Как в easyeda добавить свой элемент
Перейти к содержимому

Как в easyeda добавить свой элемент

Как быстро нарисовать схему в EasyEDA — пошаговое руководство для начинающих

EasyEDA.com

Это пошаговое руководство с большим количеством скриншотов рассчитано, в первую очередь на тех, кто только начинает знакомится с электроникой, либо не использовал EasyEDA ранее, однако, надеюсь, что и профи смогут почерпнуть что-то полезное. Все скриншоты уменьшены для удобства чтения статьи с мобильных устройств, но кликабельны для отображения в бОльшем размере. Это не перевод оригинального туториала, а лишь скромная попытка автора поделиться своими собственными первыми шагами в освоении EasyEDA.

Какие возможности предоставляет EasyEDA

Чем еще примечателен сервис EasyEDA

С чего начать работу в EasyEDA

Переключение интерфейса на русский язык в EasyEDA

Создание нового проекта в EasyEDA

Создание новой схемы в проекте EasyEDA

Основные приемы редактирования схем в EasyEDA

Добавление компонентов в схему EasyEDA

Различные подходы в проектировании схем

Соединение компонентов схемы

Сохранение схемы в EasyEDA

Как поделиться своим проектом с другими

Как скопировать чужой публичный проект себе в EasyEDA

Предоставление доступа к проекту в EasyEDA

Заключение

Какие возможности предоставляет EasyEDA

EasyEDA – это кроссплатформенный комплекс, предназначенный для разработки электрических принципиальных схем, автоматизированной разводки печатных плат и предоставляет возможность осуществить заказ на изготовление ваших плат. Возможно, что вас заинтересует и симулятор электронных схем, который тоже входит в список бесплатных услуг, предоставляемых EasyEDA. В состав EasyEDA входит:

    , компонентов и готовых модулей с обширной автоматически обновляемой библиотекой, содержащей сотни тысяч комплектующих, символы компонентов как в американском, так и в привычном нам, европейском форматах. Вы можете как создавать собственные компоненты и модули, так и редактировать существующие
  • трассировщик, редактор топологии (проводящего рисунка) печатных плат (модули ESP8266, конечно же, не поддаются симуляции), движок симулятора от ngspice по демократичным ценам (9,8$ за 10шт. +доставка в РФ — 6,6$ (получается 1,64$ за 2-х стороннюю плату размером 50×50мм с учетом доставки — для меня уж лучше подождать доставку, чем возиться с химией, да и качество ЛУТ уже не устраивает)

Заказ плат на EasyEDA не является обязательным условием использования этого сервиса и вы вполне можете либо не заказывать платы вообще, либо заказать их у любого изготовителя по вашему выбору (есть бесплатный экспорт плат в формате Gerber).

Сервис бесплатный (техподдержка отвечает в течение 48 часов по email на английском), с возможностью получить более быструю техподдержку (время ответа до 24 часов по электронной почте, и техподдержка по телефону) и скидку до 10% на заказ плат при использовании платной подписки.

Кроме того, представитель EasyEDA обещает отвечать на вопросы наших пользователей (к сожалению, только на английском языке), касающихся выполнения заказов на изготовление плат на нашем форуме в специальном разделе.

Бесплатный тариф не накладывает ограничений на размеры платы, количество слоев или контактных площадок.

Для подавляющего большинства пользователей вполне будет достаточно возможностей, предоставляемых на бесплатном тарифе. Более подробно с тарифами вы можете ознакомиться здесь.

В настоящий момент EasyEDA русифицирован примерно на 90%, что позволяет вполне комфортно работать людям, предпочитающим локализованные версии. Неполная русификация, видимо, объясняется тем, что перевод на русский язык был осуществлен некоторое время назад и новые, либо переделанные фичи оказались на английском. Для меня это даже хороший знак — это показывает, что сервис не умирает и хозяева его не бросили, раз он развивается. А десяток-другой английских фраз мы можем и потерпеть.

Очень важной считаю возможность использования сервиса в коммерческих проектах и совместной работе над одним проектом командой разработчиков, которая предоставляется даже на бесплатном тарифе. Можно предоставить и read-only доступ, например, студент может предоставить доступ на просмотр своего проекта своему преподавателю, оставляя свой проект недоступным для других пользователей.

Количество проектов (как приватных так и публичных) на бесплатном тарифе не лимитируется, что меня тоже очень порадовало.

Форум проекта живой, и на нем реально получить помощь (жаль, что нет русскоязычной техподдержки). Разработчики отвечают на багрепорты и предложения по расширению функционала (на английском и китайском языках).

Меня впечатлила возможность вставлять в свои сообщения на форуме скриншоты прямо из буфера обмена (эта фича работает только в хроме), что очень удобно для общения с техподдержкой.

Чем еще примечателен сервис EasyEDA

EasyEDA — это не программа на вашем компьютере, а облачный сервис в интернете, а это значит что вы можете его использовать на компьютере с любой операционной системой. Соответственно, для работы не нужно устанавливать какие-либо программы и библиотеки — необходим только браузер и доступ в интернет (разработчики EasyEDA обещают выпустить программу для работы оффлайн, которая не будет требовать подключения к сети интернет).

Ваши проекты будут хранится в облаке (бесплатно) и вы сможете получить к ним доступ из любой точки земного шара с любого компьютера или даже смартфона или планшета.

EasyEDA работает в большинстве популярных браузеров, но максимальные возможности вы получите, если будете использовать Google Chrome. Разумеется, что Firefox тоже поддерживается (кстати, скриншоты к этой статье я делал как в хроме, так и Firefox). На Safari существуют определенные проблемы, поэтому инженеры EasyEDA рекомендуют пользователям MAC и iPhone использовать хром при работе с их сервисом.

Скорость прорисовки схем и плат в браузере меня тоже впечатлила — даже большие проекты прорисовываются без ощутимых тормозов. Разработчики сообщают, что максимальная скорость рендеринга обеспечивается в Chrome, а Firefox будет чуть медленнее, но показывает вполне приемлемые результаты.

С чего начать работу в EasyEDA

Начать лучше с регистрации, чтобы созданный проект был привязан к вашему аккаунту и никуда не потерялся. Регистрация проходит по типичному сценарию.

Переходим на сайт EasyEDA

Переходим на сайт EasyEDA

Переходим на русскоязычную версию сайта EasyEDA и жмем кнопку Login (я уже писал, что перевод на русский язык осуществлен примерно на 90%)

Регистрационная форма EasyEDA

Регистрационная форма EasyEDA

и заполняем регистрационную форму слева своими данными: ваш ник на сервисе, пароль не менее 6 символов и ваш адрес электронной почты. Галочка должна быть отмечена и означает что вы соглашаетесь с условиями использования сервиса. Term of Service на русский не переведено, но я почитал — там все стандартное: они никому не передают ваши данные, вам будет показана реклама и бла-бла-бла. Как все заполните — жмите Register. Понятно, что в последующем, для входа на сервис, вы заполняете уже форму справа теми же данными, что и при регистрации. Вход через Google работает с глюками, в настоящее время использовать не рекомендую. QQ — это китайский мессенджер, так что если вы в нем не зарегистрированы, то можете не обращать внимания.

Практически сразу на почту приходит письмо, в котором нужно кликнуть по ссылке для подтверждения вашего адреса электронной почты.

Письмо с подтверждением адреса электронной почты в EasyEDA

Письмо с подтверждением адреса электронной почты в EasyEDA

На этом этапе все — регистрация завершена.

Переключение интерфейса на русский язык в EasyEDA

Переключение интерфейса EasyEDA на русский язык

Переключение интерфейса EasyEDA на русский язык

Переключения интерфейса EasyEDA на русский язык осуществляется непосредственно в редакторе. Можете перейти по прямой ссылке в редактор, кликнуть в правом верхнем углу по своему нику, в появившемся меню, в самом низу, выбрать Language, затем Russian

Создание нового проекта в EasyEDA

Проект в EasyEDA — это совокупность схем и данных о разметке вашей платы. Так что если вы планируете даже просто нарисовать схему, то вы должны создать новый проект и уже в нем создать новую схему. Это может показаться лишним действием, однако приучит вас к порядку раскладывать все по папочкам. У вас же не лежат все документы на рабочем столе без папок? Или все таки да 🙂

Новый проект можно создать «с нуля» или склонировать у кого-то уже существующий (как это сделать будет показано ниже). Также кто-то может предоставить вам доступ к своему проекту для совместной работы.

Создание вашего первого проекта в EasyEDA

Создание вашего первого проекта в EasyEDA

Для создания вашего первого проекта «с нуля» нужно перейти в редактор и там создать новый проект кнопкой слева вверху. В дальнейшем вы можете создавать новые проекты прямо с главной страницы EasyEDA.

Создание нового проекта в EasyEDA

Создание нового проекта в EasyEDA

Далее вам предлагается ввести название проекта и указать: будет ли ваш проект публичным (проект будет доступе в поиске и кто угодно сможет его склонировать себе в редактор и производить над копией любые действия), либо ваш проект будет приватным и посторонние не получат к нему доступа до тех пор, пока вы этого не захотите. Публичность/приватность проекта можно менять в последующем неограниченное количество раз.

Задайте подробное описание вашего проекта в поле Description.

Выберите тип вашего проекта: приватный или публичный

Выберите тип вашего проекта: приватный или публичный

Создание новой схемы в проекте EasyEDA

Создадим новую схему в нашем проекте — это можно сделать «с нуля» (ссылка справа на скриншоте), из шаблона (ссылка слева) или из внешнего файла (ищите импорт в меню). Тут вас ожидает приятный сюрприз: в системе уже есть шаблон схемы с минимальной обвязкой для модуля ESP8266 (ссылка слева на скриншоте). Вы можете создавать собственные шаблоны для последующего быстрого старта проектирования однотипных схем, что может оказаться весьма полезным.

Создание новой схемы в EasyEDA

Создание новой схемы в EasyEDA

При создании новой схемы по правой ссылке, вы создаете схему не совсем «с нуля», как я вам сообщил выше. Вам будет предложено нарисовать новую схему в рамке, по буржуйским стандартам

Новая схема в буржуйской рамке в EasyEDA

Новая схема в буржуйской рамке в EasyEDA

Возможность сделать рамку по ГОСТу, я думаю тоже есть, если самому нарисовать для нее собственный шаблон и начинать каждую новую схему уже с него. Может быть это уже кто-то и сделал, а вам осталось лишь «форкнуть» этот проект.

Схемы и библиотеки в проект можно импортировать из файлов на вашем компьютере, поддерживаются популярные форматы:

Импортирование схем и библиотек в EasyEDA

Импортирование схем и библиотек в EasyEDA

Мы, для примера, создадим новую схему из шаблона для ESP8266.

Основные приемы редактирования схем в EasyEDA

В редакторе схем EasyEDA отсутствуют полосы прокрутки (как горизонтальная, так и вертикальная). Вот так — совсем их нет (хотя в оригинальном туториале они присутствуют на скриншотах, значит были в предыдущих версиях движка). Если вы знаете как их включить сейчас — дайте мне знать, вдруг пригодится. Сначала я нашел отсутствие полос прокрутки очень неудобным, но быстро привык и теперь не замечаю их отсутствия.

Вы можете передвигать всю схему или только один выбранный компонент стрелками на клавиатуре. Мне показалось более удобным перетягивать всю схему мышью, зажав правую кнопку.

Мне очень понравилось плавное стократное (10000%) масштабирование схемы. Четко прорисованная, во всех деталях векторная графика масштабируется без потери качества. Впечатляет, что это реализовано прямо в браузере — респект разработчикам.

Масштабирование «по ширине листа», как в MS Word, можно сделать через верхнее меню, как мы привыкли, или нажатием горячей клавиши K в английской раскладке

Масштабирование (zoom) в EasyEDA

Масштабирование (zoom) в EasyEDA

Увеличение любой области происходит легко: нужно сначала навести на эту область указатель мыши и прокрутить колесико скроллинга мыши вперед. Аналогично и уменьшение.

Добавление компонентов в схему EasyEDA

Подключим к ESP8266 светодиод. В качестве шпаргалки воспользуемся замечательным наглядным пособием Arduino Basic Connections — подключение всего в картинках v 2.0 Если вы новичок и еще не видели этот документ, то рекомендую сделать его вашей настольной книгой, чтобы избежать множества граблей, которые подстерегают начинающих радиолюбителей. Также хочу вам сообщить, что и ESP8266 и ATMEGA на Arduino являются микроконтроллерами и принципы подключения к ним периферии одни и те же, поэтому вы можете смело использовать рекомендации по Arduino для ESP8266, при этом не забывайте о том, что:

  • Arduino бывают как 5-ти вольтовые, так и 3.3, а ESP8266 только 3,3
  • Порты Arduino выдерживают ток до 40мА, а ESP8266 — только 12мА

Подключение светодиода к выходу микроконтроллера

Подключение светодиода к выходу микроконтроллера

Возьмем из шпаргалки левый вариант, где мы видим, что для подключения светодиода нам нужен резистор и питание. При низком уровне на выходе GPIO светодиод будет включаться, а при высоком выключаться.

Скопируем элемент VCC из левой части схемы: левый клик мышью на элементе (не промахнитесь — вам нужна и надпись VCC и «частичка провода»), затем Копировать на панели инструментов и там же Вставить — эта процедура абсолютно аналогична действиям в обычном текстовом редакторе. Вставляемый элемент «прилипнет» к указателю мыши и вы вставляете его в правую часть схемы в свободное место кликом мыши.

Копирование и вставка в EasyEDA

Добавим резистор из Библиотеки EasyEDA

Выбираем привычный нам "европейский" символ компонента в EasyEDA

Выбираем привычный нам «европейский» символ компонента в EasyEDA

Различные подходы в проектировании схем

Сейчас мы должны подключить все это к одному из GPIO нашего модуля ESP8266 и тут можно пойти разными путями. Можно сделать по-старинке и соединить на схеме наши светодиод и резистор с выходом GPIO модуля на левой части схемы — именно так раньше и делали (многие продолжают делать так и сейчас, и не только в России). Получаются вот такие схемы:

Схема радиоприемника Спидола-230

Схема радиоприемника Спидола-230

Но из зарубежья к нам пришло новое веянье — схемы, оформленные по-другому:

Схема Wemos D1 mini PRO

Схема Wemos D1 mini PRO 128Mbit (16 Мегабайт)

Такие схемы оформлены более модульно, не загромождены множеством соединительных линий от края до края. Соединение модулей производится через именованные электрические связи (проводники) с соответствующей маркировкой. Такие схемы менее привычны и некоторые радиолюбители считают, что они не позволяют увидеть сразу все детали. Попробуйте ответить на вопрос: какие элементы подключены к VCC на этой схеме? Можно легко упустить из виду какой-то модуль. Однако, если вы планируете выходить на международный рынок — не обязательно продавать что-либо, даже если вы просто размещаете свой проект в публичный доступ, то имеет смысл задуматься над выбором, и, возможно, сделать схему в современном виде, общепринятом в международном сообществе. Однако, это остается, безусловно, на ваше усмотрение.

Соединение компонентов схемы

Для соединения светодиода с одним из выводов ESP8266 (например, GPIO2) нужно перейти из режима отображения набора атрибутов элемента в режим Менеджер разработки

Кнопка перехода в режим менеджера разработки в EasyEDA

Кнопка перехода в режим менеджера разработки в EasyEDA

В менеджере (справа) нужно найти группу Nets и в ней GPIO2

Выбор проводника (цепи) в EasyEDA

при этом в левой части вашей схемы GPIO2 на ESP8266 станет выделен красным цветом — его нужно скопировать и вставить в правую часть схемы.

Осталось только соединить элементы между собой — для этого просто тянем за край контакта и соединяем линию со следующим элементом. В результате у вас должно получиться следующее:

Схема подключения светодиода к ESP8266

Схема подключения светодиода к ESP8266

Сохранение схемы в EasyEDA

Сохранение схемы в EasyEDA

Сохранение схемы в EasyEDA

Сохранение схемы в EasyEDA

Сохранение схемы в EasyEDA

Как поделиться своим проектом с другими

Если вы сделали публичный проект, то сможете им поделиться с другими

Как поделиться проектом в EasyEDA

Как поделиться проектом в EasyEDA

Начнем снизу: третья ссылка ведет на PNG файл вашей схемы — вы можете вставлять эту ссылку на форумах, посылать ее по электронной почте, вставлять в сообщения в социальных сетях. Вот ссылка на наш демо проект.

Вторая ссылка предназначена лично для вас — вы можете поместить ее в закладки браузера для быстрого перехода в режим редактирования этой схемы.

Самая верхняя, первая ссылка ведет на страницу проекта. Вот так выглядит наш проект для других пользователей

Публичный проект в EasyEDA

Публичный проект в EasyEDA

Как скопировать чужой публичный проект себе в EasyEDA

Поиск публичных проектов в EasyEDA

Поиск публичных проектов в EasyEDA

В разделе Ресурсы вы найдете множество публичных проектов, компонентов и модулей, которые вы можете скопировать себе, внести собственные правки и использовать в дальнейшем. На момент написания статьи поиск по проектам не работает, разработчики это уже знают и обещают исправить в ближайшее время (поиск по модулям и компонентам работает). Вы можете пользоваться поиском по популярным тегам (на скриншоте проекты с тегом Arduino Based)

Любой публичный проект вы можете скопировать себе («форкнуть») и он станет доступен для редактирования в вашем списке проектов в редакторе

Как форкнуть публичный проект в EasyEDA

Как форкнуть публичный проект в EasyEDA

Публичный проект уже в нашем редакторе

Публичный проект уже в редакторе

Предоставление доступа к проекту в EasyEDA

По умолчанию все ваши проекты будут приватными (напоминаю, что в EasyEDA, в отличии от других, не существует ограничения на количество приватных проектов). Для совместной работы над проектом вы можете предоставить доступ своему коллеге (коллегам). Вы можете предоставить доступ только для чтения (read-only) или полный (read/write) конкретному пользователю, для этого нужно кликнуть правой кнопкой мыши по названию проекта и ввести адрес электронной почты, на который зарегистрирован аккаунт EasyEDA вашего коллеги.

Предоставление доступа к проекту EasyEDA

Предоставление доступа к проекту EasyEDA

Предоставление доступа к проекту конкретному пользователю в EasyEDA

Предоставление доступа к проекту конкретному пользователю в EasyEDA

Заключение

Эта статья получилась слишком большой и я искренне благодарен тем, кто смог дочитать ее до конца. Даже в этом объеме мне не удалось рассказать о многих интересных возможностях EasyEDA. Возможно, это получится в следующих материалах.

В целом, впечатление от EasyEDA у меня сложилось очень положительное, несмотря на некоторые недостатки, которые меня огорчили. Я вспоминаю те времена, когда я начал осваивать DeepTrace, и потратил намного больше времени на свою первую схему. Здесь же все оказалось много проще, при достаточно широких возможностях. Так что я плюсую EasyEDA.

Мне импонирует дух open source, которым пропитан сервис EasyEDA — это и публичные проекты и легкость их использования и открытый формат файлов выгрузки проектов, о котором мне не удалось рассказать в этой статье. Этакий гитхаб, только не для программ, а для плат. Кстати, поддержка контроля версий плат была бы очень кстати 🙂

#3 — Библиотека элементов EasyEDA

Проектировать будет при помощи онлайн трассировщика печатных плат EasyEDA — https://easyeda.com/ru
Библиотека элементов является фундаментом при проектировании печатной платы. Это своеобразные кирпичики из которых и создаётся печатная плата. Конечно проще всего скачать библиотеки компонентов, но иногда это невозможно например когда вы хотите установить на печатную плату только что придуманный компонент))). Ну или имеющийся в наличии хитрый теплоотвод например.

Оглавление:
00:00 о создании о Библиотеки элементов.
00:58 о Библиотека элементов EasyEDA
01:40 — О микроконтроллерах
02:17 — О печатных платах и принятых сторонах (Top и Bottom)
02:30 — Как организованы слои в проектировщике EasyEDA
03:02 — Какую сторону вашей платы выбрать как TOP а какую как BOTTOM?
05:23 — Как устроены библиотеки всех трассировщиков для печатных плат?
06:14 — Создаём библиотеку компонента – переключатель на 6 положений с помощью штангенциркуля в EasyEDA.
07:18 – Схемное обозначение компонента
11:04 – Как связываются контакты на схеме с площадками для пайки на печатной плате?
11:54 – Создаём футприн (место на печатной плате)для переключателя в EasyEDA.
13:42 – Каким диаметром сверла сверлить отверстия в печатной плате?
24:19 – Проверяем созданный в EasyEDA компонент и исправляем ошибки.
26:46 – Второй вариант создания библиотеки, более быстрый, используем то, что создали другие )))
31:30 – Самый быстрый способ создания библиотеки в EasyEDA
32:43 – Выводы о EasyEDA

EasyEDA: разводка первой платы

В этом уроке мы познакомимся с платформой easyEDA. Существуют альтернативы, например Autodesk eagle. Я выбрал easyEDA потому что она простая для новичков. В этом мануале мы рассмотрим самые нужные инструменты для быстрого прототипирования платы.

Можно воспользоваться веб версией, а можно скачать и установить программу. Я рекомендую установить, так как десктопная версия производительнее. Переходим на сайт easyeda .

Разработчики сделали акцент на простоте использование приложения. То что надо для начинающих.

Для работы с приложением, нужно создать аккаунт или войти в существующий. Можно также использовать учетную запись google.

Создадим новый проект.

Вводим название которое хотим использовать.

После создания появится вкладка проекта. Основные компоненты для проектов можно найти на вкладке EELib слева. Отсюда я возьму пару резисторов.

Двойной клик по тексту с номиналом резистора открывает поле изменения надписи.

Для добавления особых компонентов можно воспользоваться поиском в библиотеках, но писать запрос надо лаконично и по английски. Нажимаем на libraries под eelib.

Отсюда я возьму коннектор на три пина (header 3).

Когда все компоненты на месте, надо их соединить. Кликаем по ноге объекта и тянем к нужной точке на схеме. Для поворота элемента выберите его и нажмите на пробел.

Теперь, когда есть схема, можно приступить к созданию печатной платы. Для этого сохраняем схему и нажимаем кнопку “convert to pcb”.

Откроется вкладка с розовой рамкой и компонентами. Все компоненты надо компактно расположить внутри рамки и подогнать по размерам. Подразумевается, что дорожки не будут пересекаться.

Взглянем на кладку инструменты:

1 нарисовать дорожку

2 добавить отверстие для пайки

3 добавить текст

4 добавить отверстие

Остальные рассматривать не будем.

Теперь пройдемся по слоям

Красный — верхние дорожки

Синий — нижние дорожки

Желтый — подписи и обозначения на верхнем слое

Жёлто-Коричневый- подписи и обозначения на нижнем слое

Вот так расположились элементы на плате.

Проводим дорожки на задней стороне. Старайтесь делать на одной стороне, затраты на производство будут меньше.

Добавляем обозначения пинов на верхнем текстовом слое. Справа в панели настроек можно поменять текст и его размер.

Сохраняем нашу плату CTRL + S

Открываем 3д модель платы и радуемся своей работой. При просмотре можно поменять цвета и выключить отдельные слои.

В этой статье вы научились создавать макеты плат, которые можно дальше передавать в производство. Буду благодарен за критические замечания и любые комментарии по данной статье. [/vc_wp_text][/vc_column][/vc_row]

Введение в прототипирование с EasyEDA. Часть 2. Простая схемотехника

Данная статья продолжает цикл статей “Введение в прототипирование с EasyEDA”. В первой статье мы рассказали о том, как установить EasyEDA, создать свою команду разработчиков и настроить доступы.

Введение в прототипирование с EasyEDA. Часть 1: Создание проекта

Первая статья из цикла статей “Введение в прототипирование с EasyEDA”

В этой части мы познакомимся с созданием схемотехники устройства, разберем селектор компонентов будущего девайса, научимся работать с основными инструментами проектирования.

Для построения шагов реализации любого устройства нужно четко понимать каких требований мы хотим добиться от девайса. В любом железном проекте нужно начинать с идеи(тех. задания) будущего девайса. Необходимо поставить перед собой вопрос: какую проблему устройство должно решить?

Мы для примера использования сервиса будем проектировать простой но полезный в быту девайс — таймер с регулировкой времени срабатывания. Реализация такого устройства на дискретных элементах позволит охватить основные принципы построения схемотехники, симуляции и трассировки плат.

Небольшое тех. задание для нашего будущего таймера:

  • Запуск по кнопке с индикацией.
  • Индикация срабатывания.
  • Регулировка времени срабатывания.
  • Питание от USB(5В).

После того как мы определились с тех. заданием необходимо составить небольшой план реализации схемотехнической части разбив ее по основным шагам.

  1. Питающая часть схемы. Поиск нужного USB.
  2. Основной таймер. Простые варианты реализации на дискретных элементах (рассыпухе).
  3. Выбор генератора импульсов для индикации.
  4. Выходной массив светодиодов для индикации. Как лучше им управлять. Расчет потребления.

Инструментарий

После того как мы начали понимать концепцию будущего устройства давайте разберем основной инструментарий для построении схемотехники нашего устройства.

Вернемся к проекту на EasyEDA и создадим файл схемотехники в папке текущего проекта выделив его и выбрав меню File > New > Schematic.

После этого интерфейс рабочего пространства изменится, появится панель инструментов, панель свойств и основное рабочее поле документа.

Панель Wiring Tools содержит в себе инструменты для соединения элементов проводниками, прокладки шин: данных, портов, питания; обозначения точки замера напряжений(понадобиться для симуляции), переименования сетей и группировки элементов.

На панели Drawing Tools расположен инструментарий создания и изменения графических элементов: редактор размера документа(Document Settings), создание текстовых элементов(комментарии и директивы симуляции), создание примитивных графических форм, инструмент перетаскивания элементов и указание точки отсчета документа.

Для навигации в рабочем пространстве используйте СКМ для перемещения, СКРОЛЛ для зума.

Реализация

В редакторе схемотехники используется расположение элементов с привязкой к сетке. Это сделано для выравнивания элементов и более удобного создания соединений между элементами. Откроем и разберем параметры холста. Для этого кликните по пустому пространству на холсте.

В настройках холста вы можете изменить его цвет, отобразить сетку, изменить цвет сетки, изменить тип сетки, размер сетки, включить привязку, изменить основной и альтернативные размеры привязки.

Для быстрого выбора компонентов схемотехники в EasyEDA существует библиотека распространенных элементов. Переходите на вкладку EELib чтобы раскрыть библиотеку.

Следуя плану проектирования в первую очередь позаботимся о питании устройства. Так как питать девайс мы собрались от USB порта выберем соответствующий элемент в разделе Connectors.

Мы будем использовать Micro USB из за его простоты использования и повсеместной доступности.

Для открытия списка элементов одного класса кликните на стрелку рядом с изображением элемента.

После чего кликните еще раз по этому элементу в EElib а затем на рабочее поле документа. Чтобы выйти из режима расположения элементов используйте клавишу Esc.

Для просмотра свойств элемента на рабочем поле выделите его. В свойствах элемента можно задавать опции расположения, просматривать документацию, информацию о поставщике элемента.

Прокладка шин земли и питания в EasyEDA

Следующим шагом будет прокладка шин земли и питания. Для этого на панели Wiring Tools необходимо выбрать NetFlag +5v(USB использует 5В питание) и расположить рядом с VCC у USB входа. После чего выберите одно из обозначений NetFlag GND(функционально обозначения земель схемы не отличаются, разделение сделано из различий в стандартах отдельных стран). Далее необходимо расположить землю рядом с GND выводом USB коннектора.

Для прокладки проводников используйте инструмент Wire(горячая клавиша W) на вкладке Wiring Tools. С включенной прокладкой проводников наведите указатель на выходной пин элемента VCC, на нем образуется точка, кликните по точке чтобы начать проводник. Проведите его до шины питания и так же кликните на возникшую точку.

Минутка рекомендаций

Одноименные шины питания и данных, а так же порты соединены. Это означает что добавив шину 5В еще раз и подключив ее к какому-нибудь элементу, в режиме симуляции и трассировки дорожек все выходные порты элементов куда приходит 5В будут соеденены в одну точку. Пример отображение на плате:

Использование шин удобно в случае если схемотехника насчитывает большое количество соединений (много элементов или шин передачи данных), тем не менее не следует акцентировать внимание на использовании только шин и портов, как и на использовании только соединений. Схема легко читается при проводке соединений на ключевые пины и использования шин на громоздкие порты передачи данных. Примеры трудно и легко читаемых схем:

Шины данных и питания проложены проводниками, проводники пересекаются во многих точках, легко запутаться в соединения и допустить незаметную ошибку.

Большинство соединений проложено через порты, визуально тяжело найти все точки подключения одинаковых портов, приходится по несколько раз перепроверять. На больших схемах теряется время на поиск всех одинаковых портов.

Проводники и элементы редко пересекаются, легко отследить соединения. Трудно допустить и легко найти ошибки в построении схемотехники.

Даже при большом количестве соединений и пересечений довольно просто проследить работу схемы. Использование в этом примере шин помогает избавиться от кучи соединений по питанию, что упрощает понимание схемотехники девайса.

Вернемся к проектированию схемы.

После прокладки питания можно приступить к проектированию сердца нашего таймера — ждущего мультивибратора. Для примера работы и с рассыпухой и с микросхемами в схеме будет использоваться 2 таймера, один на дискретных элементах, и второй с использованием известной микросхемы NE555. Последний нужен для задания времени индикации.

Давайте приступим к проектированию первого таймера. Его можно собрать по следующей схеме:

Функционал данной схемы следующий: при замыкании кнопки SW1 на выходном пине out формируется импульс напряжения длительностью:

R20 — сопротивление в Омах, С6 — емкость в Фарадах.

Проще говоря изменением сопротивления R20 можно менять длительность выходного импульса. Принцип работы и детальное описание переходных процессов в схеме заслуживает отдельной статьи по этому мы ограничимся только использованием схемы в своем проекте. Для лучшего понимания работы таймера на специализированных сайтах есть подробное описание, к примеру тут. Таймер реагирует по спаду, это означает, что он сработает при нажатии кнопки, не при отпускании. Подробнее расчет схемотехники мы рассмотрим в одной из следующих статей.

Чтобы наша схема имела адекватную информацию о деталях которые затем можно будет заказать лучше воспользоваться селектором деталей от LCSC.

Для того чтобы подобрать детали на LCSC переходите на вкладку Libraries.

В окне поиска компонентов у нас есть возможность выбрать поисковой движок. При выборе EasyEDA появляются типы поиска от EasyEDA:

Types:

  • SCH Libs — библиотеки схемотехники устройств.
  • PCB Libs — библиотеки элементов на плате.
  • Spice Symbol — библиотеки компонентов для симуляции.
  • SCH Modules — модули схемотехники(готовые устройства, блоки устройств).
  • PCB Modules — готовые трассированные модули плат для встраивания в свою схему.
  • PCB 3D Lib — библиотеки трехмерных моделей компонентов для создания модели платы.

Classes:

  • Work Space — компоненты из текущего рабочего пространства а так же компоненты вашей команды.
  • LCSC — компоненты с площадки LCSC.
  • JLCPCB Assembled — компоненты которые возможно впаять на плату при изготовлении(иконка SMT).
  • System — компоненты импортированные с проектом из другой среды разработки(KiCad, Eagle etc.)
  • Follow — компоненты пользователей на которых вы подписались.

После поиска и выбора компонента нажмите на Place для помещения его на схему.

При выборе LCSC Electronics открывается веб вью ведущее на сайт LCSC в окне поиска. Для примера использования давайте найдем несколько элементов через этот поисковой движок.

По схеме у нас есть несколько резисторов, пара транзисторов BC547, кнопка, конденсатор и диод.

Начнем с резисторов:

В левой колонке выбирайте раздел Resistors. Резисторов существует огромное количество видов с различными параметрами, материалами и технологиями производства.

Package: Axial — корпус для размещения через отверстия в плате.

Resistance: Собственно сопротивление, 510 Ом.

Power (Watts): Наш таймер работает с малыми токами и малыми напряжениями, по этому мощность в 0.25 Вт нам подходит. Подходящую мощность можно расчитать по формуле:

Где U напряжение на резисторе, в нашем случае 5В, R — сопротивление резистора. Мощность рассеиваемая на резисторе в данном случае будет равна 0.04 Вт.

После установки фильтров поиска нужно выбрать производителя и нажать Place для размещения элемента на схеме.

При наведении на превью элемента отображается его фотография в большем разрешении.

Для поворота элемента используется верхняя панель инструментов Rotate and Flip или горяча клавиша Пробел, для копирования можете воспользоваться CTRl-C, CTRL-V.

Следующим образом найдите и разместите оставшиеся резисторы 10 КОм, потенциометр на 100 КОм, электролитический конденсатор на 1000 мкФ и транзисторы BC547. Фильтры для поиска:

Потенциометр:

  • Раздел:ResistorsPrecision Potentiometr. Ищите регулирование за один оборот.
  • Сопротивление: 100 КОм — 300 КОм. В данном диапазоне не принципиально.
  • Package: Trought Hole.

Конденсатор:

  • Раздел:CapacitorsAluminium Electrolytic Capacitors — Leaded.
  • Емкость: 1000uF
  • Напряжение: 6.3V. У нас питание 5В, самое близкое из стандарта емкостей 6.3В, напряжение больше брать можно, меньше нельзя.

Я выбрал этот. Заметьте, электролитические конденсаторы ассиметричные элементы — у них есть + и -.

Транзистор:

Один из самых распространенных BC547, аналог легендарному советскому КТ315. Тут ничего особенного, модель определяет все характеристики. Есть небольшие отклонения в зависимости от производителя и партии, но для нашего проекта они не существенны. Я выбрал этот. Для того, чтобы отзеркалить транзистор по вертикали воспользуйтесь меню Rotate and Flip.

Кнопка, диод: Кнопку и диод я взял из стандартной EELib. Все компоненты EELib ссылаются на LCSC, по этому смело можете использовать их.

Для более удобного проектирования можно воспользоваться горячими клавишами. Список всех горячих клавиш с возможностью редактирования находится в меню Config- Shortcut Keys Settings:

Сложное в простом

Первый таймер задающий задержку срабатывания готов, теперь нужно спроектировать таймер задающий время индикации. Можно конечно взять уже имеющийся, скопировать его и соединить его вход с выходом первого таймера. Но для сравнения с аналогичными решениями и знакомства с новым типом элементов давайте спроектируем второй таймер с использованием одной из наиболее популярных микросхем — NE555.

Данная микросхема отличается свой многофункциональностью(от мигания светодиодом до управления ракетоносителем), дешевизной, и стабильной работой.

Более подробно о работе NE555 можно почитать на многочисленных источниках в интернете, к примеру тут.

Мы же будем использовать микросхему как простой ждущий мультивибратор. Схема следующая:

Функционал схемы следующий: при появлении спадающего фронта напряжения на пине out, на выходе(пин 3) микросхемы появляется импульс напряжения(VCC — 1.5V) равный по времени:

В процессе построения этой схемы используются схожие с прошлой версией таймера элементы. За исключением неполярного конденсатора и собственно микросхемы.

Мы уже создали один таймер используя элементы припаивающиеся через отверстия в плате, по этому второй таймер давайте создадим с использованием элементов поверхностного монтажа.

Элементы поверхностного монтажа, такие как конденсаторы, резисторы, диоды, микросхемы изготавливаются по стандартизированным размерам. Ниже стандарты размеров для резисторов в мм.

Для первого опыта работы с SMD(сильно мелкие детали) элементами попробуем использовать стандарт 1206. Для выбора резисторов и конденсаторов 1206 выберите соответствующий фильтр в окне поиска. Вместо электролитического конденсатора можно использовать танталовый:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *