Pretvorite svoju EAGLE shemu u PCB: 22 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

U prethodnom Instructable -u dao sam uvod u shematski unos pomoću CADSoft -ovog EAGLE uređivača. U ovom uputstvu napravit ćemo štampanu ploču od te sheme. Pretpostavljam da bih trebao reći da ćemo napraviti DIZAJN PCB -a; izrada fizičke ploče je drugačiji zadatak, a na internetu postoji mnogo vodiča (pa čak i nekih instrukcija) o izradi ploče nakon što osmislite dizajn.

Cadsoft EAGLE generičke informacije:

Cadsoft EAGLE dostupan je na https://www.cadsoftusa.com/ Cadsoft je njemačka kompanija koja je prava meka prosvjetljenja distribucije softvera. Osim povoljnih profesionalnih paketa za dizajn PCB-a (1200 USD), oni imaju besplatne, lite, neprofitne i druge posredničke licence. Njihov softver radi pod windows, linux i MacOSX. Pomalo je čudan, sa strmom (ali ne previsokom) krivuljom učenja na prednjoj strani, ali iz većine izvještaja to nije ništa više od ostalih profesionalnih CAD paketa. Imaju internetske forume za podršku koji su aktivni i od kompanije i od drugih korisnika, paket se trenutno razvija i postaje sve bolji sa svakim izdanjem. Određeni broj proizvođača PCB -a prihvatit će svoje CAD datoteke izravno. To je dobra stvar. Iskoristi ga. Propagiraj to. Kupite ga kad postanete profesionalni. Takođe pogledajte: Šematski unosStvaranje dijelova bibliotekeModifikacija pravila dizajnaSlajte CAD datoteke proizvođačima

Korak 1: Polazeći od sheme…

Dakle, ovo je shema koju imamo iz Schematic Instructable. Gore u meniju datoteka postoji izbor "Prebaci na ploču". Ako to učinimo iz gole sheme, ponudit će nam se da napravimo ploču iz sheme za nas (recimo "da"), a zatim nas ostavimo da sjedimo u uređivaču odbora.

Korak 2: Korištene naredbe izbornika

Uređivač ploče mnogo liči na uređivač shema, s nekim različitim komandama. Evo sažetka ikoničnih naredbi koje koristim u ovom uputstvu i nekoliko kratkih sažetaka: INFO Prikazuje informacije o objektu (komponenti, signalu, tragu itd.) MOVE Omogućava premještanje komponenti (isto kao i shematski.) GROUP Grupe a prikupljanje objekata u "grupu" kojom se može istovremeno manipulirati. DELETE Izbrišite objekt. Stavke kreirane u shemama potrebno je tamo izbrisati. SMASH Odvojite tekstualne oznake dijela od samog dijela, tako da se mogu samostalno premještati. BREAK Dodajte ugao liniji (ili tragu.) ROUTE pretvori zračni vodič u crtež lineLINE linije (obično u slojevima bez bakra. ROUTE je za izvlačenje bakra.) VIA stvara rupu i podlogu povezanu s nekim signalom. (Zapravo ćemo koristiti tekstualnu naredbu.) HOLE rupa koja nije povezana sa signalom, tj. za montažu. preusmjerili trag natrag u zračnu žicu. Sortiraj ekvivalentno za "brisanje" za tragove. TEXT dodaj tekstPOLYGON kreiraj poligon (zapravo, koristit ćemo tekstualnu naredbu.) AUTOROUTE poziva autorouter. DRC poziva Provjeru pravila dizajna i postavku parametara. Pred kraj ću opisati preostale ikone i dodijeliti im "korisne" ili "beskorisne".

Korak 3: Netaknuti dizajn PCB -a

Ovako će izgledati novostvoreni dizajn ploče. Sve vaše komponente bit će u grudima lijevo od ishodišta, a postojat će okvir koji označava dopuštenu veličinu ploče pri korištenju besplatne ili "Lite" verzije EAGLE -a (80x100 mm). Svi jastučići komponenti morat će biti unutar tog obrisa kada ih pomičete, iako možete malo prevariti i imati tragove ili obrise ploče koji premašuju ograničenje veličine ploče. Ovo ima neugodan nuspojava da ako komponentu pokupite s njezine izvorne lokacije, ne možete je vratiti izvan obrisa (međutim, možete upotrijebiti ESC za prekid premještanja, a komponenta će se vratiti na izvornik lokacija.)

U redu, nekoliko definicija je na redu

Svi signali koje ste stvorili na shemi trenutno su VAZDUŠNE ŽICE; tanke žute linije koje se iscrtavaju na najkraći mogući način, prelazeći jedna drugu po potrebi. Oni ostaju povezani sa pinovima komponente čak i kada komponentu pomičete. Naredba RATSNEST ih ponovno izračunava i precrtava nakon što premjestite stvari (i, recimo, učinite da dva spojena pina budu bliže jedan drugom nego što su nekad bili.) RUTIRANJE signala sastoji se od pretvaranja zračne žice u stvarni bakreni trag na nekim slojevima ploču i pozicioniranje tog traga tako da se ne skraćuje od drugih tragova na istom sloju ploče. Besplatna verzija Eagle -a podržava samo sloj TOP i BOTTOM, a mi kao hobisti imamo motivaciju da pokušamo koristiti samo JEDAN sloj. Signal može prijeći s jednog sloja na drugi pomoću via, koja je vodljiva rupa, nešto poput kratkospojnika (a mi ćemo koristiti skakače za implementaciju gornjeg nivoa ploče ako ploču možemo učiniti uglavnom jednostranom.) Stvaranje dizajna PCB -a sastoji se od postavljanja svih komponenti na logička mjesta i usmjeravanja svih zračnih žica na način koji omogućuje da dizajn radi.

Korak 4: O slojevima ploče

Uređivač Eagle Board -a ima MNOGO više slojeva od uređivača shema. Zbunjujuće mnoštvo slojeva. Većina naredbi za crtanje ima padajući izbornik za odabir sloja koji možete koristiti za određivanje na kojem sloju želite crtati (izuzeci uključuju objekte poput vija koji se protežu kroz više slojeva.) Evo nekih važnijih slojeva:

Korak 5: Premjestite komponente u pravno područje

Prvo što želimo učiniti je premjestiti barem neke komponente u pravni odbor gdje možemo s njima raditi. Ako imate posebno veliku ploču s mnogo komponenti, možda biste ovo htjeli raditi po jedan dio. Za ovaj uzorak ploče imamo dovoljno prostora i možemo ih sve premjestiti odjednom, koristeći funkciju grupnog premještanja. Odaberite ikonu GRUPA, zatim kliknite i povucite da biste napravili pravokutnik koji ide cijelim dijelom oko komponenti. Zatim odaberite ikonu MOVE i kliknite desnim tasterom miša (desni klik odabire grupu umjesto jedne komponente) i povucite skup u obris ploče. Za povećavanje prikaza upotrijebite tipku ZOOM.

Korak 6: Malo smanjite Boad Outline

Puna pravna strana odbora veća je nego što nam treba. Smanjite konturu pomoću alata MOVE. Kliknite na središte gornje vodoravne linije (koja odabire cijelu liniju umjesto krajnje točke) i pomaknite je prema dolje, a zatim kliknite na središte krajnje desne okomite crte i pomaknite je ulijevo. Klikom blizu središta crte pomičete cijelu linija. Klikom blizu vrha pomiče se samo točka. Ne mora biti savršeno u ovom trenutku; uglavnom tražimo bolji prikaz za sljedeće korake. (O da - kliknite dugme za zumiranje za ponovno zumiranje prozora na manjem obrisu.)

Korak 7: Počnite postavljati komponente

Sada moramo premjestiti komponente na (blizu) mjesta gdje ih želimo na završnoj ploči. ILI ih želimo premjestiti na razumna mjesta koja će olakšati postavljanje tragova. Mnogo "ART -a" izrade PCB -a (a posebno jednostranih ploča) leži u pronalaženju "dobrih" mjesta za komponente. Općenito, možete početi postavljanjem komponenti na način na koji se pojavljuju na shemi. (Ovo se pokvari kada čip ima više kapija ili dijagram na shematskom simbolu ima znatno drugačiji položaj pin -a od stvarnog čipa, ali to je dobro mjesto za početak za diskove i jednostavne komponente. Najgore što će se dogoditi je da vi imat ću raspored koji ima smisla, čak i ako se ne usmjerava dobro …) U ovom slučaju, tranzistore izlazne snage postavio sam u blizini svjetiljki s kojima su povezani, a na webu sam potražio izgled 555 koji bi funkcionirao dobro (najduže sam pokušavao raditi ploče s vremenskim poklopcem postavljenim blizu otpornika za mjerenje vremena, i uvijek mi je trebao kratkospojnik. Uzdahni.) ("Neka ničiji rad ne izmiče vašim očima.")

Korak 8: Provjerite signale da vidite kako će se usmjeriti

Jedan od načina da dobijete nagovještaje o postavljanju dijelova je da pogledate neke značajne signale da vidite da li imaju lijepe ravne staze, ili krivudaju po cijeloj ploči. Najprije upotrijebite ikonu/naredbu RATSNEST da EAGLE ponovo izračuna zračne žice. Kako sada stvari stoje, imam lijepe ravne veze od tranzistora do svjetiljki, ali ako u komandnu liniju upišem "show gnd", vidim da je to na račun stvaranja signala uzemljenja cik -cak. Pa sam zamijenio tranzistore jer je važnije imati GND ravno. (IMHO, YMMV, itd.) (Ovo završava postavljanjem tranzistora u blizini izvora napajanja koji mijenjaju, a ne u blizini svjetiljki na koje se prebacuju, tako da i dalje ima smisla sa stajališta kruga.) Nakon ostatka komponente su smještene na relativnim lokacijama u redu, mogu ih ponovno stisnuti (ručno, pomicanjem jednu po jednu; nema čarobne naredbe za ovo!) i još više smanjiti skup obrisa ploče.

Korak 9: Učitajte pravila dizajna

Budući da smo hobisti, želimo napraviti našu ploču sa širokim tragovima i velikim prostorima (vidi https://www.instructables.com/id/EZVIGHUBGCEP287BJB/)Zato ćemo učitati taj skup pravila dizajna hobista prije nego počnemo postavljanjem pjesama. Kliknite ikonu Provjera pravila dizajna i upotrijebite tipku LOAD da biste učitali hobby.dru s drugih instrukcija. Ili možete promijeniti vrijednosti ručno i pojedinačno, naravno. Ili ih ostavite kakve jesu …

Korak 10: Popravite neispravan paket

Možete vidjeti kako je promjena pravila dizajna već izmijenila ploču. Jastučići su veći i okrugli su. Primijetit ćete i da je jedan od otpornika postavljen kao ne-okomito pakiranje, za razliku od ostalih. Ovo je vjerojatno bila greška u unosu sheme, i nije bilo važno kada smo imali samo shemu. Sada kada pravimo ploču, želimo promijeniti paket prema potrebi. Kada odaberete alatku za promjenu-> paket i kliknete na dio za promjenu, bit će vam prikazana lista svih pravnih paketa za taj dio (ovo bi trebali biti isti oni koji su se pojavili u dijaloškom dijalogu "dodaj") Postoje i drugi načini za unos naredbe "promijeni" u područje za unos tekstualnih naredbi koje ćete htjeti pogledati ako trebate promijeniti mnogo uređaje u određeni paket, tako da možete preskočiti pregledavanje popisa za svaki od njih. Nešto poput "promijenite paket 'R-US/0207/2V', a zatim samo kliknite na svaku komponentu.

Korak 11: Isprobajte Autorouter

Sada ćemo vidjeti može li autorouter obaviti dio posla umjesto nas. EAGLE auto skretanje nije najbolje na svijetu, ali čak i kad obavi "loš" posao, dat će nam neke općenite savjete o tome kako stvari trebaju izgledati ili gdje su problematična mjesta.

Pritisnite ikonu AUTOROUTE i pojavit će se dijaloški okvir. Zadani parametri će proizvesti dvostranu ploču, a mi želimo barem POKUŠATI napraviti jednostranu ploču, pa prvo što trebate učiniti je postaviti željeni smjer za TOP sloj na NA (nije primjenjivo.) Druga stvar možda ćete morati promijeniti mrežu za usmjeravanje. Ovo prema zadanim postavkama ima istu zadanu rešetku kao urednik izgleda ploče općenito: 0,05 inča (1,27 mm, budući da sam urednik postavio u metrici.) Budući da ova ploča ima velike dijelove, a mi nismo pomakli ništa od zadane rešetka, u redu smo s tom vrijednošću. Ako imate SMT komponente ili ste stvari premjestili na finiju rešetku, možda imate jastučiće koji nisu na mreži za obilazak, što se auto skretnici ne sviđa previše ("nedostupna podloga" itd.) Mrežu možete učiniti vrlo malom, ali će potrajati duže. IMO, bolje je početi s grubom mrežom i prepoloviti je svaki put kad izgleda da rute ne uspijevaju jer je mreža prevelika. Također imajte na umu da auto skretanje poštuje dimenzijske linije ploče, pa ako ih niste pomaknuli blizu svojih komponenti, možda će vam se tragovi kretati po cijeloj ploči. Ili, ako ste premjestili konturu previše blizu jastučića, možda ste spriječili tragove da odu na mjesta na koja trebaju otići.

Korak 12: Rutno preusmjerite preostale staze

Autorouter je ovdje napravio prilično lijep posao. Ostao je samo jedan trag.

Postoji nekoliko načina na koje ovaj signal možemo usmjeriti ručno, uključujući neke zmijske rute između pinova tranzistora koje auto skretnica nije koristila zbog pravila dizajna koja smo naveli. Ovo je relativno visok trenutni trag i odlučio sam da neću ručno prekršiti ni pravila dizajna. Umjesto toga, koristit ću kratkospojnik sa komponente, koji mogu modelirati u EAGLE-u kao gornji trag. Odaberite alat ROUTE i kliknite na krajnju točku neupućene (žute) zračne žice i možete postaviti trag gotovo bilo gdje želite, odabirom širine, sloja i vrste savijanja s trake izbornika dok idete. Ovo je prikazano u nizu slika u ovom koraku.

Korak 13: Dodajte poligone energetske ravnine

"Energetski avioni" su velike površine bakra koje nose stvarni signal, obično snagu i uzemljenje. Na višeslojnim pločama uobičajeno je da se čitavi slojevi uglavnom posvećuju takvoj ravnini snage. Čak i na jednoslojnoj ploči postoje neke prednosti da se učini nešto slično: 1) Upotreba manje graviranja2) nosi jaču struju, za svaki slučaj3) olakšava pričvršćivanje testnih kabela4) djeluje kao neka vrsta "statičke barijere" za prste u EAGLE -u. tako velike površine signala se iscrtavaju naredbom "poligon". Na alatnoj traci nalazi se ikona za crtanje poligona, ali će stvoriti poligone povezane s novim signalom i smatram da je prilikom stvaranja poligona za postojeći signal lakše upisati tekstualni oblik naredbe u područje za tekstualnu naredbu. Da biste stvorili poligon pričvršćen za signal pod nazivom 'gnd', upišite "poly gnd" Davanjem naziva signala u naredbi, poligon će se automatski povezati s tim signalom. (Ako nacrtate poligon s ikonom, možete ga kasnije povezati sa signalom pomoću naredbe "name" za preimenovanje poligona. (Međutim, nakon toga ne možete ponovo preimenovati poligon bez preimenovanja signala).))

Korak 14: Dodajte V+ poligon

Sada ćemo ponoviti postupak za pozitivni napon. Međutim, nikada nismo imenovali taj signal kada smo crtali shemu, pa će imati neki nasumični naziv poput "N $ 23"; Možemo koristiti naredbu "INFO" da pronađemo naziv signala koji ćemo koristiti prilikom crtanja poligona, nakon čega je isto kao i crtanje poligona GND. U ovom slučaju, signal V+ ima ime n $ 1, pa upisujemo "poly n" $ 1"

Korak 15: Neaten Up: Smash Text Package

Ako želimo da nazivi komponenti budu čitljivi na vrhu ploče (preneseni prenosom tonera) ili samo da izgledaju dobro na ispisima, njihova imena i vrijednosti vjerojatno se moraju premjestiti sa zadanih lokacija. Da bismo tekst premjestili odvojeno od samog uređaja, koristimo naredbu "SMASH". (Zašto se zove "razbiti"? Ne znam!)

Odaberite ikonu SMASH iz izbornika, a zatim kliknite na svaku komponentu čiji tekst želite premjestiti. Ako su ovo SVE komponente, postoji ULP koji će sve razbiti (ali ULP -ovi su predmet mogućih budućih instrukcija. Ili EAGLE priručnici.)

Korak 16: Neaten Up; Premjesti tragove

Neke tragove možemo pomaknuti tako da izgledaju urednije, ponuditi bolje čišćenje itd.

Također, skupljamo ploču na zadnju veličinu, još više zgnječujući komponente zajedno.

Korak 17: Popravljanje OOPS -a

Sjećate li se na shemi koju sam spomenuo da je bilo par stvari koje su izostavljene? Trebali biste ih sada primijetiti … POWER veze; nema načina za spajanje baterije ili napajanja na ovu ploču. Naravno, možete samo pričvrstiti neke žice na poligone za napajanje, ali kako je to elegantno! Mogli bismo se vratiti na shemu i dodati neke stvarne konektore za napajanje ili držače baterija, ali oni su malo kruti za krug koji će ionako vjerojatno biti spojen na bateriju. Umjesto toga, dodajmo neke vias -ove koji će djelovati kao tačke povezivanja za žice za napajanje. Prilikom dodavanja vias -a poput ovog, prikladno je koristiti područje za unos tekstualnih naredbi kako bismo mogli imenovati signal u isto vrijeme kada dodajemo via. Upišite "via 'gnd'" (da, ovdje vam trebaju navodnici, za razliku od poligona.) Možete prilagoditi veličinu bušilice i oblik, te progurati dolje u odgovarajući poligon za opskrbu. Volim koristiti dvije viee kao neku vrstu rasterećenja (jedna je veća tako da kroz nju možete provući žicu + izolaciju, druga je veličine samo za žicu.) Klikom na ikonu RATSNEST provjerit ćete jesu li vias spojene do poligona. Zatim učinite isto za signal V+ (sjećate se naziva N $ 1).

Korak 18: Neaten Up: Dozvolite zamjenske pakete i opcije

Možemo ispustiti neke dodatne rupe za postavljanje različitih paketa. Tranzistori korišteni u objavljenoj shemi koju smo unijeli očito dolaze u nekoj vrsti metalne ambalaže koja je pala na popularnosti. Ako uredimo tri linijske rupe za montažu, možemo zamijeniti mnogo različitih tranzistora čiji vodiči paketa dolaze na taj način (TO92 ili TO220, da spomenemo dva popularna moderna paketa.) Pomoću naredbe info shvatite imena signala, a zatim "via 'n $ X'" na komandnoj liniji za kreiranje via, nakon čega slijedi ručna ruta do via ako je potrebno. U ovom slučaju, jedna od postavljenih vija sudari se sa tragom signala skrivenim od GND poligona, pa moramo ukloniti taj trag naredbom "ripup" (poligon će se i dalje spojiti na podlogu.) Dok smo već na tome. Dodaću tekst na sitotisak da pokažem gde bi trebalo da ide odvodno olovo tranzistora. Pomoću dugmeta sa ikonom "text" promijenite sloj u tPlace.

Korak 19: Provjerite pravila dizajna

Želimo pokrenuti provjeru pravila dizajna kako bismo bili sigurni da ništa od ručnog uređivanja koje smo izvršili ne krši pravila …

Korak 20: Ispis pomoću izvezenih slika

Često čuvajte svoj rad. Vi ste to radili, zar ne? Sada smo u suštini gotovi, i trebali bismo smisliti kako ćemo prikazati našu foradmiration ploče na web stranicama, pregled od strane kolega, prijenos na fizički materijal od PCB -a itd. način izlaska ploče je "izvoz" slike.

Korak 21: Druge korisne ikone menija

Evo još nekih korisnih naredbi dostupnih sa ikona menija IGRAČI Podesite slojeve koji se prikazuju. Ploče imaju mnogo više slojeva od shema! OGLEDALO Premjestite komponentu s montirane na vrh ploče na montažu na dno ploče. IZREZITE KOPIRANJE izbora, uprkos imenu. NAME Promijenite ime objekta. CIRCLE Nacrtajte krug. PRAVOKUTNIK Nacrtajte pravougaonik. MARK Postavite mernu oznaku. Vaše info područje će početi prikazivati udaljenosti u odnosu na oznaku, kao i na ishodište. ROTATE rotirajte objekt. Ovo može rotirati kutove osim 90 stupnjeva. PASTE Zalijepite neke objekte koji su prethodno kopirani sa CUT. VALUE Promijenite vrijednost objekta. MITER zaokruži uglove signala. ARC Nacrtajte luk.

Korak 22: Beskorisne naredbe

Ovo su ikone izbornika koje smatram nimalo korisnima pri stvaranju ploča, barem ne od shema (i smatram da biste uvijek trebali napraviti sheme koje idu uz vaše ploče; borh za samodokumentaciju i mogućnosti provjere grešaka koje se dodaju.) SHOW SHOW je korisniji iz područja za tekstualne komande. Mislim. DUPLICATE Dupliraj objekt. Obično se radi u shemi. ADD Dodajte komponentu. Obično se radi u shemi. REPLACEJOIN Događa se automatski, obično? POLYGON je korisniji iz područja tekstualnih naredbi. SIGNAL Kreirajte signal. Obično se radi u shemi