แสดงกระทู้

This section allows you to view all posts made by this member. Note that you can only see posts made in areas you currently have access to.


Topics - admin

หน้า: [1] 2 3 ... 18
2
    การออกแบบวงจรพิมพ์ไม่ว่าจะออกแบบด้วยโปรแกรมใดก็ตามต่อให้โปรแกรมนั้นมีอุปกรณ์ให้เลือกใช้มากมายสิ่งที่ต้องเจอคืออุปกรณ์ที่ต้องการใช้หาอย่างใดก็ไม่เจอซึ่งอาจเป็นได้จาก 2 สาเหตุคือ อุปกรณ์มีมากและมากจนหาไม่เจอ หรือไม่มีอุปกรณ์ที่ต้องการใช้งาน วิธีการแก้ปัญหาดังกล่าวคือการสร้างอุปกรณ์ตัวนั้นขึ้นใช้เอง บทความนี้เป็นการเรียนรู้การสร้างอุปกรณ์ขึ้นใช้งานเองที่ใช้โปรแกรม EasyEDA ในการออกแบบวงจรพิมพ์
ขั้นตอนการสร้างอุปกรณ์ใหม่ ประกอบขึ้นด้วย 3 ส่วนคือ
    - การสร้างสัญลักษณ์ (Symbol) เพื่อใช้ในการวาดผังวงจร (Schematic)
    - การสร้างตัวถัง (Footprint) ตามขนาดจริงของอุปกรณ์เพื่อใช้ในการออกแบบ PCB
    - การใส่ค่าโมเดล 3 มิติ (ขั้นตอนนี้จะมีผลตอนแสดงผล 3 มิติเท่านั้น ไม่ดำเนินการก็ได้)
ขั้นตอนมีดังนี้
1. ก่อนการสร้างอุปกรณ์ใหม่ผู้ออกแบบจะต้องมีขนาดของตัวอุปกรณ์ที่จะสร้างหาได้ 2 วิธีการคือ
    - หาดูจากดาต้าชีต
    - วัดขนาดจากตัวอุปกรณ์จริง


ขั้นตอนการสร้างสัญลักษณ์ (Symbol)
2. เริ่มจากการสร้างสัญลักษณ์ (Symbol) ดังรูป


3. ตั้งชื่ออุปกรณ์ที่ต้องการสร้าง


4. วาดตัวถัง โดยใช้ขนาดที่เหมาะสมไม่เล็กหรือใหญ่เกินไป ให้ลองวางอุปกรณ์ตัวอื่น ๆ แล้วลองเทียบสเกลดูว่าควรจะสร้างขนาดเท่าใด


5. วางขาอุปกรณ์ โดยให้จุดเชื่อมต่อวงจร (วงกลมสีเทาปลายขา) อยู่ด้านนอกตัวอุปกรณ์และอยู่ตรงจุดตัดของกริดเพื่อให้ง่ายต่องการลายสายเชื่อมต่อ


6. กรณีที่อุปกรณ์นั้น ๆ ไม่แสดงชื่อขาหรือหมายเลขขาเช่น ตัวต้านทาน ทรานซิสเตอร์ ไตรแอค เอสซีอาร์ เป็นต้น อุปกรณ์เหล่านี้ไม่จำเป็นต้องเขียนชื่อขาหรือหมายเลขขาผู้ออกแบบวงจรก็สามารถใช้งานได้ วิธีการตั้งค่าไม่ได้แสดงค่าดังกล่าวทำได้ดังรูป


7. กรณีที่ต้องการใส่หัวลุกศรสามารถทำได้ดังรูป


8. ตั้งชื่อ Pre เป็นชื่อลำดับอุปกรณ์ เวลาออกแบบวงจรโปรแกรมจะแสดงเช่นตัวต้านทานก็แสดงเป็น R1, R2, R3


9. ทำการบันทึก ทดสอบว่าอุปกรณ์ที่สร้างเข้าในโปรแกรมหรือยังโดยคลิกดังรูป


ขั้นตอนการสร้างตัวถัง (Footprint)
10. คลิกเริ่มสร้างดังรูป


11. ตั้งชื่อตัวถัง (Footprint)


12. วาง PAD โดยให้ระยะห่างตรงตามขนาดของจริง และให้ PAD จุดกลางอยู่ตรงตำแหน่งกลางการออกแบบ (เส้นกริดสีขาว) ในที่นี้ระยะห่างระหว่าง PAD มีขนาดเท่ากับ 5mm ตามแบบ แต่ในความเป็นจริงขนาดจะห่างเท่ากับ 5.08mm หรือเท่ากับ 200mil ซึ่งมีระยะห่างเท่ากับ 2 ช่องกริด(ในกรณีที่ตั้งกริดไว้ที่ 100mil)


13. คลิกคลุมทั้งหมดเพื่อแก้ไขขนาดของ PAD ที่งที่เป็นรูและขนาดของทองแดงดังรูป


14. คลิกเลือกเลเยอร์ TopSilkLayer (สีเหลือง) ทำการวาดตัวถังให้ใกล้เคียงกับขนาดจริงมากที่สุด สามารถตวัดระยะการออกแบบได้โดยใช้เครื่องมือวัดระยะ ดังรูป


15. เมื่อออกแบบครบและได้ขนาดตามต้องการให้ทำการลบเส้นวัดระยะ แล้วทำการบันทึก


16. กลับไปหน้าต่างการออกแบบสัญลักษณ์ คลิกที่ช่อง Footprint


17. คลิกค้นหา Footprint ดังรูป


18. เลือก Footprint ที่สร้างขึ้น โปรแกรมจะทำการเชื่อมต่อขาให้อัตโนมัติ หากการเชื่อมต่อไม่ถูกต้องผู้ใช้สามารถแก้ไขการเชื่อมต่อได้

   
หากตรวจสอบพบการเชื่อมต่อขาไม่ถูกต้อง อาจเกิดจากการเรียงขาไม่ถูกในขั้นตอนใดให้ไปแก้ไขในขั้นตอนนั้น เช่นในตัวอย่างการเรียงขาในขั้นตอนการสร้างสัญลักษณ์ (Symbol) ผิด ดำเนินการกลับไปแก้ไขการเรียงขาในสัญลักษณ์ใหม่ แล้วดำเนินการซ้ำในขั้นตอนกำหนด Footprint ใหม่ดังรูป


การใส่โมเดล 3 มิติ
19. โมเดล 3 มิติสามารถค้นหาและดาวน์โหลดมาใช้งานได้จากหลายเวปไซต์ที่แจกฟรี ในที่นี้ขอแนะนำ https://www.3dcontentcentral.com สำหรับตัวอุปกรณ์ในงานครั้งนี้เป็น Potentiometer สามารถเข้าไปดาวน์โหลดจากลิงค์ โดยเลือกชนิดไฟล์เป็นนามสกุล *.wrl
https://www.3dcontentcentral.com/Download-Model.aspx?catalogid=171&id=774453
สำหรับผู้ที่ไม่ได้ลงทะเบียนเวปไซต์จะไม่สามารถดาวน์โหลดได้ ครูได้ดาวน์โหลดไว้ให้แล้วโดยสามารถดาวน์โหลดได้จากลิงค์ด้านล่างนี้
http://www.praphas.com/download/3dModelEasyEDA/User%20Library-Potentiometer-3.wrl


20. ทำการสร้างไฟล์เก็บโมเดล 3D ดำเนินการดังรูป


21. เลือกไฟล์โมเดล 3 มิติที่ดาวน์โหลดมาแล้วจากขั้นตอนข้างต้น


22. กลับไปที่ไฟล์ Footprint ที่สร้างขึ้นก่อนหน้านี้ คลิกที่ช่อง 3DModel


23. ทำการค้นหาโมเดล


24. คลิกแล้วทำการปรับแก้ขนาด ตำแหน่ง


25. เมื่อปรับแก้ตำแหน่งถูกต้องแล้ว ให้ปรับมุมมองในช่องแสดงผล ให้ขาอุปกรณ์อยู่ตรงกลางของรูพอดี


26. ทำการทดสอบโดยการสร้างโปรเจคออกแบบ PCB ใหม่โดยเลือกอุปกรณ์ที่สร้างขึ้น การเลือกทำได้ดังรูป


27. ทดลองวาง 2 ตัวแล้วเชื่อมต่อขา


28. ทำการอัพเดตเป็น PCB ให้สังเกตุสายเน็ตต้องมีการเชื่อมต่อระหว่างขาอุปกรณ์


29. ทดลองแสดงผล 3D จะต้องแสดงผลโมเดล 3 มิติได้ดังรูป


3
    การออกแบบวงจรพิมพ์ในครั้งนี้เป็นการฝึกเพื่อเพิ่มความชำนาญในการใช้งาน EasyEDA ในการออกแบบ PCB อีกครั้ง หากจำขั้นตอนการใช้ให้กลับไปศึกษาการงานครั้งที่ 25, 26 ,27
ตอนที่ 1 เริ่มต้นใช้งาน https://www.praphas.com/forum/index.php?topic=420.0
ตอนที่ 2 Footprint https://www.praphas.com/forum/index.php?topic=421.0
ตอนที่ 3 การค้นหาอุปกรณ์ https://www.praphas.com/forum/index.php?topic=422.0

โจทย์การออกแบบ
   ออกแบบลายวงจรพิมพ์วงจรรีเลย์ 1 ช่องที่ใช้ทรานซิสเตอร์เป็นตัวขับ โดยขนาดของ PCB จะต้องมีขนาดดังนี้
 -ขนาดความยาวของ PCB ไม่เกิน 3 นิ้ว หรือ 3000 mil
 -ขนาดความกว้างของ PCB ไม่เกิน 1.5 นิ้ว หรือ 1500 mil

ตัวอย่างเมื่อออกแบบเสร็จผลที่ได้ดังรูป


ขั้นตอนการดำเนินการ
1. วงจรที่ใช้ในการออกแบบ


รายการอุปกรณ์ประกอบด้วย
    - ตัวต้านทานขนาด 1/4 w ใช้อุปกรณ์ใน Commonly Library ในรายการตัวต้านทาน AXIAL-0.4
    - ไดโอด 1N4001 ใช้อุปกรณ์ใน Commonly Library ในรายการไดโอด 1N4007
    - LED ขนาดตัวถังทรงกลมเส้นผ่าศูนย์กลาง 3mm ใช้อุปกรณ์ใน Commonly Library ในรายการ LED-TH-3mm
    - ทรานซิสเตอร์เบอร์ 2N3904 ใช้อุปกรณ์ใน Commonly Library ในรายการทรานซิสเตอร์ 2N3904(TO-92)
    - เทอร์มินอลบล็อกแบบ 3 ขา ระยะระหว่างขา 5.00mm ใช้อุปกรณ์ใน Commonly Library ในรายการเทอร์มินอลบล็อก CONN-TH_3P-5.00
    - รีเลย์ขนาดแรงดันขดลวด 12VDC พิกัดกระแส 10A เบอร์ SRD-12VDC-SL-C ต้องใช้วิธีค้นหาในปุ่ม Library

ก่อนดำเนินการออกแบบต้องเช็คอุปกรณ์ก่อนว่ามีขายหรือไม่ เช่นใในวงจรโจทย์อุปกรณ์ที่ไม่สามารถหาได้โดยทั่วไปให้ตรวจสอบจากเวปไซต์จำหน่ายอุปกรณ์ เช่นเวปไซต์ www.allnewstep.com รายการอุปกรณ์ดังนี้ (สามารถคลิกตรวจสอบได้)
- เทอร์มินอลบล็อก  Terminal Block 3 ขา KF301 3P position 5.0MM
- รีเลย์ 12VDC 10A 250VAC
- ทรานซิสเตอร์ เบอร์ 2N3903
* เมื่อเข้าตรวจสอบอุปกรณ์พบว่ารีเลย์ 12VDC 10A มีเบอร์สกรีนบนตัวอุปกรณ์เป็น เบอร์ SRD-12VDC-SL-C จะใช้เบอร์นี้ในการค้นหาอุปกรณ์ในโปรแกรมออกแบบวงจร

2. คลิก New Project เพื่อสร้างโปรเจคไฟล์ใหม่


3. ตั้งชื่อโปรเจคไฟล์


4. อุปกรณ์ที่สามารถใช้งานในกลุ่ม Commonly Library เลือกใช้ดังนี้
   -ตัวต้านทาน 1/4w ใช้ R_AXIAL-0.4
   -LED ใช้ LED-TH-3mm_R,  LED-TH-3mm_G
   -ไดโอด ใช้ 1N4007
   -ทรานซิสเตอร์ ใช้ 2N3904(TO-92)


5. รีเลย์ตัวที่เลือกใช้เป็นเบอร์ SRD-12VDC-SL-C ต้องใช้วิธีค้นหาใน Library การดำเนินการทำดังรูป


6. วางอุปกรณ์ให้คยทุกตัว แล้วทำการบันทึกไฟล์ จากนั้นให้คลิกสร้างไฟล์ PCB


7. ตรวจสอบขนาดของอุปกรณ์ที่เลือกว่าตรงกับที่ต้องการหรือไม่ อาจปริ้นลงกระดาษแล้วเอาอุปกรณ์จริงมาวางเพื่อวัดระยะของขาโดยตรงได้ หรืออาจใช้เครื่องมือวัดระยะในตัวโปรแกรมเพื่อตรวจสอบกับอุปกรณ์ที่ใช้จริงว่าตรงกันหรือไม่ (แล้วทำการบันทึกไฟล์)


8. หากต้องการดูผลที่เป็น 3D สามารุทดสอบดูได้ว่าอุปกรณ์มีตัวใดที่ไม่มีโมเดล 3D หากผู้ใช้งานต้องการอุปกรณ์ที่มีโมเดล 3D สามารถดำเนินการได้ 2 กรณีคือ
     - ค้นหาอุปกรณ์ตัวใหม่เบอร์เดิมที่มีโมเดล 3D
     - แก้ไขตัวอุปกรณ์ในหน้าต่าง PCB โดยคลิกที่รายการ 3D เพื่อค้นหาโมเดล 3D ที่เข้ากันได้


9. จุดที่เป็นจุดต่อสัญญาณเช่นในวงจรเป็นจุด INPUT สามารถใช้ดังรูปได้ เมื่อวางแล้วให้ดับเบิลคลิกเพื่อแก้ไขชื่อให้ตรงกับชื่อในวงจร


10. ลายสายไฟเชื่อมต่อวงจรจนครบสมบูรณ์ จะได้ดังรูป


11. ทำการบันทึกไฟล์แล้วคลิกอัพเดต PCB


12. คลิก Apply Changes


13. ปรับขนาด PCB แล้วลากอุปกรณ์แต่ละตัววางในขอบเขตของ PCB ให้เหมาะสมตามต้องการ แล้วเดินลายทองแดงให้ครบ พร้อมใส่ข้อความบนลายทองแดง


14. ก่อนถมลายวงจรเพื่อเพิ่มขนาด PCB ให้แก้ใข Remove Loop ให้เป็น No ก่อน


15. ดำเนินการถมลายวงจร


16. คลิกที่ 3D เพื่อดูผลแบบ 3 มิติ เพื่อดูความเหมาะสมในการจัดวางอุปกรณ์


17. ดำเนินการส่งออกไฟล์เป็น pdf เพื่อใช้ในการทำปริ้นด้วยตนเอง


18. เลือกเลยเยอร์ที่เป็นเฉพาะลายทองแดงด้านล่างดังรูป


19. ผลที่ได้


4
    การออกแบบวงจรพิมพ์ในครั้งนี้เป็นการฝึกเพื่อเพิ่มความชำนาญในการใช้งาน EasyEDA ในการออกแบบ PCB อีกครั้ง หากจำขั้นตอนการใช้ให้กลับไปศึกษาการงานครั้งที่ 25, 26 ,27
ตอนที่ 1 เริ่มต้นใช้งาน https://www.praphas.com/forum/index.php?topic=420.0
ตอนที่ 2 Footprint https://www.praphas.com/forum/index.php?topic=421.0
ตอนที่ 3 การค้นหาอุปกรณ์ https://www.praphas.com/forum/index.php?topic=422.0

โจทย์การออกแบบ
    - ออกแบบลายวงจรพิมพ์วงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์แบบที่ใช้ทรานซิสเตอร์เป็นตัวขับ LED โดยให้มีขนาดของแผ่นลายวงจรพิมพ์ไม่เกิน 1.5 ตารางนิ้ว ตัวอย่างการคำนวณพื้นที่เป็นดังนี้
     * ขนาด 1000x1000mil = 1 ตารางนี้ว
     * ขนาด 1100x1100mil = 1.21 ตารางนี้ว
     * ขนาด 1200x1200mil = 1.44 ตารางนี้ว
     * ขนาด 1000x1500mil = 1.5 ตารางนี้ว


1. โจทย์การออกแบบในครั้งนี้เป็นวงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ดังรูป
วงจรประกอบด้วยอุปกรณ์ดังนี้
    - ตัวต้านทานขนาด 1/4W
    - ตัวเก็บประจุที่มีค่าเท่ากับ 100uF 16V เมื่อทำการตรวจสอบจากเวปไซต์ขายอะไหล่พบว่าตัวเก็บประจุค่านี้มีขนาดระยะขา 2.5mm ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 6.3mm
    - LED มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 3mm
    - ทรานซิสเตอร์เบอร์ BC547
    - ขั้วต่อไฟเลี้ยงใช้เป็นจุดต่อสายแทนการใช้ Terminal Block


2. คลิก New Project เพื่อสร้างโปรเจคไฟล์ใหม่



3. ตั้งชื่อโปรเจคไฟล์


ขั้นตอนการหาอุปกรณ์

4. เลือกตัวต้านทานขนาด AXIAL-0.4 เนื่องจากใช้ตัวต้านทานขนาด 1/4w


5. ผู้ออกแบบสามารถค้นหา LED จากเมนู Library ก็ได้ หรือจะใช้อุปกรณ์ที่โปรแกรมมีมาให้โดยเลือกที่เมนู Commonly Library (ตัวอย่างการออกแบบ EasyEDA ตอนที่ 4)


6. ค้นหาทรานซิสเตอร์ BC547 โดยดำเนินการดังรูป (สามารถเลือกรายการที่ Out of Stock ได้หากผู้ออกแบบทำการจัดหาทรานซิสเตอร์จากแหล่งอื่นในการประกอบวงจร)


7. การค้นหาอุปกรณ์ที่เป็นตัวเก็บประจุทำได้ดังรูป ให้คลิกรายการฟิลเตอร์ตามค่าตัวเก็นประจุที่ต้องการ เช่น 100uF 16v ระยะขา 2.5mm เส้นผ่าศูนย์กลาง 6.3mm


8. ค้นหาจุดต่อที่เป็น WirePAD ดำเนินการดังรูป (เนื่องจากจุดต่อไม่ใช่อุปกรณ์จึงค้นหาจากเวปขายอุปกรณ์ไม่เจอ แต่มีผู้ออกแบบแชร์ให้ใช้งานโดยต้องคลิกที่ User Contributed)


9. กรณีที่ไม่ต้องการค้นหาตัวเก็นประจุจากเวปจำหน่าย สามารถเลือกใช้จากรายการอุปกรณ์ที่โปรแกรมมีให้ใช้งานโดยเลือกที่เมนู Commonly Library


10. วางอุปกรณ์ครบทุกตัว


11. ในงานครั้งนี้ตัวทรานซิสเตอร์จะต้องกลับด้าน สามารถทำได้ดังรูป (คลิกที่ตัวทรานซิสเตอร์ก่อน)


12. แก้ไขชื่อจุดต่อไฟเลี้ยงทำได้โดยการดับเบิลคลิกแล้วพิมพ์ชื่อใหม่


13. แก้ไขชื่อจุดต่อกราวด์


14. ลายสายไฟเชื่อมต่อวงจรจนครบสมบูรณ์


15. ทำการบันทึกไฟล์ แล้วคลิกปุ่มเพื่อสร้างไฟล์ PCB ดังรูป


16. ผลไฟล์ PCB ที่ได้


17. หากต้องการดูผลที่เป็น 3D สามารุทดสอบดูได้ว่าอุปกรณ์มีตัวใดที่ไม่มีโมเดล 3D หากผู้ใช้งานต้องการอุปกรณ์ที่มีโมเดล 3D สามารถดำเนินการได้ 2 กรณีคือ
     - ค้นหาอุปกรณ์ตัวใหม่เบอร์เดิมที่มีโมเดล 3D
     - แก้ไขตัวอุปกรณ์ในหน้าต่าง PCB โดยคลิกที่รายการ 3D เพื่อค้นหาโมเดล 3D ที่เข้ากันได้


18. กำหนดขนาดเริ่มต้นการออกแบบ


19. ปรับขนาดขอบ PCB ให้ได้ตามโจทย์กำหนด


20. วางรูยึด PCB พร้อมแก้ไขขนาดรูให้ได้ 3.2mm เพื่อให้สามารถใช้สกรู M3 ในการยึด PCB ได้


21. ลากอุปกรณ์แต่ละตัววางในขอบเขตของ PCB ให้เหมาะสมตามต้องการ แล้วเดินลายทองแดงให้ครบ


22. คลิกที่ 2D เพื่อดูผลหากสั่งผลิต PCB จะเป็นลักษณะใด


23. คลิกที่ 3D เพื่อดูผลแบบ 3 มิติ เพื่อดูความเหมาะสมในการจัดวางอุปกรณ์



5
    การออกแบบวงจรพิมพ์ในครั้งนี้เป็นการฝึกเพื่อเพิ่มความชำนาญในการใช้งาน EasyEDA ในการออกแบบ PCB อีกครั้ง หากจำขั้นตอนการใช้ให้กลับไปศึกษาการงานครั้งที่ 25, 26 ,27
ตอนที่ 1 เริ่มต้นใช้งาน https://www.praphas.com/forum/index.php?topic=420.0
ตอนที่ 2 Footprint https://www.praphas.com/forum/index.php?topic=421.0
ตอนที่ 3 การค้นหาอุปกรณ์ https://www.praphas.com/forum/index.php?topic=422.0

โจทย์การออกแบบ
    - ออกแบบลายวงจรพิมพ์วงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ไอซี 555 โดยให้มีขนาดของแผ่นลายวงจรพิมพ์ไม่เกิน 1.5 ตารางนิ้ว ตัวอย่างการคำนวณพื้นที่เป็นดังนี้
     * ขนาด 1000x1000mil = 1 ตารางนี้ว
     * ขนาด 1100x1100mil = 1.21 ตารางนี้ว
     * ขนาด 1200x1200mil = 1.44 ตารางนี้ว
     * ขนาด 1000x1500mil = 1.5 ตารางนี้ว


ขั้นตอนการหาอุปกรณ์
1. โจทย์การออกแบบในครั้งนี้เป็นวงจรอะสเตเบิลมัลติไวเบรเตอร์ที่ใช้ไอซีไทเมอร์ 555 เป็นตัวควบคุมการทำงานดังรูป
วงจรประกอบด้วยอุปกรณ์ดังนี้
    - ตัวต้านทานขนาด 1/4W
    - ตัวเก็บประจุที่มีค่าเท่ากับ 100uF 16V เมื่อทำการตรวจสอบจากเวปไซต์ขายอะไหล่พบว่าตัวเก็บประจุค่านี้มีขนาดระยะขา 2.5mm ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 6.3mm
    - LED มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 3mm
    - ไอซี LM555 ตัวถังตีนตะขาบ (DIP-8)
    - ขั้วต่อไฟเลี้ยงที่เป็น Terminal Block เมื่อทำการตรวจสอบจากเวปไซต์ขายอะไหล่พบว่าที่มีขายจะมีขนาดระยะขา 5mm


2. สร้างโปรเจคงานใหม่พร้อมตั้งชื่อโปรเจคไฟล์


3. หาตัวต้านทาน 1/4W ซึ่งจากรูปจะต้องเป็น Axial-0.4

คลิกเลือกตัวต้านทานจาก Commonly Library


4. หาตัวเก็บประจุที่มีขั้วและมีขนาดระยะขา 2.5mm และเส้นผ่าศูนย์กลาง 6.3mm จาก Commonly Library


5. หาตัว LED ขนาด 3 mm จาก Commonly Library


6. หาขั้วต่อสาย (Terminal Block) แบบ 2 ขั้วที่มีระยะขา 5mm จาก Commonly Library


7. คลิกที่ Library พิมพ์ค้นหาไอซีด้วยคำว่า LM555 ให้เลือกรายการที่มีคำว่า DIP-8 ในหัวข้อ Footprint แล้วกดวาง


8. ทำการบันทึกไฟล์แล้วคลิกสร้างไฟล์ PCB เพื่อเช็คขนาดของอุปกรณ์


9. ทำการเช็คขนาดของอุปกรณ์ ควรเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ให้จุดต่อขาของอุปกรณ์ (PAD) อยู่ตรงจุดตัดของเส้นกริดเพื่อให้ง่ายต่อการตรวจสอบระยะขาของอุปกรณ์


10. หากต้องการตรวจสอบว่าอุปกรณ์แต่ละตัวมีโมเดล 3D หรือไม่ให้คลิกที่ 3D แล้วสังเกตผล


ขั้นตอนการออกแบบ
11. คลิกกลับมาหน้าต่างวาดวงจร ทำการวาดวงจรให้เสร็จ


12. บันทึกไฟล์แล้วคลิก update pcb


13. ปรับขนาดของ PCB ให้ได้ตามโจทย์กำหนด แล้วเคลื่อนย้ายอุปกรณ์เข้ามาในขอบเขต PCB พร้อมจัดวางตำแหน่งที่เหมาะสม


14. ดำเนินการเดินลายทองแดงให้เสร็จสิ้น เมื่อต้องการดูผลการออกแบบ 3 มิติให้คลิกที่ 3D


15. กรณีที่จำเป็นต้องเดินสายผ่านจุดขาที่แคบเช่นระหว่างขาไอซีสามารถทำได้ดังนี้
    - ปรับขนาด PAD ให้เป็นวงรีโดยลดด้านที่ลายทองแดงว่าผ่าน และเพิ่มขนาดของ PAD อีกด้านหนึ่งแทน
    - ลดขนาดของลายทองแดงบริเวณจุดผ่านให้เล็กกว่าปกติ






6
การค้นหาอุปกรณ์ก่อนการออกแบบ
   ก่อนที่จะดำเนินการออกแบบผู้ออกแบบจะต้องสำรวจอุปกรณ์ก่อนการออกแบบมีปัจจัยที่ต้องคำนึงถึง 2 อย่างหลัก ๆ คือ
- อุปกรณ์ในวงจรแต่ละตัวมีจำหน่ายหรือเปล่าเพื่อป้องกันข้อผิดพลาดจากการทำแผ่นวงจรพิมพ์เสร็จแล้วหาอุปกรณ์มาลงวงจรไม่ได้
- อุปรณ์แต่ละตัวที่สำรวจแล้วมีแผนที่จะจัดหามาใช้ในวงจรมีขนาดตัวถัง (Footprint) เป็นอย่างไร
การสำรวจในที่นี้จะดูจากเวปไซต์ขายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ออนไลน์ www.es.co.th

ขั้นตอนที่ 1 ค้นหาอุปกรณ์ว่ามีขายหรือไม่ก่อนลงมือออกแบบ
1. ตัวอย่าง ออกแบบวงจรแหล่งจ่าย ดังรูป


2. เข้าเวปไซต์ www.es.co.th ค้นหาคอนเน็คเตอร์จุดต่อไฟเข้า/ออกวงจร ใช้ชื่อว่า Terminal Blocks วิธีการเข้าดังรูป


3. เลือกการกรองเป็น 2 ขาและขนาดระหว่างขา 5.0 mm


4. ดูว่าที่มีจำนวนในสต็อกมากสุด และดูว่าตัวที่ต้องการมีรูปร่างตามต้องการหรือไม่


5. ค้นหาไดโอดบริดจ์ เข้าดังรูป


6. เลือกเป็น 1.5A และเป็นแบบมีขาเสียบลง PCB


7. ดูจำนวนสต็อกสินค้าว่ามีมากพอที่จะสั่งซื้อหรือไม่


8. ค้นหาตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์


9. ระบุค่าต่าง ๆ ตามต้องการดังรูป


10. เลือกดูตัวที่ต้องการ และต้องมีสินค้าในสต็อกมากพอ


11. คลิกเข้าไปดูว่าขนาดของตัวถังเป็นเท่าใด


12. อุปกรณ์ที่มีเบอร์สามารพิมพ์ค้นหาได้ เช่นไอซี 7812 ดังรูป


13. เลือกดูเบอร์ตามต้องการ


14. ค้นหาตัวเก็บประจุแบบ Film


15. ใส่ค่าที่ต้องการค้นหา เช่น 0.1uF 63V แบบเสียบลง PCB ดังรูป


16. ดูรูปและจำนวนในสต็อก


ขั้นตอนที่ 2 ออกแบบลายวงจรพิมพ์ด้วย EasyEDA
ผู้ออกแบบจะใช้วิธีการเข้าถึง EasyEDA ทางใดก็ได้ตามถนัดไม่ว่าจะเข้าด้วยบราวเซอร์หรือเปิดจากโปรแกรมที่ติดตั้งในเครื่องผลการออกแบบมีค่าเดียวกัน

17. คลิก New Project


18. ตั้งชื่อโปรเจคไฟล์ตามต้องการ


19. ค้นหาอุปกรณ์โดคลิกที่ Library (ปุ่มด้านซ้าย) เลือกหาจาก LCSC Electronics ซึ่งเป็นเวปไซต์ขายอุปกรณ์ที่ผูกกับตัวโปรแกรมแต่เป็นเวปไซต์ที่อยู่ต่างประเทศอาจไม่สะดวกในการสั่งซื้อสำหรับผู้ออกแบบหลายท่าน ขั้นตอนนี้ค้นหาขั้วต่อไฟเข้า/ออก คลิกค้นหาดังรูป


20. เลือก Screw terminal และขนาดขา 5mm เมื่อพบอุปกรณ์ในรายการที่ต้องการให้คลิกวางได้เลย


21. จะปรากฏหน้าต่างดังรูป


22. ค้นหาไดโอดบริดจ์ 1.5A ดังรูป


23. เลื่อนหารูปร่างตัวถังที่ต้องการ ที่เป็นรูปร่างเดียวกันที่หาจากเวป www.es.co.th (เพราะเราจะสั่งมาประกอบจากเวปนี้)


24. ค้นหาตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ขนาด 2200uF 25V ระยะขา 5mm ดังรูป


25. เมื่อกดวางจะปรากฏหน้าต่าง


26. ค้นหาไอซี 7812 โดยการพิมพ์ค้นหา เลือกตัวถัง TO-220 เมื่อเจออุปกรณ์ที่มีรูปร่างเดียวกับที่จะจัดหามากลงปริ้นให้กดวาง


27. จะปรากฏหน้าต่าง


28. ค้นหาตัวเก็บประจุ 100nF ดังรูป


29. เลื่อนหาอุปกรณ์ที่มีรูปร่างเดียวกับตัวที่ต้องการ


30. จะปรากฏหน้าต่างหลังจากการกดวาง


31. ให้คลิกสร้าง PCB เพื่อตรวจสอบตัวถังอุปกรณ์ที่เลือกไว้


32. วัดระยะของตัวถังว่าตรงตามต้องการหรือไม่


33. หากต้องการแสดงผล 3D เพื่อดูว่าอุปกรณ์แต่ละตัวมีโมเดลแสดงหรือไม่ให้คลิกที่ปุ่ม 3D


34. ในที่นี้จะเห็นว่าตัวเก็บประจุ 2200uF ไม่มีโมเดลแสดงผล


35. ทดลองกลับไปหาตัวเก็บประจุค่าเดียวกันในรายการอื่นแทน


36. ข้อสังเกตว่าอุปกรณ์ใดที่มีโมเดล 3D จะมีเส้นสีฟ้าปรากฏบนตัวถังดังรูป


37. คลิกบันทึกไฟล์ แล้วอัพเดต PCB ดูผล 3D อีกครั้ง


38. จัดวางอุปกรร์แต่ละตัวและวางกราวด์ตามตำแหน่งที่สะดวกในการลากสายเชื่อมต่อดังรูป


39. เชื่อต่อสายวงจรดังรูป


40. บันทึกไฟล์แลัวอัพเดต PCB


41. คลิก Apply Changes เพื่อยืนยันการเปลี่ยนแปลง


42. ตั้งค่าก่อนการออกแบบ


43. จัดวางอุปกรณ์ในตำแหน่งที่เหมาะสม (ควรให้ขาอุปกรณ์แต่ละตัวอยู่ตรงจุดตัดของกริด)


44. วางจุดยึดวงจรพร้อมกำหนดค่ารูให้มีขนาด 3.2mm เพื่อที่จะใช้กับสกรู M3 ได้ (ก่อนดำเนินการให้แก้เป็นหน่วย mm ก่อน)


45. ตั้งกฏหารออกแบบ


46. วงจรเป็นวงจรจ่ายกำลังให้ใช้ลายขนาด 25mil ระยะชิด 15mil (ก่อนดำเนินการให้แก้เป็นหน่วย mil ก่อน)


47. สั่งออกแบบอัตโนมัติ


48. กรณีต้องการออกแบบ PCB หน้าเดียวโดยให้มีลายทองแดงเฉพาะด้านล่างให้กำหนดดังรูป


49. ผลที่ได้


50. หากผลการออกแบบอัตโนมัติไม่ถูกใจสามารถคลิกที่ลายแล้วลบออกแล้วเดินใหม่ด้วยตนเองได้


51. ทำการถมลายโดยใช้เครื่องมือดังรูป


52. ผลของการถม (เว้นที่ไว้บ้างสำหรับวางข้อความ)


53. ใส่ข้อความลงบนลายวงจรหน้าลายทองแดง


54. ผลที่ได้


55. ทดลองดูภาพแบบ 3D ว่าตรงตามความต้องการหรือไม่


56. กรณีที่ต้องการทำแผ่นวงจรพิมพ์ด้วยตนเองซึ่งอาจเป็นเทคนิค Toner Transfer จำเป็นต้องพิมพ์ออกเครื่องพิมพ์เลเซอร์ สามารถสั่งให้ส่งออกเป็นไฟล์ pdf เพื่อใช้พิมพ์ได้มีขั้นตอนดังรุป


57. กำหนดเลเยอร์เฉพาะที่เป็นลายทองแดงเท่านั้นดังรูป


58. ผลที่ได้


59. สำหรับกรณีที่ต้องการส่งไฟล์ให้โรงงานผลิต PCB จำเป็นต้องเป็นไฟล์ Gerber สามารถดำเนินการได้ดังรูป


60. คลิกสร้างไฟล์


61. นำไฟล์ที่ได้ไปทดสอบดูผลจากเวปไซต์แสดงผลไฟล์ Gerber สามารถค้นหาเวปไซต์โดยใช้คำค้นหาว่า Gerber viewer และเมื่อส่งไฟล์จะแสดงผลด้านบนดังรูป


62. เมื่อคลิกดูด้านล่างจะได้ดังรูป



7
    การออกแบบวงจรพิมพ์ (PCB) ผู้ออกแบบจะต้องรู้ขนาดของตัวอุปกรณ์ในแต่ละตัวก่อนการดำเนินการออกแบบเนื่องจากผังวงจรที่ใช้ในการออกแบบมีอุปกรณ์หลายชนิดที่จเป็นต้องรู้ขนาดก่อนซึ่งส่วนมากจะเป็นอุปกรณ์ที่มีค่าแต่ไม่มีเบอร์เช่นตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้จะมีเฉพาะค่าเพียงอย่างเดียวผู้ใช้งานจะต้องรู้ว่าเมื่อใช้งานจริงจะต้องใช้งานที่มีขนาดตัวถังเท่าใด (อุปกรณ์ที่มีเบอร์เวลาค้นหาจะได้ขนาดตัวถังมาด้วย) บทความนี้จะยกตัวอย่างอุปกรณ์ที่โปรแกรม EasyEDA มีมาให้แล้วตัวอย่างเช่น
1. ตัวต้านทาน ในความเป็นจริงมีขนาดหลากหลายทั้งนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนวัตต์ของตัวนั้น ๆ  จากรูปเป็นตัวต้านทานที่มีขา


2. ขนาดของตัวต้านทานเมื่อดัดขาพร้อมประกอบลงบนแผ่นวงจรพิมพ์จะมีชื่อตัวถังที่มีตัวเลขระบุในหน่วย inch เช่น Axial-0.4 หมายถึงระยะขาห่างกัน 0.4inch หรือ 400 mil


3. ในโปรแกรม EasyEDA จะมีให้เลือกใช้ดังรูป


4. เมื่อวางแล้วทดสอบวัดระยะในหน่วย mil จะได้ดังรูป


5. ตัวเก็บประจุชนิดอิเล็กโทรไลต์ (แบบมีขั้ว)


6. ขนาดของระยะระหว่างขา (F) จะมีหน่วยเป็น mm


7. เมื่อไปค้นหาในเวปไซต์จำหน่ายอุปกรณ์จะมีระบุขนาดให้ไว้แต่ขนาดที่ระบุจะมีหน่วยเป็น mm สามารถเอาค่าดังกล่าวมาใช้ออกแบบได้


8. ในโปรแกรม EasyEDA จะมีอุปกรณ์ที่เป็นตัวเก็บประจุแบบมีขั้วให้เลือกใช้ โดยชื่อจะมีค่าระบุของขนาดตัวเส้นผ่าศูนย์กลางใช้อักษร D และขนาดระยะห่างระหว่างขาใช้อักษร F


9. เมื่อเอาไปใช้งานจริงระยะขาจะตรงกับค่าการวัดที่เป็น mil ดังรูป


10. ตัวต้านทานที่เป็น SMD


11. เบอร์ของตัวถังจะเป็นตัวบ่งบอกถึงขนาดโดยจะใช้หน่วยการวัดเป็น inch ดังรูป


12. ในโปรแกรม EasyEDA จะมีอุปกรณ์ตัวต้านทานที่เป็น SMD ดังรูป


13. ตัวเก็บประจุแบบ SMD


14. ขนาดของตัวเก็บประจุจะมีลักษณะเช่นเดียวกับตัวต้านทาน SMD กล่าวคือเบอร์ตัวถังจะสอดคล้องกับขนาดตัวดังรูป


15. ในโปรแกรม EasyEDA จะมีอุปกรณ์ตัวเก็บประจุที่เป็น SMD ดังรูป


16. ตัวถังที่อยู่ในกลุ่มของทรานซิสเตอร์จะมีชื่อเรียกต่าง ๆ ดังรูป


17. ตัวถังที่อยู่ในกลุ่มของไดโอดบริดจ์จะมีชื่อเรียกต่าง ๆ ดังรูป


8
การใช้งานโปรแกรมออกแบบลายวงจรพิมพ์ด้วย EasyEDA [ออกแบบลายวงจรพิมพ์ครั้งที่ 1 (FullWaveReg.)]
EasyEDA เป็นเครื่องมือสำหรับงานด้าน Electronic Design Automation (EDA) ที่ใช้ออกแบบวงจรพิมพ์ PCB  (สามารถจำลองวงจรได้ด้วย แต่งานที่โดดเด่นกว่าคือออกแบบลายวงจรพิมพ์) EasyEDA ทำงานแบบออนไลน์ นั่นก็หมายความว่าขณะที่ออกแบบนั้นจำเป็นต้องเชื่อมต่อกับอินเตอร์เน็ต ผู้ใช้งานสามารถใช้งานโปรแกรมผ่านทางโปรแกรมเปิดดูเวปเช่น google chrome, Microsoft Edge หรือโปรแกรมอื่น ๆ ที่ใช้เปิดเวป และยังสามารถดาวน์โหลดตัวโปรแกรมใช้งานมาติดตั้งบนเครื่องเพื่อทำงานได้เช่นกัน
  การใช้งาน โปรแกรม EasyEDA ดำเนินการดังนี้
1. เข้าเวปไซต์ https://easyeda.com จะปรากฏดังรูป


2. สำหรับผู้ที่ยังไม่ได้สมัครใช้งาน ให้ดำเนินการสมัครโดยคลิกที่ Register


3. เริ่มเข้าใช้งานโดยคลิกที่ EasyEDA Designer


4. คลิกที่ Std Edition (สำหรับการใช้งานฟรี)


5. หน้าตาโปรแกรมที่ใช้งานผ่านโปรแกรมเปิดเวปไซต์


6. กรณีที่ผู้ใช้งานต้องการโปรแกรมทำงานที่ไม่ใช่โปรแกรมเปิดดูเวป สามารถดาวน์โหลดมาติดตั้งได้โดยคลิกที่ Desktop Client


7. เปิดโปรแกรมมาจะมีหน้าตาเดียวกันกับตอนเปิดจากโปรแกรมเปิดเวป
   -เริ่มการใช้งานโดยการสร้างโปรเจคงานใหม่ คลิกที่ New Project หรือคลิกที่เมนู File แล้วเลือก New Project


8. ตั้งชื่อโปรเจคงานในช่อง Title:


9. ตัวโปรแกรมจะสร้างไฟล์เอกสารสำหรับวาดวงจรดังรูป


10. อุปกรณ์สำหรับวาดวงจรโปรแกรมจัดให้มีอุปกรณ์พื้นฐานที่มักใช้บ่อยสามารถคลิกได้ที่เมนูด้านข้างชื่อ Commonly Library


11. แต่ละตัวโปรแกรมมีให้เลือกใช้หลากหลายตัวถัง ซึ่งสามารถคลิกเลือกใช้งานให้ตรงกับความต้องการได้


12. กรณีที่หาใน Commonly Library แล้วไม่มีสามารถคลิกที่ปุ่ม Library เพื่อค้นหาเพิ่มเติมได้


13. ตัวอย่างงานครั้งนี้เป็นวงจรเรียงกระแสแบบรรักษาระดับแรงดันด้วยไอซี ขนาดตัวถังระยะห่างของตำแหน่งขาอุปกรณ์ (Foot Print) แต่ละตัวผู้ใช้งานจะต้องรู้ว่าจะใช้ตัวถังขนาดเท่าใดซึ่งสามารถค้นหาข้อมูลจากเวปไซต์จำหน่ายอุปกรณ์หรือดูจากดาต้าชีพ


14. เทอร์มินอลสำหรับต่อสายเข้าและออกวงจรเลือกใช้แบบ 2 ขา มีระยะห่างระหว่างจุดต่อ 5.00 mm
https://www.es.co.th/detail.asp?Prod=000500667


15. ไดโอดเลือกใช้ 1N4007 เนื่องจากมีขนาดเดียวกับ 1N4001 ของวงจร
https://www.es.co.th/detail.asp?Prod=002901662


16. ตัวเก็บประจุ 2200uF
https://www.es.co.th/detail.asp?Prod=082500181
    (1) คลิก Library
    (2) ทำการค้นหาโดยใช้ข้อความค้นหาดังรูป
    (3) คลิกที่ JLCPCB Assemmbled เนื่องจากค้นพบมากกว่า 999 รายการ
    (4) ดูรายละเอียดระยะของตัวถังให้ตรงตามวงจรกำหนดคือ ระยะขา Pitch=5.00mm ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง Diameter=13mm
    (5) ให้ดูว่าอุปกรณ์ตัวนี้มีพร้อมทั้งสัญลักษณ์ (Symbol) และตัวถัง (Foot Print)
    (6) คลิก place เพื่อวางอุปกรณ์


17. ตัวเก็บประจุ 100nF
https://www.es.co.th/detail.asp?Prod=019800338
    (1) คลิก Library
    (2) ทำการค้นหาโดยใช้ข้อความค้นหาดังรูป
    (3) คลิกที่ JLCPCB Assemmbled เนื่องจากค้นพบมากกว่า 999 รายการ
    (4) ดูรายละเอียดระยะของตัวถังให้ตรงตามวงจรกำหนดคือ ระยะขา Pitch=5.00mm ตัวถังกว้าง Width=2.5mm ยาว Length=7.2mm
    (5) ให้ดูว่าอุปกรณ์ตัวนี้มีพร้อมทั้งสัญลักษณ์ (Symbol) และตัวถัง (Foot Print)
    (6) คลิก place เพื่อวางอุปกรณ์


18. ไอซี L7812
https://www.es.co.th/detail.asp?Prod=008304969
    (1) คลิก Library
    (2) ทำการค้นหาโดยใช้ข้อความค้นหาดังรูป
    (3) คลิกที่ JLCPCB Assemmbled เนื่องจากค้นพบมากกว่า 999 รายการ
    (4) หารายการที่มีคำว่า L7812 หากไม่เจอให้ดูเบอร์ใกล้เคียงที่มีรายละเอียดของตัวถังตามต้องการคือ TO-220-3
    (5) ให้ดูว่าอุปกรณ์ตัวนี้มีพร้อมทั้งสัญลักษณ์ (Symbol) และตัวถัง (Foot Print)
    (6) คลิก place เพื่อวางอุปกรณ์


19. เมื่อวางครบจะเป็นดังรูป


20. คลิกที่ปุ่ม Convert Schematic to PCB ดังรูป เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของตัวถัง


21. คลิก Apply


22. ตรวจสอบความถูกต้องของระยะห่างของขาอุปกรณ์แต่ละตัวและขนาดของตัวถัง หากต้องการดูว่าอุปกรณ์แต่ละตัวมีโมเดล 3 มิติหรือไม่ให้คลิกที่ 3D


23. ผลที่ได้ (กรณีอุปกรณ์ตัวใดไม่มีโมเดล 3 มิติสามารถเลือกอุปกรณ์ตัวใหม่ หรือค้นหาโมเดล 3 มิติตัวอื่นมาวางทับได้)


24. กรณีที่ต้องการเอาอุปกรณ์แต่ละตัวมาเก็บไว้เพื่อให้ง่ายต่อการใช้งานครั้งถัดไปโดยไม่ต้องไปค้นหาอีกสามาถทำได้โดยการ Clone ดังรูป


25. ตั้งชื่ออุปกรณ์ที่ Clone มา เพื่อให้แสดงในรายการของตนเอง (My Libraries)


26. เมื่อดูในไลบรารี่ของผู้ใช้งานจะเห็นรายการอุปกรณ์ที่ทำการ Clone เก็บเข้ามา
    (1) คลิกที่ี Work Space
    (2) คลิกที่ My Libraries->All จะเห็นรายการอุปกรณ์ (3)


27. ดำเนินการต่อวงจร
    - ย้ายไปยังตำแหน่งที่เหมาะสม
    - เพิ่มอุปกรณ์ให้ครบ สามารถใช้การคัดลอกและวางอุปกรณ์ที่เหมือนกันที่เคยวางมาก่อนหน้านี้แล้ว
    - วางกราวด์ เลือกจากปุ่มกราวด์ (1)
    - ลากสายเชื่อมต่อวงจร เริ่มจากคลิกที่เครื่องมือเชื่อมต่อสายแล้วคลิกที่ขาอุปกรณ์เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์เข้าด้วยกัน (2)


28. เมื่อต่อวงจรเสร็จ ให้ทำการบันทึกไฟล์ (SAVE) แล้วทำการคลิกที่ปุ่ม Convert Schematic to PCB


29. จะได้ไฟล์ที่มีอุปกรณ์ที่แสดงเป็นรูปตัวถัง (Foot Print) พร้อมสาย Net ที่แสดงว่าขาแต่ละอุปกรณ์มีการเชื่อมต่อตัวไหนบ้าง


30. ตั้งค่าหน่วยการแสดงผลและค่ากริดดังรูป


31. ดำเนินการดังนี้
    - ทำการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ไปยังตำแหน่งที่เหมาะสม (ที่คิดว่าการเดินลายทองแดงไม่ยาก)
    - วางรูยึด PCB


32. แก้ไขขนาดของรูยึด PCB
    (1) แก้หน่วยวัดเป็น mm เนื่องจากรูยึด PCB จะมีขนาดรู 3.2 mm เพื่อใช้กับสกรู M3
    (2) คลิกที่รูยึด PCB ที่ได้วางไว้
    (3) แก้ไขรูยึด Hole(D) =3.2mm ดังรูป


33. ตั้งกฎการออกแบบ


34. ตั้งขนาดเส้นลายทองแดง 25mil และระยะชิดที่ 15mil (ต้องตั้งหน่วยวัดเป็น mil ก่อนดำเนินการ)


35. สั่งงานให้ออกแบบเดินลายอัตโนมัติ Auto Route...


36. แก้ไขให้ออกแบบลายเดินลายเฉพาะลายปริ้นด้านล่างเท่านั้น (กรณีที่ต้องการเฉพาะด้านล่าง)


37. ผลที่ได้


38. สามารถแก้ไขลายหากเดินลายอัตโนมัติไม่สวยงาม โดยลบเส้นลายเดิมออกแล้วเดินเส้นใหม่แทน ใช้เครื่องมือเดินเส้นลายทองแดงดังรูป


39. สามารถปิดการมองเห็นเลเยอร์แสดงตัวถังด้านบนเพื่อให้ง่ายต่อการดำเนินการ พร้อมตั้งค่ากริดและขนาดลายทองแดงให้เหมาะสมกับการเดินลายด้วยมือ


40. ผลของการปรับแต่ง


41. ถมลายให้มีขนาดลายทองแดงใหญ่ขึ้นในส่วนที่มีการแสไหลปริมาณมาก โดยใช้เครื่องมือเดินพื้นทึบ Solid Region แล้วเดินรอบเส้นที่ต้องการถมให้ใหญ่ขึ้น


42. ใส่ข้อความกำกับลงบนลายทองแดง


43. ผลที่ได้


44. ทดลองแสดงผล 3 มิติ


45. สร้างไฟล์ pdf เพื่อนำไปผลิตแผ่นวงจรพิมพ์ต่อไป มีขั้นตอนดังรูป


46. เลือกเลเยอร์ที่เป็นลายทองแดงดังรูป


47. ผลของไฟล์ pdf พร้อมนำไปใช้งาน


กรณีที่ต้องารส่งไฟล์เข้าโรงงานผลิต (Gerber)
48. ทดสอบการแสดงผลของแผ่น PCB เมื่อส่งโรงงานว่าตรงตามความต้องการหรือไม่ คลิกที่ 2D


49. ผลที่ได้ หากต้องการปรับเปลี่ยนหรือแก้ไขให้ดำเนินการ


50. สามารถทดสอบการเปลี่ยนสี PCB ว่าสีใดเหมาะสมก่อนสั่งผลิต


51. คลิกเมนูเพื่อสร้างไฟล์ Gerber ดังรูป


52. ขั้นตอนนี้โปรแกรมจะให้บันทึกไฟล์ Gerber เป็นไฟล์ zip ลงเครื่องหรือจะสั่งผลิตในเวปไซต์ที่ระบุ
    - ให้ผู้ใช้เลือกที่บันทึกลงไดร์ของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานในโฟลเดอร์ที่เตรียมไว้


53. หาเวปไซต์ทดสอบไฟล์ Gerber


54. ส่งไฟล์ Gerber ที่บันทึกไว้ไปยังเวปไซต์แล้วดูผล (หากเกิดข้อผิดพลาดให้กลับไปแก้ไขในโปรแกรมออกแบบ)


55. คลิกดูลายวงจรด้านล่างว่าตรงตามที่ออกแบบไว้หรือไม่


9
   ST-Link เป็นอุปกรณ์ที่ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในการอัพโหลดโค้ดลงชิพ STM32 ซึ่งบอร์ด STM32 Blue pill ที่ใช้ทดลองถึงแม้ว่าจะมีพอร์ตที่เชื่อมต่อ USB ติดตั้งไว้ที่บอร์ดแล้วก็ตาม แต่บอร์ดไม่สามารถโปรแกรมตัวเองได้ (ในครั้งแรก) ST-Link เป็นอุปกรณ์ชิ้นหนึ่งที่นำมาใช้งานการอัพโหลดนี้

1. หน้าตาของ ST-Link V2


2. เข้าไปดาวน์โหลดไดร์เวอร์สำหรับ ST-Link ได้โดยตรงจากเวปไซต์
https://www.st.com/en/development-tools/stsw-link009.html

กรณีไม่สามารถดาวน์โหลดได้ สามารถดาวน์โหลดไฟล์ได้ที่
https://drive.google.com/file/d/1D9hBr2g7WYXLAJaAebsvV_3DxgUcFcg9/view?usp=sharing

3. ดำเนินการแตกไฟล์ที่ดาวน์โหลดมาแล้วรันไฟล์ dpinst_amd64.exe เพื่อทำการติดตั้งและดำเนินการต่อไปจนเสร็จสิ้น (เหมือนกับการติดตั้งโปรแกรมทั่วไป)

เมื่อเสร็จสิ้นการติดตั้ง


4. ทำการเชื่อมต่อสายจาก ST-Link เข้ากับบอร์ด STM32 โดยมีขาต่อดังรูป แล้วเสียบโมดูล ST-Link เข้าคอมพิวเตอร์
โค๊ด: [Select]
STLink <----> STM32 Blue Pill
  3.3V <------> 3.3V
  GND <-------> GND
  SWIO <------> IO
  SWCLK <-----> CLK



5. ทำการตรวจสอบผลการติดตั้งโดยเข้าไปที่ Device Manager


6. STLink จะปรากฏดังรูป (ไม่ได้อยู่ในหมวด Ports)


7. เปิดไฟล์ตัวอย่าง (ไฟกระพริบ LED ที่อยู่บนบอร์ด STM32 Blue Pill) ดังรูป


8. เลือกบอร์ด STM32 ให้ตรงกับที่ใช้งาน (ตัวอย่างนี้เป็นบอร์ดที่ใช้ชิพ STM32F103C6T6)


9. เลือก Upload methode เป็น STLink

*ไม่ต้องเลือก Port เนื่องจาก STLink ไม่ได้สื่อสารผ่านพอร์ตอนุกรม

10. คลิกอัพโหลด สักงเกตผลการอัพโหลดและผลของไฟกระพริบของ LED บนบอร์ด STM32 Blue Pill



10
    บทความนี้เป็นศึกษาไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูลอื่นที่บอร์ดราคาถูกและมีขายในไทยหาซื้อง่าย เริ่มด้วย EP1 เป็นการเตรียมโปรแกรมไว้สำหรับเขียนโค้ด เลือกใช้ ArduinoIDE เนื่องจากส่วนใหญ่จะคุ้นชินกับการใช้โปรแกรมตัวนี้ ไม่ว่าจะเขียนกับ ArduinoUNO, ArduinoNano, ESP8266, NodeMCU, WeMOS D1 mini, ESP32 DOIT DevKit
    STM32 เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูลหนึ่งผลิตโดยบริษัท STMicroelectronics มีหน่วยประมวลผล ARM® Cortex®-M processor 32-bit ในไลน์การผลิตมีหลากหลายรุ่นให้เลือกใช้ตามลักษณะการใช้งาน สำหรับบทความการทดลองในชุดนี้จะใช้บอร์ด STM32 Blue Pill ในประเทศไทยสามารถหาซื้อได้จะมี 2 รุ่นคือรุ่นที่ใช้ซีพียู  STM32F103C8T6 และ STM32F103C6T6
 
1. ไมโครคอนโทรลเลอร์ ตระกูล STM32 ARM® Cortex®-M processor 32-bit  รุ่นที่ใช้ศึกษาในที่นี้จะเป็นรุ่น STM32F1


2. รุ่นย่อยของ STM32F1 จะเป็นรุ่น STM32F103 มีคุณสมบัติต่างจากรุ่นอื่นดังรูป


3. บอร์ด STM32 Blue Pill ในประเทศไทยสามารถหาซื้อได้จะมี 2 รุ่นคือรุ่นที่ใช้ซีพียู  STM32F103C8T6 และ STM32F103C6T6 มีขนาดของหน่วยความจำแฟลชและแรมต่างกันดังรูป


4. เบอร์ของซีพียู  STM32F103C8T6 แต่ละตัวอักษรจะมีความหมายดังนี้


5. คุณสมบัติของซีพียู  STM32F103C8T6 และ STM32F103CBT6 มีความแตกต่างกันที่ขนาดของหน่วยความจำแฟลชโดยที่ซีพียู  STM32F103C8T6 จะมีขนาดหน่วยความจำแฟลช 64Kbyte ส่วน STM32F103CBT6 จะมีขนาด 128Kbyte


6.คุณสมบัติของซีพียู  STM32F103C4T6 และ STM32F103C6T6 มีความแตกต่างกันที่ขนาดของหน่วยความจำแฟลชโดยที่ซีพียู  STM32F103C4T6 จะมีขนาดหน่วยความจำแฟลช 16Kbyte ส่วน STM32F103C6T6 จะมีขนาด 32Kbyte


7. รูปร่างหน้าตาของบอร์ด STM32 Blue Pill


8. อาจมีความแต่ต่างอยู่บ้างในบางรุ่น ข้อสำคัญเบอร์ซีพียูต่างกันแต่บอร์ดเหมือนกันต้องสังเกตที่เบอร์บนตัวชิพไมโครคอนโทรลเลอร์


การติดตั้งโปรแกรม Arduino IDE เพื่อใช้เขียนโปรแกรมลงชิพ STM32
9. เข้าเวปไซต์ https://www.arduino.cc/en/software เลือกไฟล์ติดตั้งโปรแกรมในที่นี้เลือกชนิดไฟล์ที่เป็นไฟล์ zip


10. คลิกดังรูปทำการดาวน์โหลดไฟล์


11. แตกไฟล์ไว้ในไดร์ C:


12. เข้าในโฟลเดอร์และรันไฟล์โปรแกรม arduino.exe


13. เข้าเมนูตั้งค่าดังรูป


14. ขั้นตอนนี้ทำ 2 อย่างในครั้งเดียว
    14.1 ตั้งค่าโปรแกรมให้แสดงหมายเลขบรรทัดเมื่อเขียนโค้ดและแสดงผลเมื่อมีการคอมไพล์หรืออัพโหลดโดยติ๊กเครื่องหมายถูกตามหมายเลข 1,2,3
    14.2 ใส่ลิงค์เพื่อใช้ในการเพิ่มบอร์ด STM32 โดยการคัดลอกลิงค์ข้างล่างนี้ สามารถเกิดได้  2 กรณีคือ
           - กรณีที่ในช่องว่างอยู่ไม่มีลิงค์อะไรอยู่เดิมให้วางได้เลยลงในช่องหมายเลข 4
           - กรณีที่ในช่องไม่ว่างให้คลิกหมายเลข 5
โค๊ด: [Select]
http://dan.drown.org/stm32duino/package_STM32duino_index.json


15. กรณีที่ในช่องไม่ว่างให้คลิกหมายเลข 5 จากขั้นตอนข้างต้นจะปรากฏหน้าต่างให้กดเอ็นเตอร์ท้ายลิงค์เดิมเพื่อขึ้นบรรทัดใหม่แล้ววางลิงค์ที่คัดลอกมา
โค๊ด: [Select]
http://dan.drown.org/stm32duino/package_STM32duino_index.json


16. เพิ่มบอร์ด STM32 โดยคลิกตามรูป


17. พิมพ์ในช่องค้นหาด้วยคำว่า stm31f1 จะปรากฏรายการดังรูปแล้วคลิก Install


18. รอจนกระทั้งติดตั้งเสร็จ


19. กรณีที่ทดลองด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์เบอร์ STM32F103C8T6 ให้เลือกดังรูป


20. จากการเลือกข้างบนจะต้องเลือกเบอร์ STM32F103C8T6 อีกเมนูหนึ่งดังรูป


21. กรณีที่ทดลองด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์เบอร์ STM32F103C6T6 ให้เลือกดังรูป


22. เปิดโปรแกรมตัวอย่างไฟกระพริบเพื่อทดลองคอมไพล์


23. ทำการคอมไพล์โดยคลิกที่ 1 สังเกตผลการคอมไพล์ 2




11
ลายปริ้นวงจรบอร์ดทดลองไมโครคอนโทรลเลอร์เวอร์ชั่น 2022
ลายปริ้นที่ใช้ศึกษาในวิชาไมโครคอนโทรลเลอร์ (Arduino) เวอร์ชั่น 2022 นี้ได้ปรับปรุงจากเวอร์ชั่น 2019 โดยปรับเปลี่ยนสำหรับทดลองที่เป็นตัวเลข 7 ส่วน 4 หลัก (7 Segment 4 Digit)แบบธรรมดาที่ต้องใช้การสแกนเพื่อแสดงผลเนื่องจากการใช้งานจำเป็นต้องใช้สายสัญญาณจำนวนมาก(12 ขา) ทำให้ขาเหลือใช้งานอย่างอื่นไม่กี่ขา เปลี่ยนมาเป็นวงจรแสดงผลตัวเลข 7 ส่วน 4 หลักที่ใช้ชิพไอซีเป็นตัวควบคุมโดยจัดวางไว้ในตำแหน่งเดิม ซึ่งสามารถใช้กับโมดูลตัวแสดงผลตัวเลข 7 ส่วน 4 หลักได้ 2 แบบในตำแหน่งเดียวกันโดยใช้วิธีการสลับใช้งานซึ่งได้ออกแบบมาให้สามารถใช้งานได้สะดวก โดยโมดูลที่ใช้คือ
  1. โมดูลแสดงผล 7 Segment 4 Digit ที่ใช้ไอซี TM1637 มีขาสัญญาณ 2 ขาคือ DIO, CLK
  2. โมดูลแสดงผล 7 Segment 4 Digit แบบ i2c ที่ใช้ไอซี HT16K33 มีขาสัญญาณ 2 ขาคือ SDA, SCA
  ภาคจ่ายไฟมีคอนเน็คเตอร์ USB สำหรับใช้แหล่งจ่ายไฟข้างนอกในกรณีที่โหลดใช้กระแสสูงเพื่อป้องกันไดโอดในบอร์ด Auduino เสียหาย (กรณีที่ไม่ได้ใช้กระแสสูงยังสามารถใช้ไฟที่ผ่านทางสาย USB ที่เสียบเข้าบอร์ด Arduino ได้เช่นกัน) แผ่นลายวงจรมีขนาดเท่าเดิมคือขนาด  6x4 นิ้ว รูปแบบของแผงวงจรเป็นดังรูป




ไฟล์ต้นแบบลายปริ้น (Gerber) สำหรับส่งโรงงานผลิต //ขนาดสั่งทำ 102mm x 153mm
https://drive.google.com/file/d/10yLHdkgKX2RmQou6UsloTUOvGCTvitOV/view?usp=sharing

ไฟล์แบบตัดพลาสติกด้วยเลเซอร์สำหรับฐานรองกันชอร์ตพื้น (CorelDraw)
https://drive.google.com/file/d/1ZPX9yCYlgKB0mjpS4YQPlyRMbM_iK6V2

12
  การสร้างอุปกรณ์ใหม่ที่เป็นตัวถังอุปกรณ์ (Footprint) เพื่อให้ออกแบบลายวงจรพิมพที่ต้องการจากงานที่ผ่านมาในงานครั้งที่ 13 เป็นการวาดขึ้นตามขนาดที่ระบุในดาต้าชีตซึ่งเป็นการสร้างอุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนไม่มากนัก สำหรับงานในครั้งนี้เป็นการสร้างตัวถังที่มีความซับซ้อนมากขึ้น มีวิธีการสร้างที่ง่ายโดยไม่ต้องวาดขึ้นด้วยตนเองแต่จะใช้รูปร่างที่มาจากไฟล์ด่ต้าชีตที่เป็นไฟล์ pdf (โดยรูปร่างต้องเป็นแบบเวกเตอร์) เมื่อสร้างอุปกรณ์เรียบร้อยแล้วนำไปออกแบบลายวงจรจำเป็นต้องใช้ความรู้บางอย่างอาจต้องใช้ความรู้เบื้องต้นของการใช้งานโปรแกรม KiCad หากจำขั้นตอนการใช้ให้กลับไปศึกษาการงานครั้งที่ 8[V2] https://www.praphas.com/forum/index.php?topic=409.0

   งานในครั้งนี้เมื่อออกแบบเรียบร้อยจะเป็นดังรูป (สามารถจัดวางอุปกรณ์ในรูปแบบอื่น ๆ ได้ตามต้องการ)


งานครั้งนี้ต้องสร้างอุปกรณ์ดังนี้
1. 7 segment เบอร์ LTC-4727 (Symbol Library)
2. 7 segment เบอร์ LTC-4727 (Footprint)

ขั้นตอนการดำเนินงาน
1. วงจรที่ใช้ในการออกแบบ


2. รูปร่างของตัวอุปกรณ์ที่ต้องการสร้าง ทำการเขียนโครงร่างการจัดวางขาให้เหมาะสม (ง่ายต่อการเขียนวงจร) โดยดูรายละเอียดจากดาต้าชีต ในที่นี้จัดวางตำแหน่งดังรูป


3. คลิกเมนู Preferences แล้วคลิกที่ Manage Symbol Libraries... (เรียกไฟล์ไลบรารี่เก่ามาสร้างเพิ่ม)


4. เรียกไฟล์ไลบรารี่เก่า (หากต้องการสร้างใหม่ให้กลับไปศึกษางานครั้งที่ 13)


5. รายการไฟล์ไลบรารี่เก่าที่เพิ่มเข้าโปรแกรม


6. เข้าโปรแกรมวาดผังวงจร แล้วคลิกแก้ไข/สร้างอุปกรณ์


7. ไลบรารี่จะเพิ่มเข้าในรายการ


8. คลิกสร้างอุปกรณ์ เลือกไลบรารี่ที่ต้องการบันทึก


9. ใส่ชื่ออุปกรณ์ ตัวอักษรนำหน้า และคุณสมบัติอื่น ๆ ของอุปกรณ์


10. สร้างกรอบตัวถังอุปกรณ์ (โดยประมาณก่อน สามารถปรับทีหลังได้)


11. ดับเบิลคลิกที่เส้นขอบ เลือกสีพื้น (หากต้องการ)


12. คลิกไอคอนวางขาอุปกรณ์ ใส่ชื่อ, เลขขา, ชนิดของขา(ดูจากดาต้าชีพว่าเป็นขาแบบใด) ทำให้ครบทุกขา ทำการขยับ จัดวางในตำแหน่งที่เหมาะสม (การวางขาให้ตั้งค่า grid ไว้ที่ 50 mil)


13. เมื่อดำเนินการเสร็จจะเป็นดังรูป


14. เช้าเวปไซต์เพื่อดาวน์โหลดโปรแกรมแก้ค่าไฟล์ดาต้าชีต ซึ่งจะใช้โปรแกรม Inkscape ซึ่งเป็นโปรแกรมฟรี สามารถหาได้โดยค้นหาจากกูเกิล


15. รันโปรแกรม Inkscape ทำการเปิดไฟล์ดาต้าชีตของ LTC-4727 (ผู้ออกได้ดาวน์โหลดไว้ก่อนหน้านี้แล้ว) ระบุหน้าที่ต้องการเปิด (หน้าที่มีรูปตัวถัง)


16. คลิกที่รูปแล้วทำการ Ungroup ดังรูป


17. ทำการลบส่วนที่ไม่ต้องการออกให้เหลือส่วนที่เป็นตัวถังอย่างเดียว


18. ลากครอบทั้งหมดทำการ Group ดังรูป


19 กำหนดขนาดให้ตรงกับที่ระบุในด้าต้าชีต


20. บันทึกไฟล์เป็นชนิด *.dxf


21. กำหนดหน่วยเป็น mm


22. กลับไปให้คอนโทรลพาเนล คลิกเมนู Manage Footprint Libraries...


23. เปิดไฟล์ Footprint ไลบรารี่ที่เคยสร้างไว้เพื่อสร้างตัวถังเพิ่ม


24. คลิกไอคอนสร้าง/แก้ไข Footprint


25. คลิกสร้างตัวถังใหม่ พร้อมกำหนดชื่อตัวถัง


26. ทำการนำเข้าไฟล์ dxf ที่สร้างในขั้นตอนข้างต้น


27. กำหนดขนาดเส้นและเลเยอร์ที่ต้องการดังรูป



28. ทำการจัดวาง พร้อมวาง PAD ในตำแหน่งที่ถูกต้องดังรูป


29. เข้าเวป 3dcontentcentral ค้นหา LTC-4727 ทำการดาวน์โหลดไฟล์ STEP ดังรูป
https://www.3dcontentcentral.com/download-model.aspx?catalogid=171&id=725825


30. กลับมาที่โปรแกรมสร้างตัวถังคลิกที่ไอคอนดังรูป


31. คลิกที่ 3D Settings


32. เปิดไฟล์ STEP พร้อมปรับตำแหน่งให้รูป 3D ตรงตำแหน่ง


33. กลับไปที่โปรแกรมสร้าง/แก้ไข อุปกรณ์ เพิ่มตัวถัง


34. ไปที่โปรแกรมวาดผังวงจร ทำการอุปกรณ์ต่าง ๆ เริ่มจาก LTC-4727 ดังรูป


35. วางตัวต้านทานพิมพ์ R


36. วางทรานซิสเตอร์พิมพ์ BC547


37. คอนเน็คเตอร์ขนาด 1x8


38. คอนเน็คเตอร์ขนาด 1x2


39. คอนเน็คเตอร์ขนาด 1x1


40. รูยึด PCB


41. กราวด์ของวงจร


42. เชื่อมต่อวงจร


43. ทำการ Annotate


44. กำหนดตัวถัง


45. ตัวถังของอุปกรณ์แต่ละตัว


46. สร้างไฟล์ Netlist


47. เปิดโปรแกรมออกแบบลายปริ้น


48. โหลดไฟล์ Netlist จากขั้นตอนที่ 46


49. ผลที่ได้ เคลื่นย้ายวางกลางแผ่นออกแบบ


50. จัดวางที่เหมาะสม (ที่สามารถออกแบบลายง่าย)

 
51. เดินลายปริ้น ปรับเส้นให้ได้ตามต้องการ


52. ทดลองดูมุมมอง 3D ว่าเหมาะสมตามต้องการหรือไม่


53. เตรียมการสร้างไฟล์ที่เป็นไฟล์ pdf เพื่อนำไปสร้างแผ่นวงจรพิมพ์ ขั้นตอนการกำหนดเป็นดังรูป


54. เปิดไฟล์ pdf ที่ได้ดูผลที่ได้


55. กำหนดจุดเริ่มต้นของแบบเพื่อสร้างไฟล์ Gerber


56. สั่งสร้างไฟล์ Gerber โดยกำหนดดังรูป


57. สร้างไฟล์เจาะรู


58. กำหนดรายละเอียดการเจาะรู


59. ทำการ zip ไฟล์ที่ได้ทั้งหมด


60. เข้าเวปไซต์เพื่อทดสอบไฟล์ gerber
https://www.seeedstudio.com/fusion_pcb.html


61. ผลที่ได้


62. ดูผลลายวงจรด้านบน


63. ดูผลลายวงจรด้านล่าง

13
ลายปริ้นวงจรบอร์ดทดลอง IOT รุ่น ESP32 [V.2019.2]
  ลายปริ้นที่ใช้ในการศึกษาทดลองค้นคว้าเกี่ยวกับเทคโนโลยี IoT (Internet of Things) โดยบอร์ดทดลองนี้ใช้โมดูลที่ใช้ชิพ ESP32 รุ่นที่มีขาใช้งาน 30 ขา (รุ่น DOIT DevKit)


มีรายละเอียดดังนี้
1. ลายวงจรของบอร์ดทดลอง


3. ตำแหน่งการจัดวางอุปกรณ์



*ได้ปรับย้ายตำแหน่งตัวเก็บประจุ 2 ตัวด้านบนเพื่อหลบการเกยของขอบ LCD i2c ที่นำมาเสียบลงบอร์ด

4. ไฟล์ต้นแบบสำหรับส่งโรงงานผลิต (Gerber File) สามารถดาวน์โหลดได้ที่
https://drive.google.com/file/d/1y2HR90ZAfJMw-Tb7ZrXVZm7amqmicvBD/view?usp=sharing
ขนาด PCB สำหรับกำหนดค่าตอนสั่งผลิตมีขนาด 81.28x139.10 mm หรือขนาด 3.2x5.5 inch

5. การจัดวางอุปกรณ์ในบอร์ดทดลองตำแหน่งต่าง ๆ










ุ6. การต่อพ่วงกับตัวแสดงผลแบบต่าง ๆ ที่ออกแบบคอนเน็คเตอร์รองรับไว้








14
  การออกแบบวงจรพิมพ์ในหลาย ๆ ครั้งตัวอุปกรณ์ที่ให้มากับโปรแกรมไม่มีตามที่ต้องการ จำเป็นต้องสร้างขึ้นมาใหม่เพื่อใช้งาน งานครั้งนี้เป็นการฝึกการออกแบบลายวงจรที่ตัวอุปกรณ์ต้องสร้างขึ้นมาใหม่เพื่อใช้งาน ความรู้บางอย่างอาจต้องใช้ความรู้เบื้องต้นของการใช้งานโปรแกรม KiCad หากจำขั้นตอนการใช้ให้กลับไปศึกษาการงานครั้งที่ 8[V2] https://www.praphas.com/forum/index.php?topic=409.0

   งานในครั้งนี้การจัดวางอุปกรณ์ให้แต่ละตัวอุปกรณ๋มีความห่างไม่เกิน 200mil โดยตัวอย่างการจัดวางเป็นดังรูป (สามารถจัดวางอุปกรณ์ในรูปแบบอื่น ๆ ได้ตามต้องการ)


งานครั้งนี้ต้องสร้างอุปกรณ์ดังนี้
1. ไอซี LM3915 (Symbol Library) แต่ใช้ตัวถัง (Footprint) ที่มีมาแล้วในตัวโปรแกรมที่เป็นไอซี 18 ขาแบบ DIP
2. โพเทนธิโอมิเตอร์ โดยตัวอุปกรณ์โปรแกรมวาด Schemaic มีมาให้แล้วแต่ตัวถัง (Footprint) 3362P ต้องสร้างขึ้นมาใหม่

ขั้นตอนการดำเนินงาน
1. วงจรและขนาดของตัวอุปกรณ์ที่ใช้ในการออกแบบ


2. เปิดโปรแกรม KiCad แล้วสร้างโปรเจคไฟล์ใหม่ ทำการเปิดโปรแกรมส่วนของการเขียนวงจร โดยเริ่มกดไอคอนวางอุปกรณ์เมื่อตรวจสอบตัวอุปกรณ์แต่ละตัวแล้วพบว่าไอซี LM3914 หรือ LM3915 ไม่มีให้ใช้งานจำเป็นต้องสร้างขึ้นมาใช้งาน เขียนโครงร่างการจัดวางขาให้เหมาะสม (ง่ายต่อการเขียนวงจร) โดยดูรายละเอียดจากดาต้าชีต ในที่นี้จัดวางตำแน่งดังรูป


3. คลิกไอคอนสร้าง/แก้ไขตัวอุปกรณ์ Symbols


4. สร้างไลบรารี่ใหม่เพื่อให้เก็บตัวอุปกรณ์ให้เป็นสัดส่วน ไม่ปนกับอุปกรณ์ที่ให้มากับโปรแกรม


5. ตัวชื่อไฟล์ไลบรารี่ (ชื่อไฟล์จะเป็นขึ้นชื่อไลบรารี่ในโปรแกรมด้วย)


6. เลือกว่าต้องการให้แสดงไลบรารี่ที่สร้างขึ้นเฉพาะโปรเจคนี้ (หรือทุกโปรเจคที่จะสร้างขึ้นในอนาคต)


7. ชื่อไลบรารี่ที่สร้าขึ้นจะปรากฎขึ้นในรายการ


8. คลิกไอคอนเพื่อสร้างอุปกรณ์ใหม่


9. เลือกไลบรารี่ที่จะใช้เก็บตัวอุปกรณ์


10. ใส่ชื่ออุปกรณ์ที่ต้องการ พร้อมคุณสมบัติอื่น ๆ ดังรูป (ไอซี LM3914 และ LM3915 การจัดเรียงขาเหมือนกัน)


11. สร้างกรอบตัวถังอุปกรณ์ (โดยประมาณก่อน สามารถปรับทีหลังได้)


12. ดับเบิลคลิกที่เส้นขอบ เลือกสีพื้น (หากต้องการ)


13. คลิกไอคอนวางขาอุปกรณ์ ใส่ชื่อ, เลขขา, ชนิดของขา(ดูจากดาต้าชีพว่าเป็นขาแบบใด) ทำให้ครบทุกขา ทำการขยับ จัดวางในตำแหน่งที่เหมาะสม


14. ดับเบิลคลิกในบริเวณพื้นที่ว่าง ๆ คลิกตำแหน่งดังรูปเพื่อเลือกตัวถัง (Footprint)


15. จะปรากฎหน้าต่างดังรูป ทำการเลือกตัวถังที่ต้องการแล้วดับเบิลคลิกที่ตัวตัวนั้น ๆ


16. ผลจะเป็นดังรูป


17. ทำการบันทึก (หากยังไม่บันทึกจะมี * ขึ้นท้ายตัวอุปกรณ์)


ดำเนินการวางตัวอุปกรณ์ ซึ่งการค้นหามีดังนี้
18. กลับมาที่โปรแกรมวาดผังวงจร ทำการวางอุปกรณ์(วางอุปกรณ์ชนิดละ 1 ตัวก่อน)


18.1 ตัวต้านทาน (ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


18.2 LED (ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


18.3 ตัวต้านทานปรับค่าได้ ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


18.4 ไฟเลี้ยง (ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


18.5 กราวด์ (ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


18.6 ไอซี LM3914 (ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


18.7 คอนเน็คเตอร์สำหรับต่อสายไฟ ค้นจากรายการดังรูป


18.8 รูยึดแผ่นวงจรพิมพ์ ค้นจากรายการดังรูป


19. หลังจากวางอุปกรณ์ในแต่ละชนิดอย่างละ 1 ตัวในขั้นตอนที่ 18 จะได้ดังรูป



20. ทำการจัดวางอุปกรณ์ในตำแหน่งที่ใกล้เคียงกับวงจรต้นแบบ อุปกรณ์ชนิดใดที่ต้องใช้มากกว่า 1 ตัวให้ใช้การ copy
คีย์ลัดสำหรับการจัดวางอุปกรณ์เพื่อให้การใช้งานรวดเร็วขึ้น
เอาเมาส์วางลอยบนตัวอุปกรณ์แล้วใช้คีย์...
   M (Move) เพื่อเลื่อนตำแหน่งการอุปกรณ์
   R  (Rotage) หมุนตัวอุปกรณ์ (สามารถกด m แล้ว r เพื่อเลื่อนตำแหน่งและหมุนก่อนคลิกวางได้)
   C (Copy) คัดลอกอุปกรณ์ หรือบางครั้งหลายคนเรียกว่าการแยกร่าง ใช้ในกรณีที่มีการใช้อุปกรณ์ชนิดเดียวกันหลายตัว


21. คลิกไอคอนสำหรับเชื่อมต่อสาย ทำการเชื่อมต่อให้เรียบร้อยแล้วดังรูป


22. ทำการใส่เลขลำดับของอุปกรณ์ โดยคลิกที่ไอคอน Annotate...


23. คลิกไอคอนกำหนดค่าฟุตปริ้นของอุปกรณ์ในแต่ละตัว


24. เลือกตัวถังของอุปกรณ์แต่ละตัว จะพบว่าตัวถังของตัวต้านทานปรับค่าได้ (3362P) ไม่มีให้ใช้งาน จำเป็นต้องสร้างใหม่


25. เมื่อหาข้อมูลขนาดจากดาต้าชีตของ 3362P จะเป็นตามรูป

*จากขนาดตามดาต้าชีต เขียนโครงร่างขนาดคร่าว ๆ เพื่อใช้ในการออกแบบตัวถังดังรูป โดยใช้หน่วย mil (1000 mil เท่ากับ 1 in)


26. คลิกไอคอนสร้าง/แก้ไขตัวถัง (Footprint)


27. กดสร้างไฟล์ไลบรารี่ตัวถังใหม่


28. ตั้งชื่อไฟล์ (ชื่อไฟล์จะเป็นชื่อไลบรารี่ในรายการ)


29. เลือกว่าต้องการให้แสดงเฉพาะโปรเจคปัจจุบัน หรือทุกโปรเจค


30. จะปรากฎชื่อไลรารี่ชื่อเดียวกับชื่อไฟล์ขึ้นในช่องรายการ


31. คลิกสร้างถัวถัง


32. ตั้งชื่อตัวถังที่กำลังจะสร้าง


33. ตั้งค่าหน่วยการวัดและค่ากริดให้เหมาะสมกับการออกแบบ


34. เข้าเมนูเพื่อแก้ไขค่าเริ่มต้นของเส้น


35. กำหนดให้เส้นสำหรับการวาดเป็น 10 mil


36. คลิกเลเยอร์สกรีนด้านบน คลิกไอคอนวาดตัวถัง ทำการวาดตัวถัง


37. คลิกวางจุดต่อ (PAD) เปลี่ยนหน่วยเป็น mm ทำการวางจุดต่อแล้วดับเบิลคลิกที่จุดต่อเพื่อแก้ไขค่า โดยรูขาจะให้โตกว่าขนาดขา 0.1mm จากดาต้าชีตขนาดคือ 0.46mm หรือประมาณ 5mm ดังนั้นรูจึงต้องใช้ขนาด 0.6mm


38. ทำการวาดตัวถัง วางจุดต่อ โดยให้ขนาดตรงกับดาต้าชีตที่กำหนด สามารถใช้เครื่องมือวัดระยะเพื่อตรวจสอบได้ดังรูป


39. เมื่อทำเสร็จจะได้ดังรูป


40. ทำการบันทึก โดยโปรแกรมจะขึ้นหน้าต่างถามว่าต้องการบันทึกลงในไลบรารี่ใด ให้เลือกไลบรารี่ที่เพิ่งสร้างขึ้นจากขั้นตอนที่ผ่านมา


หากต้องการให้ตัวถังแสดงเป็นภาพ 3D

41. เข้าเวปไซด์แจกไฟล์ 3D แล้วลงทะเบียนเข้าใช้งาน พิมพ์ในช่องค้นหา
https://www.3dcontentcentral.com

ลิงค์ดาวน์โหลด (สามารถหาตัวอื่น ๆ ได้ตามความต้องการ)
https://www.3dcontentcentral.com/download-model.aspx?catalogid=171&id=416213

42. เลือกชนิดไฟล์เป็น step ทำการดาวน์โหลด (ต้องล็อกอินก่อนถึงจะดาวน์โหลดได้)


43. คลิกไอคอนกำหนดคุณสมบัติ


44. จะปรากฎดังรูป


45. คลิกเลือกไฟล์ 3D ที่ดาวน์โหลดมา (อาจมีการปรับตำแหน่งบ้าง)


46. คลิกไอคอนกำหนดฟุตปริ้น


47. ตัวไอซีเลือกจากไลบรารี่ที่สร้างขึ้น


48. รายการฟุตปริ้นทั้งหมดเป็นดังรูป


49. สร้างไฟล์ NetList


50. คลิกไอคอนเปิดไฟล์ PCB


51. ดำเนินการจัดวางและเดินลายเบื้องต้น (หากจำไม่ได้ให้กลับไปทบทวนงานก่อนหน้านี้)
   -โหลดไฟล์ Netlist
   -จัดวางในตำแหน่งที่เหมาะสม
   -เดินลาย


52. เพิ่มขนาดลายทองแดงด้วย polygon และใส่ข้อความกำกับด้านลายทองแดง


53. ทดลองดูภาพ 3D


หากต้องการให้ตัวถัง LED ให้เป็น 3D แบบอื่น ๆ

54. เข้าเวปไซต์ข้อที่ 41 ค้นหาและดาวน์โหลด

ลิงค์ดาวน์โหลด (สามารถหาตัวอื่น ๆ ได้ตามความต้องการ)
https://www.3dcontentcentral.com/secure/download-model.aspx?catalogid=171&id=120691
https://www.3dcontentcentral.com/secure/download-model.aspx?catalogid=171&id=120692
https://www.3dcontentcentral.com/secure/download-model.aspx?catalogid=171&id=381263

55. ดับเบิลคลิกที่ตัว LED ที่ต้องการแก้ไขภาพ 3D


56. คลิกลบภาพ 3D เดิมออกก่อน แล้วโหลดไฟล์ภาพ 3D ใหม่ที่ดาวน์โหลดไว้เข้ามา


57. หากตำแหน่งภาพที่ตรงกับแบบให้ปรับตำแหน่งให้ถูกต้อง


58. แสดงภาพ 3D หลังจากที่เป็นครบทุกตัวตามต้องการ


สร้างต้นแบบสำหรับทำปริ้นด้วยตัวเอง

59. เตรียมการสั่ง plot เป็นไฟล์ต้นแบบที่เป็นไฟล์ pdf


60. เปิดไฟล์ pdf ด้วยโปรแกรมเปิดไฟล์ pdf เพื่อดูผลลัพธ์



สร้างต้นแบบสำหรับส่งโรงงานผลิต

61. กำหนดจุดอ้างอิงของแผ่นวงจร


62. สั่ง plot เป็นไฟล์ gerber โดยตั้งค่าตามรูป


63. สั่งให้สร้างไฟล์รูเจาะ ตามรูป


64. กำหนดค่าการสร้างไฟล์รูเจาะ


65. เปิดโฟลเดอร์เก็บไฟล์ gerber เลือกไฟล์ทั้งหมดแล้วทำการ zip ดังรูป


66.เข้าเวปไซด์ตรวจสอบไฟล์ Gerber ที่
https://www.seeedstudio.com/fusion_pcb.html
คลิกอัพโหลดไฟล์ zip ที่ดำเนินการที่ผ่านมา


67. คลิกดูผลของไฟล์ Gerber


68. ผลที่ได้


69. ดูผลด้านบนปริ้น


70. ดูผลด้านล่างปริ้น


15
  การออกแบบวงจรพิมพ์ในครั้งนี้เป็นการฝึกเพื่อเพิ่มความชำนาญในการใช้งานโปรแกรมออกแบบ KiCAD อีกครั้ง หากจำขั้นตอนการใช้ให้กลับไปศึกษาการงานครั้งที่ 8[V2] https://www.praphas.com/forum/index.php?topic=409.0

   งานในครั้งนี้การจัดวางอุปกรณ์ให้แต่ละตัวอุปกรณ๋มีความห่างไม่เกิน 200mil โดยตัวอย่างการจัดวางเป็นดังรูป (สามารถจัดวางอุปกรณ์ในรูปแบบอื่น ๆ ได้ตามต้องการ)


ขั้นตอนการดำเนินงาน
1. วงจรและขนาดของตัวอุปกรณ์ที่ใช้ในการออกแบบ


2. เปิดโปรแกรม KiCad แล้วสร้างโปรเจคไฟล์ใหม่ ทำการเปิดโปรแกรมส่วนของการเขียนวงจร โดยเริ่มกดไอคอนวางอุปกรณ์ (วางอุปกรณ์ชนิดละ 1 ตัวก่อน)


ดำเนินการวางตัวอุปกรณ์ ซึ่งการค้นหามีดังนี้

2.1 ตัวต้านทาน (ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


2.2 ตัวเก็บประจุ (ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


2.3 ตัวเก็บประจุแบบมีขั้ว (ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


2.4 ไอซีขยายเสียง TDA2030 (ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


2.5 ไดโอด (ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


2.6 ไฟเลี้ยง +V (ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


2.7 ไฟเลี้ยง -V (ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


2.8 กราวด์ (ให้พิมพ์ลงในช่องค้นหาดังรูป)


2.9 คอนเน็คเตอร์สำหรับต่อสายไฟ ค้นจากรายการดังรูป


2.10 รูยึดแผ่นวงจรพิมพ์ ค้นจากรายการดังรูป


3. หลังจากวางอุปกรณ์ในแต่ละชนิดอย่างละ 1 ตัวในขั้นตอนที่ 2 จะได้ดังรูป


4. ทำการจัดวางอุปกรณ์ในตำแหน่งที่ใกล้เคียงกับวงจรต้นแบบ อุปกรณ์ชนิดใดที่ต้องใช้มากกว่า 1 ตัวให้ใช้การ copy
คีย์ลัดสำหรับการจัดวางอุปกรณ์เพื่อให้การใช้งานรวดเร็วขึ้น
เอาเมาส์วางลอยบนตัวอุปกรณ์แล้วใช้คีย์...
   M (Move) เพื่อเลื่อนตำแหน่งการอุปกรณ์
   R  (Rotage) หมุนตัวอุปกรณ์ (สามารถกด m แล้ว r เพื่อเลื่อนตำแหน่งและหมุนก่อนคลิกวางได้)
   C (Copy) คัดลอกอุปกรณ์ หรือบางครั้งหลายคนเรียกว่าการแยกร่าง ใช้ในกรณีที่มีการใช้อุปกรณ์ชนิดเดียวกันหลายตัว


5. คลิกไอคอนสำหรับเชื่อมต่อสาย


6. เมื่อทำการเชื่อมต่อเรียบร้อยแล้วดังรูป


7. ทำการใส่เลขลำดับของอุปกรณ์ โดยคลิกที่ไอคอน Annotate...


8. ผลที่ได้ (สังเกตลำดับตัวอุปกรณ์จะเป็นตัวเลข)


9. หากยังไม่ใส่คอนเน็ตเตอร์สำหรับต่อสายเข้าจุดไฟเลี้ยงวงจร ให้ดำเนินการดังรูป


10. คลิกไอคอนกำหนดค่าฟุตปริ้นของอุปกรณ์ในแต่ละตัว


11. กำหนดฟุตปริ้นให้กับอุปกรณ์แต่ละตัว (ดูค่าที่กำหนดจากวงจรโจทย์)


12. สร้างไฟล์ NetList


13. คลิกไอคอนเปิดไฟล์ PCB


14. โหลดไฟล์ Netlist


15. คลิกเมาส์เคลื่อนกลุ่มอุปกรณ์ให้อยู่ในกรอบเฟรมการออกแบบ


16. จัดวางอุปกรณ์ในตำแหน่งที่เหมาะสม (จัดวางได้ตามต้องการ)


17. แก้กฎการออกแบบโดยให้ใช้ระระห่าง 10mil และขนาดเส้น 25mil แล้วคลิกไอคอนเดินลาย


18. ตัวอย่างการเดินลายหลักเสร็จสิ้น


19. คลิกไอคอนถมลาย


20. ถมลายทองแดงในส่วนที่เหมาะสม


21. แสดงตัวอย่างการจัดวางแบบ 3D เพื่อดูความเหมาะสมของการจัดวางอุปกรณ์



สร้างต้นแบบสำหรับทำปริ้นด้วยตัวเอง
22. เตรียมการสั่ง plot เป็นไฟล์ต้นแบบที่เป็นไฟล์ pdf


23. เปิดไฟล์ pdf ด้วยโปรแกรมเปิดไฟล์ pdf เพื่อดูผลลัพธ์



สร้างต้นแบบสำหรับส่งโรงงานผลิต

24. กำหนดจุดอ้างอิงของแผ่นวงจร


25. สั่ง plot เป็นไฟล์ gerber โดยตั้งค่าตามรูป


26. สั่งให้สร้างไฟล์รูเจาะ ตามรูป


27. กำหนดค่าการสร้างไฟล์รูเจาะ


28. เปิดโฟลเดอร์เก็บไฟล์ gerber เลือกไฟล์ทั้งหมดแล้วทำการ zip ดังรูป


29.เข้าเวปไซด์ตรวจสอบไฟล์ Gerber ที่
https://www.seeedstudio.com/fusion_pcb.html
   (1) คลิกอัพโหลดไฟล์ zip ที่ดำเนินการที่ผ่านมา
   (2) เปิดดูผลของไฟล์ Gerber


30. ผลที่ได้


31. ดูผลด้านบนปริ้น


32. ดูผลด้านล่างปริ้น

หน้า: [1] 2 3 ... 18