Progettazione PCB - Software PCB DesignSpark utilizzato nella progettazione PCB

Mike Hibbett esperto di sistema embedded e autore forniscono una recensione indipendente e una spiegazione dell'utilizzo del pacchetto PCB DesignSpark per progettare circuiti stampati.

DesignSpark PCB è lo strumento di progettazione PCB RS Components, parte della suite di applicazioni è progettata per supportare la prototipazione rapida attraverso due progetti di prodotti meccanici ed elettronici.

DesignSpark PCB ha rilasciato il primo sistema nel 2010, il creatore e la partnership del programma CAD Easy PC (che non sorprende molte somiglianze sono condivise con DesignSpark PCB.)

RS Components ha costruito una fiorente comunità online, ottimi tutorial e un gran numero di attività - non a caso, RS è un'organizzazione mondiale ben conosciuta e rispettata e ha investito alcuni sforzi nella promozione del pacchetto.

Lo strumento è fornito gratuitamente e anche per uso commerciale.

Base PCB DesignSpark

Gratis, gli ingegneri non sono soggetti a condizioni di licenza rigorosamente controllate, numero limitato di PC, è possibile installare il programma. Tuttavia, ha anche bisogno di essere connesso a Internet, il che può essere fastidioso, e l'autore è stato catturato una volta durante la scrittura di questa recensione.

Nonostante sia gratuito, RS sostiene che si tratta di un programma completo e professionale che supporta la creazione di più pagine schematiche, area PCB illimitata e generazione di dati di produzione. Tuttavia, ciò che è interessante è quanto sia facile imparare. L'autore ha utilizzato diversi pacchetti software CAD per molti anni, non è un progettista professionista di PCB e non ha utilizzato questa applicazione prima.

Daremo un'occhiata all'utilizzo del PCB Design Spark per creare una semplice interfaccia USB, interruttore a pedale, in modo che il piede inneschi una serie di comandi da tastiera, toccare l'applicazione EPROM programmatore nel nostro caso. Ignoreremo la progettazione del software, anche se consideriamo la scelta di un microcontrollore per uno sviluppo facile.

Riportiamo alcuni requisiti e prendiamo alcune decisioni di progettazione per semplificare il design.

Vogliamo collegarci ai due ingressi dell'interruttore con una breve spinta. All'altra estremità, forniamo una presa USB di tipo B per il collegamento al PC. Sceglieremo un microcontrollore che è disponibile nel pacchetto DIL e ha un buon stack USB gratuito e una catena di strumenti di sviluppo software libero. Useremo la modalità USB full-speed perché questa ha una velocità di dati molto bassa (12 Mb/s), che non richiede alcun particolare monitoraggio PCB ad alta frequenza.

Il nostro microcontrollore preferito per questo tipo di lavoro è il chip PIC18F2550-I/SP. È supportato da grande IDE di sviluppo, stack USB gratuito e compilatore.

I componenti passanti del foro saranno utilizzati durante tutta la progettazione. Abbiamo solo bisogno di produrre alcune tavole di legno e non ci aspettiamo un design complicato, quindi la saldatura manuale dei componenti non sarà un problema. Risparmiamo il costo degli stampi per saldatura e dovremmo essere in grado di ottenere schede più velocemente (o anche incidere internamente).

Gli interruttori a pedale, PCB che non sono realmente legati al design, si trovano rapidamente sul sito web RS cercando "interruttori a pedale". Dobbiamo fornire due ingressi, uno per ogni scheda di commutazione.

Installa

Solo il moderno software open source Windows è supportato; Se si utilizza Linux o MAC, è necessario utilizzare wine o Windows virtual machine per eseguirlo. L'installazione è semplice (una volta scoperto che è necessario eseguire l'installer in modalità amministratore) ma €˜activation €€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€è necessaria per l'intero processo. Ciò comporta la registrazione per un account sul forum DesignSpark e la fornitura di un indirizzo email valido. RS invia in modo trasparente "materiali di marketing appropriati" al tuo indirizzo email. Tuttavia, è molto basso in volume.

Uso del PCB DesignSpark

Nella prima esecuzione di DesignSpark, presentiamo la pagina iniziale che mostra diversi annunci pubblicitari. Non c'è tela di design che sia visibile, ma è ragionevole perché dovremmo davvero impostare un progetto in questa fase. Certo, seleziona File -> viene visualizzata una nuova finestra di dialogo, possiamo inserire il nome del progetto e quindi creare un diagramma schematico. A questo punto abbiamo una finestra di dialogo. Le parti speciali possono essere trovate attraverso ModelSource, componenti RS selezionati, un database online o prese da una libreria generale di apparecchiature.

Il nostro progetto schematico iniziale consiste nel delineare il registro e poi scattare una foto, scaricarlo sul PC e importarlo come file di progettazione di supporto. In questo modo tutte le note possono seguire il progetto CAD in un unico progetto. Crea un diagramma schematico – ricorda, questo è il nostro primo contatto con DesignSpark – semplice e chiaro, ci sono voluti 30 minuti. Abbiamo anche fatto cadere alcuni pin di I/O aggiuntivi sull'intestazione per future prove

DesignSpark Schematic Conversion Board

Soddisfatti dello schema schematico, selezioniamo Strumenti -> Traduci in PCB... per creare il design della tavola. In primo luogo abbiamo introdotto una finestra di dialogo PCB Wizard, che sembra indicare che terremo questo processo a mano però.

In primo luogo, scegliamo il modello a cui stiamo puntando - unilaterale, bifacciale per impostazione predefinita (a nostra scelta), e così via. Questo è più intuitivo della tecnologia comunemente utilizzata, lasciaci gestire dozzine di noi stessi. Successivamente abbiamo l'opzione di una lista completa di livelli: accettiamo i valori predefiniti. Poi definiamo le dimensioni della scheda madre. Teniamo questo nome. Per impostazione predefinita, il profilo PCB può essere regolato in base alla disposizione dei componenti e all'instradamento del segnale.

Infine, dobbiamo avere la possibilità di disporre di componenti automatici, posizionati e segnali instradati. Il posizionamento automatico raramente ha successo, e oggi non fa eccezione, quindi supportiamo le modifiche, quindi abbiamo scelto la scheda periferica e posizionato manualmente i componenti.

I componenti mobili sono altrettanto intuitivi per creare schemi. Una caratteristica particolarmente popolare è che i controlli delle regole di progettazione vengono eseguiti dinamicamente intorno alle parti mobili, e il tipo airwires rappresenta le linee tra le parti, che vengono anche ricalcolate. Questo ti impedirà di commettere errori o riprenderai il layout più tardi.

Trenta minuti dopo, siamo soddisfatti del posizionamento dei componenti, quindi ora è il momento di instradare il segnale. Il primo tentativo di un router auto è stato molto scarso, quindi abbiamo instradato manualmente i segnali chiave - USB e alimentazione - e poi lasciato che il router auto faccia il resto.

Creare un riempimento di rame flood e quindi generare un file in formato Gerber è intuitivo e veloce.

in conclusione

La curva di apprendimento per le persone con un po' di esperienza CAD precedente è trascurabile. La sua funzione sarà adatta a molte piccole e medie aziende di PCB (questo è lo strumento principale della società dell'autore) e gli ingegneri lavoreranno con lo strumento dopo poche ore