Скачать программу печатать схемы на компьютере. Программы для рисования электронных схем и печатных плат
Авторазмещение элементов и автотрассировка печатных плат
- DIY или Сделай сам
Всем привет!
На написание статьи меня подтолкнула программа, на которую я наткнулся в поисках способов автоматизации разработки печатных плат (а упоминаний, тем более статей про неё я на хабре не нашёл). Но, обо всём по порядку.
Итак, конструкция разработана, собрана на макетной плате, проверена в действии. Дальше - печатная плата. Если верить форумам, то многие (в том числе и мои знакомые) используют Sprint-Layout. Но ведь это ручная работа, тот же карандаш и бумажка, только в электронном виде. Зачем все эти ядра процессора и гигабайты памяти, если приходится всё равно работать ручками? Признаюсь, меня это всегда коробило.
Сейчас я расскажу, как добился удовлетворительного для меня результата в автоматическом режиме.
Красивая картинка для привлечения внимания
А использовал я связку Proteus плюс TopoR Lite.
Сразу скажу, что к данным продуктам имею отношение лишь как пользователь и ни в коем случае не рекламирую их. Тем более, что Proteus можно спионерить найти на просторах интернета (конечно же в ознакомительных целях), а TopoR Lite бесплатен (с некоторыми ограничениями).
Почему именно эти программы?
Изначально пользовался Proteus. Не помню, с чего началось, но меня вполне устроило: можно рисовать схемы, моделировать работу, разводить платы. Первые два получались хорошо, последнее не нравилось, искал идеал.
Я пытался рисовать схему в Eagle. Но то ли я рукожопый, то ли нужны особые привычка и сноровка, в общем, мне не понравилось. Сначала я долго не мог понять, как добавить элемент. Потом оказалось, что нужно подключать библиотеки с необходимыми элементами. А откуда я знаю, как называется библиотека, если я и названия элемента-то не знаю (например, разъёмы я ищу исключительно по картинкам). В Eagle по умолчанию не оказалось нужных мне Attiny2313 и Atmega328. Пришлось гуглить/скачивать/копировать нужную библиотеку. Ну и шины питания в Proteus подключены сразу (и даже эти пины у микросхем скрыты, чего внимание отвлекать), а тут пришлось раскидывать их явно. Итогом через полчаса тыканий оказалась одна микросхема, подключенная к питанию.
Я пытался рисовать в DipTrace. В принципе, рисовать удобно. Однако нет (или не нашёл) симуляции работы, мне это нужно и для отладки схемы, и для отладки программ МК. Взгруснул и вернулся в ISIS.
Зачем внешний трассировщик TopoR, если в ARES есть встроенный? Он уныл. Те цепи, которые не может развести, он просто бросает. Если с двусторонней разводкой этого почти не происходит, при односторонней и минимальных габаритах платы получается ужас. А поскольку текстолит у меня односторонний, да и делать двусторонние платы сложнее, я решил - хочу с одной стороны плюс перемычки.
Итак, предлагаю рассмотреть средства автоматизации на стандартном примере из Proteus 8 - Thermo.
Схема:
Переходим в ARES, удаляем всю ту красоту, что наделали хитрые создатели Proteus и нажимаем на Auto-placer. Тут открывается ещё один недостаток этого инструмента: он умеет помещать компоненты только на одну сторону платы (я полчаса потратил в поисках решения, пока в справке не прочёл, что это невозможно). Т.е. если вы используете и SMD корпуса, и обычные и хотите, чтобы они были с разных сторон платы - придётся ручками перемещать компоненты с одной стороны на другую, причём каждый по-отдельности.
Вот что получается:
То есть 43 дорожки он не развёл и придётся делать перемычки.
Что ж, давайте опробуем TopoR.
Опять же нажимаем Auto-router, там Export Design File и сохраняем. В TopoR Импорт -> Specctra и открываем файл. Теперь надо немного настроить. В Параметрах дизайна (F4) удаляем лишние 14 слоёв, в Ширине проводников ставим от 0,3 до 0,6 мм. Нажимаем кнопку Автотрассировка, в настройках галки Переназначить функционально эквивалентные контакты компонентов (на всякий случай: мне показалось, что данная опция не совсем работает или даже совсем не работает), Однослойная трассировка и жмём кнопку Запустить. Трассировщик автоматически сохраняет лучшие варианты, которые потом можно добавить в проект. Трассировка закончится только после нажатия кнопки Остановить. Обращу внимание, что перемычки расставляются автоматически, и даже размещаются контактные площадки под них. Я дождался, пока количество переходов не достигло 30 (т.е. 15 перемычек):
15 перемычек против 43 в ARES - гораздо лучше!
Потратив 5 минут и чуть переместив компоненты/раздвинув границы платы можно получить 10 переходов (5 перемычек), что уже допустимо:
А как по мне - 5 минут перемещать уже накиданное гораздо веселей, чем с нуля всё раскладывать по плате.
Белые кружочки - нарушения DRC (дорожки/компоненты расположились слишком близко). Не беда - вручную чуть передвинем эти самые компоненты и дорожки и нажмём F7 - они аккуратно перепроложатся, ошибки устранены (впрочем, я видел, как эта самая F7 глючит: после очередного нажатия ложит одну из дорог поверх нескольких других, а потом ругается об ошибке).
Специфичная для TopoR кривизна дорожек веет тёплой ламповостью и напоминает про времена, когда платы разводили карандашом на листочке в клеточку, а на текстолите рисовали нитрокраской/нитролаком и иголкой/шприцем/пастиком гелевой ручки. Лично меня это прёт.
Когда результат получится удовлетворительный, можно либо экспортировать плату, либо распечатать прямо из программы (есть даже галочка Зеркальное отображение, видимо специально для ЛУТ).
Пример реальной платы:
Полигоны в TopoR рисовать можно, причём сплошные/штрих/сетка, но я про них забыл. На этой плате нарисовал их маркером для дисков. Штрихованные пятачки - как раз перемычки.
Буду рад, если статья помогла кому автоматизировать нудные процессы. Буду благодарен, если расскажете про более удобные инструменты для авторазмещения и автотрассировки (особенно авторазмещения).
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.
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.
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.
TinyCAD
Бесплатная система проектирования профессиональных электронных схем позиционируется как рядовое приложение для черчения и редактирования двумерных иерархических электронных схем самой разной степени сложности (Рисунок 3). Достаточно обширная библиотека компонентов, поддержка экспорта и импорта проектов, совместная работа со средой проектирования печатных плат FreePCB и симулятором LTspice делают TinyCAD достаточно мощной бесплатной системой для сквозного проектирования, способной составить конкуренцию коммерческим продуктам.
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.
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 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.
KiCad
Бесплатная кроссплатформенная система с русским интерфейсом для создания электрических схем и печатных плат. KiCad включает в себя набор программ для автоматизации разработки электронных устройств (Electronic Design Automation — EDA). Работа в системе ведется полностью через графический интерфейс. Вы перетаскиваете в рабочую область необходимые элементы, добавляете связи между ними, делаете подписи к ним. Отличительной особенностью является поддержка 3D визуализации проекта печатной платы (Рисунок 6).
KiCad состоит из следующих компонентов: Eeschema — редактор электрических схем; Pcbnew — редактор печатных плат (включает в себя еще просмотровщик объемных изображений печатных плат); Gerbview — просмотровщик фотошаблонов; Cvpcb — выбор посадочных мест для компонентов, использованных на схеме; Kicad — менеджер проектов.
(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. позволяет рисовать электрические схемы, разрабатывать конструкцию печатной платы и ее трассировку, а также предлагает готовые модели электронных компонентов, представленные компанией RS Components.
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 от компании Aspen Labs, полная версия которого стала платной.
Программа DipTrace представляет из себя систему автоматизации проектных работ (САПР) для создания и трассировки печатных плат (PCB). Программа DipTrace обладает достаточно удобным интерфейсом среди программ, специализирующихся на создании принципиальных схем и трассировки печатных плат. Для большего удобства в процессе рисования, разводки схем и плат, в программе использован режим подсветки редактируемых и связанных с ними радоэлементов.
Описание программы DipTrace 2.1
В программе имеются 4 модуля:
- DipTrace – разработка печатных плат, разводка, как в ручном, так и в автоматическом режиме;
- Schematic — рисование принципиальных электронных схем;
- SchemEdit — редактор самих компонентов.
- ComEdit — редактор корпусов радиоэлектронных компонентов;
В редакторе радиокомпонентов и их корпусов применен многослойный режим проектирования. Так же есть возможность рисования и разводки радиокомпонентов и корпусов на базе готовых шаблонов. Допускается создание корпусов с различными параметрами (число ножек, расстояние между ними), которые впоследствии можно будет изменять непосредственно в PCB.
Схемотехника поддерживает проектирование многостраничных схем. С помощью общей шины выполняется переход с одного слоя на другой слой. Слои объединены межстраничными переходами. Созданная принципиальная схема переводится в печатную плату путем выбора соответствующего пункта меню или нажатием «горячих» клавиш. Получена в итоге плата представляет собой корпуса компонентов с электрическими связями.
В ручном режиме трассировки в DipTrace выполняется подсветка всех выводов радиоэлементов сети и автоматическое скрытие уже разведенных связей. В режиме редактирования уже разведенных трасс допускается перемещение части проводников с сохранением углов 90 и 45 градусов либо произвольное, изменение ширины, перемещение из одного слоя в другой и т.п. Автоматическая разводка в DipTrace выполняется с помощью встроенного трассировщика Simple Router.
Печать печатных плат и принципиальных схем на принтер осуществляется в любом необходимом масштабе. Программа осуществляет экспорт плат в форматы Gerber, N/C Drill, DXF. Для программы Gerber есть возможность разметки технологических отверстий. При выполнении экспорта текста выполняется векторизация с заданным шагом, поэтому можно использовать любой шрифт, имеющийся в программе. Также имеется векторизация и экспорт в Gerber растровых черно-белых изображений.
Специальный режим экспорта обводки в DXF дает возможность создавать печатные платы путем фрезеровки.
В программе DipTrace есть значительное количество библиотек компонентов и корпусов. Типовые библиотеки содержат более 40 тысяч компонентов всевозможных фирм-производителей.
Подготовить рисунок печатной платы поможет бесплатная программа Sprint Layout . Программа проста в использовании, полностью переведена на русский язык включая файл справки и пригодится при изготовлении двухсторонних и многослойных печатных плат. Sprint Layout богата своими возможностями, можно наносить на плату контакты, проводники, фигуры и текст. Из дополнительных возможностей программы можно перечислить SMD маска, маска по олову, металлизация, контроль и интегрированный автотрассировщик. Функция "Фотовид" позволяет увидеть печатную плату в реалистичном виде.
Программа для печатных плат
Существует множество программ для создания печатных плат , большинство из них коммерческие. Sprint Layout отличная бесплатная альтернатива платным собратьям, поддерживающая экспорт в формат Gerber (.GBL, .GTL, .GBS, .GTS, .GBO, .GTO, .GBP, .GTP, .GKO, .GM1, .GM2, .GPT, .GPB), Excellon (Сверловка.DRL) и HPGL (фрезеровка) файлов. Так что если у Вас под рукой есть фрезерный или сверлильный станок с программным управлением, то можно печатную плату обработать более точно, задействовав автоматические системы. Её профессиональные возможности не уступают дорогостоящим программам подобного рода. В архиве для загрузки вместе с программой дополнительно включена папка с набором макросов включающими в себя обширную базу элементов отечественного и зарубежного производства. Чтобы задействовать дополнительные элементы набора просто скопируйте содержимое папки "Дополнительные макросы" в папку "MAKROS".
Официальный сайт:
http://www.abacom-online.de
Операционные системы:
Windows All
Поддерживаемые языки:
русский
Версия:
5.0
Лицензия:
freeware
(бесплатно
)