Förvandla ditt EAGLE -schema till ett kretskort: 22 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

I en tidigare Instructable gav jag en introduktion till schematisk post med hjälp av CadSofts EAGLE -editor. I denna instruerbara, vi kommer att göra ett kretskort från den schematiska jag antar att jag borde säga att vi kommer att göra en PCB DESIGN; att göra den fysiska tavlan är en annan uppgift, och det finns många självstudier på nätet (och till och med några instruktioner) om hur du gör tavlan när du har designen.

Cadsoft EAGLE generisk information:

Cadsoft EAGLE är tillgängligt från https://www.cadsoftusa.com/ Cadsoft är ett tyskt företag som är ett verkligt mekka för upplysning av programvarudistribution. Förutom de prisvärda professionella PCB-designpaketen ($ 1200) har de freeware, lite, ideella och andra mellanliggande licenser. Deras programvara körs under Windows, Linux och MacOSX. Det är lite udda, med en brant (men inte för hög) inlärningskurva på framsidan, men från de flesta rapporter är det inte mer än andra professionella CAD -paket. De har online supportforum som är aktiva från både företaget och andra användare, paketet är under aktuell utveckling och blir bättre för varje version. Ett antal PCB -tillverkare kommer att acceptera sina CAD -filer direkt. Det är bra grejer. Använd den. Föröka det. Köp den när du är "proffs". Se även: Schematisk post Skapa biblioteksdelar Designregeländring Skicka CAD -filer till tillverkare

Steg 1: Börja med schemat …

Så det här är schemat som vi har från Schematisk instruerbar. Uppe i filmenyn finns det ett "Byt till bord" -alternativ. Om vi gör det från ett rent schema, kommer det att erbjuda att skapa tavlan från schemat för oss (säg "ja") och sedan låta oss sitta i styrelsen.

Steg 2: Menykommandon används

Styrelseredaktören ser mycket ut som den schematiska redigeraren, med några olika kommandon. Här är en sammanfattning av de ikoniska kommandon som jag använder i denna instruerbara och några korta sammanfattningar: INFO Visar information om ett objekt (komponent, signal, spårning etc.) MOVE Tillåter komponenter att flyttas (samma som schematiska.) GROUP Groups a samling av objekt i en "grupp" som kan manipuleras samtidigt. RADERA Ta bort ett objekt. Objekt som skapas i scheman måste raderas där. SMASH Separera textetiketterna för en del från själva delen så att de kan flyttas oberoende av varandra. BREAK Lägg till ett hörn till en rad (eller spår.) ROUTE gör en airwire till en traceLINE -dragning linjer (vanligtvis i icke-kopparlager. ROUTE är för att dra koppar.) VIA skapa ett hål och en platta associerad med viss signal. (faktiskt använder vi ett textkommando.) HÅL ett hål som inte är associerat med en signal, dvs för montering. RATSNEST beräknar luftledningar och polygoner, t.ex. efter att komponenter har flyttats. ÄNDRA ändrar ett objekts egenskaper. RIPUP ändrar en dirigerade spår tillbaka till en airwire. Sorta likivilent att "ta bort" för spår. TEXT lägg till textPOLYGON skapa en polygon (faktiskt använder vi ett textkommando.) AUTOROUTE åberopar autorouter. DRC åberopar designregelkontroll och parameterinställning. Jag kommer att beskriva de återstående ikonerna mot slutet och tilldela dem "användbara" eller "värdelösa".

Steg 3: Den orörda PCB -designen

Så här kommer den nyskapade bräddesignen att se ut. Alla dina komponenter kommer att vara i en klump över till vänster om ursprunget, och det kommer att finnas en ram som markerar den tillåtna storleken på en bräda när du använder freeware- eller "Lite" -versionerna av EAGLE (80x100mm). Alla komponentplattor måste vara inuti den konturen när du flyttar dem, även om du kan fuska lite och ha spår eller brädkonturer som överskrider gränsen för brädstorlek. Detta har den irriterande bieffekten att om du tar upp en komponent från den ursprungliga platsen kan du inte lägga ner den utanför konturen (du kan dock använda ESC för att avbryta flytten och komponenten återgår till originalet plats.)

Ok, några definitioner är i sin ordning

Alla signaler du skapade i schemat är för närvarande AIR WIRES; tunna gula linjer som dras på kortast möjliga sätt, korsar varandra efter behov. De förblir anslutna till komponentstift även när du flyttar komponenten runt. RATSNEST -kommandot beräknar och ritar om dessa efter att du har flyttat runt saker (och säg, gör två anslutna stift närmare varandra än de brukade vara.) ROUTING en signal består av att förvandla en airwire till ett verkligt kopparspår på vissa lager av kortet och placera det spåret så att det inte kortar igen andra spår på samma lager av brädet. Freeware -versionen av Eagle stöder bara ett TOPP- och BOTTOM -lager, och som hobbyister har vi motivation att försöka använda bara ETT lager. En signal kan övergå från ett lager till ett annat med hjälp av ett via, vilket är ett ledande hål, ungefär som en bygel (och vi kommer att använda hoppare för att implementera den övre nivån på brädet om vi kan göra brädet mestadels ensidigt.) Att skapa PCB -designen består i att placera alla komponenter på logiska platser och dirigera alla airwires på ett sätt som gör att designen fungerar.

Steg 4: Om styrelsens "lager"

Eagle Board -redaktören har MÅNGA fler lager än den schematiska redigeraren. En förvirrande mängd lager. De flesta ritningskommandona har en rullgardinsmeny med lagerval som du kan använda för att ange vilket lager du vill rita på (undantag inkluderar objekt som vias som spänner över flera lager.) Här är några av de viktigare lagren:

Steg 5: Flytta komponenterna till det juridiska området

Det första vi vill göra är att flytta åtminstone några komponenter till det juridiska styrelseområdet där vi kan arbeta med dem. Om du har en särskilt stor bräda med många komponenter kanske du vill göra detta ett avsnitt åt gången. För detta provkort har vi gott om plats och vi kan flytta dem alla samtidigt med hjälp av gruppflyttningsfunktionen. Välj GRUPP-ikonen, klicka sedan och dra för att skapa en rektangel som går hela vägen runt komponenterna. Välj sedan MOVE -ikonen och högerklicka (högerklicka väljer gruppen istället för en enda komponent) och dra uppsättningen till tavlan. Använd ZOOM -knappen för att strama vyn.

Steg 6: Krympa Boad -konturen lite

Hela den juridiska sidan av styrelsen är större än vi behöver. Krympa konturen med hjälp av MOVE -verktyget. Klicka på mitten av den övre horisontella linjen (som väljer hela linjen istället för en slutpunkt) och flytta den nedåt. Klicka sedan på mitten av den högra högerlinjen och flytta den åt vänster. Klicka nära mitten av en linje flyttar hela linje. Om du klickar nära ett hörn flyttas bara punkten. Det behöver inte vara perfekt just nu; vi letar mestadels efter en bättre vy för nästa steg. (Åh ja - klicka på zoomknappen för att zooma om i fönstret på den mindre konturen.)

Steg 7: Börja placera komponenterna

Nu måste vi flytta komponenterna till (nära) där vi vill ha dem på slutbrädan. ELLER vi vill flytta dem till vettiga platser som gör det lättare att placera spår. Mycket av "KONSTEN" för att göra PCB (och särskilt enkelsidiga brädor) ligger i att hitta "bra" platser för komponenterna. Generellt kan du börja med att placera komponenterna som liknar hur de ser ut på schemat. (Detta går sönder när ett chip har flera grindar, eller diagrammet i den schematiska symbolen har en helt annan nålplacering än det faktiska chipet, men det är ett bra ställe att börja för diskreta och enkla komponenter. Det värsta som kommer att hända är att du " kommer att ha en layout som är vettig, även om den inte går bra …) I det här fallet lägger jag ut transistotrarna nära lampor som de är associerade med, och jag letade på nätet efter en 555 layout som skulle fungera väl (längst försökte jag göra brädor med tidtagskåpan placerad nära tidmotstånden, och jag behövde alltid en bygel. Suck.) ("Låt ingen annans arbete undvika dina ögon.")

Steg 8: Kontrollera signaler för att se hur de ska dirigera

Ett sätt att få tips om delplacering är att titta på några signifikanta signaler för att se om de har fina raka vägar, eller om de sicksackar över hela brädet. Använd först RATSNEST -ikonen/-kommandot för att få EAGLE att beräkna luftledningarna igen. Så som det är nu har jag fina raka anslutningar från transistorerna till lamporna, men om jag skriver "show gnd" i kommandoraden ser jag att detta är på bekostnad av att göra marksignalen sicksack. Så jag byter transistorer eftersom GND är viktigare att ha rak.) komponenterna placeras på ok utseende relativa platser, jag kan pressa ihop dem igen (manuellt, flytta dem en i taget; inget magiskt kommando för detta!) och krympa tavlan kontur lite mer.

Steg 9: Ladda designregler

Eftersom vi är hobbyister vill vi göra vår bräda med breda spår och stora utrymmen (se https://www.instructables.com/id/EZVIGHUBGCEP287BJB/)Så vi kommer att ladda upp den uppsättningen regler för hobbyistdesign innan vi börjar lägga ut spår. Klicka på ikonen för designregelkontroll och använd LOAD -knappen för att ladda hobby.dru från min andra instruerbara. Eller så kan du ändra värden manuellt och individuellt, förstås. Eller lämna dem som de är …

Steg 10: Fixa fel paket

Du kan se hur ändringen av designregeln redan har ändrat styrelsen. Pads är större och de är runda. Du kommer också att märka att ett av motstånden är inställd som ett icke-vertikalt paket, till skillnad från resten. Detta var förmodligen ett fel i den schematiska posten, och det spelade ingen roll när allt vi hade var schemat. Nu när vi gör tavlan vill vi ändra paketet efter behov. När du väljer ändrings-> paketverktyget och klickar på den del som ska ändras visas en lista över alla lagliga paket för den delen (dessa borde vara samma som visades i den schematiska "lägg till" -dialogrutan) Det finns andra sätt att ange ett "ändra" -kommando i textkommandofältet som du vill titta på om du behöver ändra många enheter till ett visst paket, så att du kan hoppa över att gå igenom listan för var och en. Något som "ändra paket 'R-US/0207/2V', och klicka sedan på varje komponent.

Steg 11: Prova Autorouter

Nu får vi se om autorouter kan göra en del av arbetet för oss. EAGLE autorouter är inte den bästa i världen, men även när det gör ett "dåligt" jobb, kommer det att ge oss några allmänna tips om hur saker måste se ut, eller var problemplatserna är.

Klicka på ikonen AUTOROUTE och en dialogruta dyker upp. Standardparametrarna kommer att producera ett dubbelsidigt kort, och vi vill åtminstone försöka göra ett ensidigt kort, så det första du ska göra är att ställa in den föredragna riktningen för TOP-lagret till NA (Ej tillämpligt.) Den andra saken du kan behöva ändra är routningsnätet. Detta har som standard samma standardnät som kortlayoutredigeraren i allmänhet: 0,05 tum (1,27 mm, eftersom jag har min redaktör konfigurerad i metrisk.) Eftersom den här specifika tavlan har stora delar och vi inte har flyttat några från standardinställningarna nätet, vi är ok med det värdet. Om du har SMT -komponenter eller har flyttat runt på ett finare rutnät kan du ha dynor som inte finns på touing -rutnätet, vilket autorouter inte gillar särskilt mycket ("oåtkomlig pad", etc.) Du kan göra rutnätet väldigt litet, men det kommer att ta längre tid. IMO, det är bättre att börja med ett grovt nät och halvera det varje gång det ser ut som om rutter misslyckas eftersom rutnätet är för stort. Observera också att autoroutern följer brädans måttlinjer, så om du inte har flyttat dem nära dina komponenter kan du ha spår över hela brädet. Eller om du har flyttat konturen för nära dynorna kan du ha hindrat spår från att gå till platser de behöver gå.

Steg 12: Rutt återstående spår manuellt

Autorouter gjorde ett ganska bra jobb här. Det finns bara ett spår kvar.

Det finns ett par sätt vi kan dirigera denna signal manuellt, inklusive några ormiga vägar mellan transistorstift som autoroutern inte använde på grund av de designregler vi angav. Detta är ett relativt högt aktuellt spår, och jag bestämde mig för att jag inte kommer att bryta mot designreglerna manuellt heller. Istället använder jag en bygeltråd på komponentsidan, som jag kan modellera i EAGLE som ett spår på ovansidan. Välj ROUTE -verktyget och klicka på en slutpunkt för en orutad (gul) airwire, så kan du placera ett spår i stort sett var du vill, välja bredd, lager och böjtyp från menyraden när du går. Detta visas i följd av bilder i detta steg.

Steg 13: Lägg till Power Plane Polygons

"Kraftplan" är stora kopparområden som bär en verklig signal, vanligtvis kraft och jord. På flerskiktsskivor är det vanligt att ha hela lager mestadels avsedda för ett sådant kraftplan. Även på ett enda lagerbräda finns det några fördelar med att göra något liknande: 1) Använd mindre etsande2) bär tyngre ström, bara i fallet3) gör det lättare att fästa testledningar4) fungerar som en slags "statisk barriär" till fingrar I EAGLE. så stora signalområden ritas med kommandot "polygon". Det finns en ikon i verktygsfältet för att rita polygoner, men det kommer att skapa polygoner associerade med en ny signal, och jag finner att när du skapar en polygon för en befintlig signal är det lättare att skriva textformatet för kommandot i textkommandofältet. För att skapa en polygon kopplad till en signal som heter 'gnd', skriv "poly gnd" Genom att ge den ett signalnamn i kommandot, kommer polygonen automatiskt att anslutas till den signalen. (Om du ritar en polygon med ikonen kan du ansluta den till en signal senare genom att använda kommandot "namn" för att byta namn på polygonen. (Efter detta kan du dock inte byta namn på polygonen igen utan att också byta namn på signalen).))

Steg 14: Lägg till V+ Polygon

Nu ska vi upprepa processen för den positiva spänningen. Vi fick dock aldrig namnet på den signalen när vi ritade schemat, så den kommer att ha ett slumpmässigt namn som "N $ 23"; Vi kan använda kommandot "INFO" för att hitta det signalnamn som ska användas när vi ritar polygonen, varefter det är samma som att rita GND -polygonen. I detta fall heter V+ -signalen n $ 1, så vi skriver "poly n $ 1"

Steg 15: Neaten Up: Smash Package Text

Om vi vill att namnen på komponenter ska vara läsbara på ovansidan av kortet (överförda via toneröverföring), eller bara för att se bra ut på utskrifter, måste namnen och värdena förmodligen flyttas från deras standardplatser. För att flytta texten separat från själva enheten använder vi kommandot "SMASH". (Varför kallas det "smash"? Jag vet inte!)

Välj SMASH -ikonen från menyn och klicka sedan på varje komponent vars text du vill flytta. Om detta är ALLA komponenter, finns det en ULP som kommer att krossa allt (men ULP är ett ämne för möjliga framtida instruktioner. Eller EAGLE -manualerna.)

Steg 16: Neaten Up; Flytta spår

Vi kan flytta några av spåren så att de ser snyggare ut, ger bättre rensning etc.

Dessutom krymper vi brädet till dess slutliga storlek och klämmer ihop komponenterna ytterligare.

Steg 17: Fixa en OOPS

Kom ihåg tillbaka i schemat som jag nämnde att det var ett par saker som hade utelämnats? Du borde märka dem om nu … POWER -anslutningar; det finns inget sätt att ansluta ett batteri eller strömförsörjning till detta kretskort. Åh visst, du kan bara fästa några ledningar på matningspolygonerna, men hur elegant är det inte! Vi kan gå tillbaka till schemat och lägga till några faktiska strömkontakter eller batterihållare, men de är lite styva för en krets som förmodligen kommer att anslutas till ett batteri med några ledningar ändå. Låt oss istället lägga till några Vias för att fungera som anslutningspunkter för strömkablarna. När vi lägger till Vias så här är det bekvämt att använda textkommandoinmatningsområdet så att vi kan namnge signalen samtidigt som vi lägger till via. Skriv "via 'gnd'" (ja, du behöver citattecken här, till skillnad från för polygoner.) Du kan justera borrstorleken och via formen, och plunka via nedåt i lämplig tillförselpolygon. Jag gillar att använda två vias som en slags dragavlastning (en är större så att du kan mata tråd + isolering genom den, den andra är dimensionerad för bara tråden.) Ett klick på RATSNEST -ikonen ser till att vias är anslutna till polygonen. Gör sedan samma sak för V+ -signalen (namnet N $ 1, minns du.)

Steg 18: Nätt upp: Tillåt alternativa paket och alternativ

Vi kan släppa några extra hål för montering av olika paket. Transistorerna som används i det publicerade schemat som vi skrev in kommer tydligen i ett slags metallförpackningspaket som har sjunkit i popularitet. Om vi ordnar tre in-line monteringshål kan vi byta ut en massa olika transistorer vars paketledningar kommer på det sättet (TO92 eller TO220, för att nämna två populära moderna paket.) Använd info-kommandot för att räkna ut signalnamnen, och sedan "via 'n $ X'" på kommandoraden för att skapa via, följt av en manuell väg till via om det behövs. I det här fallet kolliderar en av de placerade viorna med ett signalspår dolt av GND -polygonen, så vi måste ta bort det spåret med kommandot "ripup" (polygonen kommer fortfarande att ansluta till plattan.) Medan vi är på det. Jag lägger till lite text på silkscreen för att visa var transistornas sändarledning ska gå. Använd ikonen "text" och ändra lagret till tPlace.

Steg 19: Gör designregelkontroll

Vi vill köra en designregelkontroll för att se till att ingen av den manuella redigeringen vi har gjort bryter mot reglerna …

Steg 20: Utmatning med exporterade bilder

Spara ditt arbete ofta. Du har gjort det, eller hur? Nu är vi i princip klara, och vi borde ta reda på hur vi kommer att presentera vår styrelse för beundran på webbsidor, granskning av kamrater, överföring till fysiskt PCB -material och så vidare. sätt att mata ut kortet är att "exportera" en bild.

Steg 21: Andra användbara menyikoner

Här är några andra användbara kommandon tillgängliga från menyikonerna LAGER Justera vilka lager som visas. Brädor har många fler lager än scheman! SPEGEL Flytta en komponent från att vara monterad på toppen av brädet till att monteras på botten av brädet. KLIPPA KOPIER ett urval, trots namnet. NAMN Ändra namnet på ett objekt. CIRCLE Draw en cirkel. REKTANGEL Rita en rektangel. MÄRKE Placera ett mätmärke. Ditt informationsområde börjar visa avstånd i förhållande till märket såväl som till ursprunget. Rotera ett objekt. Detta kan rotera andra vinklar än 90 grader. PASTE Klistra in några objekt som tidigare kopierades med CUT. VALUE Ändra värdet på ett objekt. MITER gör signalhörnen avrundade. ARC Rita en båge.

Steg 22: värdelösa kommandon

Det här är menyikoner som jag inte alls tycker är användbara för att skapa tavlor, åtminstone inte från scheman (och jag tycker att du alltid bör göra scheman för att gå med dina tavlor; bor för självdokumentation och de felkontrollfunktioner som läggs till.) SHOW SHOW är mer användbart från textkommandoområdet. Jag tror. DUPLIKERA Duplicera ett objekt. Vanligtvis görs i schematic. ADD Lägg till en komponent. Vanligtvis gjort i schemat. REPLACEJOIN Händer automatiskt, vanligtvis? POLYGON mer användbart från textkommandoområdet. SIGNAL Skapa en signal. Vanligtvis gjort i schemat