Моделирование проектирования схем + печатная плата на Proteus: 10 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Это пошаговые инструкции для инженеров и любителей. В этом руководстве я расскажу о моделировании схем и проектировании печатных плат на Proteus 8, а в конце я также расскажу о травлении электрических схем в течение 5 минут.

С помощью этого руководства вы можете сделать однослойную автоматическую + ручную трассировку, двухслойную автоматическую и ручную разводку печатной платы. Вы могли бы сделать печатную плату очень маленького размера из больших схем.

Шаг 1: Установка Proteus 8.0

Вы можете установить из labcentre или перейти по следующей ссылке в этой ссылке и посмотреть обучающее видео о том, как загрузить Proteus 8 или любую другую версию Proteus.

ССЫЛКА

Шаг 2: начало работы

Когда вы запускаете Prteus, нажмите «Новый проект» или нажмите CTRL + N. Появится новое окно под названием New Project Wizard.

Начинать

Там вы можете изменить имя и путь проекта после настройки нажмите кнопку Далее

Схематический дизайн

Теперь вам нужно отметить создание схемы из выбранного шаблона, затем вы можете либо выбрать по умолчанию, либо вы можете выбрать любой размер шаблона, обычно мы выбираем альбомную ориентацию A4, выбрав альбомную ориентацию A4, вы получите схематическое окно, как показано на рисунке 4.

Макет печатной платы

Если вы не хотите, чтобы дизайн печатной платы просто щелкнул Далее, в противном случае отметьте создание схемы на основе выбранного шаблона, теперь вы можете выбрать Общий одиночный слой или любой другой слой по вашему запросу, а затем нажать Далее, выбрав один слой, если вы выполняете автоматическую маршрутизацию, затем программное обеспечение будет выполнять только однослойную маршрутизацию (внизу), если вы выберете значение по умолчанию, а затем при выборе автоматической маршрутизации программное обеспечение будет выполнять двухуровневую маршрутизацию (маршрутизация верхнего и нижнего уровней).

Прошивка

Обычно мы выбираем No firmware Project, но если нам требуется работать с микроконтроллерами, такими как 8051, Arduino, мы выбираем Creat Firmware Project и выбираем соответствующие параметры, если кто-то хочет знать об этом, просто напишите комментарий, я бы посоветовал это сделать

Резюме

Здесь вы можете проверить выбранные параметры и нажать Готово.

Шаг 3: Размещение компонентов

Появится окно черного цвета, которое представляет собой вкладку компоновки печатной платы, вы можете переключить вкладку на захват схемы.

Нажмите кнопку P, это означает место, появится новое окно. В этом окне вы можете искать компоненты, вводя точные имена, такие как 1n4007 (диод), или просто набирая диод, но если вы хотите сделать печатную плату, вы должны проверить, что ваш Выбранный компонент имеет дизайн печатной платы, который отображается в предварительном просмотре печатной платы. Дважды щелкните требуемый компонент, и он появится на ваших устройствах, выполните поиск других компонентов и поместите их все в раздел ваших устройств, некоторые из компонентов могут не иметь предварительных изображений печатной платы, но мы можем добавить их макет печатной платы (упоминается позже).

Подсказки:

• для электролитических конденсаторов just tzpe cap-elec
• для керамической крышки конденсаторного типа
• для резистора типа res
• для источника переменного тока типа VSINE

Иногда у вас может быть другой пакет, но вы выбираете другой компонент, вам нужно выбрать подходящую печатную плату, как описано здесь для потенциометра (переменного резистора), на рынке доступно много видов потенциометров, поэтому вам нужно сначала проверить, что доступно для вас, а затем вы можете выберите подходящий дизайн, я упомянул здесь некоторые потенциометры.

Шаг 4: Создание схемы

для этого урока я разработал регулируемый источник питания

1. Убедитесь, что вы выбрали маленькую диодную кнопку
2. выберите любой компонент, когда я щелкнул 1n4007 в разделе устройств, щелкнув их один раз, затем щелкните в области, предназначенной для рисования схемы, теперь компонент доступен для размещения где угодно, чтобы разместить щелчок еще раз. Если вы хотите еще один 1N4007, просто щелкните еще раз столько раз, сколько хотите. аналогичным образом разместите все компоненты
3. чтобы соединить компоненты друг с другом, щелкните один конец компонента, начнется линия, вы можете щелкнуть другие компоненты, где вы хотите, чтобы они соединялись, как на картинке. аналогичным образом завершите вашу принципиальную схему.
4. Чтобы изменить значения компонентов (резисторов, конденсаторов), дважды щелкните компонент и измените его.
5. Аналогичным образом измените значение VSINE, дважды щелкнув по нему. Поскольку это переменный ток, вам необходимо добавить значение частоты и напряжения, как указано на выходных клеммах трансформатора.
6. Чтобы добавить вольтметр, щелкните значок измерителя и выберите DC VOLTMETER, затем щелкните там, где вы хотите его разместить, при необходимости подключите его проводами (линиями)
7. Чтобы проверить схему, щелкните значок воспроизведения в левом нижнем углу Proteus.
8. Я приложил два последних рисунка, изменив номинал переменного резистора и проверив выходное напряжение.
9. На этом этапе мы смоделировали нашу схему и проверили ее на Proteus, вам нужно сохранить этот файл для дальнейшего использования.

Шаг 5: Подготовка к проектированию печатной платы

Как вы знаете, мы не можем разместить VSINE или трансформатор на печатной плате, нам нужно добавить блок, который называется TBLOCK-I2, это двухконтактный соединитель, к которому мы будем подключать наши выходные клеммы трансформатора аналогично вольтметру, который мы используем. собираюсь поставить такую же клеммную колодку.

Для этого заменим VSINE и вольтметр на клеммную колодку (TBLOCK).

Теперь единственным оставшимся компонентом является светодиод, у которого отсутствует посадочное место на печатной плате, поэтому нам нужно добавить посадочное место на печатной плате светодиода для этой цели, дважды щелкните светодиод, щелкните значок вопроса, появится новое окно с именем пакетов, введите светодиод и дважды щелкните светодиод, а затем На упаковке печатной платы, как вы можете видеть, в конце будет написан светодиод.

Вы можете переименовать клеммные колодки по вводу и выводу или как угодно

Схема готова для проектирования печатной платы.

Шаг 6: проектирование печатной платы

Кромка доски (граница или размер)

1. Нажмите на вкладку компоновки печатной платы, затем увеличьте масштаб до верхнего левого угла, как показано на рисунках, этот блок имеет площадь 1x1 см.
2. Теперь на левой панели инструментов нажмите кнопку Квадрат, а на нижней панели инструментов выберите Board Edge.
3. Нарисуйте прямоугольник любого размера, щелкнув в любом месте синей области окна печатной платы, как вы можете видеть, я нарисовал блок 2 x 2 см². Это размер вашей печатной платы, вы можете изменить его, наведя указатель мыши на любой угол этого блока. Так же я его изменил после завершения дизайна.
4. Теперь нажмите на маленький значок диода, который указывает на список компонентов. Выберите компонент и щелкните внутри желтого квадрата, чтобы разместить его.
5. Когда вы будете размещать компонент, вы увидите зеленые линии, которые указывают на соединение одной точки с другой точкой, и желтую стрелку, указывающую, что этот компонент должен соединиться с этим терминалом другого компонента. Разместите компоненты в любом месте, помните, что вы выбираете простой и легкий путь, обозначенный зелеными линиями. После размещения всех компонентов вы можете настроить желтый прямоугольник.
6. Убедитесь, что в нижней строке состояния нет ошибок DRC. Ошибка DRC появляется, когда есть перекрытие терминала с другими терминалами или краем платы.

Автоматическая маршрутизация

1. Нажмите кнопку трассировки на левой панели инструментов, как описано на рисунке, затем дважды щелкните по умолчанию, измените ширину по умолчанию на 20-ю или 25-ю (это толщина трассировки вашей печатной платы) и нажмите OK.
2. Теперь щелкните второй последний значок (Auto-Router) и проверьте Wire-Grid и Via-Grid, их должно быть больше 15, иначе пайка будет затруднена в тесных соединениях. затем нажмите Начать маршрутизацию
3. После маршрутизации убедитесь, что нет ошибок CRC. В случае ошибки соединение может отсутствовать, нажмите CTRL + Z, переустановите этот компонент и снова начните маршрутизацию.

Ручная маршрутизация

1. Нажмите кнопку трассировки на левой панели инструментов, как описано на рисунке, затем дважды щелкните по умолчанию, измените ширину по умолчанию на 20-ю или 25-ю (это толщина трассировки вашей печатной платы) и нажмите OK.
2. Нажмите на любой терминал, точка, к которой терминал хочет подключиться, будет выделена, просто нажмите на этот выделенный терминал так же, как мы делали это при создании схемы. Выполнив все соединения, вы заметите, что всякий раз, когда вы устанавливаете соединение, ошибки CRC будут уменьшаться после всех подключений, ошибки CRC не будет.

Примечание: после маршрутизации (автоматической или ручной) просто убедитесь, что нет ошибок

Дополнительный шаг

Если вы хотите сделать дизайн вашей печатной платы более профессиональным, щелкните по инструментам, а затем к генератору схемы электропитания с названием второго элемента. Просто нажмите ОК и посмотрите, что произойдет с дизайном вашей печатной платы.

Шаг 7: 3D-просмотр

Proteus предлагает студентам инструмент для 3D-визуализации, вы можете увидеть свою схему в 3D, что довольно круто.

Шаг 8: Распечатка печатной платы для травления (метод переноса тонера)

Для травления нужно распечатать макет печатной платы на глянцевом листе с лазерного принтера.

Распечатать макет печатной платы можно двумя способами.

1. Перейдите к выходу, нажмите на экспорт графики, затем нажмите на экспорт файла Adobe PDF. В этом методе вы сохраните макет печатной платы как файл PDF, и диалоговое окно откроется из этого окна, выберите только нижнюю медь и край платы и снимите все флажки. и нажмите ОК. Вам нужно проверить параметр печати в реальном размере при печати из Adobe или любого другого средства просмотра PDF.
2. Перейдите к выходу, нажмите на макет печати, появится диалоговое окно, только проверьте нижнюю медь и край платы, отрегулируйте печатную плату, как показано в предварительном просмотре печати, вы можете распечатать его в любом месте страницы и нажмите OK.

Шаг 9: Метод переноса тонера

1. Вырежьте лист печатной платы с помощью весов и ножа для бумаги, вы можете посмотреть видео на YouTube о том, как вырезать акриловый лист таким же образом, как и лист печатной платы.
2. Возьмите глянцевую бумагу, на которой есть распечатка макета вашей печатной платы, поместите область печати на медную сторону листа печатной платы, рекомендуется использовать скотч, чтобы удерживать ее должным образом.
3. Используйте электрический утюг для переноса чернил с глянцевого листа на плату печатной платы. Перенос глянцевого листа займет менее 5 минут, он должен правильно приклеиваться к плате печатной платы, как наклейка, через 5-7 минут осторожно проверьте с одного угла, если чернила были наклеены на печатную плату. Если не гладить еще некоторое время аккуратно.
4. Удалите глянцевый лист с вашей печатной платы под теплой водой, проверьте, не застряли ли на новой печатной плате какие-либо частицы бумаги, если есть частицы, удалите их, поцарапав наждачной бумагой
5. Высушите плату печатной платы папиросной бумагой и проверьте правильность маркировки. Вы можете проверить это, взглянув на свой компьютер. Дизайн печатной платы должен быть напечатан на плате печатной платы. черный маркер

Шаг 10: травление

1. Возьмите горшок или миску с плоским дном размером чуть больше вашей печатной платы.
2. Поместите печатную плату в емкость и добавьте 1-2 столовые ложки порошкообразного хлористого железа на верхнюю поверхность печатной платы.
3. Прокипятите один стакан воды и налейте небольшое количество воды на печатную плату, содержащую хлорид железа, раствор должен быть концентрированным, не разбавляя раствор хлорида железа.
4. Аккуратно встряхните чашу, если раствор концентрированный, а вода очень горячая, травление займет не более 3 минут, я даже сделал это за одну минуту.
5. Вы могли бы заметить, что вся медь удалена, за исключением черной маркированной / отпечатанной области.
6. очистите доску водой и жидкостью для снятия лака, чтобы удалить отпечатки.
7. ваша печатная плата наконец-то протравлена.
8. Будьте осторожны при травлении горячей водой, хлорид железа оставляет очень грязные пятна на одежде.

Хочу извиниться, что не смог показать вам процесс травления пошагово. Но если возникнут проблемы, оставьте комментарий.