כשלא התגלו PCB, מהנדסים חיברו את כל הרכיבים במעגל באמצעות חוטים חיצוניים הדומים לאופן בו הוא נעשה על קרש לחם כיום. אך ככל שהמעגלים גדלו והיו מורכבים יותר, נעשה קשה מאוד לבנות חיבורים אמינים באמצעות חוטים חיצוניים. כדי לפתור בעיה זו, PCBs הוצגו עוד בשנת 1936. כיום ישנם כלים ותוכנות רבים הזמינים באופן מקוון או לא מקוון לעיצוב PCB שיכולים לעזור לך לתכנן ולייצר PCB בקלות. כבר למדנו על יסודות ה- PCB במאמר הקודם שלנו, במאמר זה נדון ונשווה כמה תוכנות פופולריות לעיצוב PCB במחירם, בשימושיותן ותכונות אחרות. כאן אנו דנים בתוכנות EDA הנפוצות ביותר כמוEAGLE, Multisim, EasyEDA, Altium design, OrCAD ו- KiCAD. תוכנות אלה נמצאים בשימוש נרחב לתכנון PCB ולסימולציה של מעגל האלקטרוניקה.
נשר:
תוכנת ה- CAD הפופולרית והנפוצה ביותר לעיצוב PCB היא EAGLE. EAGLE מייצג את עורך הפריסה הגרפית הניתן ליישום בקלות. תוכנה זו פותחה על ידי CADSoft Computer בשנת 2016, כיום EAGLE נרכשת ומתוחזקת על ידי AUTODESK.
ל- EAGLE ממשק פשוט מאוד, יעיל וקל ומספק ספרייה המכילה מספר רב של רכיבי חשמל ואלקטרוניקה. זו הסיבה העיקרית לכך ש- EAGLE היא תוכנת העיצוב של PCB הפופולרית ביותר בקרב אנשי חינוך, חובבים ואנשי מקצוע. ניתן להתקין את EAGLE בפלטפורמות Windows, Linux ו- MAC. נוסף על כל אלה, הגרסה החינמית של תוכנה זו זמינה להורדה באתר AUTODESK.
לנשר שני עורכים; עורך סכמטי ועורך פריסת PCB. העורך הסכימטי משמש להוספת כל הרכיבים וחיבור בהתאם לדרישת המעגל. לקובץ סכמטי זה יש תכונות ייחודיות כמו בלוק עיצוב מודולרי, סכמטי רב גיליונות, בדיקת כללים אלקטרוניים וסנכרון עיצוב בזמן אמת. לאחר מכן, סכמטית מומרת ישירות לעורך פריסת PCB, בה אנו יכולים להגדיר רכיבים לפי פחות מורכבות. לעורך פריסת ה- PCB יש גם כמה תכונות טובות כמו כלי יישור, הימנעות ממכשולים, מנוע ניתוב. תכונות אלה זמינות בגרסה חינמית.
לשימוש מקצועי, EAGLE מספקת גרסה בתשלום אשר זמינה במחיר של 1000 $ לשנה. בגרסה בתשלום זו, AUTODESK מספקת תמיכה טכנית הכוללת תמיכה בשיחות, דואר וצ'אט מקוון ומספקת גישה למהדורת התוכנה העדכנית ביותר. אך לשימוש חינוכי ולשימוש עצמי, הגרסה החינמית של תוכנה זו פשוט תעשה יותר מאשר תועלת.
כאשר אתה מתקין את הגרסה החינמית של EAGLE ופותח אותה, העמוד הראשון הוא לוח בקרה כפי שמוצג באיור שלהלן.
כפי שמוצג באיור לעיל, שם התיקיה והתיאור של אותה תיקיה או קובץ ניתנים. הראשון הוא תיעוד המכיל כמה מסמכי הדרכה ואחריו יש לנו ספריות (.lbr), המכילות רשימה גדולה של רכיבים חשמליים. אם אי פעם תזדקק לרכיבים נוספים, ניתן להוריד אותם במהירות מחיפוש מהיר בגוגל ולהוסיף אותם לתיקיית הספרייה. הבא הוא בלוק העיצוב (.dbl), בו תוכלו למצוא עיצוב מובנה עבור המעגלים הנפוצים ביותר שתוכלו להוסיף ישירות לפרויקט שלכם. כללי התכנון (.dru) מכילים כללים למסלול, קידוח ונחושת סופית עם הערות ומידע חשוב. הבא הוא תוכניות שפת משתמש(.ulp) המשמש לגישה למבנה הנתונים וליצירת קובץ פלט, המשתמש יכול גם לבנות קובץ ULP משלו במידת הצורך. הבא הוא Scripts (.scr), המכיל קבצי טקסט עם פקודות נשר וזה מאוד שימושי לאוטומציה של משימה כמו ציור תבנית, שינוי רוחב מסלול וכו '. עבודות CAM (ייצור בעזרת מחשב) (.cam) מכילות תקן כלשהו. קבצי CAM והאחרון הוא פרויקטים המכילים רשימה של הפרויקט עם קובץ פריסת סכמטי ו- PCB שנעשה על ידי המשתמש.
אתה יכול גם ליצור קובץ גרבר בעזרת נשר. קובץ גרבר הוא שפה אוניברסלית לעיצוב PCB וזה השלב האחרון בתכנון PCB.
Multisim:
Multisim מפורסם בקרב סטודנטים וחוקרים מכיוון שהוא מכיל תוכנה חזקה לעיצוב מעגלים עם יכולות סימולציה טובות שיכולות להועיל ליישומי מחקר והוראה. ל- Multisim סביבת סימולציית SPICE מתקדמת, עוצמתית וסטנדרטית בתעשייה, הפופולרית בתכונות הייחודיות שלה ובעיצוב קל לשימוש. אם משווים מולטיסים עם נשר, היתרון העיקרי של מולטיסים הוא שיש לו סביבת סימולציה שאינה זמינה בנשר, אך אם משווים למטרת עיצוב PCB בלבד, ניתן להחשיב נשר כפלטפורמה טובה יותר בהשוואה למולטיסים.
Multisim פותח על ידי שולחן עבודה אלקטרוניקה וטכנולוגיית תמונה אינטראקטיבית. בימים הראשונים תוכנה זו שימשה רק ללימוד תוכניות אלקטרוניקה במכללות, והיא לא שימשה הרבה ליישומים תעשייתיים. אך לאחר זמן מה כאשר מכשירים לאומיים הוסיפו כמה מאפיינים חדשים, הוא התקבל באופן נרחב בקרב אנשי מקצוע ומחנכים. Multisim זמין בשתי וריאציות; האחד מיועד לסטודנטים ומחנכים והשני מיועד למקצוענים ולמטרות תעשייתיות.
Multisim משפר טכנולוגיית סימולציה חזקה עם היכולת לנתח מעגלים אלקטרוניים אנלוגיים, דיגיטליים וכוחיים למטרות חינוך, מחקר ועיצוב. תוכנה זו כוללת פונקציונליות ייחודית כמו ניתוח פרמטרים, שילוב עם יעדים משובצים חדשים ותבניות פשוטות לעיצוב משתמשים. עם Multisim Standard Service Program (SSP) לקוחות יכולים גם לקבל גישה למודולי הכשרה מקוונים בקצב עצמי. תוכלו להוריד את גרסת הניסיון Multisim מכאן כדי להתחיל.
EasyEDA:
EasyEDA הוא כלי מבוסס אוטומציה אלקטרונית (EDA). זהו כלי מבוסס אינטרנט, ולכן אין חובה להוריד או להתקין תוכנה כלשהי. כדי להשתמש ב- EasyEDA, עליך לפתוח את easyeda.com מכל דפדפן אינטרנט בעל יכולת HTML5. זה לא משנה באיזה מערכת הפעלה אתה משתמש, כי זה יכול לתמוך ב- Windows, Linux ו- MAC. כל מה שאתה צריך זה דפדפן אינטרנט כמו Chrome, Firefox, Safari, Internet Explorer או Opera, אך מומלץ להשתמש בזה ב- Chrome או Firefox לקבלת ביצועים טובים יותר. היותו כלי קוד פתוח מקוון, הוא היתרון הגדול ביותר של EasyEDA.
EasyEDA היא פשוטה, ידידותית למשתמש והיא פלטפורמה טובה מאוד אם אין לך ידע רב אודות עיצוב PCB.זה יכול להשתמש בכל מקום, בכל זמן ומכל מכשיר, כל מה שאתה צריך זה להיכנס לחשבונך ולהתחיל לעצב. יתרון אחד של אתר זה הוא שיש בו מספר רב של פרויקטים של קוד פתוח, שניתן להשיג בקלות מהאינטרנט וגם הדרכות טובות מאוד זמינות באתר הרשמי של EasyEDA. פיתחנו גם פרויקטים רבים של PCB באמצעות EasyEDA כאן ב- CircuitDigest. יש בו יותר מ -500000 ספריות עם סמלים וטביעות רגל של רכיבים ותצטרך אי פעם, יש גם אפשרות ליצור סמל רכיב וטביעת רגל משלך במידת הצורך. יתרון נוסף הוא שהוא יכול לתמוך בספריות תוכנה וסכמטיות אחרות הכוללות Altium, EAGLE, LTspice ו- DXF.
כשתפתח https://easyeda.com/editor קישור זה, הוא ייראה כמו צילום המסך שלמטה. בעורך זה תוכלו למצוא לוח ניווט, סרגל כלים, סביבת עבודה, כלי ציור, כלי כתיבה ופונקציות רבות נוספות. נתחיל בלוח ניווט המכיל EELib, עיצוב, חלקים, משותף, LCSC.
EELib הן ספריות EasyEDA המספקות המון רכיבים.
עיצוב הוא מנהל תכנון המשמש לבדיקת כל רכיב ברשת בקלות.
החלקים מכילים סמלים סכמטיים ועקבות PCB.
משותף אם מישהו ישלח אליך את הפרויקט שלו מאלה יופיע בכרטיסייה המשותפת.
LCSC: אם ברצונך לרכוש רכיבים לסיום פרויקט ה- PCB שלך, עליך לנסות אתר אחר LCSC.com
סרגל כלים לרישום: הגדרת גיליון, קו, תמונה, בזייה, קשת, טקסט, ציור ביד חופשית, ראש חץ, מלבן, מצולע, אליפסה, עוגה, גרור ומקור בד.
סרגל כלים חיווט: חוט, אוטובוס, כניסה לאוטובוס, תווית רשת, VCC של דגל רשת, דגל רשת + 5V, יציאת רשת, קרקע של דגל רשת, בדיקת מתח, סיכה, סמל קבוצה / ביטול קבוצה.
אלטיום:
Altium Designer היא חבילת עיצוב אלקטרוניקה מסחרית עבור Windows. ממשק המשתמש של Altium Designer עומד בתקני עיצוב מודרניים המאפשרים למהנדסים לבצע משימות מורכבות במהירות וביעילות. ועדכון גדול של התוכנה זמין מדי שנה, המספק יכולות מורחבות, בנוסף לשחרור קבוע של תיקוני באגים לאורך כל השנה.
Altium Designer מכיל את הכלים הסכימטיים והפריסה PCB שתזדקק להם ביישום אחד. איחוד זה מאפשר למשתמש, או לצוות משתמשים, להתקדם פרויקט מרעיון לייצור בחבילה אחת. ל- Altium תכונות מתקדמות רבות הממוקדות בעבודה משותפת על ידי צוותי מהנדסים הכוללת גם אינטגרציה נרחבת עם כלי CAD מכניים פופולריים בשוק. שילוב זה מאפשר לכל צוות פיתוח המוצרים לעבוד על המוצר יחד.
התוכנה כוללת יכולות תלת מימד מלאות במהלך תכנון PCB ומספקת נראות משופרת של העיצוב והניתוב עם צילומי מסך איכותיים של עיצובים בלוח בעיצומם. יכולות התלת מימד מסייעות גם בבדיקת כללי התכנון על מנת להבטיח פינוי נאות בין דגמי תלת מימד של רכיבים על הלוח ובין חלקים מעוצבים בתלת מימד למארזים מיובאים מה שמקטין את הסיכון להפתעות במהלך הייצור. מנוע התלת מימד המואץ בחומרה מאפשר גם שילוב תכנון חלק של פרויקטים מרובי לוחות, כמו גם לוחות המשלבים אלמנטים נוקשים.
הצילום הסכימטי באלטיום הוא כה מהיר וללא כאבים, מה שהופך את התוכנה לחיסכון רב בזמן על ידי השלמת עיצובים מתוחכמים. מהנדסים יכולים לנתב באופן אינטראקטיבי אוטובוסים שלמים בבת אחת, ומאפשרים שליטה ידנית עם הכוונה חכמה מהתוכנה. כללי התכנון מיושמים בזמן אמת כשמנתבים את העקבות על גבי PCB, מה שמונע מסלולים בקיצור דרך או יצירת הפרות של כלל העיצוב. אחד ממצבי הניתוב האינטראקטיביים ב- Altium Designer שנקרא 'חיבוק ודחיפה' יעביר בצורה חכמה עקבות מהדרך שלךכאשר אתה מנסה לנתב דרך פערים, תוך שמירה על מרווח מינימלי לעקבות סמוכות אחרות. כאשר אתה מנתב עיצובים מהירים, כגון USB3.0 או DDR, ל- Altium Designer יש תמיכה מלאה בזוגות דיפרנציאליים וכוונון אינטראקטיבי של אורכי הרשת.
כשמדובר בייצור הלוח שלך, ל- Altium Designer יש את היכולת לבנות לוח לוחות לייצור במהירות. הכלי שרטט מאפשר ייצור מהיר של ציורי מכני והרכבה של הלוח למרכבים. Altium Designer משתלב באופן מלא עם Octopart ומאפשר ליצור שטר חומרים חי שמשייך רכיבים בעיצוב לחלקי ספקים אמיתיים. שיוך זה יאפשר לכם לאתר במהירות חלקים מהספק במחיר הנמוך ביותר - הוצאת שעות משלב רכישת הרכיבים, תוך הקפדה על כך שלא יהיו רכיבים מיושנים או מלאי גרוע בתכנון.
עבור חובבים ועסקים קטנים מאוד, Altium מציעה גם עלות נמוכה יותר ותוכנה חופשית עם ערכת תכונות מופחתת, ובעיקר מסירה את התכונות הממוקדות לעיצובים מתוחכמים או מורכבים מאוד. אלו הם:
- CircuitStudio, חבילת עיצוב PCB בעלות נמוכה בהרבה הכוללת תכונות רבות של Altium Designer.
- CircuitMaker, גרסה חינמית לפרויקטים של קוד פתוח.
- Altium Upverter, כלי מבוסס אינטרנט חינמי המיועד ליצרנים / חובבים.
KiCAD
KiCAD היא תוכנה פופולרית לאוטומציה של תכנון חשמלי והיא אינה דורשת רישיון ומכאן שהיא חופשית לחלוטין לשימוש בתוכנת PCB Design. תיעוד של תוכנה זו מופץ בשתי אפשרויות; רישיון ערווה כללי של GNU ותכונות נפוצות יצירתיות. KiCAD היא תוכנה זמינה באופן חופשי, אך לפיתוח חדש הם מקבלים כסף כתרומה אם מישהו רוצה לתרום, אחרת זה חינם לכל המשתמשים. ההתקנה של תוכנה זו וספריות זמינה בקלות מאתר האינטרנט שלה. תוכלו להוריד את ה- KiCAD ואת הספריות שלו מהאתר הרשמי שלו.
KiCAD פותח על ידי Jean-Pierre Charras. תוכנה זו יכולה לשמש גם ליצירת קובץ גרבר של BoM (Bill of Materials) והיא מספקת גם פריסה תלת ממדית של ה- PCB. ל- KiCAD יש גם ספרייה משלה, המכילה את רוב רכיבי החשמל. תוכנה זו זמינה גם ב -19 שפות שונות והיא יכולה לפעול ב- Windows, Linux ו- MAC.
KiCAD מחולק לחמישה חלקים;
KiCAD שהוא מנהל פרויקטים; איישמה הוא עורך הלכידה הסכמטי; pcbnew המציג את פריסת ה- PCB גם בתלת-ממד וגם בתלת-ממד; gerbfile משמש ליצירת קובץ גרבר; bitmap2component יכול להמיר תמונות לטביעת רגל.
מתוך חלקים אלה, Eeschema ו- pcbnew הן האפשרויות הנפוצות ביותר. ל- Eeschema יש תכונות כמו יצירת סמלים מותאמים אישית, בדיקת כללים חשמליים וגיליונות סכמטים היררכיים. ב- PcbNew, היא מספקת דרך קלה מאוד לניתוב הרכיבים ומקלה על פתרון בעיות בתכנון PCB. אם ברצונך לשנות כל ויאה, חור, עקבות או כל רכיב אחר של PCB, זה קל ב- KiCAD בהשוואה לתוכנות אחרות. לאחר שתכננתם את ה- PCB שלכם תוכלו לבדוק את העיצוב שלכם בתצוגה תלת-ממדית אינטראקטיבית. Eeschema ו- pcbnew תומכים גם בקבצי EAGLE. אם אתה חדש ב- KiCAD, הדרכות ניתנות גם בפורמט PDF בשפות רבות וגם הדרכות וידאו זמינות באתר האינטרנט שלהן.
תוכנה כוללת טובה למתחילים והיתרון הגדול ביותר הוא שתוכנה זו זמינה באופן חופשי. לכן, אין צורך לרכוש רישיון כלשהו. אתה יכול להוריד את KiCAD מכאן.
OrCAD
שמה של תוכנה זו הגיע משמה של חברת אורגון. או CAD = אורגון + CAD. תוכנה זו אינה זמינה באופן חופשי, מחיר גרסת הרישיון שלה החל מ- 2300 דולר. OrCAD פותחה על ידי ג'ון דורבטקי, קן וקית 'סימור.
OrCAD מחולק לשני חלקים; לכידת OrCAD ו- PSpice. OrCAD Capture משמש לעיצוב מעגלים וחלק זה מכונה חבילת PCB. OrCAD מספקת שלושה סוגים של סוויטות PCB; תקן OrCAD, PCB של OrCAD Professional ו- Allegro. תקן OrCAD הוא מושג לסביבת עיצוב הייצור והמחיר שלו החל מ- 1300 דולר. ל- OrCAD Professional יכולות עיצוב PCB בדרגה מקצועית. גרסה זו יקרה בהשוואה לגרסה הסטנדרטית ומחירה סביב 2300 דולר. אלגרו PCB משמש לעיצוב PCB ברמת מומחיות.
OrCAD PSpice משמש לסימולציה ואימות למעגל. PSpice הוא מייצג תוכנית סימולציה אישית עם דגש מעגל משולב. לכידת ו- PSpice הופכים את הכלי לתכנון סימולטור וכלי PCB מלא. PSpice זמין גם בשתי גרסאות; מעצב PSpice ומעצב PCB פלוס. PSpice Designer מיועד לסימולציה בתעשייה ומכיל 33,000 חלקים בספריה. גרסה זו מתחילה משנת 1980 דולר. מעצב PSpice Plus הוא ניתוח אמינות, עלות ותשואה. גרסה זו כוללת את כל התכונות של מעצב PCB ותכונות ייחודיות אחרות כמו ניתוח עלות, ניתוח תשואה, אופטימיזציה של עיצוב, דוגמנות וסימולציה של מערכת C / C ++, ניתוח אמינות וסימולציה משותפת HW / SW.
OrCAD PSpice יכול לדמות מעגל שתוכנן בלכידה והוא גם יכול לדמות עיצוב מ- MATLAB / Simulink. תכונה זו מייחדת את OrCAD מכל תוכנה אחרת. תוכלו להוריד את גרסת הניסיון של OrCAD מכאן.
סיכום:
מתוך כל התוכנות הללו, Eagle מספק את התוצאות הטובות ביותר לעיצוב PCB. אם אתה מעצב PCB מקצועי והיישום שלך גדול ומורכב מאוד, עבור אל מעצב Altium. אם אתה מתחיל ורק מתחיל בתכנון PCB, עבור אל EAGLE או EasyEDA, כי תמצא משאבים והדרכות טובים מאוד מהאינטרנט וזה מאוד מועיל אם אתה מתחיל. אם אתה צריך את זה בחברה ולא רוצה לרכוש רישיון כלשהו, השתמש ב- KiCAD.