در این مقاله، به معرفی انواع نرمافزار طراحی برد مدار چاپی PCB خواهیم پرداخت. این نرمافزارها به عنوان ابزاری برای طراحی بردهای مدار چاپی در صنایع الکترونیک، کاربرد فراوانی دارند. در ادامه با معرفی نرمافزارهای مختلف و ویژگیهای آنها آشنا خواهید شد.
نرمافزار طراحی برد مدار چاپی چیست ؟
نرمافزار طراحی برد مدار چاپی (PCB) یک نرمافزار است که برای طراحی مدارهای الکترونیکی و نقشههای PCB استفاده میشود. این نرمافزارها به کاربران اجازه میدهند تا مدارهای الکترونیکی را به صورت دیجیتالی طراحی و شبیهسازی کنند، و سپس با استفاده از فایل خروجی از آنها، بردهای مدار چاپی PCB را تولید کنند.
انواع نرم افزار طراحی برد الکترونیکی
نرمافزارهای طراحی PCB شامل ابزارها و قابلیتهای متعددی هستند که به کاربران این امکان را میدهند تا قطعات الکترونیکی و اتصالات را به صورت دقیق و بهینه درون مدارها قرار دهند.
همچنین، این نرمافزارها ابزارهایی برای شبیهسازی مدارهای الکترونیکی در سطح سیستم دارند که به کاربران این امکان را میدهد تا مدارهای خود را قبل از ساخت فیزیکی آنها، بر روی کامپیوتر شبیهسازی کنند و با تغییرات و بهینهسازیهای مختلف اطمینان حاصل کنند که مدار آنها به درستی عمل خواهد کرد.
1) Altium Designer
Altium Designer یکی از قدرتمندترین و بهترین نرم افزار شبیه سازی مدارات الکترونیکی در نرمافزارهای طراحی برد مدار چاپی PCB است که توسط شرکت Altium Limited تولید و توزیع میشود. این نرمافزار قابلیتهای زیادی از جمله طراحی سه بعدی بردها و شبیهسازی مدارات را داراست. از دیگر ویژگیهای این نرمافزار میتوان به طراحی بردهای با چند لایه و قابلیت جستجو در کتابخانههای اجزا و مدارهای قبلی اشاره کرد.
مزایا:
- دارای ویژگیهای طراحی سه بعدی و شبیهسازی مدارات
- طراحی بردهای با چند لایه
- قابلیت جستجو در کتابخانههای اجزا و مدارهای قبلی
- قابلیت همکاری و تیمی کار کردن
- قابلیت نمایش گرافیکی دقیق و واقعگرایانه
معایب:
- قیمت نرمافزار بالاست و برای کاربران مبتدی گاهی سخت قابل تحمل است
- پیچیدگی و یادگیری بیشتر برای کاربران مبتدی
- نیاز به سختافزار پرقدرت برای استفاده از تمامی ویژگیهای نرمافزار
2) Eagle PCB
Eagle PCB یکی دیگر از نرمافزارهای محبوب طراحی برد مدار چاپی PCB است که توسط شرکت CadSoft Computer GmbH تولید و توزیع میشود. این نرمافزار امکانات زیادی را برای طراحی بردهای مدار چاپی فراهم میکند و در طول سالیان طولانی، از جمله نرمافزارهای پرکاربرد در صنعت الکترونیک بوده است.
مزایا:
- رابط کاربری ساده و قابل استفاده برای کاربران مبتدی
- امکان استفاده از نسخه رایگان با قابلیتهای محدود
- قابلیت طراحی بردهای با چند لایه
- قابلیت جستجو در کتابخانههای اجزا و مدارهای قبلی
معایب:
- قابلیتهای پیشرفتهتری که در نسخه رایگان موجود نیستند
- نیاز به انجام بخشی از کارهای طراحی به صورت دستی و بهصورت زیر نظر نبودن فرایند بهخوبی ممکن است منجر به خطاهای بیشتر شود
- نیاز به اتصال به اینترنت برای استفاده از برخی قابلیتها
3) KiCAD
KiCAD یکی دیگر از نرمافزارهای طراحی برد مدار چاپی PCB است که توسط گروه KiCAD توسعه داده شده است. این نرمافزار رایگان است و امکانات زیادی را برای طراحی بردهای مدار چاپی فراهم میکند.
مزایا:
- رایگان و قابل دسترس برای تمام کاربران
- دارای ویژگیهای پیشرفته و قابلیت طراحی بردهای با چند لایه
- قابلیت جستجو در کتابخانههای اجزا و مدارهای قبلی
معایب:
- نبود ویژگیهای طراحی سه بعدی
- قابلیت همکاری و تیمی کار کردن بهصورت محدودتری نسبت به Altium Designer و Eagle PCB است
4) Proteus
Proteus نرمافزار دیگری است که برای طراحی بردهای مدار چاپی PCB استفاده میشود. این نرمافزار توسط شرکت Labcenter Electronics توسعه داده شده است و در بخشهای مختلف صنعت الکترونیک مورد استفاده قرار میگیرد.
مزایا:
- دارای ویژگیهای پیشرفته و قابلیت طراحی بردهای با چند لایه
- قابلیت شبیهسازی بردهای مدار چاپی و مدارات الکترونیکی
- قابلیت تولید خودکار PCB از مدارات الکترونیکی
- قابلیت همکاری و تیمی کار کردن در پروژهها
معایب:
- هزینه بالای خرید نسخه کامل نرمافزار
- رابط کاربری پیچیدهتر نسبت به برخی از نرمافزارهای دیگر
- نیاز به سرعت پردازشگر و حافظه بالا برای اجرای بهتر و سریعتر نرمافزار
5) Fritzing
نرمافزار Fritzing یک نرمافزار طراحی برد مدار چاپی PCB متن باز و رایگان است. این نرمافزار برای کاربران مبتدی و هواشناسان الکترونیک طراحی شده است و قابلیت هایی را در اختیار کاربران قرار میدهد که به آنها کمک میکند تا با مفاهیم اولیه الکترونیک آشنا شوند و بتوانند بردهای مدار چاپی PCB خود را طراحی کنند.
مزایا:
- رابط کاربری ساده و کارآمد: Fritzing یک رابط کاربری ساده و آسان دارد که برای کاربران مبتدی و هواشناسان الکترونیک به راحتی قابل استفاده است.
- قابلیت توضیح محل قرارگیری هر قطعه: با استفاده از Fritzing، کاربران میتوانند محل قرارگیری هر قطعه را به راحتی توضیح دهند و از این طریق برای دیگران برداشت و فهم راحتتری را ارائه دهند.
- موجودیتهای گرافیکی آماده: Fritzing انواع مختلف موجودیتهای گرافیکی آماده برای استفاده در طراحی بردهای مدار چاپی PCB دارد که این کار را برای کاربران آسانتر میکند.
- توانایی شبیهسازی: Fritzing قابلیت شبیهسازی مدارات الکترونیکی را نیز دارد.
معایب:
- در مقایسه با نرمافزارهای دیگر، Fritzing قابلیتهای کمتری در طراحی برد PCB دارد و برای پروژههای پیچیده مناسب نیست.
- توسعه نرمافزار Fritzing توقف کرده است و از سال 2016 به بعد بهروزرسانی نشده است. این به معنای عدم حمایت و پشتیبانی از نرمافزار و بروزرسانی آن در برابر نسخههای جدید سیستم عامل است.
- محدودیتهای انتخاب سایز و شکل بردهای مدار چاپی PCB نیز از دیگر معایب این نرمافزار است.
- با این حال، نرمافزار Fritzing برای کاربران مبتدی و کسانی که پروژههای کوچکی را در دست دارند میتواند یک گزینه مناسب باشد.
این نرمافزار از تصاویر و عکسهای قطعات الکترونیکی برای سادهسازی فرایند طراحی استفاده میکند و میتواند به کاربران کمک کند تا به راحتی بردهای مدار چاپی PCB سادهتری را طراحی کنند.
6) EasyEDA
EasyEDA یک نرمافزار طراحی برد مدار چاپی PCB آنلاین است که توسط شرکت سیلیکون وای در سال 2014 تاسیس شده است. این نرمافزار به عنوان یکی از بهترین نرمافزارهای آنلاین طراحی برد مدار چاپی PCB شناخته شده است. در ادامه به بررسی مزایا و معایب این نرمافزار پرداخته خواهد شد.
مزایا:
- محیط کاربری بسیار ساده و کاربرپسند است و حتی کاربران مبتدی هم به راحتی میتوانند از آن استفاده کنند.
- این نرمافزار به شما امکان میدهد تا بدون نیاز به دانش فنی عمیق در زمینه طراحی برد مدار چاپی PCB ، اقدام به طراحی و ساخت برد مدار چاپی خود کنید.
- این نرمافزار به شما امکان میدهد تا برد مدار چاپی خود را با اندازه های مختلف طراحی کنید.
- این نرمافزار به شما امکان میدهد تا قطعات مختلف را به راحتی به برد مدار چاپی خود اضافه کنید.
- قابلیت همکاری و هماهنگی بین چندین کاربر در زمان واقعی برای طراحی برد مدار چاپی PCB.
معایب EasyEDA:
- محدودیت در استفاده از قطعات: EasyEDA از یک مجموعه محدودیت شده از قطعات پشتیبانی میکند که ممکن است در برخی پروژهها کافی نباشد و کاربران نیاز داشته باشند قطعات دیگری را به طرح خود اضافه کنند.
- محدودیت در دسترسی آفلاین: EasyEDA تنها در حالت آنلاین قابل استفاده است و برای استفاده آفلاین باید از نسخه دسکتاپ آن استفاده کرد که نسخه دسکتاپ نیز محدودیتهایی دارد.
- محدودیت در قابلیت سفارش PCB: EasyEDA به صورت پیشفرض فقط به چندین شرکت تولید PCB خدمات میدهد و این ممکن است محدودیتی برای کاربران باشد که میخواهند با یک شرکت تولید PCB دیگر همکاری کنند.
- محدودیت در قابلیت شبیهسازی: در حال حاضر EasyEDA نسخه آزمایشی شبیهساز خود را ارائه میدهد و عملکرد آن نسبت به سایر نرمافزارها کمی محدود است.
- محدودیت در استفاده از ابزارهای پیشرفته: EasyEDA ابزارهایی مانند فیلترهای آنالوگ و ابزارهای پیشرفتهتر را در اختیار کاربران خود قرار نمیدهد و این ممکن است برای کاربران حرفهای کمی محدودیت داشته باشد.
- نبود قابلیتهای مهم: برخی از ویژگیهایی که در نرمافزارهای دیگر وجود دارند، مانند ترسیم نقشههای سیمی و ساخت بردهای دو لایه، در EasyEDA موجود نیستند.
7) FreePCB
این نرمافزار نیز یکی از نرمافزارهای رایگان و محبوب برای طراحی برد مدار چاپی PCB است. با استفاده از این نرمافزار میتوانید مدارات الکترونیکی را به صورت گرافیکی طراحی کنید و آنها را به صورت چاپی در آورید. این نرمافزار برای سیستمعامل ویندوز قابل استفاده است.
8) PCBWeb Designer
این نرمافزار نیز یکی از نرمافزارهای رایگان و حرفهای برای طراحی برد مدار چاپی PCB است. با استفاده از این نرمافزار میتوانید مدارات الکترونیکی را به صورت گرافیکی طراحی کنید و آنها را به صورت چاپی در آورید. این نرمافزار در سیستمهای عامل ویندوز قابل استفاده است.
9) gEDA
این نرمافزار نیز یکی از نرمافزارهای رایگان و متن باز برای طراحی برد مدار چاپی PCB است. با استفاده از این نرم افزار، میتوانید مدارهای الکترونیکی پیچیده را طراحی و شبیهسازی کنید.
10) ZenitPCB
نرمافزار ZenitPCB یکی دیگر از نرمافزارهایی است که برای طراحی برد مدار چاپی PCB قابل استفاده است. این نرمافزار توسط شرکت ZenitPCB برای سیستم عامل ویندوز توسعه داده شده است.
مزایا:
۱. رابط کاربری کارآمد: رابط کاربری ZenitPCB بسیار کارآمد و ساده است و کاربران میتوانند به راحتی با آن کار کنند.
۲. پشتیبانی از فرمتهای مختلف: این نرمافزار پشتیبانی از فرمتهای مختلف مانند DXF، IDF، EMF و… را دارد که این امر اجازه میدهد تا طرحهای ایجاد شده توسط این نرمافزار به راحتی با نرمافزارهای دیگری مانند AutoCAD و SolidWorks هماهنگ شوند.
۳. قابلیت تنظیم پارامترهای مختلف: ZenitPCB قابلیت تنظیم پارامترهای مختلفی را دارد که این امر به کاربران این امکان را میدهد تا طرحهای خود را با دقت بیشتری انجام دهند.
معایب:
۱. محدودیت در توسعه: ZenitPCB یک نرمافزار تجاری است و کدهای منبع آن در دسترس کاربران نیست. به همین دلیل توسعه دهندگان نمیتوانند آن را به صورت گسترده تری توسعه دهند.
۲. قابلیت های محدود: در مقایسه با نرمافزارهای دیگر، قابلیتهای ZenitPCB کمتری دارد و برای کاربران حرفهای کمتر مناسب است.
11) DesignSpark
نرم افزار طراحی برد DesignSpark PCB یکی از نرم افزارهای محبوب برای طراحی برد مدار چاپی PCB است که توسط شرکت RS Components طراحی شده است. این نرم افزار دارای ویژگی هایی است که کاربران امکان طراحی و شبیه سازی مدارهای الکترونیکی را با سرعت و سهولت بیشتری نسبت به نرم افزارهای دیگر می دهد. در ادامه به مزایا و معایب DesignSpark PCB پرداخته خواهد شد:
مزایا:
1- رابط کاربری ساده: DesignSpark PCB با رابط کاربری ساده ای که دارد، امکان طراحی برد مدار چاپی را برای هر کاربری فراهم می کند. این رابط کاربری دارای ابزارهای ساده ای برای طراحی و ویرایش مدارات الکترونیکی می باشد.
2- پشتیبانی از فرمت های مختلف: DesignSpark PCB از فرمت های مختلفی برای صادر کردن فایل های طراحی برد مدار چاپی پشتیبانی می کند. این امکان به کاربران این نرم افزار اجازه می دهد که با بسیاری از نرم افزارهای مختلف برای شبیه سازی و تولید مدارات الکترونیکی کار کنند.
3- قابلیت ارتقاء: DesignSpark PCB برای کاربرانی که در حوزه طراحی برد مدار چاپی حرفه ای فعالیت می کنند، قابلیت ارتقاء و گسترش به صورت پلاگین های مختلف را دارد.
4- رایگان: این نرم افزار به صورت رایگان در دسترس است و هیچ گونه هزینه ای بابت استفاده از آن برای کاربران پیش نمی آید.
معایب:
1- محدودیتهای نسخه رایگان: نسخه رایگان DesignSpark PCB برخی محدودیتهایی را در استفاده از ابزارها و قابلیتهای پیشرفته این نرمافزار اعمال میکند. برای دسترسی به همه ویژگیهای این نرمافزار باید نسخه پولی آن را خریداری کنید.
2- محدودیت در تعداد لایهها: نرمافزار DesignSpark PCB تنها امکان طراحی بردهای دو لایه را دارد و برای طراحی بردهای چند لایه باید از نرمافزارهای دیگری استفاده کنید.
3- ظاهر پیچیده: برخی کاربران ممکن است با ظاهر پیچیده این نرمافزار مشکل داشته باشند و به دنبال یک رابط کاربری سادهتر باشند.
برای انتخاب نرمافزار طراحی برد مدار چاپی PCBبه چه نکاتی دقت نماییم ؟
انتخاب نرم افزار طراحی برد الکترونیکی مناسب برای طراحی برد مدار چاپی PCB ممکن است به نظر شما در ابتدا سخت و پیچیده به نظر برسد. اما با مطالعه و آشنایی با ویژگیها و ابزارهای مختلف هر نرمافزار، میتوانید به راحتی نرمافزار مناسب برای خود را انتخاب کنید. در ادامه پیشنهاداتی برای انتخاب نرمافزار مناسب برای طراحی برد مدار چاپی PCB بر اساس نیازها و سطح تجربه کاربر آمده است:
1- نیازهای پروژه: اولین موردی که باید در نظر داشته باشید، نیازهای پروژه شما هستند. برای پروژههای ساده و با تعداد اجزای کم، نرمافزارهایی مانند Fritzing یا EasyEDA مناسب هستند. اما برای پروژههای پیچیده و با تعداد اجزای بالا، نرمافزارهایی مانند Altium Designer یا Eagle PCB پیشنهاد میشوند.
2- سطح تجربه کاربر: نرمافزارهای مختلف برای سطوح مختلف تجربه کاربر طراحی شدهاند. برای کاربران مبتدی، نرمافزارهایی مانند Fritzing یا EasyEDA پیشنهاد میشوند که با رابط کاربری ساده و آسان، به راحتی درک میشوند. اما برای کاربران با تجربه بالا، نرمافزارهایی مانند Altium Designer یا Eagle PCB با قابلیتها و ابزارهای پیشرفته بیشتری، مناسب هستند.
قابلیت شبیهسازی: هر چه نرمافزار بیشتر قابلیت شبیهسازی و تحلیل سیگنالهای مختلف را داشته باشد، میتوانید برد مدار چاپی PCB را بهتر طراحی کنید و از خطاهای پیشگیری کنید. بنابراین، اگر قصد دارید برد مدار چاپی PCB پیچیدهتری را طراحی کنید، بهتر است از نرمافزارهایی استفاده کنید که قابلیت شبیهسازی بیشتری دارند.
هزینه: هزینه یکی از مهمترین عواملی است که باید در انتخاب نرمافزار برای طراحی برد مدار چاپی PCB در نظر گرفته شود. به دلیل اینکه نرمافزارهای طراحی برد مدار چاپی PCB معمولاً قابلیتهای بسیاری دارند، قیمت آنها نیز متفاوت است. بعضی از نرمافزارها به صورت رایگان در دسترس هستند و بعضی دیگر قیمت بالایی دارند.
بهتر است قبل از انتخاب نرمافزار مورد نظر، برای خود یک بودجه مشخص کنید. در این صورت میتوانید نرمافزارهایی که قیمتشان به بودجه شما نزدیک است را انتخاب کنید.
اگر شما یک کاربر تازه وارد هستید، بهتر است با یک نرمافزار رایگان شروع کنید و پس از کسب تجربه، به نرمافزارهای قدرتمندتر و پرقدرتتر مانند Altium Designer و PADS انتقال دهید. همچنین، بعضی از نرمافزارهای رایگان نیز قابلیتهای بسیاری دارند و میتوانند برای طراحی برد مدار چاپی PCB کافی باشند.
همچنین، برخی نرمافزارها به صورت اشتراکی عرضه میشوند که در آن شما برای استفاده از آنها هزینهای را در نظر میگیرید و میتوانید از قابلیتهای بسیاری آنها بهره ببرید.
در نهایت، باید یادآور شد که هر یک از نرمافزارهای طراحی برد مدار چاپی PCB با قابلیتها، مزایا و معایب مختص به خودشان هستند. بهتر است پیش از انتخاب نرمافزار، نیازهای خود را به دقت بررسی کرده و با مطالعه و آزمایش نرمافزارهای مختلف، نرمافزار مناسبی را برای خود انتخاب کنید.
سوالات متداول
نرم افزار طراحی برد الکترونیکی چیست؟
نرم افزاری است که برای طراحی و ساخت بردهای مدار چاپی استفاده میشود. این نرم افزارها به مهندسان اجازه میدهند تا طرحهای خود را به صورت مجازی شبیهسازی کرده و قبل از ساخت فیزیکی، ایرادات احتمالی را برطرف کنند.
چه نرم افزارهایی برای طراحی برد الکترونیکی وجود دارد؟
نرم افزارهای پرکاربرد شامل Altium Designer، Eagle، KiCad (رایگان و متن باز)، Proteus و PADS میشود. هر کدام از این نرم افزارها ویژگیها و قابلیتهای خاص خود را دارند.
چه ویژگیهایی در یک نرم افزار طراحی برد الکترونیکی مهم است؟
قابلیت طراحی شماتیک، شبیهسازی مدار، مسیریابی اتوماتیک، کتابخانههای جامع قطعات، قابلیت تولید فایلهای Gerber و پشتیبانی از استانداردهای مختلف PCB از جمله ویژگیهای مهم هستند.