فیلم آموزش نرم افزار آلتیوم – جلسۀ 1 طراحی PCB

فیلم آموزش نرم افزار آلتیوم و روش کار با Altium designer را به عنوان جلسۀ اول فیلم آموزش طراحی PCB با آلتیوم مقدماتی ارائه می کنیم. در این جلسه که مقدمۀ این آموزش است، پیش از ورود به آموزش کار با Altium designer، چند موضوع مقدماتی را توضیح می دهیم. سپس روش کار با آلتیوم را تشریح و موضوعات مربوط به شروع کار با آلتیوم را بررسی می کنیم. PCB در صنعت الکترونیک اهمیت فراوانی دارد. اختراع PCB باعث پیشرفتی شگرف در صنعت الکترونیک شده است. امروزه تقریباً همۀ محصولات الکترونیکی PCB دارند. و در واقع PCB از الزامات یک محصول الکترونیکی است. برای طراحی PCB نرم افزارهای مختلفی وجود دارد که از مهمترین نرم افزارهای طراحی PCB، نرم افزار Altium designer است. این نرم افزار با قابلیت ها و ابزارها و محیط جذابی که دارد، یکی از بهترین نرم افزارهای طراحی PCB است. کار با نرم افزار آلتیوم با توجه به این که ابزارها و امکانات زیادی دارد، نیاز به آموزش دارد. آموزشی که بتواند بسیاری از ابزارها و امکانات آلتیوم را برای طراحی PCBهای صنعتی، تشریح کند. طبق تجربۀ آموزش از سال های گذشته، یادگیری کار با نرم افزار آلتیوم، بدون داشتن اطلاعات کافی از آن، کار دشواری است. و فردی که بدون اطلاعات کافی، کار با آلتیوم را شروع می کند، ممکن است حتی نتواند یک پروژه PCB در آلتیوم بسازد. بنابراین در این جلسه به آموزش آلتیوم، روش ساخت پروژه PCB در آلتیوم و همچنین چند مبحث مقدماتی می پردازیم. در ادامه مباحث مطرح شده در این جلسه را بررسی می کنیم.

آموزش مرتبط:

فیلم آموزش لحیم کاری و مونتاژ

تصویر 1 – آموزش نرم افزار آلتیوم

سرفصل های فیلم آموزش نرم افزار آلتیوم

مباحث جلسۀ اول آموزش طراحی برد مدار چاپی با آلتیوم، عبارتند از:

• تعریف PCB: که PCB را به صورت «PCB مخفف Printed Circuit Board به معنی بُرد مدار چاپی یا تختۀ مدار چاپی است. PCB از تعدادی لایۀ رسانا و تعدادی لایۀ عایق تشکیل شده است. لایۀ رسانا سطح لایۀ عایق را می پوشاند و به روش هایی، مسیرهایی روی لایۀ رسانا ایجاد می شود. این مسیرها همان اتصالات بین پایه های قطعات هستند. PCBها به صورت یک لایه، دو لایه و چند لایه ساخته می شوند» تعریف می کنیم.
• تعریف برخی اصطلاحات و عبارات: برخی از این عبارات و اصطلاحات عبارتند از Pad و Via و Track، برد متالیزه و Solder mask یا چاپ سبز، قطعات الکتریکی، الکترونیکی و الکترومکانیکی، آی سی، مدار الکتریکی و الکترونیکی، شماتیک و نقشۀ شماتیک، میکروکنترلر، سیگنال الکتریکی، سیگنال آنالوگ و دیجیتال، نویز، نماد قطعات الکترونیکی، پکیج قطعات، پُلیگان، مونتاژ کردن و فوت پرینت.
• لزوم استفاده از PCB در سخت افزار: در این بخش فرض می کنیم شخصی بخواهد تعدادی از یک سخت افزار ساده را بدون PCB پیاده کند. سخت افزار بدون PCB و با PCB را از پنج دیدگاه بررسی می کنیم. که این دیدگاه ها عبارتند از زمان پیاده سازی، تست و خطایابی، ابعاد و وزن، استحکام و خطای هنگام مونتاژ.

تصویر 2 – فیلم آموزش نرم افزار آلتیوم، سخت افزار بدون PCB و سخت افزار جدید با PCB

• مزایای طراحی PCB با نرم افزار
• معرفی نرم افزار Altium designer و وبرخی امکانات آن
• اشاره ای کوتاه به طراحی PCB پیش از پیدایش ابزارهای امروزی
• مروری بر شرکت Altium و سایت آن
• معرفی مختصر شرکت Altium و تاریخچۀ نرم افزار Altium designer
• مقایسۀ مختصر نرم افزارهای Altium designer و Allegro
• لزوم داشتن دانش لازم دربارۀ مدارات الکتریکی و الکترونیکی در طراحی PCB
• ذکر نکاتی برای طراحی PCB
• اشاره ای به پکیج های THD و SMD
• توصیه به پیروی از سبک شخصی
• بررسی مراحل طراحی PCB در آلتیوم
• مزایا و لزوم استفاده از کتابخانه های شماتیک و فوت پرینت شخصی
• لزوم و اهمیت طراحی شماتیک
• بررسی نکاتی برای طراحی شماتیک و PCB: که برخی از این نکات محتویات پروژۀ PCBدر آلتیوم، توضیح مختصر عملکرد مولتی ویبراتور آستابل، معرفی لایه ها در نرم افزار آلتیوم، نکاتی مربوط به جایگذاری قطعات، نکاتی مربوط به انتخاب قطعه و ساخت فوت پرینت، اشاره ای به Rules در آلتیوم، اهمیت قطر خط برش در Keepout layer، اشاره ای به توانایی های شرکت های سازندۀ PCB، اشاره ای به چند کلید میانبر، نکات پهنای مسیر تغذیه و زمین و نکات مربوط به پلیگان و استفاده از ابزار Fill هستند.
• روش کار با آلتیوم، معرفی بخش های مختلف آن و ایجاد پروژه
• طراحی شماتیک در آلتیوم، طراحی یک مولتی ویبراتور آستابل و نحوۀ کار با محیط شماتیک: که چند نکته را حین طراحی بررسی می کنیم. نکاتی مثل قرار دادن قطعات در صفحۀ شماتیک، نحوۀ سیم کشی بین قطعات، تعیین زاویۀ شکسته شدن Wireها، روش تغییر تنظیمات Grid، جابه جا کردن قطعات با Wire و بدون Wire، تغییر اندازۀ صفحۀ شماتیک، روش تغییر پارامترهای قطعات در Properties آنها و کلیدهای میانبر مقدماتی.
• انتقال طرح به محیط PCB و نحوۀ کار در محیط PCB و نکات لازم: که در این بخش به نکات دیگری هم می پردازیم. نکاتی مانند تعیین شکل PCB با ترسیم یک مستطیل در لایۀ Keepout، تنظیمات Grid در PCB، قرار دادن فوت پرینت قطعات در PCB، ترسیم Track، روش تغییر مشخصات Track و Via، انتخاب چند قطعه، برخی کلیدهای میانبر، توضیح مختصر Auto route، فایل های ایجاد شده در پوشۀ پروژه و نمایش سه بعدی PCB در محیط سه بعدی.
• معرفی Net label و نحوۀ استفاده از آن
• معرفی ابزار پولیگان

تصویر 3 – فیلم آموزش نرم افزار آلتیوم، نمایش سه بعدی قطعات و برد PCB در آلتیوم

در فیلم آموزش نرم افزار آلتیوم، بیشتر روی شروع کار با آلتیوم تمرکز می کنیم. اما برای آشنایی بیشتر افرادی که با دنیای طراحی PCB آشنایی ندارند، لازم دانستیم به موضوعات مقدماتی نیز بپردازیم. به طوری که دانش پذیر در پایان این جلسه، با مفاهیم و تعاریف مهم طراحی PCB با نرم افزار آلتیوم آشنا می شود. همچنین می تواند در نرم افزار آلتیوم پروژه بسازد و شروع به طراحی شماتیک و PCB کند. اما طراحی PCB در آلتیوم شامل مباحث مهم دیگری است که در جلسات آینده آنها را تشریح می کنیم.

پیش نمایش – ساخت پروژه در آلتیوم و معرفی بخش های آن