Администрирование Разное Fritzing: как перестать бояться электроники (болгарка для новичка) Sun, February 26 2017  

Поделиться

нашли опечатку?

Пожалуйста, сообщите об этом - просто выделите ошибочное слово или фразу и нажмите Shift Enter.

Fritzing: как перестать бояться электроники (болгарка для новичка) Печать
Добавил(а) microsin   

Система разработки Fritzing [1] является очередной попыткой сделать электронику доступной для всех. Причем эта попытка настолько удачна, что заслуживает внимательного рассмотрения. Предоставляется система разработки, сайт поддержки сообщества, стартер-кит - причем с открытым исходным кодом и открытой аппаратурой. Пользователи могут документировать свои разработки, предоставлять их в общее пользование, осваивать электронику в учебном классе, разрабатывать печатные платы для своих поделок и даже изготавливать эти печатные платы на заводском оборудовании.

Fritzing является развитием идей Arduino. Если Arduino сделала удачную попытку ввести массу любителей в мир программирования и использования микроконтроллеров, то система Fritzing пошла дальше - кроме всех фишек Arduino, Fritzing предлагает всем легкий доступ к разработке и изготовлению печатных плат. 

Работает Fritzing на операционных системах Windows (32 и 64 бита), Linux (32 и 64 бита), Mac OS X (начиная с 10.6 и выше). Приятно, что Fritzing является изначально переносимой (portable), т. е. для неё не существует какого-то инсталлятора - просто нужно скачать пакет архива, распаковать его в любую папку на диске, и система сразу готова к работе. Кроме того, система автоматически определяет язык операционной системы, и сама переключается на русифицированный интерфейс меню. Однако я сразу переключился на английский интерфейс, чтобы не было разночтений с англоязычной документацией - так понятнее используемая в системе терминология.

fritzing-preview-bb fritzing-preview-schem fritzing-preview-pcb

Впечатление после первого взгляда на Fritzing: "Вау! Почему я не видел этого раньше?..". Упрекнуть Fritzing можно лишь пожалуй только за несколько попсовый стиль оформления. От Arduino унаследована простота, но здесь она переведена на новый уровень качества: ничего лишнего, никаких глюков (почти) и тормозов, большинство функций организовано логично логично и понятно. Кривая обучения плавная, можно разобраться, просто просматривая инструментарий, систему меню и многочисленные примеры.

Если кратко, то проблемы следующие:

1. Плохой автороутер. Пользоваться им абсолютно невозможно, потому что результат трассировки совершенно непригоден даже для самых простейших расположений деталей. Автороутер даже пытается класть проволочные перемычки, причем совершенно не к месту, и результат разводки все равно ужасный. Короче говоря, трассировать печатную плату можно только вручную.

2. Есть проблемы с выбором элементов (сегментов цепей, выводов деталей), если они расположены рядом, или перекрывают друг друга.

3. Текстовые метки слишком большие - их границы больше чем реальный текст, что создает проблемы с выбором, когда текстовые метки находятся рядом с другими метками и элементами чертежа. Для текста нельзя выбрать шрифт, выравнивание.

4. Принципиальные схемы в редакторе Schematic получаются довольно корявые, даже если их рисовать вручную. В Schematic тоже есть автотрассировщик, но им лучше не пользоваться, потому что получается ужасный результат.

5. Есть пока не исправленный глюк (на момент написания статьи 150109) с загрузкой SVG-картинки для вида PCB в редакторе компонента Fritzing Parts Editor (см. [4]).

6. Есть глюки при повороте элементов схемы комбинацией горячих клавиш Ctrl+R: некоторые метки выводов появляются на чертеже в неожиданных местах.

7. Не удалось настроить выгрузку кода скетча в плату Arduino Mega 2560. Нет доступа к настройкам, которые позволили бы задавать опции для AVRDUDE, и не удалось в Интернете найти описание решения этой проблемы.

Кстати о примерах - сюда перекочевали все оригинальные примеры от Arduino IDE, и добавлено множество оригинальных. Больше всего порадовали примеры разработок самодельных плат Arduino (см. папку sketches\core, проекты Arduino-no-FTDI.fzz и Barebones Arduino (stripboard).fzz).

Fritzing-Arduino-no-FTDI bb Fritzing-Arduino-no-FTDI schem Fritzing-Arduino-no-FTDI pcb

Arduino-no-FTDI.fzz - самодельная плата Arduino (без USB-переходника FTDI, который можно купить и подключить отдельно).

Fritzing-Barebones-Arduino-(stripboard) bb Fritzing-Barebones-Arduino-(stripboard) schem Fritzing-Barebones-Arduino-(stripboard) pcb

Barebones Arduino (stripboard).fzz - еще одна самодельная платка Arduino, собранная на основе популярной технологии изготовления печатных плат stripboard/veroboard [3].

[Общий обзор]

После первого запуска Fritzing сразу бросаются в глаза 5 главных рабочих закладок: Welcome, Breadboard, Schematic, PCB и Code. Изначально активна первая закладка Welcome, на ней просто представлены совет дня (Tip of the Day), ссылка на блог разработчиков (где представлены статьи, реклама новых стартер-китов и прочее), ссылка на фабрику печатных плат и на магазин, и справа браузер готовых компонентов и инспектор их свойств. Большего внимания заслуживают другие закладки, потому что с помощью них выполняется основная работа по разработке.

Fritzing-Breadboard-btn

Закладка Breadboard показывает вид на обычную плату для макетирования. Можно брать из браузера Parts любые компоненты, просто размещать их на макетном поле, и мышкой проводить нужные соединения между выводами. В браузере компонентов есть очень удобный инструмент поиска - он самый верхний в списке. можно ввести ключевое слово для поиска, и по нему найти нужный Вам компонент.

Fritzing-Parts-Searh

Fritzing-Schematic-btn

По мере того, как Вы добавляете новые компоненты в свою будущую разработку, на закладке Schematic сама рисуется принципиальная схема. Сделанные соединения при этом показаны пунктиром. Для того, чтобы схема приняла более-менее привычный вид, нужно мышкой на схеме прорисовать сплошные линии для соединений.

Рисуется линия соединения просто и логично: сначала делается щелчок и удержание на начале соединения, потом курсор перемещается на конец соединения и кнопку мыши нужно отпустить. Образуется прямая сплошная линия, на которой можно добавить нужные углы перетаскиванием мышью.

Fritzing-PCB-btn

На закладке PCB по мере рисования схемы формируется наполнение будущей готовой конструкции - печатной платы.

Fritzing-Code-btn

Закладка Code позволяет писать и редактировать код скетча Arduino (программа для микроконтроллера). Здесь представлен весь стандартный функционал, который предоставляет обычная Arduino IDE - выбор платформы, типа платы Arduino, порта подключения, Serial Monitor, загрузка программы в память микроконтроллера (Upload).

[FAQ]

Fritzing позволяет Вам разработать печатную плату любого размера и с контуром любого вида. Однако когда Вы начинаете работать с новым проектом, по умолчанию на закладке PCB по умолчанию помещается плата прямоугольной формы. Вы можете задать ширину и высоту в инспекторе, или просто поменять размер, перетаскивая уголки платы мышью. В инспекторе также можно выбрать один из готовых форм платы - например формы шилда Arduino, или форму в виде эллипса.

Чтобы создать плату более сложного вида, со тем контуром, какой хотите, создайте контур Вашей платы во внешнем редакторе формата SVG (Inkscape, Illustrator, и т. д.), и затем импортируйте эту фигуру во Fritzing.

Примечание: SVG - это популярный, открытый стандарт для создания векторных изображений.

Для создания произвольного контура платы выполните следующий шаги:

1. Разработайте файл SVG в двух подслоях:

board. Это слой содержит контур платы в виде фигуры любого вида и размера. Фигура должна быть заполнена зеленым цветом, без штриховки. Убедитесь, что на чертеже есть только одна объединенная фигура, а не несколько отдельных. Если Вам нужно отобразить некоторую дополнительную указывающую графику (такую как маркировка выводов коннекторов, маркеры их расположения), то Вы можете добавить эту графику в подслои слоя board. В этом случае убедитесь, что даете контуру платы идентификатор (id) "boardoutline". То есть несмотря на то, что мы говорим про слой, Вами SVG установленный в действительности атрибут "id".

silkscreen. Слой с копией контура, но на на этот раз без заливки, и выполненный штриховой линией (для пользователей Inkscape: штрих = 8 mil). Убедитесь, что слой silkscreen выровнен по верхней границе. Помните, что нужно установить атрибут "id" в "silkscreen", не "layer".

Fritzing-custom-PCB-shape 1

2. Для пользователей Illustrator: выровняйте все элементы по центру чертежа.

3. Для пользователей Illustrator: используйте инструмент crop (обрезка), и выберите установку "fit crop area to selected art" (привести область обрезки к выбранному рисунку).

Fritzing-custom-PCB-shape 2

4. Сохраните файл в формате SVG Tiny 1.2.

Fritzing-custom-PCB-shape 4

5. Перейдите в Fritzing на закладку PCB. Выберите контур платы, и удалите его (Ctrl+A, Del).

6. Справа в браузере компонентов Parts прокрутите список CORE до раздела PCB View, перетащите элемент Rectangular PCB в область чертежа.

7. В инспекторе нажмите кнопку load image file, выберите Ваш созданный файл SVG и кликните на Open. Ваша новая плата готова к использованию.

Вы можете опробовать этот готовый файл omer_shape_test.svg - загрузите его в качестве контура платы. Напоминаю еще раз о правильном использовании атрибута "id".

Внимание для пользователей Illustrator: если Вы используете Illustrator для создания контура своей платы в формате svg, и Вы получаете от Fritzing сообщение, что размер платы некорректен, то это по причине того, что Illustrator использует нестандартные для SVG единицы для пикселей. В мире Illustrator принято, что на дюйм приходится 72 точки, но все другие пользователи формата SVG применяют 90 пикселей на дюйм. Fritzing обычно сам исправляет проблему, но если это не получилось, то попробуйте следующее. Откройте файл SVG в текстовом редакторе или в xml-редакторе, и найдите атрибуты width и height на верхнем уровне элемента (< svg >), который содержит единицы для "px". Разделите величину атрибутов width и height на 72, и замените текущие атрибуты новым числом, за которым поставьте "in". Например, если Вы видите width="100px", то поменяйте это на width="1.3889in".

Внимание для пользователей Inscape. Когда мы говорили установить "id" в значение 'silkscreen', или 'board', или 'boardoutline', мы не имели в виду атрибут 'label'. 'id' самая первая текстовая область ввода в диалоге свойств объекта (Object Properties), label вторая. Вы можете установить это используя XML-редактор в меню Edit программы Inkscape.

Еще замечание для пользователей Inscape. Настоятельно рекомендуем Вам сохранять файлы Inkscape как "plain SVG" перед импортом их в Fritzing. Вы можете выбрать эту опцию путем выбора 'Save As', и в появившемся диалоге выбрать формат 'Plain SVG' из выпадающего списка "Save As Type" в нижней части диалога сохранения файла.

Процесс хорошо описан в статье [4].

В производстве под шелкографией (silk screen) подразумевают нанесение белой краской маркировки важных контактных точек на плате, маркировки разъемов, иногда даже проставляются номиналы радиокомпонентов, добавляются название платы и логотип разработчика. Слой шелкографии наносится на заводе на завершающих стадиях производства печатной платы.

Для нанесения элементов шелкографии имеется несколько специальных пунктов на палитре компонентов. Перейдите в раздел Core, и прокрутите список до пункта PCB View. Здесь находятся элемент logo, который позволяет вставлять тест, и элемент Silkscreen Image, который позволяет вставить картинку на слой шелкографии.

Fritzing-Parts-PCB-View

Если с помощью инспектора поменять слой (pcb layer) у элемента logo или Image на слой copper bottom, то этот элемент рисунка будет уже сформирован не белой краской, а фольгой. При этом текст или рисунок станет оранжевым (показывая, что это теперь медная фольга), и отобразится зеркально, потому что находится на обратной стороне платы.

Для Silkscreen Image можно выбрать любую свою картинку, если она монохромная. Выбрать картинку можно в инспекторе, если нажать на кнопку load image file.

Fritzing-add-picture-to-silkscreen

[Ссылки]

1. Fritzing site:fritzing.org.
2. How to Create Practically Anything, Part 1: Fritzing Circuit Boards site:mad-science.wonderhowto.com.
3. veroduino: самодельный дешевый Arduino.
4. Fritzing: как сделать свой компонент

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Top of Page