Symulacja projektowania obwodów + PCB na Proteusie: 10 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Jest to krok po kroku instruktażowy dla inżynierów i hobbystów. W tej instrukcji omówię symulacje obwodów i projektowanie PCB na Proteus 8, na koniec omówię również trawienie obwodów elektrycznych w ciągu 5 minut.

Za pomocą tej instrukcji możesz wykonać jednowarstwowe automatyczne + ręczne trasowanie dwuwarstwowe automatyczne i ręczne trasowanie PCB. Byłbyś w stanie wykonać bardzo małe PCB dużych obwodów.

Krok 1: Instalacja Proteusa 8.0

Możesz zainstalować z labcentre lub możesz odwiedzić poniższy link w tym linku i obejrzeć film instruktażowy o tym, jak pobrać Proteus 8 lub dowolną inną wersję Proteus.

POŁĄCZYĆ

Krok 2: Pierwsze kroki

Po uruchomieniu Prteusa kliknij Nowy projekt lub naciśnij CTRL+N. Pojawi się nowe okno o nazwie Kreator nowego projektu

Początek

Tam możesz zmienić Nazwę i Ścieżkę projektu po ustawieniu kliknij Dalej

Schematyczny projekt

Teraz musisz zaznaczyć Utwórz schemat z wybranego szablonu następnie możesz wybrać Domyślny lub możesz wybrać dowolny rozmiar szablonu normalnie wybieramy poziomo A4, wybierając Poziomo A4 pojawi się okno schematu jak pokazano na rysunku 4

Układ PCB

Jeśli nie chcesz projektu PCB, po prostu kliknij Dalej, w przeciwnym razie Zaznacz, aby utworzyć schemat z wybranego szablonu, teraz możesz wybrać Generic pojedynczą warstwę lub dowolną inną warstwę swoich wymagań, a następnie kliknąć Dalej, wybierając pojedynczą warstwę, jeśli wykonujesz automatyczne trasowanie, to oprogramowanie wykona tylko routing jednowarstwowy (na dole), jeśli wybierzesz domyślny, a następnie po wybraniu automatycznego routingu oprogramowanie będzie podwoić warstwę (routowanie górnej i dolnej warstwy).

Oprogramowanie układowe

Zwykle wybieramy No firmware Project, ale jeśli potrzebujemy pracować z mikrokontrolerami takimi jak 8051, Arduino wybieramy Creat Firmware Project i odpowiednio wybieramy opcje, jeśli ktoś chce się o tym wiedzieć, po prostu napisz komentarz, poprowadzę go

Streszczenie

Tutaj możesz sprawdzić wybrane opcje i kliknąć Zakończ.

Krok 3: Umieszczenie komponentów

Pojawi się czarne okno, które jest zakładką układu PCB, możesz przełączyć zakładkę na przechwytywanie schematów

Kliknij na przycisk P oznacza to miejsce, pojawi się nowe okno. W tym oknie możesz wyszukiwać komponenty wpisując dokładną nazwę np. 1n4007(dioda) lub po prostu wpisując diodę, ale jeśli chcesz wykonać płytkę drukowaną musisz sprawdzić, czy twój wybrany komponent posiada projekt PCB, który jest widoczny na podglądzie PCB. Kliknij dwukrotnie wymagany komponent, a pojawi się on w twoich urządzeniach i wyszukaj inne komponenty i umieść je wszystkie w sekcji urządzeń, niektóre komponenty mogą nie mieć podglądu PCB, ale możemy dodać ich układ PCB (wspomniany później).

Porady:

• dla kondensatorów elektrolitycznych wystarczy tzpe cap-elec
• do kondensatora ceramicznego typu cap
• dla rezystora typu res
• dla źródła AC typu VSINE

Czasami możesz mieć inny pakiet, ale wybierasz inny element, musisz wybrać odpowiednią płytkę drukowaną, jak opisano tutaj dla potencjometru (rezystor zmienny) na rynku dostępnych jest wiele rodzajów potencjometrów, więc musisz najpierw sprawdzić, co jest dostępne dla twojego, a następnie możesz dobierz odpowiednią konstrukcję, wymieniłem tu niektóre z potencjometrów.

Krok 4: Tworzenie schematyzmu

na potrzeby tego samouczka zaprojektowałem zasilacz o zmiennej mocy

1. Upewnij się, że wybrałeś mały przycisk diodowy
2. wybierz dowolny komponent, tak jak kliknąłem 1n4007 z sekcji urządzeń, klikając je raz, a następnie kliknij obszar przewidziany do rysowania obwodu, teraz komponent jest dostępny do umieszczenia w dowolnym miejscu, aby umieścić go ponownie. Jeśli chcesz kolejny 1N4007, kliknij ponownie tyle razy, ile chcesz. podobnie umieść wszystkie elementy
3. aby połączyć elementy ze sobą, kliknij jeden koniec elementu, linia zacznie się, możesz kliknąć na inne elementy, w których chcesz połączyć, jak na rysunku. podobnie uzupełnij swój schemat obwodu.
4. Aby zmienić wartości komponentów (rezystory, kondensatory) kliknij dwukrotnie komponent i zmień go.
5. Podobnie zmień wartość VSINE, klikając ją dwukrotnie. Ponieważ jest to AC, musisz dodać częstotliwość i wartość napięcia, jak wspomniano na zaciskach wyjściowych transformatora.
6. Aby dodać woltomierz, kliknij ikonę miernika i wybierz WOLTOMIERZ DC, a następnie kliknij w dowolnym miejscu, w którym chcesz go umieścić, połącz go przewodami (liniami) w razie potrzeby
7. Aby sprawdzić obwód, kliknij ikonę odtwarzania w lewym dolnym rogu proteusa.
8. Załączam ostatnie dwa zdjęcia zmieniając wartość rezystora zmiennego sprawdź napięcie wyjściowe.
9. Na tym etapie zasymulowaliśmy nasz obwód i zweryfikowaliśmy go na Proteusie, musisz zapisać ten plik do późniejszych celów

Krok 5: Przygotowanie do projektowania PCB

Jak wiecie nie możemy umieścić VSINE lub Transformera na płytce PCB musimy dodać blok który nazywa się TBLOCK-I2 jest to złącze dwuzaciskowe do którego podłączymy nasze zaciski wyjściowe transformatora podobnie do woltomierza którym jesteśmy zamierzam umieścić ten sam blok zacisków.

W tym celu zastąpimy VSINE i woltomierz z listwą zaciskową (TBLOCK)

Teraz jedynym pozostałym komponentem jest LED, którego śladu PCB brakuje, więc musimy dodać ślad PCB LED w tym celu dwukrotnie kliknij LED kliknij znak zapytania, pojawi się nowe okno o nazwie pakiety typu LED i kliknij dwukrotnie LED teraz i Pakiet PCB, który widać, na końcu będzie napisany LED.

Możesz zmienić nazwy bloków zacisków według wejścia i wyjścia lub cokolwiek chcesz

Schemat jest gotowy do projektowania PCB

Krok 6: Projektowanie PCB

Krawędź płyty (obramowanie lub rozmiar)

1. Kliknij kartę Układ PCB, a następnie powiększ lewy górny róg, jak pokazano na zdjęciach, ten blok ma obszar 1x1 cm
2. Teraz z lewego paska narzędzi kliknij przycisk Kwadrat, az dolnego paska wybierz Board Edge.
3. Narysuj prostokąt o dowolnym rozmiarze, klikając w dowolnym miejscu w niebieskim obszarze okna PCB, jak widać, narysowałem blok o wymiarach 2 x 2 cm². Jest to rozmiar twojej płytki drukowanej, który możesz zmienić, umieszczając wskaźnik myszy w dowolnym rogu tego bloku. Jak ja też to zmieniłem po ukończeniu projektu.
4. Teraz kliknij małą ikonę diody, która wskazuje, że lista komponentów. Wybierz element, a następnie kliknij wewnątrz żółtego kwadratu, aby go umieścić
5. Podczas umieszczania elementu zobaczysz zielone linie, które wskazują połączenie jednego punktu z drugim punktem oraz żółtą strzałkę, która wskazuje, że ten element ma połączyć się z tym zaciskiem drugiego elementu. Umieść elementy w dowolnym miejscu, pamiętaj, że wybierasz prostą i łatwą ścieżkę, którą wskazują zielone linie. Po umieszczeniu wszystkich elementów możesz dostosować żółty prostokąt
6. Upewnij się, że nie ma błędów DRC na dolnym pasku stanu, błąd DRC pojawia się, gdy występuje nakładanie się zacisku z innymi zaciskami lub krawędzią płytki.

Automatyczne wyznaczanie tras

1. Kliknij przycisk trasowania z lewego paska narzędzi, jak opisano na rysunku, a następnie kliknij dwukrotnie default, zmień domyślną szerokość na 20 lub 25 (jest to grubość trasy PCB) i kliknij OK
2. Teraz kliknij na przedostatnią ikonę (Auto-Router) i sprawdź Wire-Grid i Via-Grid, powinno być więcej niż 15, inaczej lutowanie byłoby trudne w bliskich połączeniach. następnie kliknij Rozpocznij wyznaczanie trasy
3. Po routingu upewnij się, że nie ma błędów CRC, w przypadku błędu, brak połączenia, naciśnij CTRL+Z i ponownie ułóż ten komponent i ponownie rozpocznij routing.

Ręczne kierowanie

1. Kliknij przycisk trasowania z lewego paska narzędzi, jak opisano na rysunku, a następnie kliknij dwukrotnie default, zmień domyślną szerokość na 20 lub 25 (jest to grubość trasy PCB) i kliknij OK
2. Kliknij dowolny terminal, w którym punkt, który terminal chce połączyć, zostanie podświetlony, po prostu kliknij podświetlony terminal tak samo, jak podczas tworzenia schematu. Wykonaj wszystkie połączenia, które zauważyłbyś, że za każdym razem, gdy wykonujesz połączenie, błędy CRC zostaną zredukowane po wszystkich połączeniach, nie będzie błędu CRC.

Uwaga: Po przeprowadzeniu routingu (automatycznego lub ręcznego) po prostu upewnij się, że nie ma błędów

Dodatkowy krok

Jeśli chcesz, aby Twój projekt PCB był bardziej profesjonalny, kliknij narzędzia, a następnie nazwę przedostatniej pozycji generator planu zasilania Po prostu kliknij ok i zobacz, co stanie się z Twoim projektem PCB

Krok 7: Widok 3D

Proteus oferuje studentom narzędzie do wizualizacji 3D, w którym można zobaczyć swój obwód w 3D, co jest całkiem niesamowite

Krok 8: Wydrukuj płytkę drukowaną do wytrawiania (metoda transferu tonera)

Do trawienia należy wydrukować układ PCB na błyszczącym arkuszu z drukarki laserowej

Istnieją dwie metody drukowania układu PCB

1. Przejdź do wyjścia kliknij eksport grafiki, a następnie kliknij eksport pliku Adobe PDF w tej metodzie zapiszesz układ PCB jako plik PDF, a okno dialogowe otworzy się z tego pola tylko wybierz dolną miedź i krawędź płytki i usuń zaznaczenie wszystkiego innego i kliknij OK. Musisz sprawdzić opcję drukowania w rzeczywistym rozmiarze podczas drukowania z Adobe lub dowolnej innej przeglądarki PDF.
2. Przejdź do wyjścia, kliknij układ wydruku, pojawi się okno dialogowe, sprawdź tylko dolną miedź i płytę Edge dostosuj PCB, jak pokazano na podglądzie wydruku, możesz wydrukować go w dowolnym miejscu na stronie i kliknij OK.

Krok 9: Metoda transferu tonera

1. Wytnij arkusz PCB skalą i nożem do papieru możesz obejrzeć film na YouTube o tym, jak wyciąć arkusz akrylowy tak samo, jak możesz wyciąć arkusz PCB
2. Weź błyszczący papier, na którym nadrukowany jest układ PCB, umieść zadrukowany obszar na miedzianej stronie arkusza PCB. Zaleca się użycie taśmy klejącej, aby go odpowiednio przytrzymać
3. Użyj żelazka elektrycznego, aby przenieść atrament z błyszczącego arkusza na płytkę drukowaną, przeniesienie błyszczącego arkusza zajmie mniej niż 5 minut, musi on prawidłowo przykleić się do płytki drukowanej jak naklejka po 5 do 7 minutach, sprawdź delikatnie z jednego rogu, czy atrament został wklejony na płytce drukowanej. Jeśli nie, prasuj jeszcze przez jakiś czas delikatnie.
4. Zdejmij błyszczący arkusz z płytki PCB pod ciepłą wodą sprawdź, czy na nowej płytce drukowanej nie ma żadnych drobinek papieru, jeśli są drobiny usuń je, drapiąc papierem ściernym
5. Wysusz płytkę PCB bibułą i sprawdź, czy są prawidłowe oznaczenia możesz to sprawdzić patrząc na swój komputer projekt płytki drukowanej powinien być wydrukowany na płytce PCB jeśli brakuje niektórych wydruków możesz oznaczyć te punkty trwałym czarny marker

Krok 10: Trawienie

1. Weź garnek lub miskę z płaskim dnem o rozmiarze nieco większym niż płytka PCB
2. Umieść PCB me w misce i dodaj 1 do 2 łyżek sproszkowanego chlorku żelazowego na górnej powierzchni PCB
3. Zagotuj jedną szklankę wody i wlej niewielką ilość wody na płytkę PCB zawierającą chlorek żelazowy, roztwór powinien być zagęszczony, nie rozcieńczaj roztworu chlorku żelazowego.
4. Delikatnie potrząśnij miską, jeśli roztwór jest stężony, a woda jest bardzo gorąca, wytrawianie nie zajmie więcej niż 3 minuty, które zrobiłem nawet w ciągu jednej minuty.
5. Zauważysz, że cała miedź została usunięta, spodziewaj się czarnego zaznaczonego/zadrukowanego obszaru.
6. wyczyść deskę wodą i zmywaczem do paznokci, aby usunąć nadruki.
7. twoja płytka drukowana jest w końcu wytrawiona.
8. zachowaj dodatkowe środki ostrożności podczas trawienia gorącą wodą, chlorek żelaza pozostawia bardzo brudną plamę na ubraniach.

Przepraszam, że nie mogłem pokazać krok po kroku procesu trawienia. Ale jeśli czujesz jakieś problemy, zostaw komentarz.