Simulazione della progettazione di circuiti+PCB su Proteus: 10 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Questo è un tutorial passo passo per ingegneri e hobbisti. In questo tutorial parlerò delle simulazioni di circuiti e della progettazione di PCB su Proteus 8, alla fine parlerò anche dell'incisione dei circuiti elettrici entro 5 minuti.

Con l'aiuto di questo istruibile puoi rendere il routing automatico a strato singolo + manuale a doppio strato automatico e il routing PCB manuale. Saresti in grado di realizzare PCB di dimensioni molto ridotte di circuiti di grandi dimensioni.

Passaggio 1: installazione di Proteus 8.0

Puoi installare da labcentre oppure puoi visitare il seguente link in questo link e puoi guardare un video tutorial su come scaricare Proteus 8 o qualsiasi altra versione di Proteus.

COLLEGAMENTO

Passaggio 2: come iniziare

Quando avvii Prteus, fai clic su Nuovo progetto o premi CTRL+N. Viene visualizzata una nuova finestra chiamata Creazione guidata nuovo progetto

Cominciare

Lì puoi modificare il nome e il percorso del progetto dopo aver impostato il clic su Avanti

Disegno schematico

Ora devi selezionare Crea uno schema dal modello selezionato, quindi puoi selezionare Predefinito o puoi selezionare qualsiasi dimensione del modello normalmente selezioniamo orizzontale A4, selezionando Paesaggio A4 avrai una finestra schematica come mostrato nell'immagine 4

Layout PCB

Se non si desidera la progettazione del PCB, basta fare clic su Avanti altrimenti selezionare Crea uno schema dal modello selezionato, ora è possibile selezionare Livello singolo generico o qualsiasi altro livello delle proprie esigenze e quindi fare clic su Avanti, selezionando un livello singolo se si esegue l'instradamento automatico, quindi il software eseguirà solo l'instradamento a livello singolo (inferiore) se si seleziona l'impostazione predefinita e quindi selezionando l'instradamento automatico il software eseguirà il doppio livello (instradamento livello superiore e inferiore).

Firmware

Normalmente selezioniamo Nessun progetto firmware, ma se abbiamo bisogno di lavorare con microcontrollori come 8051, Arduino selezioniamo Creat Firmware Project e selezioniamo le opzioni di conseguenza, se qualcuno vuole saperlo basta scrivere un commento, lo guiderei per quello

Riepilogo

Qui puoi controllare le opzioni selezionate e fare clic su Fine.

Passaggio 3: posizionamento dei componenti

Apparirà una finestra di colore nero che è la scheda layout PCB, è possibile passare alla scheda per l'acquisizione schematica

Fare clic sul pulsante P che sta per place, verrà visualizzata una nuova finestra, in questa finestra è possibile cercare i componenti digitando nomi esatti come 1n4007 (diodo) o semplicemente digitare diodo ma se si desidera creare PCB è necessario verificare che il proprio il componente selezionato ha un design PCB che viene mostrato nell'anteprima PCB. Fare doppio clic sul componente richiesto e apparirà nei tuoi dispositivi e cercare altri componenti e posizionarli tutti nella sezione dei tuoi dispositivi, alcuni dei componenti potrebbero non avere le anteprime del PCB ma possiamo aggiungere il layout del PCB (menzionato in seguito).

Suggerimenti:

• per condensatori elettrolitici basta tzpe cap-elec
• per condensatore ceramico tipo cappuccio
• per resistore tipo res
• per sorgente AC tipo VSINE

A volte potresti avere un pacchetto diverso ma stai selezionando un altro componente devi selezionare il PCB appropriato come descritto qui per il potenziometro (resistenza variabile) ci sono molti tipi di potenziometro disponibili sul mercato, quindi devi prima controllare cosa è disponibile per il tuo, quindi puoi selezionare il design appropriato, ho menzionato qui alcuni dei potenziometri.

Passaggio 4: creare lo schema

per questo tutorial ho progettato un alimentatore variabile

1. Assicurati di aver selezionato il piccolo pulsante del diodo
2. seleziona qualsiasi componente mentre ho fatto clic su 1n4007 dalla sezione dei dispositivi facendo clic su di essi una volta, quindi fai clic nell'area fornita per disegnare il circuito ora il componente è disponibile per essere posizionato ovunque, per posizionare nuovamente il clic. Se vuoi un altro 1N4007, clicca di nuovo tutte le volte che vuoi. posizionare allo stesso modo tutti i componenti
3. per unire i componenti tra loro fare clic su un'estremità di un componente, inizierà una linea, è possibile fare clic sugli altri componenti nel punto in cui si desidera che si unisca come nell'immagine. allo stesso modo completa il tuo schema elettrico.
4. Per modificare i valori dei componenti (resistenze, condensatori) fare doppio clic sul componente e modificarlo.
5. Allo stesso modo cambia il valore di VSINE facendo doppio clic su di esso. Poiché è CA, è necessario aggiungere il valore di frequenza e tensione come menzionato ai terminali di uscita del trasformatore.
6. Per aggiungere un voltmetro, fare clic sull'icona del misuratore e selezionare DC VOLTMETER, quindi fare clic dove si desidera posizionarlo, collegarlo tramite fili (linee) se necessario
7. Per controllare il circuito cliccare sull'icona di riproduzione in basso a sinistra del proteus.
8. Ho allegato le ultime due immagini modificando il valore del resistore variabile controllando la tensione di uscita.
9. A questo punto abbiamo simulato il nostro circuito e verificato su Proteus è necessario salvare questo file per scopi successivi

Passaggio 5: preparazione per la progettazione del PCB

Come sai non possiamo posizionare VSINE o Transformer sulla scheda PCB, dobbiamo aggiungere un blocco chiamato TBLOCK-I2 è un connettore a due terminali a cui collegheremo i nostri terminali di uscita del trasformatore in modo simile per il voltmetro che siamo andando a mettere la stessa morsettiera.

A tal fine sostituiremo VSINE e voltmetro con morsettiera (TBLOCK)

Ora solo il componente rimanente è il LED a cui manca l'impronta del PCB, quindi è necessario aggiungere l'impronta del PCB del LED a tale scopo fare doppio clic sul LED fare clic sul punto interrogativo apparirà una nuova finestra denominata packages tipo LED e fare doppio clic su LED ora e il Pacchetto PCB puoi vedere che ci sarebbe scritto LED alla fine.

Puoi rinominare le morsettiere tramite input e output o come preferisci

Lo schema è pronto per la progettazione PCB

Passaggio 6: progettazione PCB

Bordo cartone (bordo o dimensione)

1. Fare clic sulla scheda Layout PCB, quindi ingrandire l'angolo in alto a sinistra come mostrato nelle immagini, questo blocco ha un'area di 1x1 cm
2. Ora dalla barra degli strumenti di sinistra fai clic sul pulsante Quadrato e dalla barra degli strumenti in basso seleziona Bordo bordo.
3. Disegna un rettangolo di qualsiasi dimensione facendo clic in qualsiasi punto all'interno dell'area blu della finestra del PCB, come puoi vedere ho disegnato un blocco di 2 x 2 cm². Questa è la dimensione del tuo PCB, puoi cambiarla spostando il puntatore del mouse in qualsiasi angolo di questo blocco. Come ho anche cambiato dopo aver completato il design.
4. Ora fai clic sull'icona del piccolo diodo che indica l'elenco dei componenti. Seleziona il componente e quindi fai clic all'interno del quadrato giallo per posizionarlo
5. Quando posizionerai un componente vedrai linee verdi che indicano la connessione di un punto all'altro punto e la punta della freccia gialla che indica che questo componente deve unirsi con questo terminale dell'altro componente. Posiziona i componenti dove preferisci tieni presente che scegli un percorso semplice e facile che è indicato dalle linee verdi. Dopo aver posizionato tutti i componenti puoi regolare il rettangolo giallo
6. Assicurarsi che non ci siano errori DRC nella barra di stato inferiore, l'errore DRC appare quando c'è una sovrapposizione di un terminale con altri terminali o con il bordo della scheda.

Instradamento automatico

1. Fare clic sul pulsante di routing dalla barra degli strumenti a sinistra come descritto nell'immagine, quindi fare doppio clic su default, modificare la larghezza predefinita in 20th o 25th (questo è lo spessore del routing PCB) e fare clic su OK
2. Ora fai clic sulla penultima icona (Auto-Router) e controlla che Wire-Grid e Via-Grid dovrebbero essere più di 15, altrimenti la saldatura saggia sarebbe difficile in connessioni strette. quindi fare clic su Inizia instradamento
3. Dopo l'instradamento assicurarsi che non ci siano errori CRC, in caso di errore ci sarebbe una connessione mancante premere CTRL+Z e riorganizzare quel componente e ricominciare l'instradamento.

Routing manuale

1. Fare clic sul pulsante di routing dalla barra degli strumenti a sinistra come descritto nell'immagine, quindi fare doppio clic su default, modificare la larghezza predefinita in 20th o 25th (questo è lo spessore del routing PCB) e fare clic su OK
2. Fare clic su qualsiasi terminale, il punto che il terminale desidera collegare verrà evidenziato, basta fare clic su quel terminale evidenziato come abbiamo fatto durante la creazione dello schema. Effettuare tutte le connessioni si noterebbe che ogni volta che si effettua la connessione gli errori CRC sarebbero ridotti dopo che tutte le connessioni non ci sarebbero errori CRC.

Nota: dopo il routing (automatico o manuale) assicurati che non ci siano errori

Passaggio aggiuntivo

Se vuoi rendere la tua progettazione PCB più professionale, fai clic sugli strumenti, quindi sul penultimo elemento nome generatore del piano di alimentazione Fai clic su OK e guarda cosa succede con la tua progettazione PCB

Passaggio 7: vista 3D

Proteus offre agli studenti uno strumento di visualizzazione 3D con cui puoi vedere il tuo circuito in 3D, il che è davvero fantastico

Passaggio 8: stampa del PCB per l'incisione (metodo di trasferimento del toner)

Per l'incisione è necessario stampare il layout del PCB su un foglio lucido da una stampante laser

Per stampare il layout del PCB ci sono due metodi

1. Vai all'output fai clic su esporta grafica quindi fai clic su esporta file Adobe PDF in questo metodo salverai il layout del PCB come file PDF e la finestra di dialogo si aprirà da questa casella seleziona solo il rame inferiore e il bordo della scheda e deseleziona tutto il resto e fare clic su OK. È necessario controllare l'opzione di stampa delle dimensioni effettive durante la stampa da un Adobe o da qualsiasi altro visualizzatore PDF.
2. Vai all'output fai clic sul layout di stampa, verrà visualizzata una finestra di dialogo controlla solo il rame inferiore e il bordo della scheda regola il PCB come mostrato nell'anteprima di stampa, puoi stamparlo ovunque sulla pagina e fare clic su OK.

Passaggio 9: metodo di trasferimento del toner

1. Taglia il foglio del PCB con la scala e il tagliacarte puoi guardare un video di YouTube su come tagliare il foglio acrilico lo stesso yqz puoi tagliare il foglio del PCB
2. Prendi la carta lucida che ha una stampa del layout del tuo PCB posiziona l'area stampata sul lato rame del foglio del PCB si consiglia di utilizzare uno scotch per tenerlo correttamente
3. Usa il ferro da stiro per trasferire l'inchiostro dal foglio lucido alla scheda PCB ci vorranno meno di 5 minuti per trasferire il foglio lucido, deve aderire correttamente alla scheda PCB come un adesivo dopo 5-7 minuti controlla delicatamente da un angolo se il l'inchiostro è stato incollato sulla scheda PCB. In caso contrario, stirare di più per un po' di tempo delicatamente.
4. Rimuovi il foglio lucido dalla scheda PCB sotto l'acqua calda controlla se ci sono particelle di carta bloccate sulla nuova scheda PCB se ci sono particelle rimuovile graffiandole con una carta vetrata
5. Asciugare la scheda PCB con un fazzoletto di carta e controllare se sono segni corretti è possibile verificarlo dando un'occhiata al computer il disegno del PCB dovrebbe essere stampato sulla scheda PCB se ci sono delle stampe mancate è possibile contrassegnare quei punti con un permanente pennarello nero

Passaggio 10: incisione

1. Prendi una pentola o una ciotola a fondo piatto delle dimensioni un po' più grandi della tua scheda PCB
2. Metti il PCB me in una ciotola e aggiungi da 1 a 2 cucchiai di cloruro ferrico in polvere sulla superficie superiore del PCB
3. Far bollire un bicchiere d'acqua e versare una piccola quantità d'acqua sul PCB contenente cloruro ferrico la soluzione deve essere concentrata non diluire la soluzione di cloruro ferrico.
4. Agitare delicatamente la ciotola se la soluzione è concentrata e l'acqua è super calda, l'incisione non richiederebbe più di 3 minuti, l'ho fatto anche in un minuto.
5. Noteresti che tutto il rame viene rimosso aspettandoti l'area marcata/stampata in nero.
6. pulire la lavagna con acqua e solvente per unghie per rimuovere le impronte.
7. il tuo PCB è finalmente inciso.
8. prendere ulteriori precauzioni durante l'incisione con acqua calda, il cloruro ferrico lascia macchie molto sporche sui vestiti.

Voglio scusarmi per non essere riuscito a mostrarti il processo di incisione passo dopo passo. Ma se riscontri problemi lascia un commento.