Hvordan designe kretser og lage en PCB ved hjelp av Autodesk EAGLE: 9 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Det finnes mange typer CAD (Computer Aided Design) programvare der ute som kan hjelpe deg med å designe og lage kretskort (Printed Circuit Boards). Det eneste problemet er at de fleste av dem ikke egentlig forklarer hvordan de skal brukes og hva de kan gjøre.

Jeg har brukt mange typer CAD tidligere, og jeg må innrømme at EAGLE er den desidert beste, kraftigste og enkleste å bruke. Jeg sier ikke bare dette fordi det eies av Autodesk, og det samme er Instructables. Jeg tror virkelig det er det beste alternativet der ute for både nybegynnere og profesjonelle. (Pluss, hvis du er student, kan du få det gratis i tre år!)

I denne instruksen skal jeg lære deg trinn for trinn hvordan du installerer EAGLE, hvordan du designer en krets og bruker delelisten, og deretter konverterer den til en PCB.

Trinn 1: Installere EAGLE

Det første trinnet i å lage din PCB er … overraskelsesoverraskelse, nedlasting av programvaren for å gjøre det. EAGLE støttes på de fleste operativsystemer og kan enkelt hentes fra Autodesks nettsted.

1. Gå først til https://www.autodesk.com/products/eagle/overview og klikk på "abonner" -knappen midt på siden; den vil deretter be deg om å velge hvilken plan du vil ha. 2. Nå blir det bedt om å enten logge på eller opprette en konto. 3. Du har muligheten til å betale, velg hvilket operativsystem du vil ha og versjonen. Produktet vil deretter lastes ned. Følg instruksjonene i installasjonsveiviseren for å installere.

Trinn 2: Komme i gang

Øyeblikket har kommet, nå kan du åpne det for første gang! Når du har åpnet den og logget deg på, blir du møtt med kontrollpanelet. Det er her du kan finne designene og modellene dine, og se ny oppdateringsinformasjon.

Slik lager du en ny skjematisk:

1. Klikk på "Fil" øverst på siden, og gå deretter til "Ny"> "Skjematisk". Dette vil åpne et nytt vindu der du kan begynne å lage skjematikken vår.

2. Begynn med å installere bibliotekene for delene du vil bruke. For å gjøre dette, klikk på "Legg til del" i sidefeltet. Dette vil åpne et nytt vindu der du kan velge deler du vil legge til og bruke. Du må laste ned delbibliotekene.

3. For å gjøre dette, klikk på "Open Library Manager" nederst i venstre hjørne. Du vil se et annet vindu; klikk på "Tilgjengelig" i midten til høyre. Dette viser deg alle mulige delbiblioteker som EAGLE har å tilby. Du kan velge hvilken du vil laste ned, men jeg anbefaler å bruke dem alle.

4. Etter at du har markert de du vil ha, klikker du på "Bruk" nederst til høyre i vinduet. Dette vil begynne å laste ned alle delbibliotekene du valgte. Dette kan ta en stund, så nå ville det være et godt tidspunkt å få en matbit og gjøre deg klar til å begynne å lage skjemaet og brettet. Når alle bibliotekene er lastet ned, kan du lukke "Library Manager" -vinduet.

Trinn 3: Lag din skjema

1. Start skjematikken din ved å søke etter delene du vil ha i vinduet "Legg til del", er allerede åpent (eller velg det i sidefeltet). Når du har funnet delen, dobbeltklikker du på den, og den tar deg tilbake til skjematikken.

2. For å plassere delen, klikk på hvor du vil at den skal gå. Etter at du har lagt alle delene dine, velger du "Net" i sidefeltet for å tegne forbindelsene mellom delene, slik at du vet hvor du skal trekke sporene (kobbertrådene inne i kretskortet).

3. For å tegne sporene, velg "Net" og hold musen over pinnen på delen du vil koble til. Når en grønn sirkel vises, klikker du på den og klikker deretter på pinnen du vil koble den til.

For å slette en del, velg "Slett" i sidefeltet og klikk på midten av delen du vil slette.

For å flytte en del, velg "Flytt" i sidefeltet og klikk på midten av delen du vil flytte, dette vil få den til å lyse rødt. Flytt den dit du vil, og klikk igjen for å plassere den.

For å rotere en del, velg "Rotate" i sidefeltet og klikk på midten av delen for å rotere den 90º med klokken.

For å opprette GND (Ground) eller VCC (Voltage at the Common Collector) tilkoblinger, gå til "Add" -menyen og søk etter VCC eller GND.

Du kan også legge til kommentarer, former og tekst ved å klikke på disse funksjonene i sidefeltet.

Det er så mange andre måter å manipulere deler og design på at jeg ikke engang vil gå inn på dem i denne grunnleggende opplæringen. Sjekk dem under "rediger" øverst på skjermen. Jeg anbefaler å leke med dem selv om du ikke vet hva de gjør.

Ha det gøy med å lage skjematikken din, og lek med de forskjellige verktøyene EAGLE har å tilby.

Trinn 4: Legge ut komponentene for kretskortet

Tiden er inne for å lage ditt bord!

1. Når du har opprettet skjematikken din, lagrer du den og klikker på "Generer/bytt til bord" -knappen øverst til venstre i grensesnittet eller under "Fil" øverst på siden. Dette vil åpne et nytt vindu med en svart bakgrunn og alle delene dine er stilt opp i det.

2. Hvis du vil endre formen på brettet som du legger delene dine på fra standard, klikker du på "Lag" øverst til venstre i grensesnittet og endrer det til "Dimensjon". Dette betyr at du nå redigerer dimensjonene til selve brettet.

For å endre dem, klikk enten på et av hjørnene på det eksisterende rektangelet og dra det til hvilken størrelse du vil, eller gå til "Tegn" øverst på siden og velg hvilken type formbrett du vil ha (rektangel, polygon, sirkel, osv.).

3. Nå som du har laget et passende brett, er det på tide å begynne å legge ut komponentene. Klikk på hvilken komponent du vil plassere, og dra den til ønsket sted på tavlen. For å endre hvilken side av brettet en komponent er på, klikk på "Speil" -alternativet i sidefeltet og velg komponenten (e) du vil bytte side om.

For å rotere en komponent, bruk funksjonen "Roter" på sidefeltet.

4. Når alle delene er plassert, er det på tide å begynne å lage spor. Dette er kobbertråder som vil skape elektriske forbindelser mellom komponentene dine. For å legge til disse, har du to alternativer: Enten bruk EAGLEs auto-router-funksjon for å automatisk lage spor (hvis du gjør dette, gå til trinn 7), eller tegn dem manuelt.

Trinn 5: Lag dine egne spor

1. For å lage sporene dine manuelt, må du først beregne hvilken tykkelse du vil at de skal være ved å bruke en kalkulator for sporbredde. Jeg bruker https://www.4pcb.com/trace-width-calculator.html (ikke sponset), men du kan bruke hvilken som helst du liker.

2. Når du har bestemt hvilken tykkelsesspor du vil ha, klikker du på rullegardinmenyen "Lag" og velger hvilket lag du vil lage først. Velg "Rute" -funksjonen på sidelinjen. For å gjøre sporet til ønsket tykkelse, bruk innstillingen "Bredde" øverst til venstre på kanten av grensesnittet.

3. Lag sporet ved å velge hvilken pin/etappe/pad du vil ha som starten på sporet. Sporet skal vises som en rød linje som strekker seg fra starten av sporet til musen. I tillegg bør du også se gule linjer som strekker seg fra enden av sporet til en pinne/etappe/pute; Dette er de elektriske tilkoblingene du designet i skjematikken.

4. For å opprette en tilkobling, klikk på hvilken pin du vil feste sporet til. Hvis du vil at sporet skal gå rundt noe eller ha et hjørne, klikker du på hvor du vil at sporet skal dreie og deretter flytter du musen dit du vil at neste hjørne eller tilkobling skal være. Fortsett å gjøre dette med alle forbindelsene dine til det ikke er noen gule linjer igjen. Prøv å ikke lage 90º -vinkler fordi disse er vanskelige å produsere; bruk i stedet to 45º -vinkler for å koble spor.

5. Hvis du vil koble mellom lag, bruker du "Via" -funksjonen i sidefeltet. Dette skaper en forbindelse mellom topp- og bunnlagene i form av en liten prikk.

6. Hvis du vil lage hull for montering, bruker du "Hole" -funksjonen på sidefeltet. For å endre hullets størrelse, høyreklikk på det og velg "Egenskaper" og endre "Drill" -innstillingene tilsvarende.

Trinn 6: Opprette et bakkeplan og silketrykk

Det er mange forskjellige stiler/oppsett av PCB, for nybegynnere. Jeg anbefaler en av to: enten koble alle komponentene dine direkte sammen med spor. Alternativt kan du opprette alle forbindelsene dine bortsett fra de som kobler til bakken og deretter ha resten av laget helt eller stort sett et solid kobberjordplan (dette skaper alle jordforbindelsene uten å ha flere spor). I diagrammet ovenfor er de blå linjene sporene på ett lag og den røde er det solide kobberlaget (grunnplanet). De blå sporene forbinder alle de ikke-jordede tilkoblingene, og det røde laget forbinder alle jordforbindelsene.

1. Velg hvilket lag du vil jobbe med ved å bruke "Lag" -innstillingen øverst i venstre hjørne. Når du har valgt laget, bruker du "Polygon" -funksjonen på sidefeltet og tegner omrisset for hvilken form som du ønsker.

2. Gjør dette til grunnplanet, etter at du har laget alle de andre sporene du ønsker, ved å klikke på "Ratsnest" i sidefeltet. Resten av brettet vil da bli det faste kobberområdet. For å endre klaring mellom grunnplanet og sporene fra standardinnstillingen, juster innstillingen "Avstand" øverst til høyre i grensesnittet.

3. For å fullføre brettet, kan du legge til en silketrykk. Dette er et tynt lag med blekk som skrives ut på PCB -overflaten for å vise retninger, posisjoner og komponenter (disse gjøres automatisk for deg med mindre den er deaktivert/fjernet.). Den kan også brukes til dekorative formål.

4. Hvis du vil legge til tekst eller figurer på silketrykket, endrer du laget du redigerer ved å bruke "Lag" -innstillingen i øverste venstre hjørne til "tPlace" eller "bPlace". Dette vil endre silketrykk på henholdsvis topp- eller bunnlagene. Bruk en av "Tegn" -funksjonene i sidefeltet for å lage det mønsteret/designet du ønsker.

Hvis du har fulgt de to siste trinnene, kan du hoppe over trinn 7.

Trinn 7: Bruke Autorouter

I stedet for å tegne alle sporene manuelt, kan du bruke autorouteren. Denne funksjonen bruker en algoritme for å tegne sporene for deg. Dette er veldig nyttig hvis du ikke har mye tid eller ikke gidder å gjøre det manuelt. Det vil imidlertid ta litt å leke med innstillingene for å få det til å fungere godt. Og så bra som EAGLEs autorouter er, den er fremdeles ikke perfekt, og du må fortsatt se over og justere arbeidet.

1. For å bruke autorouteren må du først la programvaren vite hvilken bredde du vil ha forskjellige spor. For å gjøre dette, gå tilbake til skjematisk visning og velg "Rediger"> "Netto klasser." Dette vil åpne et nytt vindu med mange forskjellige rader.

I den første endrer du "Width" -innstillingen til ønsket bredde på et standardspor; dette er standard og vil automatisk sette alle sporene til denne bredden (du kan endre dem senere).

2. Hvis du vil at noen spor skal være bredere, går du til raden under den første og gir den et nytt navn (f.eks. Bakken). Deretter kan du endre bredden og andre innstillinger slik du vil. Gjenta disse trinnene for alle spor i forskjellige størrelser du vil ha på brettet. Når du er fornøyd med endringene, trykker du på "OK" nederst til venstre.

3. For å endre forskjellige spor til forskjellige størrelsesinnstillinger, velg "Info" -funksjonen i sidefeltet og klikk på sporet du vil endre. Klikk nå på rullegardinmenyen "Net Class" nær bunnen og velg hvilket alternativ du ønsker. Trykk "OK" når du er fornøyd.

4. Du er nå klar til å kjøre autorouter: gå tilbake til PCB View og trykk på "autorouter" -funksjonen i sidefeltet. Et nytt vindu vil vises med alle innstillingene for autorouteren. For en grunnleggende opplæring er ingen av disse viktige, så bare trykk på "Fortsett" -knappen nederst og klikk deretter "Start". Programvaren vil da gjøre sitt. Dette kan ta en stund, så len deg tilbake og slapp av litt.

Når den har sluttet å gjøre endringer, klikker du på "Avslutt jobb" og ser over kretskortet for å fikse eventuelle feil det kan ha gjort.

Trinn 8: Eksportere Gerbers og styklist for produksjon

Du er endelig ferdig med å designe PCB! Gi deg selv en klapp på skulderen for alt arbeidet du legger ned. Du fortjener det.

Selv om du nettopp er ferdig med å lage vårt skjematiske og brettdesign, har moroa bare begynt. Dette trinnet viser deg hvordan du tar ideen og designet ditt og gjør det til virkelighet (dvs. å lage et fysisk PCB).

1. Hvis du vil bestille PCB-designet fra en profesjonell tjeneste, kan du enten bruke "PCB-tilbud" -funksjonen øverst til høyre i grensesnittet. Dette tar deg til Element14s PCB -fabrikasjonstjeneste. Følg instruksjonene på deres nettsted.

2. Hvis du ønsker å få den fremstilt av en annen produsent, må du eksportere Gerber -filene (filer som inneholder informasjonen om PCB -designet). Gjør dette ved å bruke "CAM-prosessor" -funksjonen øverst til venstre i grensesnittet.

Et nytt vindu vil vises: klikk på "Last inn jobbfil"> "Lokale CAM-jobber"> "gerb274x-mill-drill.cam" øverst til venstre i vinduet. Merk av i boksen ved siden av rullegardinmenyen "Eksporter som ZIP".

Klikk på hvert lag i sidefeltet ett om gangen, og sørg for at "Speil" under "Stil" IKKE er valgt, dvs.: fjern markeringen.

3. Når du er ferdig, kan du trykke "Behandle jobb" nederst til venstre i vinduet. Et annet vindu åpnes der du kan lagre arbeidet ditt hvor du vil.

Du kan nå sende den til hvilken som helst fabrikasjonstjeneste du liker, bestille delene og få lodding!

4. Alternativt kan du etse PCB -en selv. For å gjøre dette, anbefaler jeg Yeo Kheng Mengs artikkel om hvordan du eksporterer et bilde for å gjøre dette: "https://yeokhengmeng.com/2016/03/eagle-file-to-diy-pcb-etching/" (ikke sponset).

5. For å lage en B. O. M. (Bill Of Materials) for å bestille delene, gå til skjematisk visning og bruk "Kjør ULP" -funksjonen øverst til venstre i grensesnittet. Dette vil åpne et nytt vindu, velg "BOM" og trykk Enter. Juster innstillingene til dine preferanser og lagre deretter arbeidet ditt.

Trinn 9: Konklusjon

Gratulerer, du har kommet til slutten av Instructable! Du fortjener en medalje. Jeg vet at det var langt, men det er bare så vanskelig å passe så mye innhold i en enkelt instruerbar.

Jeg håper at nå har du kunnskapen og ferdighetene til å installere EAGLE, utforme en skjematisk og gjøre den til en PCB. Selv om denne Instuctable kan ha virket lang og kompleks, er det faktisk ikke så vanskelig hvis du deler den ned i enkle trinn.

Hvis du har råd, forslag eller spørsmål, kan du la dem stå i kommentarfeltet. Disse er uvurderlige for meg fordi det vil hjelpe meg å forbedre mine senere instrukser.

Hvis du synes jeg fortjente din stemme i PCB -konkurransen, vennligst gjør det nedenfor.

Jeg ønsker deg lykke til med å lage og, som alltid, ha det gøy!