простые и интересные  РАДИОСХЕМЫ сделанные своими руками

» ДАТАШИТ
Например: TDA2050


» РАДИОБЛОГИ
Как я делал Гаусс-ган, а получился шокер
Цветомузыка на микросхеме индикаторе уровня
Генератор импульсов на микросхеме К174ХА11
Реставрация лабораторного БП
Зарубежные схемы FM трансмиттеров
Почему светодиоды надо питать током?
Последнее интервью Никола Теслы
Керамические конденсаторы К10-83
Использование старых спутниковых тюнеров
Шуруповёрт: вторая жизнь

Радиосхемы » Теория электроники

ПРОГРАММА ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И ТЕСТИРОВАНИЯ СХЕМ

      

EDA (Electronic Design Automation) — программное обеспечение для разработки и тестирования электронной аппаратуры. В самом общем смысле к EDA можно отнести столь распространенный в русскоязычной среде Sprint Layout. Из более известных (и более полноценных продуктов) сюда относятся Eagle, DipTrace и Proteus. Но у всех у них есть один маленький недостаток — они платные. Кто-нибудь может возразить: тот же Eagle, мол, имеет и бесплатную версию, хоть и несколько ограниченную. Однако эти ограничения иногда становятся не столько мешающими, сколько раздражающими, как, например, невозможность расположить элементы вне платы, что затрудняет перераспределение уже расположенных деталей. Поэтому поговорим о KiCad — еще недавно малоизвестной, а теперь набирающей популярность софтине, несколько обремененной кроссплатформенностью, но при этом активно развивающейся (последняя на данный момент стабильная версия вышла в октябре 2014 года). В паре статей я постараюсь рассказать об основных приемах и подводных камнях работы с KiСad. В качестве примера возьмем простенькую схему Step-Up преобразователя на MCP34063.

Обзор программы KiCad

Главное окно KiCad условно делится на несколько блоков

Главное окно KiCad

  1. Главное меню, где можно создать или открыть проект, заархивировать его в zip или распаковать, указать текстовый редактор для просмотра файлов (например, списка элементов) и приложение для просмотра PDF, выбрать язык (на данный момент в списке 19 языков, включая русский), прочитать справку и копировать в буфер обмена полную информацию об установленной версии.
  2. Во втором блоке располагаются (слева-направо): создание нового проекта; создание проекта из шаблона (шаблонов пока, правда, не имеется, но их можно создавать самостоятельно; такие шаблоны будут складываться в список «Пользовательские»); открытие уже имеющегося проекта; сохранение всех файлов, будь то принципиальная схема или печатная плата; архивация текущего проекта в zip; обновление списка файлов проекта.
  3. Третий блок содержит собственно список файлов — здесь отображается все, что имеет название, соответствующее названию проекта.
  4. Кнопки четвертого блока позволяют перемещаться между следующими редакторами: Eeschema — редактор электрических схем устройства; CvPcb — сопоставление посадочных мест компонентов (иными словами, выбор корпуса той или иной детали); Pcbnew — редактор печатных плат; Gerbview — просмотрщик файлов Gerber; Bitmap2Component — служит для создания изображений логотипов либо для создания компонентов из имеющихся изображений. Калькулятор — содержит полезности типа калькулятора стабилизаторов, таблиц рекомендуемой толщины дорожек для печатных плат, таблицы цветовой маркировки резисторов и т. п.
  5. Наконец, в последнем блоке отображаются действия, проделываемые нами с текущим проектом (что открывали, что сохраняли и т.д.).

Создание любого устройства начинается с создания нового проекта. Поэтому жмем на кнопку «Начать новый проект».

Главное окно KiCad - начать проект

Выбираем папку будущего проекта, пишем его имя, жмем «Сохранить», не обращая внимания на стиль моих окон, в Windows они будут знакомыми и привычными.

KiCad - обзор

Название проекта появится в левой колонке, и мы наконец можем нажать на кнопку Eeschema. Откроется вот такой редактор...

KiCad - редактор

И KiCad радостно сообщит нам об отсутствии некоего файла. Все нормально, он просто напоминает, что мы пока не сохраняли схему, поэтому был создан чистый лист. Вообще, завороты логики KiCad иногда поражают. Еще забавнее то, что это чудо поддерживают не абы кто, а сами CERN.

Но мы отвлеклись, жмем OK. В открывшемся окне видим лист, на котором будет располагаться наша будущая схема. Вообще-то, располагаться она может и за пределами этого листа, но эти части попросту не выведутся на печать. Вокруг рабочего пространства видим кучу разных кнопочек, объяснять назначение каждой из них нет смысла, ибо на каждой из них при наведении всплывает подсказка (естественно, на русском языке). Стоит обозначить лишь основные из них:

KiCad - обозначения элементов

Не пугайтесь, все не так сложно, как кажется поначалу. В качестве схемы, как было сказано выше, я выбрал преобразователь на MCP34063, она же MC34063. Схема взята из даташита:

выбрал преобразователь на MCP34063

В первую очередь заглянем в пункт меню «Настройки», где помимо установок цветов, параметров внешнего вида (шаг сетки, толщина соединений и т. п.) нас интересует пункт «Библиотека». Библиотеки в KiCad, как и в Eagle, содержат компоненты, используемые при построении схемы. Убедимся, что поставляемые с KiCad файлы подключены и присутствуют в списке.

файлы подключены и присутствуют в списке

файлы кикад подключены и присутствуют в списке

Другие библиотеки легко гуглятся и добавляются через кнопку «Добавить» (что вполне логично). Советую также скачать конвертированные с Eagle библиотеки компонентов. Однако не стоит подключать все файлы разом — это может привести не только к замедлению загрузки проекта, но и к надоедливым сообщениям о дублировании компонентов в библиотеках. Разобравшись с мелочами, жмем на кнопку «Разместить компонент» на правой панели (или пункт «Компонент» в меню «Разместить») и щелкаем в произвольном месте на листе.

KiCad - лист

KiCad - меню

В появившемся окошке пишем в поле «Имя»: 34063 — здесь, в отличие от Eagle, не нужно знать точное название компонента, достаточно лишь его части.

KiCad - компоненты меню

Также можно выбрать компонент из списка (кнопка «Список всех») или подобрав подходящий символ («Выбор просмотром»). Нажимаем OK. Если введенное обозначение встречается в нескольких компонентах, нам предлагают выбрать нужный.

KiCad - 34063

Размещаем символ на листе.

KiCad - работа с программой

Внимание, грабли! KiCad унаследовал от Unix-систем добрую традицию горячих клавиш. Чтобы переместить расположенный компонент, недостаточно просто кликнуть по нему. Следует навести курсор на компонент и нажать на клавиатуре латинскую [M] (от англ. Move), либо нажать на компоненте правой кнопкой и выбрать в контекстном меню соответствующий пункт. Точно так же поворачиваем клавишей [R] и перетаскиваем (т. е. перемещаем без отрыва от цепей) клавишей [G]. Через сочетание [Shift+A] добавляем компонент, а через [Shift+W] — проводник. Все то же самое можно проделать и через контекстное меню. Горячие клавиши могут показаться неудобными, но на самом деле большинство из них интуитивно понятно пользователю, знакомому с английскими словами. Кроме того, запомнив пару десятков сочетаний, можно значительно ускорить работу. Так что не ленимся и читаем справку, благо она полностью переведена на русский язык.

Следом за микросхемой добавляем на лист остальные компоненты. Для добавления пассивных элементов достаточно в поле «Имя» написать их более-менее общепринятые обозначения (R, C, CP и т. д.). Выбранные однажды компоненты остаются в поле «Список истории» для быстрого добавления.

KiCad - радиокомпоненты

Чтобы завершить добавление компонентов, нажимаем клавишу [Esc] либо выбираем в контекстном меню пункт «Отложить инструмент». Для соединения цепей используем «Разместить проводник».

KiCad - проводники

Получается что-то вроде этого:

Схемы в KiCad

В случае, если соединение проводников представляется неудобным (или если схема разбита на отдельные блоки), то имеет смысл применить метки. Они связывают отдельные участки цепи, совсем как имена в Eagle. В KiCad несколько типов меток (локальные, глобальные и иерархические). Глобальные и иерархические используются в том случае, когда блоки схемы располагаются на нескольких листах и их надо связать между собой. Нам достаточно самой примитивной, так что выбираем «Разместить имя цепи (локальная метка)».

KiCad - обзор софта

Кликаем мышкой на нужное соединение и пишем имя метки. Заодно выбираем ориентацию метки — то, где будет расположена ее соединительная точка.

KiCad - свойства метки

Внимание, грабли! KiCad не привязывает метку к соединению наглухо, как это делает Eagle. После создания метку можно двигать, как и любой другой компонент, однако чтобы она «подхватилась» цепью, ее соединительная точка должна совпасть с соединением на цепи или компоненте.

KiCad - советы

Расставив необходимые метки, получаем такую картину:

KiCad - рисовалка схем

Теперь добавим землю и цепи питания. Они относятся к инструменту «Разместить порт питания»

KiCad - обзор 2

Пишем в строке поиска «GND».

KiCad - выбор компонента

Или выбираем нужный компонент через кнопку «Список всех»

выбираем нужный компонент схемы

Разместив землю, проделываем то же самое с Vin, выбрав соответствующий компонент. Его придется подсоединять к отдельному проводнику. Для этого берем инструмент «Разместить проводник», кликаем на нужном участке цепи и тянем проводник в сторону. Для того, чтобы закончить его не в точке соединения, а в произвольном месте на листе, дважды кликаем мышкой.

программа создания и отработки радиосхем

Размещаем питание нашей схемы. На выходе достаточно просто разместить метку типа «Vout».

программа создания и отработки радиосхем 2

Теперь обозначим компоненты и укажем их номиналы. Делается это достаточно просто: нужно навести курсор на компонент и нажать клавишу [V] для присвоения номинала и клавишу [U] для указания порядкового номера. Впрочем, номера могут быть присвоены и автоматически. Для этого нажимаем кнопку «Обозначить компоненты на схеме»

программа создания и отработки радио схем - работа

В появившемся окошке настраиваем параметры обозначений (можно оставить как есть). Если части компонентов уже были назначены порядковые номера, то можно либо продолжить текущую нумерацию, либо начать ее заново, нажав предварительно на кнопку «Сбросить обозначения».

программа создания и отработки радиосхем - обозначить

Покончив с подготовкой, нажимаем «Обозначить компоненты» и соглашаемся с предложением дать всему порядковые номера. Расставим номиналы. Наводим курсор, жмем [V]. Если в фокусе оказывается несколько компонентов, KiCad выводит маленькую менюшку с просьбой уточнить, какой именно компонент мы хотим редактировать.

Расставим номиналы схем

Расставим номиналы схемы 2

Проверка Кикад

Напоследок проверим правильность схемы, нажав кнопку «Выполнить проверку..

Выполнить проверку схем

В появившемся окошке можно настроить параметры проверки — правила соединений между выводами (что считать ошибкой, что предупреждением) на вкладке «Параметры».

Тест ERC программный

На вкладке «ERC» нажимаем «Тест ERC»... и видим сообщения об ошибках.

Тест ERC - ошибки

При этом на схеме рядом с проблемными местами появятся зеленые стрелочки-маркеры. Выбор строки из списка ошибок в окошке ERC будет переносить нас к соответствующему маркеру. Итак, в чем же у нас проблема? А вот в чем: KiCad недостаточно просто поставить порт питания на схему, надо еще и указать, что порт питания, добавленный через порт питания, — это именно порт питания, а не что-то иное. Апофеоз костылей, на мой взгляд, но вполне решаемый. Нужно всего лишь снова взять инструмент «Разместить порт питания» и выбрать в списке портов компонент PWR_FLAG.

Разместить порт питания в схеме

На схеме появится вот такой символ:

порт питания в схеме

PWR_FLAG отображается только на схеме и нужен исключительно для успешной проверки ее правильности. Цепляем его в плюсу питания и цепи GND. Снова запускаем тест ERC — ошибок больше нет.

Внимание, грабли! Когда используются микросхемы с никуда не подключенными выводами, тест ERC будет ругаться в их сторону. Чтобы этого не происходило, на все неиспользуемые выводы следует ставить флаг «Не соединено».

В итоге у нас получилась вот такая схема:

в программе получилась вот такая схема

Чтобы распечатать ее, нажимаем на верхней панели кнопку «Печать схемы», либо выбираем этот пункт в меню «Файл».

нажимаем на верхней панели кнопку «Печать схемы»

Внимание, грабли! Пользователи Linux могут столкнуться с проблемой, когда вместо схемы распечатывается чистый лист. Это происходит из-за некорректной работы wxWidgets с принтерами.

Разработчики KiCad рекомендуют:

  • а) обновить wxWidgets до версии 3.0;
  • б) воспользоваться экспортом схемы в доступный графический формат либо в файл PDF, а затем распечатать ее.

Не совсем понятно, что двигало разработчиками KiCad, но всем привычный экспорт находится в пункте «Чертить».

Софт разработчиками KiCad

Здесь выбираем формат, настраиваем цветовой режим и качество изображения (толщина линии по умолчанию), выбираем, нужно ли нам экспортировать вместе со схемой рамку листа. Вот, пожалуй, и все, что достаточно знать для начала работы в EESchema. А в следующий раз мы поговорим о тонкостях разводки печатных плат и создании новых компонентов для библиотек. Автор обзора - Витинари.

   Форум по KiCad

   Обсудить статью ПРОГРАММА ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И ТЕСТИРОВАНИЯ СХЕМ


Схемы наши, лайки ваши - всё по честному :)


КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ЦИФРОВЫМ МУЛЬТИМЕТРОМ

     Как пользоваться мультиметром - информация для новичков.

УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКА ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ

     Схема и конструкция простого усилителя ЗЧ на 3 ватта, для начинающих радиолюбителей.

СВЕТОВЫЕ ЭФФЕКТЫ НА PIC

     Простая схема интересных световых эффектов, на микроконтроллере PIC12F629.

СХЕМА СИГНАЛИЗАТОРА ПОКЛЁВКИ

СИГНАЛИЗАТОР ПОКЛЁВКИ     Схема и фотографии простого сигнализатора поклёвки для рыбалки.


» ПОИСК СХЕМ



» РАДИОЭЛЕМЕНТЫ

» МИКРОНАУШНИКИ

Группа вконтакте Канал ютуб Группа в фэйсбук Мобильная версия © 2010-2016, "Радиосхемы". Все права защищены. Почта