Zamień swój schemat EAGLE w płytkę drukowaną: 22 kroki (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

W poprzednim Instructable przedstawiłem wprowadzenie do schematu za pomocą edytora CadSoft EAGLE. W tej instrukcji zrobimy płytkę drukowaną z tego schematu. Myślę, że powinienem powiedzieć, że zrobimy PCB DESIGN; tworzenie fizycznej tablicy to inne zadanie, a w sieci jest wiele samouczków (a nawet kilka instrukcji) na temat tworzenia tablicy po utworzeniu projektu.

Ogólne informacje o Cadsoft EAGLE:

Cadsoft EAGLE jest dostępny pod adresem https://www.cadsoftusa.com/ Cadsoft to niemiecka firma będąca prawdziwą mekką oświecenia w dystrybucji oprogramowania. Oprócz niedrogich profesjonalnych pakietów do projektowania PCB (1200 USD), mają licencje freeware, lite, non-profit i inne licencje pośrednie. Ich oprogramowanie działa pod systemami Windows, Linux i MacOSX. Jest nieco dziwaczny, ze stromą (ale niezbyt wysoką) krzywą uczenia się na froncie, ale z większości raportów nie jest tak samo jak w przypadku innych profesjonalnych pakietów CAD. Mają fora wsparcia online, które są aktywne zarówno ze strony firmy, jak i innych użytkowników, pakiet jest w trakcie rozwoju i staje się coraz lepszy z każdym wydaniem. Wielu producentów PCB bezpośrednio zaakceptuje swoje pliki CAD. To dobra rzecz. Użyj tego. Propaguj to. Kup, gdy „przejdziesz na zawodowstwo”. Zobacz też:Wpis schematuTworzenie części bibliotecznychModyfikacja zasad projektowaniaWysyłanie plików CAD do producentów

Krok 1: Zaczynając od schematu…

To jest schemat, który mamy z Schematic Instructable. W menu plików znajduje się opcja „Przełącz na tablicę”. Jeśli zrobimy to z czystego schematu, zaproponuje utworzenie tablicy dla nas ze schematu (powiedz "tak"), a następnie zostawi nas siedzących w edytorze tablicy.

Krok 2: Użyte polecenia menu

Edytor tablicy wygląda bardzo podobnie do edytora schematów, z kilkoma różnymi poleceniami. Oto podsumowanie ikonicznych poleceń, których używam w tej instrukcji, oraz kilka krótkich podsumowań:INFO Pokazuje informacje o obiekcie (komponent, sygnał, ślad, itp.)MOVE Umożliwia przenoszenie komponentów (tak samo jak na schemacie). zbiór obiektów w „grupę”, którą można jednocześnie manipulować. USUŃ Usunięcie obiektu. Elementy utworzone na schematach muszą zostać tam usunięte. SMASH Oddziel etykiety tekstowe części od samej części, aby można je było przesuwać niezależnie. BREAK Dodaj narożnik do linii (lub trasy.)ROUTE zamień przewód powietrzny w linię trasowania linie (zwykle w warstwach innych niż miedź. ROUTE służy do rysowania miedzi.) VIA tworzą dziurę i podkładkę skojarzoną z pewnym sygnałem. (właściwie użyjemy polecenia tekstowego.)HOLE dziura, która nie jest powiązana z sygnałem, np. do montażu. RATSNEST przelicza przewody powietrzne i wielokąty, np. po przesunięciu komponentów. ZMIANA zmienia właściwości obiektu. RIPUP zmienia trasowany ślad z powrotem do linii lotniczej. Sorta odpowiednik „usuń” w przypadku śladów. TEKST dodaj tekstPOLYGON utwórz wielokąt (właściwie użyjemy polecenia tekstowego). AUTOROUTE wywołaj autorouter. DRC wywołaj funkcję Design Rule Check i ustawienie parametru. Pozostałe ikony opiszę pod koniec i przypiszę im „użyteczne” lub „bezużyteczne”.

Krok 3: Nienaruszony projekt PCB

Tak będzie wyglądał nowo powstały projekt tablicy. Wszystkie twoje komponenty będą zgrupowane na lewo od początku, a ramka będzie oznaczać dozwolony rozmiar płyty podczas korzystania z darmowej lub "Lite" wersji EAGLE (80x100mm). Wszystkie pady komponentów będą musiały znajdować się wewnątrz tego obrysu, gdy będziesz je przesuwać, chociaż możesz trochę oszukiwać i mieć ślady lub kontury płytki przekraczające limit rozmiaru płytki. Ma to irytujący efekt uboczny, że jeśli wybierzesz komponent z jego oryginalnej lokalizacji, nie możesz go umieścić z powrotem poza obrysem (jednak możesz użyć ESC, aby przerwać przenoszenie, a komponent powróci do swojego pierwotnego Lokalizacja.)

Ok, kilka definicji jest w porządku

Wszystkie sygnały, które utworzyłeś na schemacie, to obecnie AIR WIRES; cienkie żółte linie, które są rysowane w możliwie najkrótszy sposób, przecinając się w razie potrzeby. Pozostają połączone z pinami komponentu nawet podczas przesuwania komponentu. Polecenie RATSNEST ponownie oblicza i rysuje je po przesunięciu elementów (i powiedzmy, że dwa połączone styki są bliżej siebie niż kiedyś). deski i umieszczenie tego śladu tak, aby nie zwierał się z innymi śladami na tej samej warstwie deski. Darmowa wersja Eagle obsługuje tylko GÓRNĄ i DOLNĄ warstwę, a jako hobbyści mamy motywację, aby spróbować użyć tylko JEDNEJ warstwy. Sygnał może przechodzić z jednej warstwy do drugiej za pomocą przelotki, która jest otworem przewodzącym, czymś w rodzaju zworki (a użyjemy zworek, aby zaimplementować górny poziom płytki, jeśli możemy zrobić płytkę w większości jednostronną). Tworzenie projektu PCB polega na umieszczeniu wszystkich komponentów w logicznych miejscach i poprowadzeniu wszystkich przewodów powietrznych w sposób umożliwiający działanie projektu.

Krok 4: Informacje o „warstwach” planszy

Edytor Eagle Board ma DUŻO więcej warstw niż edytor schematów. Myląca mnogość warstw. Większość poleceń rysowania ma menu rozwijane wyboru warstwy, którego można użyć do określenia warstwy, na której chcesz rysować (wyjątki obejmują obiekty, takie jak przelotki, które obejmują wiele warstw). Oto niektóre z ważniejszych warstw:

Krok 5: Przenieś komponenty do obszaru prawnego

Pierwszą rzeczą, którą chcemy zrobić, jest przeniesienie przynajmniej niektórych komponentów do obszaru tablicy prawniczej, gdzie możemy z nimi pracować. Jeśli masz szczególnie dużą płytę z wieloma komponentami, możesz chcieć zrobić to po kolei. W przypadku tej przykładowej planszy mamy dużo miejsca i możemy je wszystkie przenieść naraz, korzystając z funkcji przenoszenia grupowego. Wybierz ikonę GRUPA, a następnie kliknij i przeciągnij, aby utworzyć prostokąt, który obejmie wszystkie komponenty. Następnie wybierz ikonę MOVE i kliknij prawym przyciskiem myszy (kliknięcie prawym przyciskiem myszy zaznacza grupę zamiast pojedynczego komponentu) i przeciągnij zestaw do obrysu planszy. Użyj przycisku ZOOM, aby zawęzić widok.

Krok 6: Zmniejsz nieco zarys deski

Pełna prawna strona zarządu jest większa niż potrzebujemy. Zmniejsz kontur za pomocą narzędzia PRZESUŃ. Kliknij środek górnej poziomej linii (która zaznacza całą linię zamiast punktu końcowego) i przesuń ją w dół. Następnie kliknij środek skrajnej prawej pionowej linii i przesuń ją w lewo. Kliknięcie w pobliżu środka linii przesuwa całość linia. Kliknięcie w pobliżu wierzchołka przesuwa tylko punkt. W tym momencie nie musi być idealne; głównie szukamy lepszego widoku na kolejne kroki. (O tak - kliknij przycisk powiększenia, aby ponownie powiększyć okno na mniejszym konturze.)

Krok 7: Rozpocznij umieszczanie elementów

Teraz musimy przenieść komponenty do (blisko) miejsca, w którym chcemy je umieścić na końcowej planszy. LUB chcemy przenieść je w sensowne miejsca, które ułatwią umieszczanie śladów. Duża część „SZTUKI” tworzenia płytek drukowanych (a zwłaszcza płytek jednostronnych) polega na znalezieniu „dobrych” miejsc na elementy. Ogólnie rzecz biorąc, można zacząć od umieszczenia elementów w sposób podobny do tego, jak wyglądają na schemacie. (To się psuje, gdy chip ma wiele bramek lub schemat w symbolu schematu ma znacznie inne rozmieszczenie pinów niż rzeczywisty chip, ale jest to dobre miejsce na rozpoczęcie dyskretnych i prostych komponentów. Najgorsze, co się stanie, to to, że ty Będę miał układ, który ma sens, nawet jeśli nie działa dobrze…) W tym przypadku umieściłem tranzystory mocy wyjściowej w pobliżu lamp, z którymi są powiązane, i szukałem w sieci układu 555, który by działał cóż (najdłużej starałem się robić płytki z kołpakiem rozrządu umieszczonym w pobliżu rezystorów rozrządu i zawsze potrzebowałem zworki. Westchnienie.) ("Niech nikt inny nie umknie twoim oczom.")

Krok 8: Sprawdź sygnały, aby zobaczyć, jak będą kierować

Jednym ze sposobów uzyskania wskazówek na temat rozmieszczenia części jest przyjrzenie się kilku znaczącym sygnałom, aby zobaczyć, czy mają ładne proste ścieżki, czy też zygzakują po całej planszy. Najpierw użyj ikony/polecenia RATSNEST, aby EAGLE przeliczyło przewody powietrzne. Tak jak jest teraz, mam ładne proste połączenia z tranzystorów do lamp, ale jeśli wpiszę „show gnd” w wierszu poleceń, widzę, że dzieje się to kosztem zygzaka sygnału masy. Więc wymieniam tranzystory, bo GND jest ważniejsze, żeby mieć proste. (IMHO, YMMV itp.) (To kończy się umieszczeniem tranzystorów w pobliżu przełączanych przez nich źródeł zasilania, a nie w pobliżu lamp, na które się przełączają, więc ma to sens również z punktu widzenia obwodu.) Po reszcie elementy są umieszczone w dobrze wyglądających względnych miejscach, mogę je ponownie ścisnąć (ręcznie, przesuwając je pojedynczo; nie ma do tego magicznego polecenia!) i jeszcze bardziej zmniejszyć obrys planszy.

Krok 9: Załaduj zasady projektowania

Ponieważ jesteśmy hobbystami, chcemy, aby nasza tablica miała szerokie ślady i duże przestrzenie (patrz https://www.instructables.com/id/EZVIGHUBGCEP287BJB/) Więc załadujemy ten zestaw zasad projektowania hobbystów, zanim zaczniemy układanie torów. Kliknij ikonę Design Rule Check i użyj przycisku LOAD, aby załadować hobby.dru z moich innych instrukcji. Możesz też oczywiście modyfikować wartości ręcznie i indywidualnie. Lub zostaw je bez zmian…

Krok 10: Napraw niepoprawny pakiet

Możesz zobaczyć, jak zmiana zasady projektowania już zmodyfikowała planszę. Podkładki są większe i są okrągłe. Zauważysz również, że jeden z rezystorów jest ustawiony jako niepionowy pakiet, w przeciwieństwie do pozostałych. Prawdopodobnie był to błąd we wpisie schematu i nie miało znaczenia, kiedy mieliśmy tylko schemat. Teraz, gdy tworzymy tablicę, chcemy odpowiednio zmienić pakiet. Po wybraniu narzędzia Zmień->Pakiet i kliknięciu części do zmiany zostanie wyświetlona lista wszystkich legalnych pakietów dla tej części (powinny to być te same, które pojawiły się w schematycznym oknie dialogowym „dodaj” urządzeń do konkretnego pakietu, dzięki czemu możesz pominąć przeglądanie listy dla każdego z nich. Coś w stylu „zmień pakiet 'R-US/0207/2V', a następnie po prostu kliknij każdy komponent.

Krok 11: Wypróbuj Autorouter

Teraz zobaczymy, czy autorouter może wykonać za nas część pracy. Autorouter EAGLE nie jest najlepszy na świecie, ale nawet jeśli wykonuje „złą” pracę, da nam kilka ogólnych wskazówek, jak rzeczy powinny wyglądać lub gdzie znajdują się problemy.

Kliknij ikonę AUTOROUTE, a pojawi się okno dialogowe. Domyślne parametry wytworzą tablicę dwustronną, a my chcemy przynajmniej SPRÓBOWAĆ, aby stworzyć tablicę jednostronną, więc pierwszą rzeczą do zrobienia jest ustawienie preferowanego kierunku dla warstwy TOP na NA (Nie dotyczy). być może trzeba będzie zmienić siatkę routingu. Domyślnie jest to ta sama domyślna siatka, co ogólnie w edytorze układu tablicy: 0,05 cala (1,27 mm, ponieważ mój edytor jest ustawiony w systemie metrycznym). Ponieważ ta konkretna tablica ma duże części i nie przesunęliśmy żadnych z domyślnych siatka, jesteśmy w porządku z tą wartością. Jeśli masz komponenty SMT lub przeniosłeś rzeczy na drobniejszej siatce, możesz mieć pady, które nie znajdują się na siatce dotykowej, których autorouter nie lubi za bardzo ("nieosiągalny pad" itp.) Możesz sprawić, że siatka będzie bardzo mała, ale potrwa to dłużej. IMO, lepiej zacząć od zgrubnej siatki i zmniejszać ją o połowę za każdym razem, gdy wygląda na to, że trasy zawiodą, ponieważ siatka jest zbyt duża. Zauważ również, że autorouter przestrzega linii wymiarowych tablicy, więc jeśli nie przesuniesz ich blisko komponentów, możesz mieć ślady przemieszczające się po całej tablicy. Lub jeśli przesuniesz kontur zbyt blisko podkładek, być może uniemożliwiłeś śladom przejście do miejsc, do których muszą się udać.

Krok 12: Ręczne wyznaczanie pozostałych śladów

Autorouter wykonał tutaj całkiem niezłą robotę. Został tylko jeden ślad.

Istnieje kilka sposobów ręcznego kierowania tego sygnału, w tym kilka wężowych tras między pinami tranzystora, których autorouter nie używał ze względu na określone przez nas zasady projektowe. Jest to stosunkowo wysoki przebieg prądu i zdecydowałem, że nie będę też ręcznie naruszał zasad projektowania. Zamiast tego użyję zworki po stronie komponentu, którą mogę zamodelować w EAGLE jako ślad z góry. Wybierz narzędzie ROUTE i kliknij punkt końcowy nietrasowanego (żółtego) przewodu powietrznego, a możesz umieścić ślad w dowolnym miejscu, wybierając szerokość, warstwę i rodzaj zagięcia z paska menu. Jest to pokazane w kolejnych obrazach w tym kroku.

Krok 13: Dodaj wielokąty płaszczyzny mocy

„Płaszczyzny mocy” to duże obszary miedzi, które przenoszą rzeczywisty sygnał, zwykle zasilanie i uziemienie. Na płytach wielowarstwowych powszechne jest posiadanie całych warstw w większości dedykowanych takiemu samolotowi mocy. Nawet na płytce jednowarstwowej istnieją pewne zalety zrobienia czegoś podobnego: 1) Używaj mniej wytrawiacza 2) przenosi większy prąd, na wszelki wypadek 3) ułatwia podłączenie przewodów pomiarowych 4) działa jak "bariera statyczna" dla palców w EAGLE. tak duże obszary sygnału są rysowane za pomocą polecenia „wielokąt”. Na pasku narzędzi znajduje się ikona do rysowania wielokątów, ale utworzy ona wielokąty powiązane z nowym sygnałem i uważam, że tworząc wielokąt dla istniejącego sygnału, łatwiej jest wpisać tekstową formę polecenia w polu poleceń tekstowych. Aby utworzyć wielokąt dołączony do sygnału o nazwie 'gnd', wpisz "poly gnd" Nadając mu nazwę sygnału w poleceniu, wielokąt zostanie automatycznie połączony z tym sygnałem. (Jeśli narysujesz wielokąt z ikoną, możesz później połączyć go z sygnałem, używając polecenia „nazwa”, aby zmienić nazwę wielokąta. (jednak po tym, nie możesz ponownie zmienić nazwy wielokąta bez zmiany nazwy również sygnału.))

Krok 14: Dodaj wielokąt V+

Teraz powtórzymy proces dla napięcia dodatniego. Jednak nigdy nie nazwaliśmy tego sygnału podczas rysowania schematu, więc będzie on miał losową nazwę, taką jak „23N$”; Możemy użyć polecenia „INFO”, aby znaleźć nazwę sygnału do użycia podczas rysowania wielokąta, po czym jest to to samo, co rysowanie wielokąta GND. W tym przypadku sygnał V+ ma nazwę n$1, więc wpisujemy „poly n $1"

Krok 15: Schludny: Tekst pakietu Smash

Jeśli chcemy, aby nazwy komponentów były czytelne na górze płytki (przeniesione transferem tonera) lub po prostu dobrze wyglądały na wydrukach, prawdopodobnie trzeba będzie przenieść ich nazwy i wartości z ich domyślnych lokalizacji. Aby przenieść tekst oddzielnie od samego urządzenia, używamy polecenia „SMASH”. (Dlaczego nazywa się to „smash”? Nie wiem!)

Wybierz ikonę SMASH z menu, a następnie kliknij każdy komponent, którego tekst chcesz przenieść. Jeśli to są WSZYSTKIE komponenty, istnieje ULP, który wszystko zniszczy (ale ULP są tematem ewentualnych przyszłych instrukcji lub instrukcji EAGLE).

Krok 16: Schludny; Przenieś ślady

Niektóre ślady możemy przesunąć, aby wyglądały schludniej, zapewniały lepszy prześwit itp.

Ponadto zmniejszamy płytkę do ostatecznego rozmiaru ny, zgniatając elementy razem.

Krok 17: Naprawianie OOPS

Pamiętasz na schemacie, o którym wspomniałem, że było kilka rzeczy, które zostały pominięte? Powinniście je teraz zauważać… połączenia POWER; nie ma możliwości podłączenia baterii lub zasilacza do tej płytki drukowanej. Jasne, możesz po prostu przypiąć kilka przewodów do wielokątów zasilających, ale jakie to eleganckie! Moglibyśmy wrócić do schematu i dodać kilka rzeczywistych złączy zasilania lub uchwytów baterii, ale są one nieco sztywne w przypadku obwodu, który prawdopodobnie i tak będzie podłączony do zestawu akumulatorów za pomocą niektórych przewodów. Zamiast tego dodajmy kilka przelotek, aby działały jako punkty połączenia dla przewodów zasilających. Podczas dodawania przelotek w ten sposób wygodnie jest użyć obszaru wprowadzania poleceń tekstowych, abyśmy mogli nazwać sygnał w tym samym czasie, gdy dodajemy przelotkę. Wpisz „via 'gnd'” (tak, tutaj potrzebujesz cudzysłowów, w przeciwieństwie do wielokątów.) Możesz dostosować rozmiar wiertła i kształt, a także umieścić przelotkę w odpowiednim wielokącie dostawczym. Lubię używać dwóch przelotek jako pewnego rodzaju odciążenia naprężeń (jedna jest większa, dzięki czemu można przez nią prowadzić drut + izolację, a druga jest dopasowana tylko do przewodu). Kliknięcie ikony RATSNEST upewni się, że przelotki są połączone do wielokąta. Następnie zrób to samo dla sygnału V+ (o nazwie N$1, pamiętasz).

Krok 18: Uporządkuj: Zezwól na alternatywne pakiety i opcje

Możemy wypuścić dodatkowe otwory do montażu różnych pakietów. Tranzystory użyte w opublikowanym schemacie, który weszliśmy, najwyraźniej są w rodzaju metalowej puszek, która straciła na popularności. Jeśli zorganizujemy trzy otwory montażowe w linii, możemy zastąpić całą masę różnych tranzystorów, których wyprowadzenia do obudowy są w ten sposób (TO92 lub TO220, żeby wspomnieć o dwóch popularnych nowoczesnych obudowach). a następnie "via 'n $ X'" w wierszu poleceń, aby utworzyć przelotkę, a następnie ręczną trasę do przelotki, jeśli to konieczne. W tym przypadku jedna z umieszczonych przelotek zderza się ze śladem sygnału ukrytym przez wielokąt GND, więc musimy go usunąć komendą „ripup” (wielokąt nadal będzie łączył się z padem).. Dodam tekst do sitodruku, aby pokazać, gdzie powinien iść przewód emitera tranzystorów. Użyj przycisku ikony "tekst" i zmień warstwę na tPlace.

Krok 19: Sprawdź zasady projektowania

Chcemy przeprowadzić kontrolę reguł projektowych, aby upewnić się, że żadna z dokonanych przez nas ręcznych edycji nie narusza reguł…

Krok 20: Wyjście przy użyciu wyeksportowanych obrazów

Często zapisuj swoją pracę. Robiłeś to, prawda? Teraz w zasadzie skończyliśmy i powinniśmy wymyślić, w jaki sposób wypiszemy naszą płytę z podziwem na stronach internetowych, przeglądamy ją przez innych, przeniesiemy na fizyczny materiał PCB i tak dalej. sposobem na wydrukowanie tablicy jest „eksportowanie” obrazu.

Krok 21: Inne przydatne ikony menu

Oto kilka innych przydatnych poleceń dostępnych z menu iconsLAYERS Dostosuj wyświetlane warstwy. Tablice mają znacznie więcej warstw niż schematów!LUSTRO Przenieś element z zamocowanego na górze płytki do zamocowanego na dole płytki. WYTNIJ KOPIA zaznaczenie, pomimo nazwy. NAZWA Zmień nazwę obiektu. KOŁO Rysuj okrąg. PROSTOKĄT Narysuj prostokąt. MARK Umieść znacznik pomiaru. Twój obszar informacyjny zacznie pokazywać odległości względem znaku, jak również do początku. OBRÓĆ obróć obiekt. Może to obracać o kąty inne niż 90 stopni. WKLEJ Wklej niektóre obiekty, które zostały wcześniej skopiowane za pomocą CUT. WARTOŚĆ Zmieniaj wartość obiektu. UKOŚNIE zaokrąglij narożniki sygnału. ŁUK Narysuj łuk.

Krok 22: Bezużyteczne polecenia

Są to ikony menu, które nie są dla mnie przydatne przy tworzeniu plansz, przynajmniej nie ze schematów (i uważam, że zawsze powinieneś tworzyć schematy, aby pasowały do twoich plansz; borh do samodzielnej dokumentacji i możliwości sprawdzania błędów, które są dodawane). SHOW SHOW jest bardziej przydatne z obszaru poleceń tekstowych. Myślę. DUPLICATE Powiel obiekt. Zwykle odbywa się w schemacie. ADD Dodaj składnik. Zwykle wykonywane w schemacie. REPLACEJOIN Dzieje się automatycznie, zwykle?POLYGON bardziej przydatne z obszaru poleceń tekstowych. SIGNAL Utwórz sygnał. Zwykle robione na schemacie