🟩 طراحی PCB آنلاین: از مدار روی بردبورد تا برد مدار چاپی

مدار روی بردبورد برای امتحان کردن عالی است، ولی سیم‌ها شل می‌شوند و نمی‌شود آن را داخل یک جعبه گذاشت. قدم بعدی PCB است: همان برد سبزی که داخل همه‌ی وسایل الکترونیکی می‌بینی. در شبیه ساز مدار ما، مداری که در مود آردوینو ساخته‌ای با یک دکمه به PCB تبدیل می‌شود.

PCB چیست؟

PCB یعنی «برد مدار چاپی». به‌جای سیم، روی یک صفحه‌ی عایق خط‌های مسی کشیده شده که پایه‌ی قطعه‌ها را به هم وصل می‌کند. قطعه‌ها روی برد لحیم می‌شوند و دیگر چیزی جدا نمی‌شود.

پنج کلمه که باید بدانی

چطور در شبیه‌ساز PCB بسازم؟

1. مدارت را در مود آردوینو بساز و مطمئن شو کار می‌کند.
2. در نوار ابزار دکمه‌ی PCB را بزن.
3. برد را می‌بینی: قطعه‌ها با پدهای طلایی، مسیرهای قرمز (رو) و آبی (زیر) که خودکار کشیده شده‌اند.
4. با ابزار «جابه‌جایی» هر قطعه را بکش تا جایش عوض شود. روی قطعه بزن تا انتخاب شود و با دکمه‌ی «چرخاندن» (یا کلید R) آن را یک‌چهارم دور بچرخان. مسیرها بعد از هر تغییر دوباره کشیده می‌شوند.
5. با ابزار «کشیدن مسیر» خودت مسیر بکش: لایه‌ی رو یا زیر را انتخاب کن، روی یک پد بزن، گوشه‌ها را بزن و روی پد دیگری از همان اتصال تمام کن. مسیر دستی با یک خط سفید نازک وسطش مشخص است و مسیرکش خودکار به آن دست نمی‌زند. با «پاک کردن مسیر» می‌توانی آن را برداری.
6. اگر وسط کشیدن مسیر لایه را عوض کنی، همان‌جا یک ویا گذاشته می‌شود و مسیر روی لایه‌ی دیگر ادامه پیدا می‌کند.
7. مقاومت، خازن، LED و دیود را می‌توانی با دکمه‌ی «SMD کن» به قطعه‌ی نصب سطحی تبدیل کنی (SMD چیست؟).
8. روی هر پد بزن تا همه‌ی اتصالش (نِت) روشن شود و بقیه کم‌رنگ شوند.
9. هر کاری را می‌توانی با Ctrl+Z برگردانی و با Ctrl+Y دوباره انجام بدهی (دکمه‌هایش بالای پنجره هست).
10. موقع کشیدن مسیر، گوشه‌ها با کلید 45° اریب می‌شوند (مثل بردهای حرفه‌ای)، با چیپ‌های عرض می‌توانی مسیر را پهن‌تر یا باریک‌تر کنی — حتی وسط یک مسیر — و با «پاک کردن مسیر» فقط همان تکه‌ای که رویش بزنی پاک می‌شود (Shift = همه‌ی مسیر).
11. اگر برد ارزان‌تر می‌خواهی، «۱ لایه» را بزن: همه‌ی مسیرها زیر برد کشیده می‌شوند و ویا لازم نیست.
12. دکمه‌ی «پوشش GND» لایه‌ی زیر را با مس زمین پر می‌کند (صفحه‌ی زمین): مسیرهای GND کوتاه‌تر می‌شوند و نویز کمتر.
13. قبل از خروجی گرفتن، دکمه‌ی «بررسی (DRC)» را بزن: می‌گوید کدام اتصال باز مانده، کدام دو مس به هم خیلی نزدیک‌اند، کدام مسیر باریک است یا به لبه چسبیده و کدام قطعه‌ها روی هم افتاده‌اند. روی هر ایراد بزن تا جایش روی برد چشمک بزند.
14. با «سه‌بعدی» برد را از هر طرف بچرخان و ببین کدام مس رو و کدام زیر است.
15. با دکمه‌ی SVG عکس برد را بگیر، با Gerber فایل‌های ساخت (مس، ماسک، نوشته، لبه، فایل سوراخ Excellon، فهرست قطعه‌ها و فایل چیدمان مونتاژ) را در یک zip دانلود کن، یا BOM و چیدمان را جدا بگیر.

بردبورد و سیم‌های جامپر روی PCB نمی‌آیند: آن‌ها فقط می‌گویند چه چیزی به چه چیزی وصل است. اسیلوسکوپ و مولتی‌متر هم ابزارند، نه قطعه‌ی مدار.

چند نکته برای برد بهتر

• قطعه‌های مرتبط را کنار هم بگذار. مقاومت LED را کنار همان LED بگذار تا مسیرها کوتاه شوند.
• اگر خط‌چین زرد دیدی، یعنی آن اتصال راهی پیدا نکرده است. قطعه‌ها را کمی از هم دور کن.
• ویای کمتر بهتر است. با جابه‌جا کردن و چرخاندن قطعه‌ها سعی کن تعداد ویاها کم شود.
• مسیرهای تغذیه پهن‌ترند. مسیر GND و ۵ ولت خودکار دو برابر پهن‌تر کشیده می‌شود، چون جریان بیشتری از آن‌ها می‌گذرد.
• طراحی‌ات ذخیره می‌شود. جای قطعه‌ها و مسیرهای دستی همراه پروژه می‌ماند.

این ابزار چه چیزی نیست

این طراح PCB برای یاد گرفتن و ساخت بردهای ساده است. فقط قطعه‌های دوپایه می‌توانند SMD شوند، اندازه‌ی برد خودکار است و پوشش مسی فقط برای GND و به شکل مستطیل است. قبل از سفارش ساخت، فایل Gerber را در یک نمایشگر Gerber باز کن و نگاه کن. برای کار صنعتی، نرم‌افزارهایی مثل KiCad و Proteus ساخته شده‌اند؛ اینجا جایی است که قبل از آن‌ها بفهمی PCB چطور کار می‌کند.

مقاله‌های دیگر