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[Photo of the Author]
by Iznogood
<iznogood/at/iznogood-factory.org>

关于作者:

我已经使用 GNU/Linux 有一段时间了,现在用的是 Debian。除了关于电子方面的学习,我大部分时间在为 GNU/Linux 社区做翻译工作。


目录:

 

Using gEDA

[Illustration]

摘要:

如何利用 gEDA 社区的自由软件绘制印刷电路版图。

_________________ _________________ _________________

 

简介

为什么又有一篇文章讲 EDA (电子设计自动化)?因为有不同的方法可以完成,而这种是自由(开放)的。自由带来的最好的一面就是我们有很多工具,既有图形化的,也有更多的命令行的。而这篇文章,我将介绍怎么从头开始绘制一块 PCB (印刷电路版)。  

gEDA 是什么?

最重要的是 gEDA 是一组自由的 (GPL的) 电子设计工具。于是,它总是处于开发状态。这里,我给出一张 gEDA 的框图。点击可以看到放大的图。

[Illustration]

在图的中间是 gschem,图形化的原理图与元件编辑器。它可以被 geda,也就是上 面的那个管理器调用。使用这个管理器,不仅可以调用 gschem,也可以调用 spice 仿真器, PCB designer, gerber 和一个波形显示器。
使用左上角的 tragesym,可以建立元件符号,而 gsymcheck 可以用来检察它们 时候正确。
我们的主要兴趣在于 gschem 下面的工具,是两种处理网络表的方法。这是 gEDA 的一个特点:所有的文件都是纯文本,只是扩展名的不同标志着不同的目的:
gnetlist 是“官方”的处理用于使用 tclspice, gnucap, ngspice, 等进行 spice 仿真,用 Icarus 进行 Verilog 综合或是生成 PCB 的网络表的工具。gsch2pcb 是一个用于从网络表生成 PCB 的专用工具。它用于从 sch 文件到 pcb 的双向的 翻译工作。最后我们还可以使用 gerbv 检察 pcb 文件。

本文中,我只介绍 gschem, gsch2pcb 和 PCB。首先我们从 gschem 开始。
 

使用 gschem 放置器件

我就不过多讨论安装了,使用 GNU/Debian 的话只要apt-get install geda-gschem geda-symbols geda-utils pcb 就可以了。
对于其他系统,可以从 http://geda.seul.org/source.html, 下载需要的文件, 从 http://pcb.sourceforge.net/ 下载 PCB 需要的文件并用通常的方法: ./configure & make & make install 来安装。

好,现在打开 gschem 吧。有两种方法打开 gschem:直接使用 gschem 命令,或者 带着文件名打开:gschem sample.sch。现在放置器件,这次我们又有两个 选择:使用鼠标点击“添加器件”或是用键盘命令“i”。我们选择 connector 中 的 BNC-1.sym, pwrjack-1.sym,analog 中的两个 resistor-2.sym, 一个 resistor-variable-2.sym, 两个 capacitor-1.sym, 和一个 bridge-1.sym,还有 linear 重的一个 lm317-1.sym。现在,我们得到如下的结果:




不用急,你可从 我的 主页 或本地服务器 下载所有这些文件。
现在我们连接这些元件。这样,我们需要移动、旋转它们。因为我们比较懒,所以我 们使用键盘快捷键来完成这个工作:点击元件,用“er”命令来旋转它,用“ei”命 令来镜向翻动它,“m”命令是移动,而“n”则是连线。我们可以通过选择元件的 名字来移动或旋转它。





接下来,我们可以使用“ee”命令编辑元件属性。首先修改最重要的元件“LM317”。 打开元件属性对话框,我们可以看到:





我们在 value name 属性处写入 LM317, 而 footprint 属性写成 TO220L(让它不可 见)。对电阻,写上电阻值并把 footprint 写成 R025。对电容、电位器重复这个 工作(可以参考本文附带的 sample.sch 文件)…… 完成之后,我们用“fs”命令另保文件,或是“fa”保存文件。
 

使用 gsch2pcb 生成 PCB

首先,我们需要使用如下命令来给每个元件一个编号:
refdes_renum sample.sch

如果现在我们再打开原理图,会发现原来的 R?, C?, U? 中的?都变成数字了。这样 我们就可以生成一个网络表了。首先我们必须安装一些 footprint 库并建立一个工程 文件。我们要建立这个文件,因为用于 gschem 的 pcb footprint 的文档很难找。这 里可以找到一个不错的 footprint 库: http:// web.wt.net/%7Ebillw/gsch2pcb/gsch2pcb-libs.tar.gz. (本地拷贝)
下载并安装它:
mv gsch2pcb-libs.tar.gz ~/toTheLocationYouWant/
tar xvzf gsch2pcb-libs.tar.gz
这样,你就可以修改工程文件为:

schematics sample.sch
elements-dir ~/XXX/pcb-elements
output-name sample

我命名它为 sampleLFproject,但你可以使用人和你喜欢的名称。schematics 就是 我们的原理图文件。Element-dir 是 pcb 的 footprint 目录,把 XXX 换成你自己 的目录名吧。output-name 就是接下来 pcb 的文件名了。我们把它们保存在和原理 图相同的目录中。

下一步就是运行:
gsch2pcb tutorialLFprojet

输出的文件是 sample.board 和 sample.net。前者是 PCB 使用的所有元件。而后者 是网络表。
 

使用 PCB 进行布线

现在,我们来打开 PCB:
pcb sample.pcb

我们将看到这样的画面:





所有的元件都放在左上角。我们需要把它们布置在电路板上。然后使用 sample.net 中德 网络表进行连线:File --> load net-list file and optimize Connect --> rast-nets。挺奇妙的。





现在我们把网络用线和焊点把线布好。




完成了:现在保存文件,使用 File --> print layou 就可以印制了。  

结论

本文的目的就是简单直接的介绍 gEDA 工具的一些用法,并给出一个简单制作 PCB 的方法。但 gEDA 远远不止这么简单,它值得你使用更长的时间来试用它:你还需 要进行很多优化工作来让输出文件可以用于专业的 PCB 制板商。
 

相关文章

这篇文章主要参考了 Bill Wilson的 bill--at--gkrellm.net 文档 gsch2pcb.html
你可以在www.geda.seul.org 找到更多信息。
PCB 可以在pcb.sourceforge.net找到。
如果你懂法语,你可以在 http://www.iznogood-factory.org 找到根多信息,而对于英语读者也有 一些材料

 

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