angindustry ›
Блог ›
Создание печатных плат. Метод для начинающих

Всем привет

Начну с того, что рано или поздно мы все совершенствуем свои навыки и умения, и на смену «дедовским методам» приходят все новые технологии.

Поэтому друзья мои в данном посте речь пойдет про создания макета печатных плат без использования маркеров, лака или прочего, а непосредственно для ЛУТа.

Итак года 2 назад я начинал свои познания с простеньких схем где превидя что то на подобии GND взрывало мой мозг (т.к. физика в школе была моим любимым предметом по прогуливанию), и я отправлялся на различные форумы, где задавал глупые вопросы отчего потом сидел с красным лицом. Но время идет и с ним растут интересы. И тут начинается познания все нового. Так и дошел сначала до изготовления плат в домашних условиях старыми методами.

Так тоже можно, но…

И все бы это хорошо, но надо двигаться дальше. Но остается маленькая закавырка, а именно — схемы то вроде читать научился, а вот как именно из принципиальной схемы разработать будущую плату? Или точнее как правильно расставить компоненты на будущей плате так, что бы это было минимально и культурно?

Все эти вопросы постоянно ходили за мной, и я переодически просил знающих людей о помощи, и они помогали! Но говорили что пора бы уже и самому научиться! И это правда пора бы)

Извиняйте за приведенную туфтологию и теперь к сути)

Поэтому я постараюсь как можно более детально показать, насколько это не сложно даже для самых начинающих в этом деле)

Для своего метода я использую 2 программы:
— Немало известную Sprint layout чертилку —
— И весьма полезную DipTrace утилиту —

Обе программы хороши своими возможностями, но и у каждой есть свои недостатки. Но об этом чуть позже.

Вообщем берем утилиту по названием DipTrace. Выглядит она примерно так:

DipTrace

Набор из 4 утилит из которых нам надо всего лишь 2 верхних
1ая для создания чертежа
2ая для создания макета

Немного отступлюсь. Данный метод можно не использовать если в схеме всего по паре резистор, транзисторов и конденсаторов, то тогда можно сражу перерисовать их в Sprint layout!

Предлагаю рассмотреть все это дело на примере схемы «бегущие огни», где ко всему прочему идет две микросхемы.

Открываем первую утилиту DipTrace и просто на просто перерисовываем нашу схему туда.

Перерисовка схемы

Пред просмотр

На первый взгляд все выглядит непонятно, но поработав немного в этой программе все быстро становится понятным. Самое главное это понять как пользоваться библиотекой компонентов. А для этого в утилите есть грамотный поиск. Хотя правда искать там отечественные аналоги на примере транзисторов кт315 или прочего просто бес толку. Но зная зарубежный аналог, то без проблемм.

На примере приведенной выше схемы нам надо транзисторы кт315, их аналог BC547 или BC182. Главное что бы корпуса совпадали.

Окно поиска

Создав схему мы сохраняем проект и переходим ко второй утилите, где открываем созданный ранее наш проект.

Выглядит это примерно таким образом:

Наша схема, но уже в элементах

Да. Все согласно схеме) расбросанно, но зато уже есть связи между компонентами!

У утилиты есть функция «упорядочить» или «авто постановки» элементом, но в режиме авто может выйти полная каша, так что лучше «упорядочить»

А после расставить в ручную, как нам угодно.

При чем удобно то, что при перетаскивании или поворачивании компонентов связи адаптируются автоматом (в Sprint layout все приходится корректировать вручную).

Так же у программы есть функция «авто трассировки» что упрощает весь процесс).

Только иногда трассировка для 1го стороннего макета может стать кашей на подобии:

Что то типа того

3D

Ну и черт с ним) И т.к. я использую 2ух сторонний текстолит, то трассировать на обе стороны)

Уже лучше

Кстати очень классная функция 3D просмотра будущего изделия)

Одна сторона

Вторая

И все бы ничего, но у данной программы есть афигительный минус, а то бишь напрямую отправить на принтер Вам не удастся((( Как и прочем переконвертировать файл для Sprint layout. Для этого надо будет сделать их проекта файл для Paint типа Bmp и только потом отправлять на печать. Согласитесь — геморой!

И именно поэтому мы берем чертилку Sprint layout, где опять же главное — это разобраться в библиотеках макросов и перерисовываем наш проект.

В конечном виде имеем такое вот:

Готово

Фото вид одной стороны

и обратной

И теперь все готово. Остается лишь нажать на печать)

Про дальнейшие действия под названием ЛУТ думаю никому объяснять не нужно) It’s Simple) Принтер — Утюг — Паяльник)))

Знающие в Sprint layout скажут «Зачем такой гемор?» Отвечу: для тех кто освоил прогу может и да, а для начинающего извините гемор сразу расставить компоненты и/или расчертить плату

Да и думаю другие могут сказать «как то муторно!», но поверьте, как только немного поработав в этих программах, то составить проект у Вас займет чуть больше времени, нежели Вы потратили на прочтении данного поста!

Ну Все можно закидывать яйцами)))

Если есть вопросы — спрашивайте)

Все спасибо кто дочитал до конца
Мира и добра

Digitrode

Если вам нужна бесплатная программа для рисования печатных плат для своего проекта, то благодаря этому списку вы сможете подобрать нужное для себя решение.

Десять программ для проектирования печатных плат находятся в свободном доступе, и они помогут существенно сократить время разводки платы и облегчить этот процесс.

1. ZenitPCB

ZenitPCB является отличным средством для создания профессиональных печатных плат. Это гибкая и простая в использовании CAD-программа, которая позволит вам реализовать ваши проекты в течение короткого времени. С ней можно создать проект, начиная как со схемотехники, так и с непосредственно разводки платы.

2. FreePCB

Это бесплатная программа с открытым исходным кодом для Microsoft Windows. Она была разработана, чтобы быть легкой в освоении и простой в использовании, но при этом она сохраняет профессиональный уровень в плане качества работы. К некоторым ее особенностям можно отнести возможность создания плат с количеством слоев от 1 до 16, поддержку размеров плат до 60×60 дюймов, импорт и экспорт нетлистов PADS-PCB и многое другое.

3. TinyCAD

Эта программа создана в первую очередь для рисования электрических схем. Она поставляется в комплекте с библиотеками компонентов, что облегчает работу с ней. Помимо возможности распечатки своего проекта, вы можете использовать TinyCAD для публикации своих схем путем копирования и вставки в документ Word или сохранения в виде растрового изображения PNG.

4. Osmond PCB

Osmond PCB представляет собой гибкий инструмент для проектирования печатных плат. Он работает на компьютерах Macintosh. Его разнообразные функции включают в себя: практически неограниченные размеры плат, большое количество слоев, большое количество компонентов, поддержку компонентов как для сквозного, так и для поверхностного монтажа.

5. BSch3V

BSch3V представляет собой простую программу для работы с электрическими схемами. Название «BSch» является аббревиатурой от «Basic Schematic». У нее имеются только базовые функции, что в свою очередь упрощает работу.

6. ExpressPCB

Это совсем несложная в освоении и работе программа. Разводка печатной платы в ней выполняется легко даже неопытными пользователями.

7. Kicad

Это программное обеспечение с открытым исходным кодом для создания электронных схем и печатных плат. Она полезна для всех, кто занимается полным циклом разработки проектов.

8. gEDA

Работает под Linux и имеет инструменты для разработки схем, симуляции их работы и прототипирования. В настоящее время проект gEDA предлагает серьезный набор бесплатных программ для проектирования электроники.

9. Fritzing

Программное обеспечение Fritzing является интересным open-source проектом для разработчиков, исследователей и радиолюбителей, которые предпочитают творческий подход в создании печатных плат. Fritzing поможет вам узнать больше об электронных схемах, документировать проекты и даже подготавливать продукт к производству.

10. DesignSpark PCB

DesignSpark PCB на сегодняшний день является, пожалуй, самым доступным программным обеспечением в мире разработки электроники. Эта программа проста в освоении и в использовании. Она предназначена для значительного сокращения процесса разработки продукта. В основе этого уникального подхода лежит мощный программный движок, который позволяет работать с электрическими схемами, разрабатывать печатные платы и выполнять их трассировку.

>Обзор бесплатных систем проектирования печатных плат

EasyEDA

Бесплатная полнофункциональная облачная система проектирования печатных плат, не требующая инсталляции на локальный компьютер (Рисунок 1). Несмотря на то, что EasyEDA – это облачный сервис и новый развивающийся проект, она может похвастаться функционалом, надежностью, стабильностью и скоростью работы, простым и понятным интерфейсом, богатым набором библиотек компонентов с функцией автоматического обновления, возможностями импорта проектов из других систем проектирования. В состав системы входят редактор схем, симулятор смешанных сигналов с использованием SPICE-моделей и схем, редактор многослойных печатных плат с автотрассировщиком и системой подготовки плат к производству. И самое главное — система EasyEDA имеет русский пользовательский интерфейс.

Рисунок 1.	Рабочая область онлайн системы EasyEDA.

Кроме того, к системе EasyEDA, обладающей функционалом профессиональных инструментов разработки печатных плат, добавляются преимущества, характерные для облачных сервисов: автоматическое обновление библиотек элементов (для редактора схем, SPICE симулятора и редактора печатных плат), возможность делиться своими разработками и библиотеками, доступ к огромной коллекции профессиональных Open Source модулей, оперативная техническая поддержка и связь с разработчиками системы.

Рисунок 2.	Поиск в библиотеках элементов в среде EasyEDA.

Работать в EasyEDA можно из любого браузера. Наличие учебника, руководства по SPICE симулятору, огромного количества примеров профессиональных проектов, понятный пользовательский интерфейс обеспечивают легкость освоения системы.

Основные преимущества EasyEDA:

• бесплатный кросс-платформенный набор облачных инструментов не требующий инсталляции, объединяющий в себе мощные средства редактирования электрических схем, моделирования цифро-аналоговых цепей и разработки печатных плат в web-браузере для инженеров-электронщиков, преподавателей, студентов и радиолюбителей;
• все преимущества облачного сервиса: работа из браузера в любой операционной системе Linux, Mac, Windows, Android;
• быстрое рисование в браузере электронных схем с использованием доступных библиотек, эффективное автоматическое обновление;
• библиотеки от SeedStudio, SparkFun, Adafruit, KiCad, DangerousPrototype;
• менеджер работы с библиотеками элементов, быстрый поиск элементов в системных и пользовательских библиотеках;
• проверка аналоговых, цифровых и смешанных схем с использованием SPICE-моделей и подсхем;
• работа над многослойными платами с тысячами контактных площадок;
• возможность импорта проектов из Eagle, Altium, Kicad и LTspice;
• возможность настройки общего доступа и совместной работы над проектами;
• доступ к Open Source модулям, разработанных тысячами инженеров по радиоэлектронике;
• возможность делиться своими разработками, используя настройки общего или закрытого доступа.

ZenitPCB

Простая и гибкая в использовании САПР, которая является полупрофессиональным программным обеспечением для рисования электрических схем и трассировки печатных плат (Рисунок 4). Приложение состоит из четырех самостоятельных модулей: ZenitCapture (редактора электрических схем), ZenitParts (редактора компонентов), ZenitPCB GerberView (просмотрщика файлов формата Gerber) и собственно самого ZenitPCB (редактора печатных плат). Последовательность операций в программе ZenitPCB следующая: размещение компонентов в модуле ZenitCapture, задание связей между ними, создание списка соединений, разработка контура платы в модуле ZenitPCB, загрузка списка соединений в модуль ZenitPCB, операции по маршрутизации. Поддерживается импорт/экспорт DXF-файлов, экспорт IDF (3D) файлов, распечатка результатов работ в каждом модуле приложения. Однако, основной минус ZenitPCB — отсутствие таких полезных функций, как автоматическая трассировка и автоматическое размещение корпусов компонентов.

Рисунок 4.	ZenitPCB — простая и гибкая система сквозного проектирования печатных пдат.

FreePCB

Бесплатная программа с открытым исходным кодом, предназначенная для редактирования печатных плат (Рисунок 5). При создании программы ставилась задача сделать ее максимально простой в изучении и использовании, но способной обеспечить профессиональное качество разработки. Сама FreePCB рассчитана только на ручную разводку плат, однако позволяет использовать доступный в сети автотрассировщик FreeRouting.

Вот некоторые особенности программы:

• операционная среда – Microsoft Windows;
• поддержка от 1 до 16 слоев;
• максимальный размер печатный платы 1524×1524 мм;
• в большинстве функций допустимо использование как дюймовых, так и метрических единиц измерения (mils или мм);
• библиотеки корпусов, любезно предоставляемые компаниями Design International, PCB Matrix и IPC;
• заливка полигонов;
• редактор и Мастер для создания и модификации посадочных мест компонентов;
• импорт списка соединений из симулятора LTspice;
• импорт/экспорт списков цепей в PADS-PCB;
• экспорт файлов топологии в расширенный формат Gerber (RS274X) и файлов сверления в формат Excellon;
• проверка соблюдения проектных норм;
• автосохранение.

Рисунок 5.	FreePCB — распространенное приложение для разработки печатных плат.

DesignSpark PCB

(DSPCB) от компании RS Components (RS), пожалуй, самая доступная в мире программа проектирования электронных устройств (Рисунок 7). Ее легко освоить и ей легко пользоваться. Она специально разработана для непрофессионалов в CAD-системах, чтобы сократить время между идеей устройства и началом его производства, ускорить выход на рынок готового изделия. DesignSpark PCB позволяет рисовать электрические схемы, разрабатывать конструкцию печатной платы и ее трассировку, а также предлагает готовые модели электронных компонентов, представленные компанией RS Components.

Рисунок 7.	DesignSpark PCB — мощная, удобная и доступная проектная система для профессионального создания схем и печатных плат.

Кроме того, данная программа выполняет авторазмещение компонентов и автотрассировку связей печатного рисунка. Полученные результаты корректируются вручную. Важно, что программа свободна от практических ограничений на размер платы, число выводов компонентов, число слоев платы и на форматы выходного файла. Поэтому ее можно использовать не только для рисования схем и печатной платы, но и для создания файлов для производства.

В последнее время появилось несколько облачных систем проектирования печатных плат, однако часть из них ограничены по функционалу и не подходят даже для радиолюбителей, не говоря о профессионалах. Оставшиеся программы сравнимы с настольными приложениями, но стали платными. К примеру, бесплатная онлайн система EasyEDA может стать достойным конкурентом продукту PCBWeb от компании Aspen Labs, полная версия которого стала платной.