第一步:快速解释Eagle的工作原理。
Eagle的UI是使用模态界面设计的。也就是说,不是选择一个对象并一次应用一个操作,而是选择一个模式并多次执行它。如果使用得当,它可以让你快速工作,但如果你习惯了Windows-y的处理方式,它也可能是使问题恶化的主要原因。Eagle有四个基本视图:库、原理图、电路板和“控制面板”。
控制面板是主窗口,它启动其他一切,当你关闭它时,所有下属的窗口都将被关闭。
库-允许您管理和编辑部件。本教程的高级用法不在本教程中。
示意图-您可以在这里绘制项目的示意图。它定义了项目中的零件以及零件上应该连接的管脚。
电路板-在这里,您可以布局项目的各个部分,并按照原理图中的定义物理连接正确的引脚。请注意,原理图的工作只是定义零件及其连接。只是在电路板布局中,零件的实际位置并不重要。在原理图上,器件排列在电气上有意义的地方,在电路板上,它们排列在物理上有意义的地方。因此,原理图旁边器件的电阻可能离这个器件越远越好。
第二步:控制面板
控制面板是主窗口鹰。当你关闭它时,它打开的所有窗口也将被关闭。
控制面板中各种类别的描述:
-图书馆(。lbr文件)存储您添加到电路板的各个零件。
-设计规则检查器(又名白痴检查器)使用设计规则(。dru)。
-用户语言程序(。ulp)使用Eagle的用户语言(相当高级的脚本语言))来完成通常困难、繁琐或不可能完成的任务。
-脚本(。scr)本质上只是eagle命令组。它比ulps更简单,也更弱。
-CAM Jobs(。cam)导出为其他格式。
-项目(。sch,pcb等。)是放置您的电路板、原理图和任何其他文档的地方。
所以,从头开始,右键“老鹰”,选择“新项目”,然后命名为ex-Compass。
从下面下载“Compass.sch”和“Compass.pcb”文件,保存在Documents \ eagle \ ex-Compass中。
按F5键,或者转到“控制面板”中的“查看刷新”来显示文件。
双击Compass.sch文件,应加载原理图和pcb文件。
步骤3:逻辑示意图窗口
逻辑示意图窗口是创建和编辑逻辑示意图的地方(显然)。首先,试着四处走动。
在Eagle中有三种不同的移动方式(如果你有鼠标,请使用1,否则,如果你的键盘有F #键,请使用这些,否则,一些没有灵魂的可怜灵魂,你可能会卡在滚动条中):
1)使用鼠标中键。
-单击鼠标中键并拖动以移动,上下滚动以放大和缩小。
2)使用F #键
-F3放大
F4心理医生
-F5将鼠标置于屏幕中央。
3)拖动屏幕底部和侧面的栏,然后使用顶部的按钮进行缩放。
在所有按钮的右边,也就是左边,你可以看到一个工作表区域。有了复杂的原理图(还有Eagle版本的非免费版),可以创建多页原理图,在这里切换。如果只运行免费版,可以关闭那部分,再也不用想了。
看了一会示意图后,你可能会意识到你可以更好地布局这个示意图(特别是
如果你点击显示按钮,然后点击VCC网络(网络是绿线之一),你会看到所有的VCC网络都被突出显示,包括一个连接到这个调节器的调节器,它的名字无法清楚地读出,因为它下面的二极管名称与VCC迹线的名称重叠。
为了使示意图看起来更清楚,我们可以关闭显示所有部分的下列值。为此,单击“显示”按钮,然后取消选中“值”层(层96)。
任何可能被肉眼忽略的特征的最后一种方法是电规则检查(ERC)。这就需要Eagle对各个部位(不是很多)的了解,以及检查是否有异常情况。目前该板有7个警告,没有错误。
有一个警告,因为D6没有连接到任何东西。JP1和JP2没有值(因为它们只是通孔位置,将连接实际的指南针)。当我试图将多个组件上的一个引脚连接到多个引脚时,GND与另一个引脚重叠,但Eagle不喜欢这样,因为我将3.3V重命名为VCC,所以电源符号不满意。大部分问题应该都解决了,但是嘿,它让你带着警告看到了ERC的样子。
现在单击文件切换到电路板,切换到电路板布局的一侧。如果您没有与此文件配对的. pcb文件,它将自动创建一个文件,并将所有器件拖放到PCB区域之外。
步骤4:电路板窗口
就像在原理图窗口中一样,你在电路板窗口中移动,我就不赘述了。同样,“显示”按钮实际上是相同的。
显示按钮在功能上是相同的,但是在这个视图中它将具有不同的层。一般来说,查看电路板时,没有必要一次查看所有电路板。
要隔离顶层,请点按“层”按钮,然后点按“无”,然后选择以下层:
顶端
焊盘通孔《未布线《维度》t位置
托里金斯
tNames
TValues(可选,一般我保留)tKeepout(可选,视情况而定)
TDocu(可选,会增加很多混乱)
_tsilk
要隔离底部图层,请点按“图层”按钮,然后点按“无”,然后选择以下图层:
底层
衬垫
过孔
非电声扩大的
尺寸b替换bOrigins
BNames bValues(可选,通常我保留)Keepout(可选,视情况而定)
BDocu(可选,会增加很多杂乱)
_bsilk
要查看这两层,请启用以上所有功能。
当你在两边快速切换时,这可能会很乏味。让我们设置一些键盘命令来简化这个操作。
转到选项分配,单击新建,将键更改为T,然后选中Alt修饰符框。
在“分配的命令”框中,输入以下内容:
显示toppadsviasurouteddimensionplacetoriginstnames _ tsilk
命令也是为Alt B创建的.
displaybottompadsviasunrouteddimension bplaceboriginsbnames _ bsilk
和Alt N
不显示
现在,您可以使用Alt T显示顶部,Alt B显示底部,Alt N不显示任何内容。
现在,你已经学会了使用Eagle的基本知识。让我们直接创建自己的电路板。
步骤5:开始前的几个定义
零件-PCB上的物理元件。
网络-电气连接(示意图)
走线——实质上是PCB上的一根电线(电路板视图)。用于建立由网络组成的网络
飞机定义的连接-通常接地(在某些情况下,以其他方式连接,通常在高电流条件下使用)。用基准面定义边界,基准面将填充边界内尽可能多的区域,从而为内部的任何痕迹留出空间。
电线-在原理图或电路板上查看,这不会在它们之间共享。通常仅在示意图中用于修饰,在木板图中用于修饰或平面修改。
标签-显示网络名称。
名称-每个零件的唯一标识符。
值-零件的值。通常要么是较复杂零件的零件号,要么是电阻、电容等简单零件的实际值。
步骤6:创建一个新项目和示意图
我们在本教程中创建的电路是一个使用555定时器芯片,使LED闪烁。55定时器是一个简单的多用途芯片。我们将在不稳定模式下运行,这将在输出引脚上产生方波。
单击“文件”创建新项目。
提供项目的描述性名称(例如ex-555-Blinker)以创建新项目。
右键单击该项目,然后单击“新建逻辑示意图”。
为原理图命名(例如,ex-555-Blinker.sch)。
步骤7:将零件添加到原理图中
您希望最终结果是这样的。
单击“添加”按钮(或键入“添加”),并在搜索框中输入* 555。我们需要从st微电子图书馆借一本。使用此过程,添加其余部分:
R1、R2和R3-“电阻”库中的“r0805”
C1-“电阻”库中的“C0805”(因为它意义重大)
“Led”库中的le D1-“chip LED _ 0805”部分
G1-“电池”库中的“AB9V”部分
第八步:连接零件。
正如我在上一期展示的那样,在所有部分都布置好之后,是时候将它们连接起来了。
使用“net”命令连接它们,如本步骤中的屏幕截图所示。
不要使用“wire”命令进行这种连接。“电线”在Eagle的原理图部分只是装饰性的,所以实际上不会如你所愿。如果你还试图使用Wire命令,我将被迫释放一群飞行机械猴,以确保你不会再尝试这种方法。
一些关于“net”命令行为的快速解释
-点击开始。不要单击拖动或双击来启动。
-它可以在任何地方开始。
-启动后,它将继续绘制网,直到您单击图钉或另一个网,或双击-单击任何地方。
-启动后单击,将网络锚定在当前位置。
-右键会改变网络从A点到b点的路径,个人建议只使用90度角形式进行原理图布局。
第九步:所有的标签和名称都在网络图中。
使用Label命令,单击每个网络,使网络名称出现在线路上。
一旦显示了所有名称,使用“Name”命令使电线具有有意义的名称,如本步骤中的第二幅图所示。
这个网络很重要,有两个原因:a)它允许任何看过你的原理图的人用一个有根据的猜测来猜测它的至少每一部分。真的是。
b)当您切换到电路板布线时,这将使您更容易区分每个网络的功能并据此进行规划(在处理差分迹线之类的事情时尤其有用)。
步骤10:为零件提供一些值
使用“值”(在“名称”命令旁边)来标记所有电阻和电容的适当值。
R3是LED的限流电阻为1k,这是保守估计(取决于LED的规格)。C1、R1和R2决定了我们LED的闪烁频率。
根据维基百科,眨眼的频率由以下公式给出:
f=1/(ln(2)* C *(R1R2))
因此,如果R1=470k,R2=3k,C1=1u,这意味着设备将每秒开关3次。
有关555定时器的更多信息,请参考维基百科和本说明书。
步骤11:检查电气规则(白痴检查)
跑ERC会让你看到Eagle认为你困惑的领域。让我们逐行检查这一行的输出。
错误(1)-您需要仔细看看这些保证。
未连接的输入引脚IC1通常,未连接的输入引脚是坏的。在这种情况下,CON引脚是一个参考电压,可以手动设置,但如果它没有连接(悬空),不会有什么不好的事情发生。
警告(2)-作为一个错误,但仍然需要粗略一瞥。一种要寻找的警告是关于只有一个节点/引脚的网络的警告。这意味着你没有连接到网络的两端。
将pin POWER IC1 VCC连接到9V- Eagle会在您将不同电压的电源连接在一起时发出警告(如果您连接12V电源线和5V电源线,会发生不好的事情)。这种情况下只是术语上的区别,所以可以认可。
部分LED1不值钱——要不是我这么懒,我就给LED1了。
已批准(0)-。单击警告/错误上的“批准”按钮后,它将转到此处。
步骤12:电路板布局
从原理图很容易看出PCB布局的依据。转到文件切换到电路板,当警告您电路板不存在时,单击是从原理图创建电路板。
当PCB文件出现时,屏幕上会出现一个方框,所有零件都在左边。在移动之前,这表示您可以在eagle的免费版本中放置零件的区域。如果你试图将零件移出该区域,Eagle会对你大喊大叫,拒绝合作。
请注意,Eagle将您在原理图中添加的所有零件都放置在可放置区域之外。将零件从静止位置移开后,必须将其保存在一个4英寸x 3.2英寸(100x80mm毫米)的盒子中。
将所有部件移动到类似于上图所示的配置。请注意,这一步需要大量的考虑,以避免您将来的麻烦。这些金线中的每一条都代表一条未走线。
通常你在布局电路板的时候,要先把零件放在需要的位置,比如连接器。然后,将所有逻辑上有意义的部分组合在一起,并移动这些簇,以便它们创建最少数量的交叉未布线线。从这一点开始,扩展这些集群,并将所有部分移动足够远,以便它们不会违反任何设计规则,并使交叉痕迹最小化。
步骤13:电路板布局2-转到右侧
印刷电路板的一个特点是它有两面。但是,您通常要为使用的每一层付费。如果你想在家里做板,你可能只能可靠地制作单个面板。由于通孔部分要焊接,这意味着我们必须使用PCB的底部。
使用Mirror命令并单击表面贴装器件,将其切换到底层。您可能需要使用旋转或移动命令来修正零件的方向。
一旦所有的部分都布置好了,运行Ratsnest命令。Ratsnest会重新计算所有未布线导线(架空导线)的最短路径,这应该会清除屏幕上的混乱。
步骤14:接地层
飞机是你的朋友。他们使本教程中的其余步骤更容易,如果你在家制作电路板,你可以减少蚀刻时间。
本质上,接地层的作用是占据电路板上所有未使用的空间,然后将其连接到接地网络。创建一个平面并最紧密地运行它后,剩余导线的数量将急剧下降。
要在Eagle中创建地平面,请运行Polygon命令。设置“层”为“底部”(蓝色),并跟踪外部的方块。
使用“名称”命令,单击蓝色虚线将平面名称更改为“GND”。
右键单击蓝色虚线,然后单击属性。应该会出现一个类似于本步骤所示的窗口。
这是每个盒子的含义:
从,到,长度,角度-描述单击的线段。
宽度-最小接地层的宽度(密耳)
cap-不适用
曲线-该线段的曲线。除非你知道自己在做什么,否则保持0。
多边形倒——保持实心,会影响图案。
间距-当灌注设置为填充时填充线之间的距离。
隔离-填充和任何迹线之间的距离(如果小于设计规则,则使用设计规则中指定的距离)。
ORP-取消选中此复选框时,Eagle仅填充最大的连续空白区域。选择此选项时,将填充任何可以填充而不违反设计规则的区域。
热量-很难描述,只需观察器件上的焊盘/引脚和开关设置。本质上,使能该功能可以更容易地将零件焊接到大的平面上,代价是电流走线的性能非常高。
名称-多边形的名称(虽然你可以编辑这个框,但如果你试图改变名称,Eagle会大叫。
网络类别-您可以添加具有不同要求的其他网络类别(例如,电源)。这样,你可以选择隐藏
电线-选中此框时,即使飞机没有连接信号线,所有的信号线都会被隐藏。
步骤15:发送零件
使用“布线”命令,单击任意架空线。蓝色航线应该出现在离您点击的位置最近的航线节点上。
如果是红色痕迹,那就不是我们想要的。在顶部,将图层从顶部(红色)改为底部(蓝色)。再次单击其他位置,将导线锚定在该点。右键更改转弯角度(按住Ctrl键并单击鼠标右键在相同角度的转弯之间切换),中键创建顶层和底层之间的通孔(此步骤可能不是必需的)。
如果地平面挡住了您的路径,您可以运行Ratsnest来重新计算它的目的地,或者单击“Ripup ”,然后单击平面的边界。在你跑Ratsnest之前,请撕开平面的边界。
通常,在布线时,我们希望使用45度转弯,而不是如图所示的90度转弯。对于低速电路来说,这是我们不得不向物理做出的为数不多的让步——急转弯会引起一系列时髦的问题,从电子从点的泄漏到内角电流的拥挤,再到阻抗失配导致振铃、反射率等诸多问题(好吧,有些是高速域问题,但还是不要这么做)。
我进行的示例路线不是唯一已完成的解决方案,也不是最佳方法,但它是一个可接受的结果。
第十六步:重新审视热火和孤儿
这是三个不同的截图。首先是有散热片无孤儿的电路板。第二是热度和孤儿。第三个是孤儿,但是没有热度。
步骤17:检查设计规则
设计规则检查(DRC)根据一组规则检查设计的电路板,以确定是否有错误。虽然并不完美,但是会捕捉到很多常见的错误。
所有选项卡的快速描述:
文件-允许您选择要使用的DRC文件。如果你和一个团体在一起,他们可能已经有一个团体,像OSH Park这样的服务都有一个可下载的。您可以在这里加载的drc文件。
图层-由于我们使用的是免费版本的Eagle,你不能真正使用它来玩这个游戏,但是如果你有一个付费许可证,你可以通过将安装程序改为(1 * 2 * 15 * 16)或类似的方式来添加图层。
clear-这告诉Eagle两个游戏之间需要多少空间。板上不同类型的电触点。如有必要,可以将“相同信号”下的所有内容设置为0。对于“不同信号”下的一切,奥什公园的最小净空为6密耳。如果你在家制作电路板,20密耳是一个合理的间隙。
距离-铜/尺寸是指从任何线路到电路板边缘的距离。钻孔/孔是从任何布线到板上的孔的距离。
尺寸-设置最小尺寸。最小宽度是您从fab中提取的另一个数字。奥什公园有600万,自己蚀刻的话应该在2400万左右。OSH Park的最小位数是1300万。如果你自己蚀刻,请选择最小的位尺寸。而微盲孔远远超出了这个适应症。
粗字符串的范围-粗字符串控制过孔焊盘/过孔的大小。通常,我只是将它们保留为默认值。
形状-允许您使垫有圆角。通常我也不碰这个。
电源——还记得上面的热度吗?这让你更好地控制他们。该复选框允许您打开通孔的热元件,而热隔离允许您选择热跟踪的长度。平时我根本不碰这些值。
掩模PCB制作时,其涂层可以覆盖并隔离除光罩指定区域以外的所有板。在制造之后,如果它们是由机器(或具有回流炉的人)组装的,将创建模板,并且焊膏将被施加到焊盘/通孔,以通过模板焊接。停止控制每个部分的停止蒙版中开口的大小,奶油控制模板中开口的大小。同样,默认值也可以正常使用。
其他-
-检查网格-在布局和布线PCB时,你所做的一切都在网格上,网格的大小由grid命令决定。如果在布局/布线过程中改变了网格,这将确保所有零件都遵循新的设置。
-检查角度-如果您的路线风格与45度或90度转弯不同,或者如果在路线选择后移动了零件,则选中此框会使Eagle对其大喊。
-检查字体
-检查限制
马克斯.差分对中的长度差——差分布线是两条走线并排布线,传输差分信号(当导线A为1时,导线B设为0。如果AB大于零,则为1)发送,否则为0)发送。有几个优点,其中之一就是所谓的“共模抑制”。本质上,大多数电噪声或多或少会给给定的导线增加电压。如果两条线足够近,给两条线加上相同的电压(称为V)。使用差分路由时,我们希望这两条线受到相同V的影响,这样V就抵消了(A v)-(B v)。
回到这个选项的功能,我们希望长度差异最小,这样导线可以吸收相同的噪声。这样,您就可以选择您想要选择的差异。
差分对弯曲的间隙系数-对于高速信号传输,您希望差分对中的两根导线具有完全相同的长度。根据路线的不同,情况可能并非如此,因此要将较短的走线与较长的走线匹配,请插入“弯曲”。间隙因子将调整这些曲折的大小。
获得所有设置后,单击检查。
(设置完所有这些后,您只需键入' drc '并按两次Enter键即可再次运行DRC)
第18步:DRC结果
如您所见,我遇到了三个错误。我的一些痕迹不够宽。
要固定走线宽度,有两个选项:
1)右键单击轨迹,单击属性,然后调整宽度。
2)单击更改。(扳手),单击宽度,然后选择新的宽度。
-(或者,键入“Change Width.024”或您想要更改的任何内容,然后单击有问题的轨迹。)
-变化工具非常强大。学会如何使用它,你对Eagle的体验会大大提高。
第19步:最后一件事
正如一些人发现的那样,很难看出PCB是否与PCB底部的led齐平安装。让我们不要再犯同样的错误。
使用Ripup命令删除LED的跟踪。
使用Mirror命令将led移到顶层。
使用“布线”命令,布线A在每条导线大约一半的发光二极管的最低级别上运行。
如果您的鼠标有中键,单击鼠标中键将布线带到顶层。
如果没有,可以从下往上换层,左上角有下拉框。
单击LED的焊盘以完成跟踪。
(图片即将出现)
第二十步:完成
一旦路线完成并且没有其他DRC错误,本教程就完成了。但是,电脑效果图很无聊。要实际制作电路板,请参考以下资源:PCB制造
奥什公园-2周的周转时间,我已经使用它,但没有收到任何东西,但明星董事会。美国境内,免运费,5美元/(3张1平方英寸的复印件),10美元/(3张1平方英寸的四层板)。对于较小的主板来说,这是一笔不错的交易,但它仍然可以与一些较大的主板竞争。您可以接收标准的Eagle文件。
先进电路-一个更昂贵的专业制造商位于科罗拉多州。他们做得很好,赞助了学生项目。我能找到的最好的协议是每个33美元。在这里,你必须购买至少四块最大尺寸为60平方英寸的印刷电路板,并支付33美元。您需要将电路板视为Gerber文件进行专家处理。
我听说过但尚未使用的其他制造服务:
Seeed工作室
BatchPCB
零件:
Digikey
纽瓦克
捕鼠动物
Sparkfun-这是一个很棒的网站。除了卖一些比较标准的票价之外,还卖一些有用的、不好找的电子物品相关的东西。虽然他们没有最大的交易,但他们会通过良好的客户/社区支持来弥补,总体来说仍然很棒。
易趣-如果你想从一个粗鲁的卖家那里买到好的可疑零件,你可以别无所求。我的机器人团队一共花了300美元买了5个有病的激光测距仪(其中3.5个居然能用!一个工作机器人可以让你跑上几千次)
第21步:有疑问?评论?建议的改进?
评论区永远开放。或者,如果你刚好和我在一个房间,就问。
标签:电路板命令图