Коли друкованих плат не було виявлено, інженери з'єднали всі компоненти в ланцюзі за допомогою зовнішніх проводів, подібно до того, як це робиться сьогодні на макетній дошці. Але в міру того як схеми ставали більшими та складнішими, стало важко побудувати надійні з'єднання за допомогою зовнішніх проводів. Для вирішення цієї проблеми друковані плати були представлені ще в 1936 році. Сьогодні існує безліч інструментів та програмного забезпечення, доступних в Інтернеті та в автономному режимі для проектування друкованих плат, які можуть допомогти вам легко проектувати та виготовляти друковані плати . Ми вже дізналися про основи друкованих плат у нашій попередній статті, в цій статті ми обговоримо та порівняємо деякі популярні програмні засоби для проектування друкованих плат щодо їх ціни, зручності та інших функцій. Тут ми обговорюємо деякі найбільш часто використовувані програми EDA, такі якEAGLE, Multisim, EasyEDA, Altium design, OrCAD та KiCAD. Це програмне забезпечення широко використовується для проектування друкованих плат і моделювання електронної схеми.
Орел:
Найпопулярнішим і найпоширенішим програмним забезпеченням САПР для проектування друкованих плат є EAGLE. EAGLE означає Легко застосовний графічний редактор макетів. Це програмне забезпечення було розроблено компанією CADSoft Computer у 2016 році, сьогодні EAGLE закуповується та підтримується AUTODESK.
EAGLE має дуже простий, ефективний та простий інтерфейс та забезпечує бібліотеку, що містить велику кількість електричних та електронних компонентів. Це головна причина того, що EAGLE є найпопулярнішим програмним забезпеченням для проектування друкованих плат серед освітян, любителів та професіоналів. EAGLE можна встановити на платформах Windows, Linux та MAC. Крім усього цього, безкоштовна версія цього програмного забезпечення доступна для завантаження на веб-сайті AUTODESK.
Eagle має двох редакторів; Редактор схем та редактор макетів друкованих плат. Редактор схеми використовується для додавання всіх компонентів та підключення відповідно до вимог схеми. Цей схематичний файл має унікальні функції, такі як модульний блок проектування, багатосторінкова схема, електронна перевірка правил та синхронізація дизайну в режимі реального часу. Після цього схема перетворюється безпосередньо в редактор макетів друкованих плат, в якому ми можемо встановлювати компоненти відповідно до меншої складності. Цей редактор розмітки друкованих плат також має кілька хороших функцій, таких як інструменти вирівнювання, уникнення перешкод, механізм маршрутизації. Ці функції доступні у безкоштовній версії.
Для професійного використання EAGLE надає платну версію, яка доступна за 1000 доларів на рік. У цій платній версії AUTODESK надає технічну підтримку, яка включає підтримку дзвінків, пошти та онлайн-чату, а також надає доступ до останнього випуску програмного забезпечення. Але для освітніх та самостійних потреб безкоштовна версія цього програмного забезпечення буде просто корисною.
Коли ви встановлюєте безкоштовну версію EAGLE і відкриваєте її, першою сторінкою є панель управління, як показано на малюнку нижче.
Як показано на малюнку вище, подано назву папки та опис цієї папки або файлу. По-перше, це Документація, яка містить деякі навчальні документи, а потім - Бібліотеки (.lbr), які містять великий перелік електричних компонентів. Якщо вам коли-небудь знадобляться додаткові компоненти, їх можна швидко завантажити з швидкого пошуку Google і додати в папку бібліотеки. Далі йде блок проектування (.dbl), де ви можете знайти вбудований дизайн для найбільш поширених схем, який ви можете безпосередньо додати до свого проекту. Правила проектування (.dru) містять правила щодо колії, свердла та кінцевої міді з важливими примітками та інформацією. Далі - Мовні програми користувача(.ulp), який використовується для доступу до структури даних та створення вихідного файлу, користувач також може створити власний файл ULP, якщо потрібно. Далі йде сценарій (.scr), який містить текстові файли з командами орла, і це дуже корисно для автоматизації завдання, наприклад, малювання шаблону, зміни ширини доріжки тощо. Завдання CAM (автоматизоване виробництво) (.cam) містить деякі стандартні Файли CAM, і останній - Проекти, що містить список проекту зі схемою та файлом макета друкованої плати, зробленим користувачем.
Ви також можете зробити файл Гербера за допомогою орла. Файл Gerber є універсальною мовою для проектування друкованих плат, і це останній крок проектування друкованих плат.
Мультисим:
Multisim відомий серед студентів та дослідників, оскільки містить потужне програмне забезпечення для проектування схем з хорошими можливостями моделювання, яке може бути корисним для досліджень та навчальних програм. Multisim має вдосконалене, потужне та стандартне для галузі моделювання середовища SPICE, яке користується популярністю завдяки своїм унікальним характеристикам та простому у використанні дизайну. Якщо порівнювати Multisim з орлом, головна перевага Multisim полягає в тому, що він має середовище імітації, яке недоступне в eagle, але якщо порівнювати лише для цілей проектування друкованих плат, орел можна вважати кращою платформою порівняно з Multisim.
Multisim був розроблений робочим середовищем електроніки та інтерактивною технологією зображення. У перші дні це програмне забезпечення просто використовувалося для навчання програм електроніки в коледжах, воно мало використовувалося для промислових застосувань. Але через деякий час, коли «Національні інструменти» додали деякі нові функції, вони стали широко прийнятими професіоналами та викладачами. Multisim доступний у двох варіаціях; одна - для студентів та викладачів, а друга - для професіоналів та промислових цілей.
Multisim вдосконалює потужну технологію моделювання завдяки можливості аналізу аналогових, цифрових та силових електронних схем для навчальних, дослідницьких та конструкторських цілей. Це програмне забезпечення має деякі унікальні функції, такі як аналіз параметрів, інтеграція з новими вбудованими цілями та спрощені шаблони дизайну користувача. За допомогою Стандартної сервісної програми Multisim (SSP) клієнти також можуть отримати доступ до самостійних онлайн-навчальних модулів. Ви можете завантажити пробну версію Multisim звідси, щоб розпочати.
EasyEDA:
EasyEDA - це веб-інструмент електронної автоматизації проектування (EDA). Це веб-інструмент, тому немає необхідності завантажувати чи встановлювати будь-яке програмне забезпечення. Щоб користуватися EasyEDA, вам потрібно відкрити easyeda.com із будь-якого веб-браузера, що підтримує HTML5. Не має значення, яку ОС ви використовуєте, оскільки вона може підтримувати Windows, Linux та MAC. Все, що вам потрібно, це веб-браузер, такий як Chrome, Firefox, Safari, Internet Explorer або Opera, але для кращої роботи рекомендується використовувати його в Chrome або Firefox. Бути онлайн-інструментом з відкритим кодом - це найбільша перевага EasyEDA.
EasyEDA проста, зручна для користування і є дуже хорошою платформою, якщо у вас немає великих знань про проектування друкованих плат.Він може використовувати де завгодно, в будь-який час і з будь-якого пристрою, все, що вам потрібно, - це увійти у свій обліковий запис і розпочати проектування. Однією з переваг цього веб-сайту є те, що він має велику кількість проектів з відкритим кодом, який легко доступний з Інтернету, а також дуже хороші навчальні посібники доступні на офіційному веб-сайті EasyEDA. Ми також розробили багато проектів друкованих плат із використанням EasyEDA тут, на CircuitDigest. Він має понад 500000 бібліотек із символами та слідами компонентів, і вам коли-небудь знадобиться, є також можливість створити власний символ компонента та розмір, якщо потрібно. Ще одна перевага полягає в тому, що він може підтримувати інші бібліотеки програмного забезпечення та схему, яка включає Altium, EAGLE, LTspice та DXF.
Коли ви відкриєте https://easyeda.com/editor це посилання, воно буде виглядати як на скріншоті нижче. У цьому редакторі ви можете знайти панель навігації, панель інструментів, робочу область, інструменти для малювання, інструменти для написання та багато інших функцій. Почнемо з навігаційної панелі, яка містить EELib, design, Parts, Shared, LCSC.
EELib - це бібліотеки EasyEDA, які надають безліч компонентів.
Дизайн - це менеджер з дизайну, який використовується для легкої перевірки кожного компонента в мережі.
Деталі містять схематичні позначення та розміри друкованих плат.
Спільний доступ, якщо хтось надішле вам свій проект, ніж це з’явиться на спільній вкладці.
LCSC: Якщо ви хочете придбати компоненти для завершення проекту друкованої плати, спробуйте інший веб-сайт LCSC.com
Панель інструментів малювання: Налаштування аркуша, лінія, зображення, Безьє, дуга, текст, малювання від руки, стрілка, прямокутник, багатокутник, еліпс, пиріг, перетягування та початок полотна.
Панель інструментів проводки : провід, шина, вхід шини, мережева етикетка, мережевий прапор VCC, мережевий прапор + 5 В, мережевий порт, мережевий прапор заземлення, датчик напруги, штифт, символ групи / розгрупування.
Altium:
Altium Designer - це комерційний пакет дизайну електроніки для Windows. Інтерфейс користувача Altium Designer відповідає сучасним стандартам дизайну, які дозволяють інженерам швидко та ефективно виконувати складні завдання. І щороку доступне основне оновлення програмного забезпечення, яке забезпечує розширені можливості, на додаток до регулярних випусків виправлення помилок протягом року.
Altium Designer містить схему та інструменти компонування друкованої плати, які вам коли-небудь знадобляться в одній програмі. Ця уніфікація дозволяє користувачеві або групі користувачів переробити проект від ідеї до виготовлення в одному пакеті. Altium має безліч вдосконалених функцій, спрямованих на спільну роботу команд інженерів, що також включає певну широку інтеграцію з популярними на ринку механічними САПР. Ця інтеграція дозволяє всій команді розробників продуктів працювати над продуктом разом.
Програмне забезпечення оснащено повними можливостями 3D під час проектування друкованих плат і забезпечує покращену видимість проектування та маршрутизації за допомогою якісних знімків екрану проектів плати, що виконуються. Можливості 3D також допомагають у перевірці правил проектування забезпечити правильний зазор між 3D-моделями компонентів на платі та між модельованими 3D-деталями та імпортованими корпусами, що зменшує ризик несподіванок під час виготовлення. Апаратно-прискорений 3D-двигун також дозволяє безперешкодно інтегрувати дизайн багатоплатних проектів, а також плат, що інтегрують жорсткі гнучкі елементи.
Захват схеми в Altium настільки швидкий і безболісний, що робить програмне забезпечення значно економією часу завдяки доведенню досконалих конструкцій. Інженери можуть інтерактивно маршрутувати відразу цілі автобуси, дозволяючи ручне управління за допомогою інтелектуального керівництва програмним забезпеченням. Правила проектування застосовуються в режимі реального часу під час маршрутизації трас на друкованій платі, що запобігає короткому замиканню доріжок або іншим чином створює порушення правил дизайну. Один із інтерактивних режимів маршрутизації в Altium Designer під назвою «Обійми та штовхай» розумно перемістить сліди з вашого шляхупід час спроби пройти через проміжки, зберігаючи при цьому мінімальний просвіт до інших сусідніх слідів. Під час маршрутизації високошвидкісних конструкцій, таких як USB3.0 або DDR, Altium Designer має повну підтримку диференціальних пар та інтерактивне налаштування довжини мережі.
Що стосується виготовлення вашої дошки, Altium Designer має можливість швидко виготовити панель з дощок для виробництва. Інструмент Draftsman дозволяє швидко виготовляти механічні та складальні креслення дошки для монтажників. Altium Designer повністю інтегрується з Octopart, що дає змогу створити поточний матеріал, який поєднує компоненти в дизайні з реальними частинами постачальників. Ця асоціація дозволить вам швидко отримувати деталі у постачальника з найнижчими цінами - витягуючи години з етапу закупівлі компонентів, а також гарантуючи відсутність застарілих або погано забезпечених компонентів у конструкції.
Для любителів та дуже малого бізнесу Altium також пропонує дешевше та безкоштовне програмне забезпечення зі зменшеним набором функцій, в основному видаляючи функції, орієнтовані на вишукані або дуже складні конструкції. Це:
- CircuitStudio, набагато дешевший пакет дизайну друкованих плат, який має багато функцій Altium Designer.
- CircuitMaker, безкоштовна версія для проектів з відкритим кодом.
- Altium Upverter, безкоштовний веб-інструмент, орієнтований на виробників / любителів.
KiCAD
KiCAD - це популярне програмне забезпечення для автоматизації електричного проектування, і воно не вимагає жодної ліцензії, отже, воно повністю безкоштовне у використанні програмного забезпечення для проектування друкованих плат. Документація цього програмного забезпечення поширюється на два варіанти; Загальна публічна ліцензія GNU та загальні атрибути Creative. KiCAD є вільно доступним програмним забезпеченням, але для нової розробки вони приймають гроші як пожертву, якщо хтось хоче пожертвувати, інакше це безкоштовно для всіх користувачів. Налаштування цього програмного забезпечення та бібліотек легко отримати з веб-сайту. Ви можете завантажити KiCAD та його бібліотеки з офіційного веб-сайту.
KiCAD розроблений Jean-Pierre Charras. Це програмне забезпечення також може бути використано для створення файлу BoM (Ведомості), файлу Gerber, а також забезпечує 3D-макет друкованої плати. KiCAD також має власну бібліотеку, яка містить більшість електричних компонентів. Це програмне забезпечення також доступне на 19 різних мовах і може працювати в Windows, Linux та MAC.
KiCAD розділений на п'ять частин;
KiCAD, який є менеджером проекту; Eeschema - це редактор схематичного захоплення; pcbnew, що показує компонування друкованої плати як у 2D, так і в 3D; gerbfile використовується для створення файлу Gerber; bitmap2component може перетворювати зображення у розмір.
З цих частин найчастіше використовуються Eeschema та pcbnew. Eeschema має такі функції, як створення власних символів, електрична перевірка правил та ієрархічні схематичні аркуші. У PcbNew він забезпечує дуже простий спосіб маршрутизації компонентів та полегшує пошук несправностей при розробці друкованої плати. якщо ви хочете змінити будь-які віази, отвори, сліди або будь-які інші компоненти друкованої плати, це легко в KiCAD порівняно з іншим програмним забезпеченням. Після того, як ви розробили свою друковану плату, ви можете перевірити її в інтерактивному 3D-вигляді. Eeschema та pcbnew також підтримують файли EAGLE. Якщо ви новачок у KiCAD, навчальні посібники також подаються у форматі PDF багатьма мовами, а також відеоуроки також доступні на їх веб-сайті.
Загальне програмне забезпечення добре для початківців, і найбільша перевага полягає в тому, що це програмне забезпечення є у вільному доступі. Отже, не потрібно купувати будь-яку ліцензію. Ви можете завантажити KiCAD звідси.
OrCAD
Назва цього програмного забезпечення походить від назви компанії Oregon. Або CAD = Орегон + CAD. Це програмне забезпечення не є у вільному доступі, ціна його ліцензійної версії починається з 2300 доларів США. OrCAD розроблений Джоном Дурбетакі, Кеном та Кітом Сеймуром.
OrCAD розділений на дві частини; OrCAD Capture та PSpice. OrCAD Capture використовується для проектування схем, і ця частина відома як PCB suite. OrCAD пропонує три типи наборів друкованих плат; OrCAD Standard, OrCAD Professional та Allegro PCB. Стандарт OrCAD - це концепція дизайну виробничого середовища, і ціна цього коштує від 1300 доларів США. OrCAD Professional має професійні можливості проектування друкованих плат. Ця версія дорога в порівнянні зі стандартною версією і коштує близько 2300 доларів США. Друкована плата Allegro використовується для проектування друкованих плат на рівні досвіду.
OrCAD PSpice використовується для моделювання та перевірки схеми. PSpice - це програма для особистого моделювання з акцентом на інтегральній схемі. Capture та PSpice роблять повноцінний інструмент проектування симулятора та друкованої плати. PSpice також доступний у двох версіях; PSpice Designer та PCB Designer plus. PSpice Designer призначений для стандартного моделювання та містить 33000 частин у бібліотеці. Ця версія починається з 1980 USD. PSpice designer plus - це аналіз надійності, вартості та прибутковості. Ця версія має всі функції конструктора друкованих плат та інші унікальні функції, такі як аналіз витрат, аналіз урожайності, оптимізація проекту, моделювання та моделювання системи C / C ++, аналіз надійності та співмоделювання HW / SW.
OrCAD PSpice може імітувати схему, яка призначена для захоплення, а також може імітувати дизайн від MATLAB / Simulink. Ця функція робить OrCAD унікальним серед усього іншого програмного забезпечення. Ви можете завантажити пробну версію OrCAD звідси.
Висновок:
З усього цього програмного забезпечення Eagle забезпечує найкращі результати для проектування друкованих плат. Якщо ви професійний дизайнер друкованих плат, і ваша заявка дуже велика і складна, тоді вибирайте дизайнера Altium. Якщо ви новачок і тільки починаєте розробку друкованих плат, перейдіть на EAGLE або EasyEDA, тому що ви знайдете дуже хороші ресурси та навчальні посібники з Інтернету, що дуже допоможе, якщо ви новачок. Якщо вам це потрібно у компанії, і ви не хочете купувати будь-яку ліцензію, використовуйте KiCAD.