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Schaltplaneditoren
[bearbeiten] Eagle Eagle von Cadsoft ist nicht nur ein Schaltplaneditor, sondern ein komplettes Paket mit Layoutprogramm und Autorouter. Das hat den Vorteil, dass man einen erstellten Schaltplan gleich zur Platine weiterverarbeiten kann. Mitgeliefert werden umfangreiche Symbol- bzw. Bauteilbibliotheken, von Widerständen in allen Bauformen über Taster bis hin zu AVRs. Eine Library für viele aktuelle AVRs findet sich im Download-Bereich von http://www.embedit.de. Eagle läuft unter Linux, Windows und Mac OS X. Eine für nichtkommerzielle Anwendungen kostenlose Version ist von CadSoft erhältlich. Diese ist auf zweilagige Platinen im halben Euro-Format (80x100mm) sowie Schaltpläne mit nur einer Seite beschränkt. Zum Betrachten des fertigen, bestückten Platinenentwurfs als 3D-Bild bietet sich eagle3D an. Mit Hilfe eines ULP wird eine Beschreibungsdatei für POVray erzeugt, die dann anschließend gerendert wird. Eine große Zahl an Bauteilen wird unterstützt. Anwendungshinweise:
[bearbeiten] PCBPCB ist ein freies (open source) Layoutprogramm inklusive Autorouter. Zum Zeichnen der Schaltpläne kann Gschem verwendet werden. PCB wurde ursprünglich für den Atari ST entwickelt und später nach Unix portiert. PCB läuft meist unter Linux, kann allerdings mit Cygwin auch unter Windows betrieben werden. Als Ausgabeformate stehen Postscript und Gerber RS-274-X zur Verfügung. Ein großer Vorteil von PCB ist, dass alle Funktionen auch über Hotkeys gesteuert werden können, was insbesondere nach längerer Einarbeitungszeit ein großer Gewinn gegenüber manchen Windows-Programmen ist. Zur Einarbeitung ist es meines Erachtens sehr wichtig, sich das Tutorial durchzulesen. PCB und Gschem sind nicht besonders einfach zu benutzen. Gerade am Anfang, wenn man sich versucht damit einzuarbeiten. Aber wenn man einmal mit dem Werkzeug arbeiten kann, wird man es nicht mehr missen wollen.
[bearbeiten] Wichtige Einstellungen & TipsDie neue GTK+ Version aus dem CVS Archiv ist der alten etwas angestaubten Version vorzuziehen. Auch das kompilieren ist nicht wirklich schwierig. Alles was dazu notwendig ist (und das Programm hat keine grossen Abhängigkeiten), ist in der Readme erklaert. Somit faellt die Kompilation recht einfach gehalten aus. Auf der linken Seite befindet sich die Auswahl der jeweiligen Layer. Gerade bei Verwendung des Autorouters sollte man hier den 2. Layer deaktivieren. Dies kann ganz einfach mit einem Klick auf die Beschriftung erfolgen (component, GND-comp und VCC-comp). Ebenso sollte man unused (grün) und unused (blau) dekativiert werden. Als Route Style verwende ich den Power Style mit einer Dicke von 25 Mil (0.6 mm). Der Signal Stylescheint mir gerade bei schlechten Belichtungsverhältnissen nicht ganz optimal zu sein.
[bearbeiten] AutorouterDer Autorouter von PCB hat einige Schwächen, welche allerdings bei Hobby-Projekten völlig belanglos sind: Beispielsweise kann es bei TQFP-Gehäusen mit 100 Pins u. 0.5mm Pinabstand zu Problemen kommen, 64polige TQFP-Gehäuse (z.B. vom ATmega 128) gehen jedoch ohne Probleme. Hat man sich soweit im Tutorial durchgearbeitet und seine Bauteile positioniert, kann der Autorouter zum Einsatz kommen. Auch hier ist ein wenig Experimentierfreude erforderlich, um zu zufriedenstellenden Ergebnissen zu kommen. Unter Connects / Optimize routed Tracks / Miter können die geroutet Linien in 45 Grad Winkel modifiziert werden.
[bearbeiten] Footprints Sehr wichtig für das Zusammenspiel zwischen dem Schaltplaneditor Gschem und dem PCB ist die Verwendung der richtigen Footprints. Mir persönlich ist aufgefallen, daß viele Pads zu klein sind. Gerade im Bereich der Hobbyätzerei könnten sie ruhig größer ausfallen.
Element["" "R__0w4_10.16mm" "" "" 0 0 0 -10300 0 100 ""]
(
Pin[0 0 7800 3100 6100 3500 "" "1" "edge2"]
Pin[40000 0 7800 3100 6100 3500 "" "2" "edge2"]
ElementLine [7900 0 4400 0 1000]
ElementLine [32000 0 35500 0 1000]
ElementLine [7900 -3300 7900 3300 1000]
ElementLine [32000 -3300 32000 3300 1000]
ElementLine [7900 -3300 32000 -3300 1000]
ElementLine [7900 3300 32000 3300 1000]
)
Für Kapazitäten mit einer Breite von 2.54 mm oder 5.08 mm nutze ich folgendes Element
Element["" "" "" "" 65000 78500 0 0 0 100 ""]
(
Pin[2000 -2500 7000 3000 4200 2000 "" "cap_2" "edge2"]
Pin[-8000 -2500 7000 3000 4200 2000 "" "cap_1" "edge2"]
Pin[-18000 -2500 7000 3000 4200 2000 "" "cap_1" "edge2"]
Pad[-16000 -2500 -10000 -2500 1000 2000 3000 "" "1" ""]
ElementLine [-4000 -6500 -4000 2500 1399]
ElementLine [-2000 -6500 -2000 2500 1399]
)
Für eine Breite von 5.08 mm oder 7.62 mm nutze ich folgendes Element:
Element["" "" "" "" 63000 93500 0 0 0 100 ""]
(
Pin[14000 -4500 7000 3000 4200 2000 "" "cap_2" "edge2"]
Pin[4000 -4500 7000 3000 4200 2000 "" "cap_2" "edge2"]
Pin[-16000 -4500 7000 3000 4200 2000 "" "cap_1" "edge2"]
Pad[5500 -4500 12500 -4500 1000 2000 3000 "" "1" "edge2"]
ElementLine [-7500 -8500 -7500 500 1399]
ElementLine [-5500 -8500 -5500 500 1399]
)
[bearbeiten] Gschem gschem ist der Schaltplaneditor aus dem Open Source Projekt gEDA. gschem wird hauptsächlich auf Linux Rechnern entwickelt, läuft aber auch auf anderen Unix-Betriebssystemen und unter Windows. gschem ist für die Linuxdistributionen RedHat und Debian als Paket verfügbar, für Windows ist nur eine ältere Version erhältlich und für alle anderen ist selber kompilieren angesagt. Die Bedienung ist nicht sonderlich anfängerfreundlich. Hat man sich aber mal daran gewöhnt, dass jeder Menupunkt mit 1 oder 2 Tasten erreichbar ist, läßt sich's mit gschem prima arbeiten. In der Symbolbibliothek (die auch online betrachtet werden kann) sind etwas mehr als 1000 Symbole; das Selbsterzeugen von Symbolen ist jedoch problemlos möglich. Insbesondere ist es aufgrund des gut dokumentierten und einfachen Datei-Formates möglich, mit einfachen Perl-Programmen z.B. aus Reports von Xilinx ISE Symbole zu erzeugen und automatisch zu aktualisieren, wenn sich die Pinzuordnung ändert. Das fehlerhafte Eingeben der Pinbelegung von CPLDs und FPGAs von Hand und die Änderung derselben ist damit für gschem User Geschichte. Die Schaltpläne lassen sich als png und als Postscript exportieren. Netzlisten (insgesamt über 20 Formate für PCB, Protel, Eagle, BAE, spice, pads, ... ) lassen sich mit dem Programm gnetlist generieren. Aus diesem Grund ist man (bis auf die Namen der Footprints) unabhängig von der verwendeten Layout-Software und kann diese auch sehr leicht wechseln. Ein großer Vorteil der gEDA-Suite sind die Dateiformate, welche alle reiner ASCII-Text sind. Dies macht die Entwicklung von Helper-Tools zur Lösung von speziellen Aufgaben sehr leicht. Außerdem können die Dateien deswegen sehr einfach in Versionsverwaltungssystemen wie CVS verwaltet werden, was insbesondere die Entwickler größerer Projekte zu schätzen wissen. Nähere Informationen über gschem (gEDA) gibt es unter [http://www.geda.seul.org/]. [bearbeiten] BAEBartels AutoEngineer (BAE) unterstützt die Erstellung von Schaltplänen, Leiterplatten und integrierten Schaltungen und läuft unter Windows, Linux und verschiedenen X11-/Unix-Systemen. Eine auf Schaltplaneingabe beschränkte Version und eine kastrierte Evaluierungsversion sind auf der BAE Homepage downloadbar. Die preiswerteste kostenpflichtige Version ist das BAE Light. Diese Version ist auf Leiterplatten der Groesse 160x100 und auf 2 Layer beschränkt, eine Beschränkung auf eine bestimmte Pinanzahl gibt es aber nicht. Ansonsten wird eine Economy-, Professional- und Highendversion angeboten, die jeweiligen Eigenschaften sind im Abschnitt Bartels AutoEngineer Softwarekonfigurationen erklärt. Interessant ist z.B. der Bauteilhöhencheck. Mit dem BAE IC Design dringt man bis in den Bereich der IC-Entwicklung vor. [bearbeiten] TARGET 3001! TARGET 3001! für Windows bietet folgende Funktionen
Die Platinen-Layout-Software ist in deutscher, englischer oder französischer Sprache. Es gibt eine für nicht kommerzielle Anwendungen kostenlose Version: TARGET 3001! discover ist beschränkt auf 250 Pins/Pads, 2 Kupferlagen und 30 Signale sind simulierbar, die Fläche ist unbeschränkt (1,2m x 1,2m). Auf der c't 11/07 CD ist eine SE Version von TARGET 3001! verfügbar welche 400 Pins/Pads verarbeiten kann. Die PCB-Pool Edition hat keine Beschränkungen, speichert aber die Layouts in einem von normalen Target Versionen nicht lesbaren Format. Diese Layouts können dann allerdings nur zum selbst Ätzen ausgedruckt werden oder vom PCB-POOL® produziert werden. Links: TARGET 3001! bietet ein typisches Windows Look-And-Feel. Eine einfache Einführung findet sich hier. Wer sich schon mit Eagle auskennt, kann auch hier schauen. Es gibt kostenlosen direkten Service durch den Hersteller telefonisch oder per E-Mail auch für Einsteiger oder Demo-User. [bearbeiten] ExpressPCBDie Firma ExpressPCB bietet den kostenlosen Schaltplaneditor ExpressSCH an. Zusätzlich gibt es das kostenlose Layoutprogramm ExpressPCB zum Erstellen von zwei- und vierlagigen Leiterplatten. Die beiden Programme sind auf Windows beschränkt. Die Firma bietet auf der ExpressPCB Homepage ausserdem einen kommerziellen Service für die Herstellung von zwei- und vierlagigen Leiterplatten an. Auf der Seite finden sich hier einige Hinweise zum Entwurf von Leiterplatten. [bearbeiten] JFig JFig ist eigentlich ein "ganz normales" Vektorzeichenprogramm. Um Schaltpläne zu zeichnen benötigt man deshalb zusätzliche Symbolbibliotheken. Die Exportmöglichkeiten für das weitverbreitete fig-Format sind sehr vielfältig: mit dem Zusatzprogramm fig2dev, das direkt aus dem jfig-Menü aufgerufen kann, bleiben von Postscript über PNG bis hin zu LaTeX kaum Wünsche offen. Für kleine Schaltpläne oder Diagramme, die ausgedruckt oder in PDF-Dateien verbreitet werden sollen, gibt es deshalb nichts besseres. Das Programm ist ein komplett in Java geschriebener 1:1-Klon des Linux-Programms xfig und sollte daher mit jedem Betriebssystem von Windows bis Mac OS laufen. Es ist kostenlos auf http://tech-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/javafig/ erhältlich. Die Bedienung wird für Windows-Benutzer am Anfang wohl ziemlich ungewohnt sein, aber wenn man mal das Grundprinzip verstanden, hat findet man sich durch die eindeutig beschrifteten Schaltflächen schnell zurecht. [bearbeiten] KicadKicad ist ein Paket aus GPL Design / Layout / Routing Programmen, basierend auf wxWidgets und damit plattformübergreifend. Die Progamme sind unter der Lizenz von GPL veröffentlicht und damit Open Source. http://www.lis.inpg.fr/realise_au_lis/kicad/ Eine User-Group findet sich unter: http://groups.yahoo.com/group/kicad-users/. Eine Anmeldung erfolgt erst, nachdem man vom Besitzer der User-Group freigeschaltet wurde (wie üblich für die meisten Yahoo-Groups). Kicad liefert eine schöne 3D-Ansicht des fertigen Layouts einschließlich der bestückten Bauteile, so dass man an dieser Stelle schon einmal einen Überblick bekommt, ob vielleicht nicht doch etwas vergessen wurde. Es gibt zwar nicht für alle Bauformen 3D-Modell, allerdings lassen sich diese selbst erstellen. Neben der bereits umfangreichen Bibliothek gibt es auf vielen anderen Seiten weitere Bibliotheken zum Download, die einfach integriert werden können. Für Umsteiger von anderen Programmen sollten sich nach wenigen Stunden bereits die gleichen Ergebnisse erzielen lassen. Als Nachteil ließe sich noch aufführen, dass der PCB-Layouter in der neusten Version (Januar-2006) etwas instabil ist und gerne abstürzt. Ebenso sind die Autorouterfunktionen nicht gut dokumentiert. [bearbeiten] TinyCADTinyCAD ist ein weiterer open source Schaltplaneditor für Windows. Mehr Infos gibt es auf der Projektseite http://tinycad.sourceforge.net TinyCAD kann z.B. mit dem freien Layoutprogramm VCad Stripboard Layout Editor (bzw. der kommerziellen Variante VeeCad) kombiniert werden, um Streifenplatinen zu entwerfen.
[bearbeiten] AACircuitAACircuit ist ein Schaltplaneditor mit einer Ausgabe als ASCII-Grafik. Das Programm wurde dafür entwickelt, um mal eben eine Frage oder eine Antwort in newsgroups, Chats oder Foren zu veranschaulichen, wenn keine Upload-Möglichkeit von Bilddateien da ist. AACircuit gibt es bei http://www.tech-chat.de/ Beispiel: .---o----o------o---o---------------o---o----o------------o 12-15V | | | 22uF| + | | | | .-. | .-. ### | .-. | | .-------o | |<-' | | --- | | | | | | .---o | |5k | |5k6 | | | | | | | | '-' '-' | o--. '-' | _|_ o /o | | === | | | | |_/_|- / .-. | GND | ---100n LED V - | / | | | | --- - ^ | o | |6k2 | | | | | | | '-' | | GND '---o----o '-------o | | 2|\|7 | o-----------------|-\ LM741 ___ |/ | | | >-------o--|___|--o---| | o---o----|+/ 6 | 22k | |> BC547 | | | 3|/|4 | | | .-. | | === o---. .-. | | | | o---. GND | | | |5k6 | | |2k7 .-. | | ___ _V_ | | | | '-' KTY10 | + '--|___|--|___|-' '-' | | | | ### 47k 220k | | | '-' --- | | | | | | | | | | | | '--------o---o-------------------------o-----o------------o GND [bearbeiten] sPlansPlan ist ein rel. preiswerter Schaltplaneditor für Windows (95,98,ME,NT,2000,XP) Infos und eine Demoversion von sPlan gibt es u.a. bei http://www.abacom-online.de/html/splan.html [bearbeiten] Basic SchematicBasic Schematic (BSch3V) ist ein freier Schaltplaneditor für Windows. Ein ZIP-Archiv mit engl. Programm, Handbuch und Sourcecode gibt es bei http://www.suigyodo.com/online/e/index.htm. Ebenso ist dort eine Cross-Plattform Version Qt-BSch3V auf der Basis von Qt-Grafiklibraries erhältlich. [bearbeiten] FritzingFritzing ist ein sich zur Zeit (Januar 2008) im Alpha-Stadium befindendes Programm, welches einmal zu einer vollwertigen Electronic Design Automation (EDA) Software ausgebaut werden soll. Der Editor verwende die Metapher eines Breadboards (Steckbretts), auf dem die Benutzer virtuell Bauteile einstecken. Fritzings Zielgruppe sind Künstler und Designer, nicht Elektroniker, und die Software soll speziell auf diese Zielgruppe zugeschnitten werden. Dabei wird auf eine niedrige Zugangsschwelle wert gelegt. Alpha-Versionen für Mac OS X, Linux und Windows sind bei http://www.fritzing.org/ erhältlich. Im jetzigen Zustand ist es eher für Neugierige geeignet, denn für ernsthafte Projektentwicklung. [bearbeiten] Siehe auch
[bearbeiten] Weblinks
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