動手設計印刷電路板:可讓你更快速完成印刷電路板設計的免費軟體

七月 11, 2014
Facebook
Twitter
图片

免費正版軟體,沒有設計限制!

Picture

近年來由於各式開放原始碼軟硬體的出現,許多業餘玩家也開始喜歡自己動手設計印刷電路板,但要徹底完成一塊印刷電路板,還需要另外再找製造商進行報價與製作等動作,並沒有一套連貫性的作業流程。

RS Components 亞太技術市場營銷總監李國豪表示,現在的RS不只是身為線上電子元件供應商而已,更致力於解決設計師們的問題,因此便推出了DesignSpark 這個設計師討論平臺, 來自世界各地的設計師們都可以在這個平臺上互相交流其所遭遇的問題,或者是自己的電路板與3D模型設計檔。而RS也藉由DesignSpark 平臺推出DesignSpark PCB 與DesignSpark Mechanical
這兩套軟體,前者主要針對印刷電路板設計了一系列的作業流程,後者則可讓使用者能用更簡單的方式畫出3D模型設計圖,可應用於整體設計規劃、原型樣板快速設計,或者設計印刷電路板的外殼。
現在就跟著以下步驟, 來熟悉如何使用DesignSpark PCB來設計出一套完整的印刷電路板,以及有哪些做法可以輸出印刷電路板的設計成品。

進入DesignSpark的世界
任何一位設計師都可以至DesignSpark 交流平臺下載DesignSpark PCB,它是一款複合式電路設計軟體,除了能進行一般電路設計( Schematic Design )與印刷電路板設計( PCB Design ),更內建在線元件庫( ModelSource ),並加入物料清單報價( BOM Quote )與印刷電路板報價( PCBQuote )。最重要的是這套軟體完全免費,但並不會限制設計師可用的功能。除了設計印刷電路板外,RS也推出DesignSpark Mechanical 這套3D建模軟體,設計師只需使用幾種簡單的繪圖工具即可完成其所要的3D設計。並近年來由於各式開放原始碼軟硬體的出現,許多業餘玩家也開始喜歡自己動手設計印刷電路板,但要徹底完成一塊印刷電路板,還需要另外再找製造商進行報價與製作等動作,並沒有一套連貫性的作業流程。

結合DesignSpark 的線上3D模型庫,讓設計師們可自由下載較複雜的3D設計檔,且此設計檔也可直接於軟體中使用。DesignSpark PCB提供了完整的印刷電路板設計流程,設計師在軟體中只需以拖曳的方式將元件放入電路編輯區中再拉線連結即可進行設計。

1 .下載軟體
先至DesignSpark交流平臺:www.designspark.com/pcb下載DesignSpark PCB,在網頁下方有更詳細的說明文件。

1 .1 軟體安裝完成後,若你是初次使用此軟體,建議你先到DesignSpark 平臺上註冊一個免費帳號,有助於日後使用其他軟體或是與世界各地的設計師們進行交流。按下軟體啟動會跳出要求你啟用軟體的視窗(圖1),只要按下視窗中的網址就會自動連到DesignSpark 的啟用網頁。輸入你所安裝的軟體序號, 按下「啟用( Activate )」並登入DesignSpark 帳號, 莫約1 分鐘後便會出現DesignSpark 所提供的啟用碼(圖2),一旦啟用軟體後,便可直接開始使用。

图片

圖1

图片

圖2

2.開始進行設計
2.1 現在你可以直接啟動DesignSpark PCB來進行印刷電路板或一般電路的設計(圖3),進入一般電路設計的視窗畫面。在軟體的左下角可打開ModelSource 線上元件庫,登入DesignSpark 帳號後便可免費使用超過8萬種元件的電路圖符號來進行印刷電路板的設計(圖4),同時顯示元件的右側也會即時列出元件的單價,亦包含RS庫存號碼等技術參數,方便進行元件報價。設計視窗的右側為互動欄位,可讓你在離線庫內選取想要添加的元件,如果電路變得較為複雜也可以直接搜尋你曾添加過的元件,讓設計師不需從頭找起,只要在搜尋元件的地方選擇包含此名詞( Contain ),就可找出在元件庫中包含此名稱的任何一個元件(圖5)。
图片

圖3

图片

圖4:內建ModelSource在線元件庫!

图片

圖5

2.2 當你設計好的電路圖( Schematic Design )後,此軟體非常貼心地提供印刷電路板設計精靈,讓你輕鬆地任意設定電路板的層數(圖6)和尺寸後,把一般電路圖轉換成印刷電路板。待你設定完成後便會出現設計畫面,右邊一樣有互動欄位可讓你選取元件。
图片

圖6:沒有電路板層數的限制!

3.匯入EAGLE設計檔與元件庫
另一款名為「EAGLE 」的印刷電路板設計軟體,其匯出的檔案格式雖然與DesignSpark PCB所匯出的格式有所不同,但RS為了讓使用不同軟體的設計師們得以互相交流。在DesignSpark PCB中提供了匯入設計檔與元件庫的功能,只要依照下列幾個步驟就可以將兩個不同軟體中的文件整合在一起。
3.1 啟動EAGLE並開啟原理圖設計檔( 圖7), 開啟左上角選單列中的文件, 點擊下拉式清單中的「運行ULP 」。接著, 選擇
「SchematicToIntermediate.ulp 」將副檔名為「.eis 」的檔案存到你安裝EAGLE的資料匣中。
图片

圖7

3.2 啟動DesignSpark PCB並開啟空白電路圖設計檔, 將剛剛儲存於EAGLE資料匣中的「.eis 」檔拖曳到編輯視窗中,此時你會看到對話視窗。請按下「OK 」, 便可將原先EAGLE的檔案匯入DesignSpark PCB中,你可在編輯視窗中對原先使用EAGLE所設計的電路圖進行編輯(圖8)。
3.3 啟動EAGLE並開啟元件庫, 選取你要使用的EAGLE元件庫檔案, 同樣按下左上角選單列的文件, 選擇下拉式清單中的「運行ULP 」。選擇「LibraryToIntermediate.ulp 」將副檔名為「.eil 」的檔案存到你安裝EAGLE的資料匣中。然後用3.2 步驟的匯入方法,拖曳.eil 檔便可匯入EAGLE元件庫。
图片

圖8

4.附加功能
來設計印刷電路板的設計師,都可以使用其附加的物料清單報價與印刷電路板報價功能,只要按下視窗中的「BOM Quote 」選項,軟體會自動輸出一個物料表單(圖9)到RS的本地網站(圖10),讓你得知你所要用的元件報價,以及需要多久的出貨時間。
另外,這個軟體還有印刷電路板報價的功能,以及即時線路測試功能( DRC ),替你檢測最終設計的電路是否有哪些地方有誤。若檢測之後並沒有錯誤產生,就可以選擇報價( Quote )(圖11),軟體會自動連到與RS合作的小批量印刷電路板製造商
(圖12),你可以參考適合的報價來製作你自己的印刷電路板。除了印刷電路板的製作報價與元件的購買報價外,在軟體中有以3D形式檢視電路板的功能(圖13),讓你可以看到設計完成後的電路板外觀,以便重新規劃電路板上的元件位置。
图片

圖9

图片

圖10:元件即時報價功能

图片

圖11

图片

圖12:也可以有小批量電路板印刷報價!

图片

圖13

更進一步
你可以發現DesignSpark PCB是一套完全免費的印刷電路板設計軟體,但不會因此侷限其可用的功能,因為RS的宗旨是為了讓設計師們可以透過更簡單的步驟來進行設計,並且可直接輸出用來設計印刷電路板成品的Gerber 檔。若你是預計打造一個包含外殼與內部機構的專題時,則建議結合DesignSpark PCB與DesignSpark Mechanical這兩套軟體,可以先在DesignSpark Mechanical
中設計機器人的外觀,每當你完成一個印刷電路板的設計,就可以放入DesignSpark Mechanical 的設計檔之中,藉此來決定印刷電路板或任何元件欲安插的位置。
由於每個人對於軟體的使用方式與上手程度都略有不同,這點對於RS來說,其實不只是希望讓DesignSpark 提供給設計師們更簡單與更多元的設計方法,而是希望世界各地的設計師們可以運用DesignSpark 這個平臺,在上面互相進行交流,並且能有互相合作的機會。截至目前,全球有超過150所大學以DesignSpark PCB做為教學器材,RS也舉辦多個設計相關競賽、工作坊與研討會。而RS不只是身為一家線上元件供應商,更將自己的資料庫與DesignSpark 平臺相連,致力於推廣軟體的使用教學,從學校開始著手,培養下一代的設計師,使他們能在想法湧現時懂得如何利用工具,以節省更多時間和金錢的方式進行設計,並有更多餘
的時間來進行不同領域的整合。

DesignSpark交流平臺
http://www.rs-online.com/designspark/electronics/
RS官方網站
 http://twen.rs-online.com/web/


謝瑩霖,國立臺灣師範大學電機系畢,目前於馥林文化擔任《Make》與《ROBOCON》國際中文版編輯。
Social media & sharing icons powered by UltimatelySocial