كيفية تصميم الدوائر وإنشاء PCB باستخدام Autodesk EAGLE: 9 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

هناك العديد من أنواع برامج CAD (التصميم بمساعدة الكمبيوتر) التي يمكن أن تساعدك في تصميم وتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) ، والمشكلة الوحيدة هي أن معظمهم لا يشرحون حقًا كيفية استخدامها وما يمكنهم فعله.

لقد استخدمت العديد من أنواع CAD في الماضي ولا بد لي من الاعتراف بأن EAGLE هو الأفضل والأقوى والأسهل في الاستخدام. أنا لا أقول هذا فقط لأنه مملوك لشركة Autodesk ، وكذلك Instructables. أعتقد حقًا أنه أفضل خيار متاح لكل من المبتدئين والمحترفين. (بالإضافة إلى ذلك ، إذا كنت طالبًا ، فيمكنك الحصول عليها مجانًا لمدة ثلاث سنوات!)

في هذا Instructable ، سأعلمك ، خطوة بخطوة ، كيفية تثبيت EAGLE ، وكيفية تصميم دائرة ، واستخدام قائمة الأجزاء ، ثم تحويلها إلى PCB.

الخطوة 1: تثبيت EAGLE

الخطوة الأولى في إنشاء PCB هي … مفاجأة مفاجئة ، تنزيل البرنامج للقيام بذلك. يتم دعم EAGLE في معظم أنظمة التشغيل ويمكن الحصول عليها بسهولة من موقع Autodesk الإلكتروني.

1. أولاً ، اذهب إلى https://www.autodesk.com/products/eagle/overview وانقر على زر "اشتراك" في منتصف الصفحة ؛ سيطلب منك بعد ذلك تحديد الخطة التي تريدها. 2. الآن سيطالبك إما بتسجيل الدخول أو إنشاء حساب. 3. سيكون لديك الخيار حول كيفية الدفع ، وتحديد نظام التشغيل الذي تريده والإصدار. سيتم تنزيل المنتج بعد ذلك. للتثبيت ، اتبع التعليمات الموجودة على معالج المثبت.

الخطوة الثانية: البدء

حانت اللحظة ، يمكنك الآن فتحها لأول مرة! بمجرد فتحه وتسجيل الدخول ، سيتم الترحيب بك من خلال لوحة التحكم. هذا هو المكان الذي يمكنك العثور فيه على التصميمات والنماذج الخاصة بك ، والاطلاع على معلومات التحديث الجديدة.

لإنشاء مخطط جديد:

1. انقر فوق "ملف" أعلى الصفحة ، ثم انتقل إلى "جديد"> "تخطيطي". سيظهر هذا نافذة جديدة يمكنك من خلالها البدء في عمل التخطيطي الخاص بنا.

2. ابدأ بتثبيت المكتبات للأجزاء التي تريد استخدامها. للقيام بذلك ، انقر فوق "إضافة جزء" على الشريط الجانبي. سيظهر هذا نافذة أخرى يمكنك من خلالها تحديد أجزاء لإضافتها واستخدامها. سوف تحتاج إلى تنزيل مكتبات الأجزاء.

3. للقيام بذلك ، انقر فوق "فتح مدير المكتبة" في الركن الأيسر السفلي. سترى نافذة أخرى. انقر فوق "متاح" في منتصف اليمين. سيُظهر لك هذا جميع مكتبات الأجزاء الممكنة التي يجب أن تقدمها EAGLE. يمكنك اختيار أيهما تريد تنزيله ولكني أوصي باستخدامهم جميعًا.

4. بعد تحديد العناصر التي تريدها ، انقر فوق "استخدام" في الركن الأيمن السفلي من النافذة. سيبدأ هذا في تنزيل جميع مكتبات الأجزاء التي حددتها. قد يستغرق هذا بعض الوقت ، لذا سيكون الآن وقتًا جيدًا للحصول على وجبة خفيفة والاستعداد لبدء عمل التخطيط واللوح. بمجرد تنزيل جميع المكتبات ، يمكنك إغلاق نافذة "مدير المكتبة".

الخطوة 3: إنشاء التخطيطي الخاص بك

1. ابدأ التخطيطي بالبحث عن الأجزاء التي تريدها في نافذة "إضافة جزء" المفتوحة بالفعل (أو حددها في الشريط الجانبي). بمجرد العثور على الجزء ، انقر نقرًا مزدوجًا فوقه وسيعيدك إلى التخطيطي الخاص بك.

2. لوضع القطعة ، انقر حيث تريد أن تذهب. بعد الانتهاء من تخطيط جميع أجزائك ، حدد "Net" في الشريط الجانبي لرسم الوصلات بين الأجزاء حتى تعرف مكان رسم الآثار (الأسلاك النحاسية داخل PCB).

3. للقيام برسم الآثار ، حدد "Net" وقم بتمرير الماوس فوق دبوس الجزء الذي تريد توصيله. عندما تظهر دائرة خضراء ، انقر عليها ثم انقر على الدبوس الذي تريد توصيلها به.

لحذف جزء ، حدد "حذف" في الشريط الجانبي وانقر على منتصف الجزء الذي تريد حذفه.

لتحريك جزء ، حدد "نقل" في الشريط الجانبي وانقر على منتصف الجزء الذي تريد نقله ، وهذا سيجعله يتحول إلى اللون الأحمر الفاتح. انقله إلى المكان الذي تريده وانقر مرة أخرى لوضعه.

لتدوير جزء ، حدد "تدوير" في الشريط الجانبي وانقر على منتصف الجزء لتدويره 90 درجة في اتجاه عقارب الساعة.

لإنشاء اتصالات GND (أرضي) أو VCC (Voltage at the Common Collector) ، انتقل إلى قائمة "إضافة" وابحث عن VCC أو GND.

يمكنك أيضًا إضافة التعليقات التوضيحية والأشكال والنص عن طريق النقر فوق تلك الميزات في الشريط الجانبي.

هناك العديد من الطرق الأخرى للتعامل مع أجزائك وتصميمك لدرجة أنني لن أخوض فيها حتى في هذا البرنامج التعليمي للأساسيات. تحقق منها تحت عنوان "تعديل" في الجزء العلوي من شاشتك. أوصي باللعب معهم حتى لو كنت لا تعرف ماذا يفعلون.

استمتع بإنشاء التخطيطي الخاص بك واستمتع بالأدوات المختلفة التي تقدمها EAGLE.

الخطوة 4: وضع مكونات لثنائي الفينيل متعدد الكلور الخاص بك

حان الوقت لإنشاء منتداك!

1. بمجرد الانتهاء من إنشاء المخطط الخاص بك بنجاح ، احفظه ثم اضغط على الزر "إنشاء / التبديل إلى اللوحة" في الجزء العلوي الأيسر من الواجهة أو تحت "ملف" في أعلى الصفحة. سيؤدي ذلك إلى إظهار نافذة جديدة بخلفية سوداء وجميع أجزائك مصطفة فيها.

2. إذا كنت ترغب في تغيير شكل اللوحة التي تقوم بوضع أجزائك عليها من الوضع الافتراضي ، فانقر فوق "طبقة" في الزاوية العلوية اليسرى من الواجهة وقم بتغييرها إلى "البعد". هذا يعني أنك تقوم الآن بتحرير أبعاد اللوحة نفسها.

لتغييرها ، إما أن تنقر فوق أحد زوايا المستطيل الموجود مسبقًا واسحبها إلى أي حجم تريده ، أو انتقل إلى "رسم" في أعلى الصفحة وحدد نوع لوحة الشكل التي تريدها (مستطيل ، مضلع ، دائرة ، إلخ).

3. لقد قمت الآن بإنشاء لوحة مناسبة ، فقد حان الوقت لبدء تصميم المكونات الخاصة بك. انقر فوق أي مكون ترغب في وضعه واسحبه إلى المكان المطلوب على اللوحة. لتغيير أي جانب من اللوحة يوجد به أحد المكونات ، انقر فوق خيار "مرآة" على الشريط الجانبي وحدد المكون (المكونات) الذي ترغب في تبديل الجوانب.

لتدوير أحد المكونات ، استخدم وظيفة "تدوير" على الشريط الجانبي.

4. بمجرد وضع جميع أجزائك ، حان الوقت لبدء إنشاء آثار. هذه أسلاك نحاسية ستنشئ توصيلات كهربائية بين مكوناتك. لإضافة هذه ، لديك خياران: إما استخدام ميزة التوجيه التلقائي لـ EAGLE لإنشاء آثار تلقائيًا (إذا قمت بذلك ، فانتقل إلى الخطوة 7) ، أو ارسمها يدويًا.

الخطوة 5: إنشاء آثار خاصة بك

1. لإنشاء آثارك يدويًا ، قم أولاً بحساب السُمك الذي تريده باستخدام حاسبة عرض التتبع. أستخدم https://www.4pcb.com/trace-width-calculator.html (غير مدعوم) ، ومع ذلك يمكنك استخدام أي شخص تريده.

2. بمجرد تحديد تتبع السُمك الذي تريده ، انقر فوق القائمة المنسدلة "الطبقة" وحدد الطبقة التي تريد إنشاءها أولاً. حدد وظيفة "الطريق" على الشريط الجانبي. لتتبع السماكة التي تريدها ، استخدم إعداد "العرض" في أعلى يسار حافة الواجهة.

3. قم بإنشاء التتبع عن طريق تحديد أي دبوس / ساق / وسادة تريدها كبداية للتتبع. يجب أن يظهر التتبع كخط أحمر يمتد من بداية التتبع إلى الماوس. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن ترى أيضًا خطوطًا صفراء تمتد من نهاية التتبع إلى دبوس / رجل / وسادة ؛ هذه هي التوصيلات الكهربائية التي صممتها في التخطيطي الخاص بك.

4. لإجراء اتصال ، انقر فوق أي دبوس تريد إرفاق التتبع الخاص بك. إذا كنت ترغب في جعل التتبع الخاص بك يدور حول شيء ما أو أن يكون لديك زاوية ، فانقر حيث تريد أن يتحول التتبع ثم حرك الماوس إلى المكان الذي تريد أن يكون فيه الركن التالي أو الاتصال. استمر في القيام بذلك مع جميع اتصالاتك حتى لا توجد خطوط صفراء متبقية. حاول ألا تصنع زوايا 90 درجة لأنه يصعب تصنيعها ؛ بدلاً من ذلك ، استخدم زاويتين 45 درجة لربط الآثار.

5. إذا كنت تريد الاتصال بين الطبقات ، فاستخدم وظيفة "عبر" على الشريط الجانبي. يؤدي هذا إلى إنشاء اتصال بين الطبقات العلوية والسفلية على شكل نقطة صغيرة.

6. إذا كنت ترغب في عمل ثقوب للتركيب ، فاستخدم وظيفة "Hole" على الشريط الجانبي. لتغيير حجم الثقب ، انقر بزر الماوس الأيمن فوقه وحدد "خصائص" وقم بتغيير إعدادات "الحفر" وفقًا لذلك.

الخطوة 6: إنشاء طائرة أرضية وشاشة حريرية

هناك العديد من الأنماط / التخطيطات المختلفة لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، للمبتدئين. أوصي بواحد من اثنين: إما توصيل جميع المكونات الخاصة بك مع الآثار مباشرة. بدلاً من ذلك ، قم بإنشاء جميع الاتصالات الخاصة بك باستثناء تلك المتصلة بالأرض ثم اجعل بقية الطبقة بالكامل ، أو في الغالب ، مستوى أرضي نحاسي صلب (يؤدي هذا إلى إنشاء جميع التوصيلات الأرضية دون وجود آثار متعددة). في الرسم البياني أعلاه ، الخطوط الزرقاء هي آثار على طبقة واحدة والأحمر هي الطبقة النحاسية الصلبة (المستوى الأرضي). تربط الآثار الزرقاء جميع التوصيلات غير الأرضية وتربط الطبقة الحمراء جميع التوصيلات الأرضية.

1. حدد الطبقة التي ترغب في العمل عليها باستخدام إعداد "الطبقة" في الزاوية اليسرى العليا. بمجرد تحديد الطبقة ، استخدم وظيفة "المضلع" على الشريط الجانبي وارسم المخطط التفصيلي لأي شكل مستوى أرضي تريده.

2. اجعل هذا المستوى الأرضي ، بعد الانتهاء من جميع الآثار الأخرى التي تريدها ، بالنقر فوق "Ratsnest" في الشريط الجانبي. ستصبح بقية اللوحة بعد ذلك منطقة النحاس الصلبة. لتغيير الخلوص بين مستوى الأرض والتتبعات من الإعداد الافتراضي ، اضبط إعداد "التباعد" في أعلى يمين الواجهة.

3. لإنهاء منتداك ، يمكنك إضافة شاشة بالشاشة الحريرية. هذه طبقة رقيقة من الحبر تُطبع على سطح لوحة الدوائر المطبوعة لإظهار الاتجاهات والمواضع والمكونات (يتم إجراء ذلك لك تلقائيًا ما لم يتم تعطيله / إزالته). يمكن استخدامه أيضًا لأغراض الديكور.

4. إذا كنت ترغب في إضافة نص أو أشكال إلى الشاشة الحريرية ، فقم بتغيير الطبقة التي تقوم بتحريرها باستخدام إعداد "Layer" في الزاوية اليسرى العليا إلى "tPlace" أو "bPlace". سيؤدي هذا إلى تغيير الشاشة الحريرية في الطبقات العلوية أو السفلية على التوالي. استخدم إحدى وظائف "الرسم" في الشريط الجانبي لإنشاء أي نمط / تصميم تريده.

إذا اتبعت الخطوتين الأخيرتين ، فلا تتردد في تخطي الخطوة 7.

الخطوة 7: استخدام Autorouter

بدلاً من رسم جميع الآثار يدويًا ، يمكنك استخدام جهاز التوجيه التلقائي. تستخدم هذه الوظيفة خوارزمية لرسم الآثار لك. يعد هذا مفيدًا جدًا إذا لم يكن لديك متسع من الوقت أو لا تتضايق من القيام بذلك يدويًا. ومع ذلك ، سوف يستغرق الأمر بعض التلاعب بالإعدادات حتى تعمل بشكل جيد. وعلى الرغم من جودة الموجه الآلي من EAGLE ، إلا أنه لا يزال غير مثالي وستظل بحاجة إلى إلقاء نظرة عليه وتعديل عمله.

1. لاستخدام الموجه الآلي ، سيتعين عليك أولاً السماح للبرنامج بمعرفة العرض الذي تريد أن تكون عليه آثار مختلفة. للقيام بذلك ، ارجع إلى العرض التخطيطي وحدد "تحرير"> "فئات الشبكة". سيؤدي ذلك إلى ظهور نافذة جديدة بها الكثير من الصفوف المختلفة.

في الأول ، قم بتغيير إعداد "العرض" إلى العرض المطلوب للتتبع القياسي ؛ هذا هو الإعداد الافتراضي وسيقوم تلقائيًا بتعيين جميع الآثار على هذا العرض (يمكنك تغييرها لاحقًا).

2. إذا كنت ترغب في أن تكون بعض الآثار أوسع ، فانتقل إلى الصف الموجود أسفل الأول وأعد تسميته (على سبيل المثال: أرضي). ثم يمكنك تغيير العرض والإعدادات الأخرى كما تريد. كرر هذه الخطوات لكل أثر بحجم مختلف تريده على لوحك. بمجرد أن تصبح سعيدًا بالتغييرات التي أجريتها ، اضغط على "موافق" في أسفل اليسار.

3. لتغيير آثار مختلفة لإعدادات أحجام مختلفة ، حدد وظيفة "معلومات" على الشريط الجانبي وانقر على التتبع الذي ترغب في تغييره. انقر الآن على القائمة المنسدلة "Net Class" بالقرب من الجزء السفلي وحدد الخيار الذي تريده. اضغط على "موافق" عندما تكون راضيًا.

4. أنت الآن جاهز لتشغيل الموجه الآلي: ارجع إلى PCB View واضغط على وظيفة "autorouter" على الشريط الجانبي. ستظهر نافذة جديدة مع عرض جميع الإعدادات الخاصة بالموجه الآلي. للحصول على برنامج تعليمي أساسي ، لا يعد أيًا من هذه العناصر مهمًا ، فما عليك سوى النقر على الزر "متابعة" في الجزء السفلي ثم النقر فوق "ابدأ". ثم يقوم البرنامج بعمله. قد يستغرق هذا بعض الوقت ، لذا اجلس واسترخي قليلاً.

بمجرد أن يتوقف عن إجراء التغييرات ، انقر فوق "إنهاء المهمة" وابحث في PCB لإصلاح أي أخطاء قد تكون قد ارتكبت.

الخطوة 8: تصدير الجربرز وقائمة المواد للتصنيع

لقد انتهيت أخيرًا من تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور! امنح نفسك تربيتة على كل العمل الذي تقوم به. أنت تستحق ذلك.

على الرغم من أنك انتهيت للتو من تصميم التصميم التخطيطي واللوح ، إلا أن المتعة قد بدأت للتو. توضح لك هذه الخطوة كيفية أخذ فكرتك وتصميمك وتحويلها إلى حقيقة (على سبيل المثال: إنشاء ثنائي الفينيل متعدد الكلور مادي).

1. إذا كنت ترغب في طلب تصميم PCB الخاص بك من خدمة احترافية ، يمكنك إما استخدام وظيفة "PCB Quote" في أعلى يمين الواجهة. سينقلك هذا إلى خدمة تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور في Element14. اتبع التعليمات الموجودة على موقع الويب الخاص بهم.

2. إذا كنت ترغب في تصنيعها من قبل جهة تصنيع أخرى ، فسيتعين عليك تصدير ملفات جربر (ملفات تحتوي على معلومات تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور). قم بذلك عن طريق استخدام وظيفة "معالج CAM" في الجزء العلوي الأيسر من الواجهة.

ستظهر نافذة جديدة: انقر فوق "تحميل ملف المهمة"> "وظائف CAM المحلية"> "gerb274x-mill-drill.cam" في الزاوية اليسرى العليا من النافذة. حدد المربع بجوار القائمة المنسدلة بعنوان "تصدير بتنسيق ZIP".

انقر فوق كل طبقة على الشريط الجانبي واحدة تلو الأخرى وتأكد من عدم تحديد "مرآة" ضمن "النمط" ، أي إلغاء تحديدها.

3. بمجرد الانتهاء ، يمكنك الضغط على "عملية المهمة" في الركن الأيسر السفلي من النافذة. ستفتح نافذة أخرى حيث يمكنك حفظ عملك أينما تريد.

يمكنك الآن إرسالها إلى أي خدمة تصنيع تريدها ، وطلب الأجزاء ، والحصول على لحام!

4. بدلاً من ذلك ، يمكنك حفر ثنائي الفينيل متعدد الكلور بنفسك. للقيام بذلك ، أوصي بمقال Yeo Kheng Meng حول كيفية تصدير صورة للقيام بذلك: "https://yeokhengmeng.com/2016/03/eagle-file-to-diy-pcb-etching/" (غير مدعوم).

5. لإنشاء B. O. M. (فاتورة المواد) لطلب الأجزاء ، انتقل إلى العرض التخطيطي واستخدم وظيفة "تشغيل ULP" في الجزء العلوي الأيسر من الواجهة. سيظهر هذا نافذة جديدة ، حدد "BOM" واضغط على Enter. اضبط الإعدادات حسب تفضيلاتك ثم احفظ عملك.

الخطوة 9: الخاتمة

تهانينا ، لقد وصلت إلى نهاية Instructable! أنت تستحق ميدالية. أعلم أنه كان طويلًا ولكن من الصعب جدًا احتواء الكثير من المحتوى في تعليمات واحدة.

آمل أن يكون لديك الآن المعرفة والمهارات اللازمة لتثبيت EAGLE وتصميم تخطيطي وتحويله إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور. على الرغم من أن هذا Instuctable قد يبدو طويلاً ومعقدًا ، إلا أنه في الواقع ليس بهذه الصعوبة إذا قمت بتقسيمه إلى خطوات بسيطة.

إذا كان لديك أي نصيحة أو اقتراحات أو أسئلة ، فيرجى تركها في قسم التعليقات. هذه لا تقدر بثمن بالنسبة لي لأنها ستساعدني على تحسين Instructables الخاص بي لاحقًا.

إذا كنت تعتقد أنني استحق التصويت في مسابقة PCB ، فيرجى القيام بذلك أدناه.

أتمنى لك حظًا سعيدًا ، كما هو الحال دائمًا ، استمتع!