اصول طراحی مدارچاپی و کار با نرم افزار Altium Designer

تجهیزات الکترونیک جهان را متحول کرده اند. بیشتر دستگاههای الکترونیکی شامل سخت افزار و نرم افزار هستند. بعضی از تجهیزات الکترونیک ممکن است نرم افزار نداشته باشند؛ اما تقریبا همه آنها سخت افزاری شامل برد مدارچاپی و قطعات الکترونیک دارند.

دوره آموزش اصول طراحی مدارچاپی و کار با نرم افزار آلتیوم دیزاینر

قسمتی از یک برد مدارچاپی

PCB: Printed Circuit Board

برد مدار چاپی یا به اختصار " مدارچاپی" از یک تخته فایبرگلاس با یک یا چند لایه تشکیل شده است.

برای طراحی مدار چاپی دانش مهندسی الکترونیک و اطلاعاتی مربوط به صنعت مدارچاپی لازم است اما کافی نیست. طراحی مدارچاپی آمیزه ای از دانش و مهارت است، که تجربه، ابتکار (خلاقیت) و خوش فکری در آن موثرند. بهتر است بگوییم طراحی مدارچاپی یک هنر است. یک متخصص ماهر با نگاه به یک مدارچاپی با توجه به ظاهر آن تا حد زیادی متوجه می­شود که این مدارچاپی خوب طراحی شده است یا خیر؟

یک فناور یا مهندس الکترونیک پس از طراحی مدار الکترونیک خود باید مدار چاپی آن را طراحی کند و بسازد. کار طراحی مدارچاپی آنقدر مهم و پیچیده و مستلزم استعداد و مهارت خاص است که در بسیاری از موارد طراحان مدارها و سیستمهای الکترونیک این قسمت از کار را به طراحان حرفه­ای مدارچاپی می­سپارند. بسیاری از شرکت­ها بخش طراحی مدارچاپی دارند، که گروهی از مهندسان کارآمد کار طراحی مدارچاپی را بصورت تیمی انجام می­دهند. هر مهندس الکترونیک یا رشته های مرتبط مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر حتی اگر نخواهند یک طراح مدارچاپی حرفه ای شوند، دست­کم باید با اصول طراحی مدارچاپی و اصطلاحات صنعت مدارچاپی آشنا باشند تا با دیدن یک برد مدارچاپی، آن را بشناسند و نوع و کیفیت ان را تشخیص دهند. همانطور که عرض شد طراحی مدارچاپی یک هنر است که علاوه بر دانش و اطلاعات، تجربه و نوآوری در آن دخیل هستند. پس کسب مهارت در آن مستلزم تمرین زیاد و فکر و ابتکار است.

مدارچاپی یک نقشه شماتیک ، به اشکال متعدد و مختلف قابل اجراست. در یک مدار ممکن است صدها قطعه در هزاران مسیر به هم متصل شوند. چیدمان و آرایش یا جانمایی قطعات و تعیین شکل مسیرهای اتصال، هنر طراح مدارچاپی است. طراح مدار چاپی، ملاحظات مختلف مانند جریان، ولتاژ، فرکانس، شکل قطعات، مسائل حرارتی، تداخل­های فرکانسی و حتی نحوه مونتاژ قطعات الکترونیک را باید در نظر بگیرد. نرم­افزارهای طراحی مدارچاپی کمک شایانی برای طراح مدارچاپی هستند. اما بازهم یک طراحی خوب مدارچاپی کاری بسیار هنرمندانه و پیچیده است. قیمت تمام شده، سرعت مونتاژ، کیفیت، کارآیی، عمر و خدمات پس از فروش یک محصول الکترونیک تا حد زیادی وابسته به طراحی مدارچاپی آن است.

نرم افزارهای طراحی مدارچاپی

برای طراحی بردهای مدار چاپی (PCB) نرم افزارهای مختلفی در بازار وجود دارد ، نرم افزارهای Cadsoft eagle , Ivex ، Circuit maker ، PCB Designer، Proteus و ORCAD از نرم افزارهایی هستند که برای طراحی مدارچاپی بکار میروند؛ اما نرم افزار Altium designer نرم افزاری قدرتمند است که دارای قابلیت های بسیار زیادی در زمینه های طراحی و شبیه سازی نقشه ها ، ساخت المان های مختلف ، مسیریابی دستی و خودکار فیبرهای مدار چاپی ، محیط های سه بعدی ، پشتیبانی از طرح های چند کاناله، شبیه سازی آن سازگار با نرم افزارهای مشابه مانند Proteus ، ترسیم طرح به صورت چند بعدی ، ایجاد و کامپایل Verilog VHDL با حاشیه نویس بازگشتی زمانی ، انتقال دو طرفه برای شماتیک و کتابخانه ORCAD و وارد کردن فایل های PCB این نرم افزار و ... می باشد. محیط طراحی PCB در پروتل به خاطر کتابخانه های کاملش شهرت دارد که این ویژگی موجب راحتی و سهولت بیشتر برای طراحان می شود. در این نرم افزار امکان شبیه سازی و کدنویسی FPGA  نیز وجود دارد.

دوره­های آموزشی فناورسرا در رشته مهندسی برق – الکترونیک:

دوره آموزش FPGA

دوره آموزش جامع میکروکنترلر AVR

دوره آموزشی برنامه نویسی Embedded C

دوره آموزش PLC

دوره آموزش اصول طراحی مدارچاپی و کار با نرم افزار آلتیوم دیزاینر

مجموعه آلتیوم از سالها پیش نرم افزارهای طراحی مدارچاپی با نامهای پروتل (PROTEL) و DXP را ارائه نمود که در ایران و جهان متداول بودند. سپس مجموعه طراحی مدارچاپی حرفه ای و کامل آلتیوم دیزاینر را با تواناییهای بالا ارائه داد که میان طراحان و سازندگان مدارچاپی متداول است.

اگر بخواهید طراحی الکترونیکی در سطح طراحی کامل برد انجام دهید ، Altium Designer نرم افزاری است که قابلیت های موردنیاز را در یک جا و در یک محیط طراحی با قابلیت سفارشی کردن  ایجاد کرده است.

قصد ما در دوره اصول طراحی مدار چاپی و کار با Altium designer ، انتقال دانش و تجربیات چند ساله در زمینه طراحی مدارچاپی است. نرم افزار آلتیوم یکی از ابزارهای توانمند در طراحی مدارچاپی است. ما در این دوره نمیخواهیم تنها یک نرم افزار را آموزش دهیم بلکه میخواهیم اصول طراحی مدارچاپی را آموزش دهیم. البته نرم افزار آلتیوم دیزاینر کمک شایانی به طراح مدارچاپی میکند و مهارت در آن مستلزم تمرین و تکرار است.

ما در فناورسرا میخواهیم مهارتهای لازم در کسب و کارهای مهندسی الکترونیک را تقویت کنیم. پس عجیب نیست اگر یک یا چند دوره آموزشی حضوری و آنلاین (برخط) و تلفیقی ( حضوری – آنلاین ) خود را به آموزش طراحی مدارچاپی و کار با نرم افزار آلتیوم دیزاینر اختصاص دهیم.

معرفی دوره­های آموزشی فناورسرا در طراحی مدارچاپی (PCB Design) :

عنوان دوره : اصول طراحی مدار چاپی و کار با Altium designer

پیش نیاز: مدارهای الکتریکی، قطعه شناسی، الکترونیک پایه ( الکترونیک یک و دو )، کامپیوتر

نوع دوره : تئوری – عملی

نوع تدریس، آموزش و یادگیری : تعاملی، تمرینی، مهارتی

کلاس: تلفیقی ( حضوری – آنلاین )

تجهیزات مورد نیاز: لپ تاپ، اتصال اینترنت پرسرعت + بسته همراه دوره شامل نرم افزار آلتیوم دیزاینر + چند کتابخانه آلتیوم + جزوات + تجهیزات

عناوین یا سرفصلهای دوره :

• آشنایی با بردهای الکترونیک و نحوه مونتاژ قطعات الکترونیک
• جنس بردهای مدارچاپی و نحوه تولید بردهای مدارچاپی
• اصطلاحات صنعت مدارچاپی و نرم افزارهای طراحی مدارچاپی PCB
• آشنایی با قابلیت های نرم افزار آلتیوم دیزاینر و کاربردهای آن
• آشنایی با نحوه نصب نرم افزار Altium Designer
• آشنایی با محیط شماتیک Schematic
• طراحی مدار و رسم مدار در محیط شماتیک Schematic
• تحلیل و آنالیز مدارات الکتریکی توسط نرم افزار
• مفاهیم نت ، نود، اتصالات و گره های مدار
• تعریف و ساخت قطعات جدید در محیط Schematic
• آشنایی با محیط PCB
• رسم مدارات ساده مستقیما از روی کاغذ در محیط پی سی بی
• اختصاص نت به هر نقطه ( نود ) و اتوروت ( مسیریابی خودکار AutoRoute ) و امکانات دیگر
• انتقال مدار طراحی شده از محیط Schematic به محیط PCB
• آشنایی با نحوه چیدمان قطعات جدید در محیط PCB
• آشنایی با مفاهیم لایه های بردهای مدارچاپی
• آشنایی با اصول طراحی برد مدار چاپی
• تعریف و ساخت قطعات جدید در محیط PCB
• آشنایی با RULES در نرم افزار Altium Designer
• تهیه فهرست لیست قطعات و نحوه پرینت آن
• چیدمان نام قطعات بر روی برد مدارچاپی
• استفاده از کلیدهای میانبر برای افزایش سرعت طراحی
• نکات عملی و کاربردی در طراحی مدارچاپی
• انجام پروژه های عملی ( ساخت دست کم یک برد الکترونیک از طراحی تا مونتاژ طی دوره )

توانایی دانش پژوه یا فناور پس از اتمام دوره اصول طراحی مدارچاپی:

ما به هریک از اعضای "فناورسرا" که در دوره آموزشی یا طرح های پژوهشی فناورسرا شرکت میکنند، فناور میگوییم. یک فناور ممکن است دانشجو، فارغ التحصیل، مهندس، فعال بازار الکترونیک یا فردی دانش پژوه و علاقه مند با دانش و مهارت های پیش نیاز باشد.

فناور در پایان دوره ، باید بتواند :

• نقشه شماتیک را بخواند و تحلیل کند . مدار شماتیک را رسم کند.
• بردهای یک لایه و دو لایه را طراحی کند.
• کتابخانه شماتیک و کتابخانه PCB ایجاد کند.
• سیگنال های حساس و سایر نکات اولیه را بشناسد.
• ملاحظات طراحی برای ساخت و مونتاژ برد یک لایه و برد دو لایه متالیزه را بشناسد.
• نکات مهم در یک چیدمان خوب را رعایت کند.

دوره طراحی مدارچاپی پیشرفته