlastných stôp

1. Ak chcete stopy vytvoriť ručne, najskôr vypočítajte, akú hrúbku chcete, aby boli pomocou kalkulačky šírky stopy. Používam https://www.4pcb.com/trace-width-calculator.html (nie je sponzorovaný), ale môžete použiť ľubovoľný, ktorý sa vám páči.

2. Akonáhle ste určili, akú stopu hrúbky chcete, kliknite na rozbaľovaciu ponuku „Vrstva“a vyberte, ktorú vrstvu chcete vytvoriť ako prvú. Na bočnom paneli zvoľte funkciu „Trasa“. Aby bola stopa požadovaná, použite nastavenie „Šírka“v ľavom hornom rohu rozhrania.

3. Vytvorte stopu výberom ľubovoľného kolíka/nohy/podložky, ktorý chcete ako začiatok sledovania. Stopa by sa mala javiť ako červená čiara, ktorá sa tiahne od začiatku stopy po vašu myš. Okrem toho by ste mali vidieť aj žlté čiary siahajúce od konca stopy po špendlík/nohu/podložku; toto sú elektrické spojenia, ktoré ste navrhli vo svojej schéme.

4. Ak sa chcete pripojiť, kliknite na ľubovoľný pin, ku ktorému chcete pripojiť svoju stopu. Ak chcete, aby vaša stopa niečo obišla alebo mala roh, kliknite na miesto, kam sa má stopa otočiť, a potom presuňte myš kamkoľvek chcete, aby bol nasledujúci roh alebo spojenie. Pokračujte v tom so všetkými svojimi pripojeniami, kým nezostanú žiadne žlté čiary. Pokúste sa nevytvárať 90 ° uhly, pretože je ťažké ich vyrobiť; namiesto toho na prepojenie stôp použite dva 45 ° uhly.

5. Ak sa chcete spájať medzi vrstvami, použite funkciu „Via“na bočnom paneli. To vytvára spojenie medzi hornou a dolnou vrstvou vo forme malej bodky.

6. Ak chcete vytvoriť otvory na upevnenie, použite funkciu „Otvor“na bočnom paneli. Ak chcete zmeniť veľkosť otvoru, kliknite naň pravým tlačidlom myši a zvoľte „Vlastnosti“a podľa toho zmeňte nastavenia „Vŕtačky“.

Krok 6: Vytvorenie základného plánu a sieťotlače

Existuje veľa rôznych štýlov/rozložení DPS pre začiatočníkov. Odporúčam jeden z dvoch: buď spojte všetky svoje súčasti dohromady priamo so stopami. Prípadne vytvorte všetky svoje spojenia okrem tých, ktoré sa spájajú so zemou, a potom nechajte zvyšok vrstvy úplne alebo väčšinou z pevnej medenej základnej roviny (tým sa vytvoria všetky uzemňovacie spojenia bez viacerých stôp). Na obrázku vyššie sú modré čiary stopami na jednej vrstve a červená je pevná medená vrstva (základná rovina). Modré stopy spájajú všetky neuzemnené spojenia a červená vrstva spája všetky pozemné spojenia.

1. Pomocou nastavenia „Vrstva“v ľavom hornom rohu vyberte, na ktorej vrstve chcete pracovať. Hneď ako vyberiete vrstvu, použite funkciu „Polygón“na bočnom paneli a nakreslite obrys pre akýkoľvek požadovaný tvar roviny.

2. Vytvorte základnú rovinu, potom, čo ste urobili všetky ostatné požadované stopy, kliknutím na „Ratsnest“na bočnom paneli. Zvyšok dosky sa potom stane pevnou medenou oblasťou. Ak chcete zmeniť predvolenú vzdialenosť medzi základnou rovinou a stopami, upravte nastavenie „Rozstupy“v pravom hornom rohu rozhrania.

3. Ak chcete dosku ukončiť, môžete pridať silkscreen. Jedná sa o tenkú vrstvu atramentu vytlačenú na povrch DPS, ktorá ukazuje orientáciu, polohy a súčasti (tie sa vykonávajú automaticky, pokiaľ nie sú deaktivované/odstránené.) Môže sa použiť aj na dekoratívne účely.

4. Ak chcete na silkscreen pridať text alebo tvary, zmeňte upravovanú vrstvu pomocou nastavenia „Layer“v ľavom hornom rohu na „tPlace“alebo „bPlace“. Tým sa zmení sieťotlač v hornej alebo spodnej vrstve. Pomocou jednej z funkcií „Kresliť“na bočnom paneli vytvorte ľubovoľný vzor/návrh, ktorý chcete.

Ak ste dodržali posledné dva kroky, krok 7 pokojne preskočte.

Krok 7: Používanie autoroutera

Namiesto ručného kreslenia všetkých stôp môžete použiť autorouter. Táto funkcia používa algoritmus na kreslenie stôp za vás. Je to veľmi užitočné, ak nemáte veľa času alebo sa nemôžete obťažovať ručne to urobiť. Na to, aby dobre fungoval, však bude potrebné trochu sa pohrať s nastaveniami. A tak dobre, ako je autorouter EAGLE, stále nie je dokonalý a stále budete musieť pozrieť a upraviť jeho prácu.

1. Ak chcete používať autorouter, musíte najskôr softvéru oznámiť, akú šírku chcete, aby mali rôzne stopy. Ak to chcete urobiť, vráťte sa do schematického zobrazenia a vyberte položky „Upraviť“> „Čisté triedy“. Zobrazí sa nové okno, v ktorom je veľa rôznych riadkov.

V prvom zmeňte nastavenie „Šírka“na požadovanú šírku štandardnej stopy; toto je predvolené nastavenie a automaticky nastaví všetky stopy na túto šírku (neskôr ich môžete zmeniť).

2. Ak by ste chceli, aby boli niektoré stopy širšie, prejdite na riadok pod prvým a premenujte ho (napr.: Ground). Potom môžete zmeniť šírku a ďalšie nastavenia, ako chcete. Opakujte tieto kroky pre každú stopu rôznej veľkosti, ktorú chcete mať na doske. Hneď ako budete so svojimi zmenami spokojní, kliknite na tlačidlo „OK“vľavo dole.

3. Ak chcete zmeniť rôzne stopy na rôzne nastavenia veľkosti, zvoľte funkciu „Informácie“na bočnom paneli a kliknite na stopu, ktorú by ste chceli zmeniť. Teraz kliknite na rozbaľovaciu ponuku „Trieda siete“v spodnej časti a vyberte požadovanú možnosť. Keď ste spokojní, kliknite na „OK“.

4. Teraz ste pripravení spustiť automatický smerovač: vráťte sa do zobrazenia DPS a na bočnom paneli kliknite na funkciu „autorouter“. Zobrazí sa nové okno so všetkými nastaveniami automatického smerovača. Pre základný návod nie je žiadny z nich dôležitý, stačí kliknúť na tlačidlo „Pokračovať“v spodnej časti a potom kliknúť na „Štart“. Softvér potom urobí svoje. Môže to chvíľu trvať, takže si sadnite a chvíľu relaxujte.

Akonáhle prestane vykonávať zmeny, kliknite na „Ukončiť úlohu“a pozrite sa na DPS, aby ste opravili chyby, ktorých sa mohol dopustiť.

Krok 8: Export Gerbera a kusovníka na výrobu

Konečne ste skončili s navrhovaním svojej DPS! Dajte si potľapkanie po pleci za všetku prácu, ktorú ste odviedli. Zaslúžite si to.

Aj keď ste práve urobili schému a návrh dosky, zábava sa ešte len začala. Tento krok vám ukáže, ako prevziať svoj nápad a návrh a premeniť ich na skutočnosť (tj: vytvorenie fyzického PCB).

1. Ak si chcete objednať návrh DPS u profesionálnej služby, môžete použiť funkciu „Citácia DPS“v pravom hornom rohu rozhrania. Tým sa dostanete k službe výroby dosiek plošných spojov Element14. Postupujte podľa pokynov na ich webových stránkach.

2. Ak by ste ho chceli nechať vyrobiť iným výrobcom, budete musieť exportovať súbory Gerber (súbory obsahujúce informácie o vašom návrhu DPS). Vykonajte to pomocou funkcie „Procesor CAM“v ľavom hornom rohu rozhrania.

Zobrazí sa nové okno: kliknite na „Načítať súbor úloh“> „Miestne úlohy CAM“> „gerb274x-mill-drill.cam“v ľavom hornom rohu okna. Začiarknite políčko vedľa rozbaľovacej ponuky s názvom „Exportovať ako ZIP“.

Kliknite na každú vrstvu na bočnom paneli jeden po druhom a uistite sa, že nie je vybraté „Zrkadlo“v časti „Štýl“, tj: zrušte jeho výber.

3. Akonáhle budete hotoví, môžete kliknúť na „Spracovať úlohu“v ľavom dolnom rohu okna. Otvorí sa ďalšie okno, kde si môžete uložiť svoju prácu, kdekoľvek chcete.

Teraz ho môžete poslať ľubovoľnej výrobnej službe, ktorá sa vám páči, objednať si diely a začať spájkovať!

4. Alternatívne môžete PCB vyleptať sami. Na tento účel odporúčam článok Yeo Kheng Menga o tom, ako exportovať obrázok: „https://yeokhengmeng.com/2016/03/eagle-file-to-diy-pcb-etching/“(nie je sponzorovaný).

5. Na vytvorenie programu B. O. M. (Kusovník) na objednanie dielov, prejdite na Schematické zobrazenie a použite funkciu „Spustiť ULP“v ľavom hornom rohu rozhrania. Otvorí sa nové okno, zvoľte „Kusovník“a stlačte kláves Enter. Upravte nastavenia podľa svojich preferencií a potom uložte svoju prácu.

Krok 9: Záver

Blahoželáme, dostali ste sa na koniec Pokynov! Zaslúžiš si medailu. Viem, že to bolo dlhé, ale je také ťažké zmestiť toľko obsahu do jedného pokynu.

Dúfam, že teraz máte znalosti a schopnosti nainštalovať EAGLE, navrhnúť schému a zmeniť ho na DPS. Hoci sa tento Instuctable mohol zdať dlhý a zložitý, v skutočnosti nie je taký ťažký, ak ho rozdelíte do jednoduchých krokov.

Ak máte nejaké rady, návrhy alebo otázky, nechajte ich v sekcii komentárov. Tieto sú pre mňa neoceniteľné, pretože mi pomôžu zlepšiť moje neskoršie pokyny.

Ak si myslíte, že som si zaslúžil váš hlas v súťaži o PCB, urobte to nižšie.

Prajem vám veľa šťastia pri tvorbe a ako vždy zábavu!