Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Программа эльф создание электрических схем. Как нарисовать схему онлайн

Электрики уже не используют циркуль и рейсшину, чтобы вручную составить сложную и запутанную систему линий и кабелей. Это не только долго и трудоемко, но и не всегда красиво и чисто. К тому же любой человек склонен к ошибкам, в работе с чертежами это особенно заметно: неточность на бумаге выливается в реальную опасность для использования электросистемы пользователями. Проектирование электрических схем стало доступнее после того, как были разработаны специальные программы для построения и моделирования электропроводки в доме или квартире. В этой статье мы расскажем о необходимости САПРов, положительных и отрицательных сторонах самых популярных из них.

Плюсы проектирования чертежей на компьютере

  • Платформы для создания электросхем призваны облегчить процесс создания точных чертежей. Машина произведет за вас расчеты на основании тех данных, которые вы занесете. Любое изделие, выполненное в хорошем проектировщике, пройдет автоматическое тестирование.
  • Многие ПО включают в себя разнообразную базу. Готовые макеты, которые нужно лишь дополнить и подогнать под себя. Все элементы, находящиеся в библиотеке, отвечают стандартам черчения. Используя их в работе, вы облегчаете свою задачу и не тратите время на повторное рисование классических блоков электросети.
  • Расширенный функционал делает компьютерный аналог карандаша и линейки намного эргономичнее. Не надо иметь ворох бумажных чертежей с различными деталями, когда в программе для разработки электрических схем можно нажать пару кнопок, чтобы сравнить разные страницы. Используя новые технологии, инженеру становится легче работать: нет необходимости рисовать массу чертежей, на которых отличаются лишь показатели, компьютер сделает это за вас. ZWCAD решает эту проблему, предлагая пользователю вставку выбранных объектов с различными параметрами из палитры свойств.
  • Очень удобно хранить проект в электронном виде.
    Его можно послать по почте коллегам, доработать или исправить при необходимости. При этом не понадобится заново делать чертеж. Когда работа будет завершена, план можно будет распечатать в любом масштабе.
  • В любом проекте есть элементы, которые не требуют творческого подхода. Они стандартные и несложные, но также тратят время разработчика. На помощь приходят автоматические системы проектирования САПР. С ними вся работа или ее часть будет выполнена за доли секунды.
  • Любой потребитель найдет свой продукт. Для составления простенькой схемы разводки дома подойдет бесплатный вариант программы для электрика. Такое ПО имеет меньший функционал и открывает более скромные возможности, но иногда для выполнения несложной задачи большего и не требуется. Специалист тоже подберет софт для себя: с обширными ресурсами и технологически грамотным интерфейсом. Не всегда дороговизна продукта – показатель качества. Популярные компании, занимающие высокое положение среди своих аналогов, завышают цену, уступая в разнообразии свойств своим более молодым конкурентам.
  • Качество европейских стандартов остается, но использование становится удобным для среднестатистического проектировщика, потому что большинство новых программ для создания электрических схем предлагают интерфейс на русском языке.
  • Существуют разработки, направленные на конкретную специальность. Инструментарий в них подобран под определенную деятельность, например, для конструирования больших зданий, промышленных объектов или жилых домов. Некоторые фирмы предлагают дополнительные модули, расширяющие функционал стандартного пакета.
  • Многие компании предлагают периодические обновления, так единожды купленная платформа останется актуальной на протяжении многих лет.

В каких случаях подходит софт

Программа нужна для рисования, проектирования, черчения однолинейных схем электроснабжения дома. Она представляет собой документ для графического конструирования. Ее инструментарий содержит входящие в структуру устройства элементы и контакты между ними. Благодаря условным обозначениям удобно находить и применять все средства, доступные при разработке. Сам чертеж – часть всего пакета документов, связанных с проектом. В нем содержатся данные для монтажа, координации и управления устройством.

Для каких этапов предназначена программа для чертежа электрических схем

Она незаменима на всех стадиях осуществления электроснабжения:

  1. Составление проекта. Модель дает возможность установить составные части разрабатываемого продукта.
  2. Процесс производства. На чертежах можно продемонстрировать устройство. На их основе рассчитываются все этапы создания, установки и проверки системы.
  3. Период эксплуатации. Если проявился дефект или произошла поломка, благодаря чертежу можно обнаружить причину и понять, как ее устранить.

Это основной вид планирования. Его обычно используют при конструировании несложных проектов. Такой способ отличается от остальных моделей простотой создания: весь набор составляющих, необходимых для поставки электричества потребителям, на ней отображается несколькими линиями.

Основные этапы разработки проекта при помощи программы для создания, рисования, черчения электросхем:

  • Первоначальный и наиболее важный этап – сбор и подготовка расчетно-вычислительных материалов. Важна точность подсчетов.
  • Если система была в использовании, необходимо визуальное и техническое диагностирование электросистемы, изучение характеристик и выявление дефектов и поломок сети. По результатам обследования нужно составить смету тех частей, которые необходимо заменить. Эти данные входят в отчет и учитываются при проектировании. Если вся электросеть требует реконструкции, расчет приходится производить заново.
  • С собранными материалами можно приступать к чертежу. От правильности этого этапа зависит безопасность владельца и пользователей помещения. Точность исполнения можно возложить на специализированные программы для проектирования электрики.

Компания ZWSOFT предлагает для пользователей любой версии ZWCAD поддержку технических специалистов. Они ответят на ваши вопросы, связанные с использованием софта. На сайте разработчика есть статьи и видео, созданные для помощи клиентам.

  • Заключительной ступенью перед началом монтажа является согласование проекта в службе эксплуатации. Если все одобрено, можно приступать к установке.

Соблюдение всех правил является принципиальным при приготовлении здания к электрификации. От этого зависит нормальное функционирование всего энергоснабжения, возможность долгой эксплуатации без ремонта и замены деталей и, конечно, здоровье и безопасность потребителей.

Какие программы проектирования систем электроснабжения существуют

Есть ряд платформ, среди которых есть платные и их бесплатные аналоги. Основной функционал остается прежним, но купленные ПО предлагают ряд дополнительных инструментов. Расскажем о наиболее популярных.

Автокад

Еще недавно этот продукт занимал лидирующие позиции на рынке систем конструирования. Компания Autodesk разработала этот софт еще в 1982 году, он сразу приобрел популярность среди инженеров. Сокращение AutoCAD в переводе означает «системы автоматизированного проектирования». Она представляет собой двух- или трехмерную программу для моделирования. Ее активно используют инженеры различных отраслей. Автокад переведен на 18 языков. Русскоязычная версия полностью адаптирована под пользователей нашей страны – весь интерфейс и инструментарий понятен и доступен. И лишь инструкция не приспособлена для русских проектировщиков. За свою долгую жизнь компания разработала десятки версий, тысячи дополнений и вспомогательных приложений.


Если верить статистике, во всем мире около 6 000 000 потребителей используют возможности сервиса AutoCAD. Среди всех функций занимает особенное место система 3D-моделирования. Объемные фигуры можно воплотить в жизнь, благодаря возможностям трехмерной печати. У раскрученного бренда есть как рьяные сторонники, так и критики. Первые утверждают, что все минусы, приписываемые Автокаду, это лишь результат неполного изучения платформы и неумение использовать весь ее потенциал.

Вторые находят отрицательные стороны:

  • Первая является выводом из утверждения приверженников ПО: если большинство инженеров не может разобраться в возможностях софта, значит его функционал слишком трудно передан пользователю.
  • Часто отмечают, что графика AutoCADа не приспособлена для текстовых редакторов.
  • Система не признает некоторых чертежей, выполненных в других ПО.
  • Многочисленные надстройки к Автокаду часто имеют неудобный интерфейс.
  • С последним недостатком соглашаются как сторонники так и противники проги – ее цена завышена. И даже если предположить, что качество соотносимо со стоимостью, продукт от этого не становится доступнее.

Причины поиска других платформ:

За последние 5 – 7 лет позиции популярного программного обеспечения упали. Всё чаще инженеры ищут аналог зарубежных разработчиков. Это связано с введенной компанией политикой обязательного лицензирования и высокой ценой за продукт, согласно мнению пользователей. Крупные компании заинтересованы в поиске наиболее выгодных ПО для работы.

Основными критериями поиска являются:

  • широкие возможности для проектирования электронных систем, схожий набор функций;
  • удобный и простой интерфейс, понятный как специалисту, так и неопытному пользователю;
  • упрощенная система лицензирования;
  • приемлемая цена и гибкая система корпоративных скидок;
  • совместимость с проектами, выполненными в других софтах;
  • возможность приобретения обновлений и дополнительных модулей, расширяющих классический базовый комплект функций.

QElectroTech

Это одна из бесплатных программ на русском языке для черчения различных электрических схем: однолинейных, структурных и гидравлических. Она проста в использовании, благодаря большой библиотеке с готовыми макетами. Хорошо подойдет для начинающих и студентов, для которых не столько нужен широкий инструментарий, сколько важен нетрудный процесс проектирования. Но из-за небольшого разнообразия функций, система не подойдет для серьезных, сложных проектов и для профессиональной работы.

Visio

Еще один продукт, конкурирующий с популярными симуляторами. Он максимально удобен в работе: создатели грамотно подошли к классификации элементов. Разделение по группам сделало детали доступными, они перетаскиваются на макет и складываются одна с другой, как в конструкторе. Но библиотека готовых схем скуднее, чем у большинства программ. Ощутимым недостатком также является возможный сбой форматирования при включении с другой версии или в другом формате.

NanoCAD

Отличный отечественный аналог Автокада. Имеет приличный функционал и ряд дополнительных модулей. Интерфейс остается прежним и легко узнаваемым. В отличие от зарубежного продукта, удобна работа со слоями – есть функция удаления одного среза с переносом данных на предыдущий. Это позволяет не множить вкладки и не захламлять чертеж. Но есть мнения, по которым эта разработка не оправдала ожидания: она долго грузится и часто работает рывками или медленно реагирует, работает нестабильно. К минусам относят также неполноценное редактирование геометрии, в частности, невозможность обрезки сплайнов и штриховок.

ZWCAD – удобный САПР для электрических схем

Разработка компании ZWSOFT – это высокотехнологичный аналог Автокада, имеющий потенциал превзойти первый в технологичности. Сотрудники ZWSOFT делают переход потребителей на новый софт легким и удобным. Это заключается в следующем:

  • Каждому заказчику предлагается бесплатная консультация технических специалистов. Они помогут подобрать подходящую версию, с учетом возможностей оборудования потребителя и сферы использования продукта.
  • Перед покупкой есть возможность протестировать платформу, установив полнофункциональную версию с ограниченным сроком действия.
  • Система скидок направлена на работу с корпоративными клиентами: одновременная покупка целого пакета лицензий обойдется в разы дешевле, чем у конкурирующих фирм.
  • Интерфейс ЗВКАДа совмещает простоту в обращении и многофункциональность.
  • Платформа имеет широкую совместимость с форматами других САПРов. Возможна даже интеграция со сторонними приложениями, так как файлы, созданные в других редакторах, поддерживаются в ZWCAD.
  • Легко работать как в двухмерном, так и в 3D пространстве.
  • Клиенту будут доступны регулярные обновления и расширения, как платные, так и бесплатные.
  • Компания предлагает ряд вариантов: от классического набора функций до профессионального пакета.

Эта программа идеально подойдет как для многоэтапного конструирования системы электроснабжения на предприятии, так и для проектирования несложных схем электропроводки в квартире. Можно проектировать на разных платформах, привыкнуть и не обращать внимание на недостатки. Но для того, чтобы получать удовольствие от своей работы, нужен качественный и удобный софт, который отвечает всем вашим предпочтениям.

При строительстве собственного жилья вопрос об его обеспечении электроэнергией является самым главным. При этом важно выбрать оптимальную схему. А именно однолинейную. Сегодня чтобы подключить дом или квартиру к электросети, нужно предоставить специальный проект с описанием способов питания всех электроприборов. В этом проекте в обязательном порядке должна присутствовать однолинейная электросхема, которая обеспечивает всю систему работой. О том, как грамотно ее составить будет сказано далее.

Что такое однолинейная схема электроснабжения

В принципе название говорит само за себя. Однолинейная схема – это графическое изображение 2-ух или трехфазной сети, которая объединяет все устройства электрической цепи при помощи одной линии,что позволяет достаточно сильно упростить чертежи и планы. При этом все приборы и электрические элементы на схеме имеют определенное обозначение, которое установлено ГОСТом.

Однолинейные схемы бывают нескольких видов :

  1. Исполнительная. Данный вид схемы применяется для уже действующего электроснабжения любого помещения.
  2. Расчетная. А этот вид схемы составляется при строительстве нового объекта. Когда необходимо учесть все нагрузки на электросеть, и основываясь на полученных показателях, рассчитывается сечение нужного кабеля и проводов, указывается маркировка всех электроустановок и мощность приборов.


Это пара основных видов однолинейных схем, которые при грамотном составлении, становятся удобной инструкцией для быстрого монтажа элементов электрической сети. Следующие виды не так распространены, но упомянуть их следует: структурные, принципиальные, функциональные, монтажные. Начертить однолинейную схему можно как самостоятельно своими руками, так и на компьютере с помощью специальной программы.

Программы для рисования электрических схем

Сегодня электрические схемы на листочках практически никто не рисует. Ведь для этого существует множество платных и бесплатных программ, а также онлайн сервисов. Интернет – сила 21 века.

Можно выделить несколько замечательных бесплатных программ для черчения электросхем в доме и квартире на русском языке :

  1. Компас электрик. Программа считается профессиональной. Так как в ней есть собственная база данных и графические обозначения на схемах.
  2. 1-2-3 схема. Программа простая и понятная. Разобраться в ней можно с легкостью, а чертить схемы – одно удовольствие.
  3. AutoCAD Electrician . Крутая программа при этом очень простая. Она идеально подойдет как для начинающих, так и для профессиональных электриков.
  4. Эльф. Данная программа – отличный помощник для проектирования схем. Ведь с ее помощью можно не только нарисовать схемы, но и рассчитать сечение кабеля по мощности, а также подобрать автоматические выключатели.
  5. Microsoft Visio . Эта программа замечательно подойдет для домашнего рисования всех схем. К тому же после создания, ее можно тут же распечатать.


Не стоит забывать, что есть и платные программы для составления электросхем. Они прекрасно подойдут для профессионального электрика. Так как в них шикарный интерфейс, есть все функции и электрические обозначения. Например, программа sPlan.

Как правильно сделать однолинейную схему электроснабжения своими руками

Однолинейная схема электроснабжения должна включать в себя три фазы, которые будут питать объект. А так же линии групповых сетей, которые будут отходить от питающих. При составлении электросхемы необходимо помнить, что ее главная задача давать общее представление о конструкции электропроводки помещения и электроэлементов.

Однолинейная схема рисуется просто :

  1. Сначала чертится линия, которая будет определять многофазное питание.
  2. А потом рядом с линией ставится цифра с перечеркнутым штрихом. Она соответствует количеству фаз, а штрих – их определению.

Кроме вышеперечисленных элементов в чертеже должны быть изображены все провода и дополнительные детали (например, выключатели, УЗО и т.д.). А чтобы правильно на схеме их обозначить, необходимо изучить ГОСТ.

Обычная однолинейная электросхема дома или квартиры включает в себя: точку, к которой помещение будет подключаться к электросети; вводно – распределительные элементы; точку прибора и его марку; параметры щита; кабель питания; информацию о минимальных и максимальных токах приборов, которые бывают в разных помещениях; расчеты примерных электрических нагрузок. Однолинейную схему электроснабжения рисовать карандашом на листочке нет нужды. Помощь с ее созданием может оказать либо специальная программа, либо онлайн редактор.

Рекомендации: как нарисовать однолинейную схему электроснабжения

Однолинейные схемы бывают двух видов: исполнительные и расчетные. Это зависит от эксплуатационных условий помещения.

Первый вид проектируется при наличие действующих электрических систем.

А второй вид, когда в помещении нет рабочей электроустановки.

В зависимости от вида электросхемы, этапы ее создания будут различны :

  1. В исполнительной электросхеме первым шагом построения будет составление расчетно-вычислительных материалов. Визуально обследуется помещение. И после этого в расчеты вносятся все недоработки и дефекты, которые возникли во время пользования электричеством. А также новые детали и их характеристики. Важно помнить, что при необходимости расчетная часть исполнительной однолинейной схемы может быть увеличены в несколько раз. Самое главное, чтобы все расчеты были верными.
  2. В расчетной электросхеме необходимо составлять именно расчетную однолинейную схему, в которой есть много отличительных принципиальных характеристик. От такой схемы будут зависеть электромонтажные работы, безопасная эксплуатация электросети.

Если говорить в общих чертах, то для рисования однолинейной схемы необходимо: рассчитать все электрические нагрузки и перенести их на бумагу; подобрать все защитные устройства и также изобразить их на бумаге; подобрать все необходимые кабели и провода, и нарисовать их.

Общее представление о линейной схеме электроснабжения

Схема – это изображение в графике каких – либо элементов конструкции, указанные на чертежах. Очень часто для удобства схемы изображаются в упрощенном виде, например, как однолинейная схема электроснабжения. Электросхема является документом, в котором присутствуют все составляющие электроэлементы.

Линейная схема электропроводки отображается в виде перечеркнутой линии с цифрой 3 или прямой линией, которую перечеркивают 3 косых отрезка.

Линейная схема электроснабжения прекрасно подходит не только для домов и квартир, но и для промышленных объектов.


Линейные схемы могут быть нескольких видов :

  1. Исполнительные . Используются в помещениях, в которых уже есть действующая электросеть. Такие схемы нужны для исправления неполадок и дефектов.
  2. Структурные . Схемы такого вида являются общей информацией о характере электроустановки и деталях.
  3. Функциональные . Такие виды схем нужны для передачи функций элементов, которые получают электричество. Показывают связь между всеми механизмами.
  4. Принципиальны е. Данный вид электросхем выполняется по мировым стандартам.
  5. Монтажные . Для создания проекта электроснабжения такой вид схем очень важен. Они связаны со строительством объекта. Важно знать, что все указанные элементы и размеры должны быть точными и четкими.

Все электросхемы должны соответствовать определенным правилам и нормам. А также содержать всю информацию об оборудовании и его специфических свойствах, отображать общую картину всего электричества и необходимых деталей, показывать общую картину всего объекта. В обязательном порядке должна присутствовать информация об автономном питании.

Рисование электрических схем и чертежей становится более легким процессом, если это осуществлять при помощи специального софта. Программы предоставляют огромное количество инструментов и функций, которые идеально подходят для выполнения данной задачи. В этой статье мы подобрали небольшой список представителей подобного ПО. Давайте ознакомимся с ними.

Первой рассмотрим программу Visio от известной многим компании Microsoft. Ее основная задача – рисование векторной графики, и благодаря этому нет каких-то профессиональных ограничений. Электрики свободно смогут создавать здесь схемы и чертежи с помощью встроенных инструментов.

Присутствует большое количество различных фигур и объектов. Их связка осуществляется всего одним кликом. Microsoft Visio также предоставляет множество настроек вида схемы, страницы, поддерживает вставку изображений диаграмм и дополнительных чертежей. Пробная версия программы доступна к скачиванию бесплатно на официальном сайте. Рекомендуем ознакомиться с ней перед покупкой полной.

Eagle

Теперь рассмотрим специализированный софт для электриков. Eagle обладает встроенными библиотеками, где присутствует большое количество различных заготовок типов схем. Новый проект также начинается с создания каталога, там будут сортироваться и храниться все использованные объекты и документы.

Редактор реализован достаточно удобно. Присутствует основной набор инструментов, помогающих вручную быстро нарисовать правильный чертеж. Во втором редакторе создаются печатные платы. Отличается он от первого наличием дополнительных функций, которые было бы неправильно помещать в редактор принципиальной схемы. Русский язык присутствует, однако переведена не вся информация, что может стать проблемой для определенных пользователей.

Dip Trace

Dip Trace представляет собой набор нескольких редакторов и меню, в которых выполняются различные процессы с электрическими схемами. Переход в один из доступных режимов работы осуществляется через встроенный лаунчер.

В режиме работы со схемотехникой происходят основные действия с печатной платной. Здесь добавляются и редактируются компоненты. Детали выбираются из определенного меню, где по умолчанию установлено большое количество объектов, но пользователь может создать элемент вручную с помощью другого режима работы.

1-2-3 Схема

«1-2-3 Схема» была разработана специально для того, чтобы подобрать подходящий корпус электрощита в соответствии с установленными компонентами и надежностью защиты. Создание новой схемы происходит через мастера, пользователю потребуется только выбирать необходимые параметры и вписывать определенные значения.

Присутствует графическое отображение схемы, ее можно отправить в печать, но нельзя редактировать. По завершении создания проекта выбирается крышка щита. На данный момент «1-2-3 Схема» не поддерживается разработчиком, обновления выходили давно и скорее всего их больше не будет вообще.

sPlan

sPlan – один из самых простых инструментов в нашем списке. Он предоставляет только самые необходимые инструменты и функции, максимально упрощая процесс создания схемы. Пользователю потребуется только добавить компоненты, связать их и отправить плату в печать, предварительно настроив ее.

Кроме всего присутствует небольшой редактор компонентов, полезный тем, кто хочет добавить собственный элемент. Здесь доступно создание надписей и редактирование точек. Во время сохранения объекта нужно обратить внимание, чтобы он не заменил оригинал в библиотеке, если это не нужно.

Компас-3D

«Компас-3D» – профессиональное программное обеспечение для построения различных схем и чертежей. Данный софт поддерживает не только работу в плоскости, но и позволяет создавать полноценные 3D-модели. Пользователь может сохранять файлы во множестве форматов и в дальнейшем использовать их в других программах.

Интерфейс реализован удобно и полностью русифицирован, даже новички должны быстро освоиться в нем. Присутствует большое количество инструментов, обеспечивающих быстрое и правильное черчение схемы. Пробную версию «Компас-3D» вы можете загрузить на официальном сайте разработчиков совершенно бесплатно.

Электрик

Заканчивает наш список «Электрик» – полезный инструмент для тех, кто часто выполняет различные электрические расчеты. Программа оснащена более чем двадцатью различными формулами и алгоритмами, с помощью чего осуществляются вычисления за максимально короткий срок. От пользователя требуется только заполнить определенные строки и отметить галочками необходимые параметры.

Мы подобрали для вас несколько программ, позволяющих работать с электрическими схемами. Все они чем-то похожи, но и имеют свои уникальные функции, благодаря которым и становятся популярными у широкого круга пользователей.

Ниже представлен список наиболее популярных программ для черчения электрических схем используемые радиолюбителями.

sPlan

Эта программа позволяет быстро рисовать различные электрические схемы. Она простая и не требует большого количества времени на освоение. Главная особенность этой программы – то, что для нее существует множество дополнений, содержащих российские радиоэлементы.

TyniCad


Eagle

Это программное обеспечение имеет набор инструментов, которые позволяют чертить электрические схемы и трассировать печатные платы. Имеет три режима работы, которые включают в себя возможность разработать схему самому или использовать готовые элементы.

Target 3001

Само название этой программы говорит о том, что она выделяется на фоне остальных. Она поддерживает работу даже с большими схемами и функцию отмены или повтора действий в 50 уровней. Еще одной особенностью этой программы является то, что она поддерживает проекты, выполненные в других программах.

DipTrace

Программа DipTrace проста в освоении, поэтому в основном используется новичками и любителями для создания радиолюбительских поделок. Она включает в себя четыре модуля, которые позволяют не только создавать, но и оптимизировать расположение и размеры плат.

KiKad

В возможности этой программы входит создание профессиональных электрических схем, разработка для них печатных плат и подготовка готовых выходных данных для окончательного производства. Эта программа состоит из основных приложений и дополнительных утилит, которые расширяют стандартный функционал.

TyniCad

Несмотря на то, что TinyCAD – это простая в освоении программа, она позволяет разрабатывать даже сложные электронные схемы. Сами разработчики позиционируют TinyCAD, как рядовое приложение, созданное для черчения и редактирования схем различной сложности.

Fritzing

Эта программа имеет довольно узкую направленность – Arduino-проекты. Ее можно использовать как для создания наброска, так и для создания полноценной платы. Программа Fritzing включает в себя набор готовых элементов, которые позволяют упростить создание платы.

123D Cirtuits

Данный онлайн сервис позволяет проектировать электронные схемы и печатные платы и поддерживает платформу Arduino. Он включает в себя набор готовых схем, но его главная особенность – возможность имитировать платформу Arduino. Также эта программа поддерживает импорт данных из Eagle


XCirtuit

Эта программа классифицируется как художественно-дизайнерская, а не редактор электронных схем. В базе данных XCircuit содержатся готовые элементы схемы, что позволяет ускорить процесс создания электронной схемы. Наличие опыта позволяет создавать средние по сложности чертежи.

Мы все больше пользуемся компьютером и виртуальными инструментами. Вот уже и чертить на бумаге схемы не всегда хочется — долго, не всегда красиво и исправлять сложно. Кроме того, программа для рисования схем может выдать перечень необходимых элементов, смоделировать печатную плату, а некоторые могут даже просчитать результаты ее работы.

Бесплатные программы для создания схем

В сети имеется немало неплохих бесплатных программ для рисования электрических схем. Профессионалам их функционала может быть недостаточно, но для создания схемы электроснабжения дома или квартиры, их функций и операций хватит с головой. Не все они в равной мере удобны, есть сложные в освоении, но можно найти несколько бесплатных программ для рисования электросхем которыми сможет пользоваться любой, настолько в них простой и понятный интерфейс.

Самый простой вариант — использовать штатную программу Windows Paint, которая есть практически на любом компьютере. Но в этом случае вам придется все элементы прорисовывать самостоятельно. Специальная программа для рисования схем позволяет вставлять готовые элементы на нужные места, а потом соединять их при помощи линий связи. ОБ этих программах и поговорим дальше.

Бесплатная программа для рисования схем — не значит плохая. На данном фото работа с Fritzing

Программа для рисования схем QElectroTech есть на русском языке, причем русифицирована она полностью — меню, пояснения — на русском языке. Удобный и понятный интерфейс — иерархическое меню с возможными элементами и операциями в левой части экрана и несколько вкладок вверху. Есть также кнопки быстрого доступа для выполнения стандартных операций — сохранения, вывода на печать и т.п.

Имеется обширный перечень готовых элементов, есть возможность рисовать геометрические фигуры, вставлять текст, вносить изменения на определенном участке, изменять в каком-то отдельно взятом фрагменте направление, добавлять строки и столбцы. В общем, довольно удобна программа при помощи которой легко нарисовать схему электроснабжения, проставить наименование элементов и номиналы. Результат можно сохранить в нескольких форматах: JPG, PNG, BMP, SVG, импортировать данные (открыть в данной программе) можно в форматах QET и XML, экспортировать — в формате QET.

Недостаток этой программы для рисования схем — отсутствие видео на русском языке о том, как ей пользоваться, зато есть немалое количество уроков на других языках.

Графический редактор от Майкрософт — Visio

Для тех, кто имеет хоть небольшой опыт работы с продуктами Майкрософт, освоить работу в из графическом редакторе Visio (Визио) будет несложно. У данного продукта также есть полностью русифицированная версия, причем с хорошим уровнем перевода.

Данный продукт позволяет начертить схему в масштабе, что удобно для расчета количества необходимых проводов. Большая библиотека трафаретов с условными обозначениями, различных составляющих схемы, делает работу похожей на сборку конструктора: необходимо найти нужный элемент и поставить его на место. Так как к работе в программах данного типа многие привыкли, сложности поиск не представляет.

К положительным моментам можно отнести наличие приличного количества уроков по работе с этой программой для рисования схем, причем на русском языке.

Компас Электрик

Еще одна программа для рисования схем на компьютере — Компас Электрик. Это уже более серьезный продукт, который используют профессионалы. Имеется широкий функционал, позволяющий рисовать различные планы, блок-схемы, другие подобные рисунки. При переносе схемы в программу параллельно формируется спецификация и монтажная схема и све они выдаются на печать.

Для начала работы необходимо подгрузить библиотеку с элементами системы. При выборе схематичного изображения того или иного элемента будет «выскакивать» окно, в котором будет список подходящих деталей, взятый из библиотеки. Из данного списка выбирают подходящий элемент, после чего его схематичное изображение появляется в указанном месте схемы. В то же время автоматически проставляется соответствующее ГОСТу обозначение со сквозной нумерацией (цифры программа меняет сама). В то же время в спецификации появляются параметры (название, номер, номинал) выбранного элемента.

В общем, программа интересная и полезная для разработки схем устройств. Может применяться для создания схемы электропроводки в доме или квартире, но в этом случае ее функционал использован почти не будет. И еще один положительный момент: есть много видео-уроков работы с Компас-Электрик, так что освоить ее будет несложно.

Программа DipTrace — для рисования однолинейных схем и принципиальных

Эта программа полезна не только для рисования схем электроснабжения — тут все просто, так как нужна только схема. Более полезна она для разработки плат, так как имеет встроенную функцию преобразования имеющейся схемы в трассу для печатной платы.

Для начала работы, как и в многих других случаях, необходимо сначала подгрузить имеющиеся на вашем компьютере библиотеки с элементной базой. Для этого необходимо запустить приложение Schematic DT, после чего можно загрузить библиотеки. Их можно будет скачать на том же ресурсе, где будете брать программу.

После загрузки библиотеки можно приступать к рисованию схемы. Сначала можно «перетащить» нужные элементы из библиотек на рабочее поле, развернуть их (если понадобится), расставить и связать линиями связи. После того как схема готова, если необходимо, в меню выбираем строку «преобразовать в плату» и ждем некоторое время. На выходе будет готовая печатная плата с расположением элементов и дорожек. Также можно в 3D варианте посмотреть внешний вид готовой платы.

Бесплатная прога ProfiCAD для составления электросхем

Бесплатная программа для рисования схем ProfiCAD — один из лучших вариантов для домашнего мастера. Она проста в работе, не требует наличия на компьютере специальных библиотек — в ней уже есть коло 700 элементов. Если их недостаточно, можно легко пополнить базу. Требуемый элемент можно просто «перетащить» на поле, там развернуть в нужном направлении, установить.

Отрисовав схему, можно получить таблицу соединений, ведомость материалов, список проводов. Результаты можно получить в одном из четырех наиболее распространенных форматов: PNG, EMF, BMP, DXF. Приятная особенность этой программы — она имеет низкие аппаратные требования. Она нормально работает с системами от Windows 2000 и выше.

Есть у этого продукта только один недостаток — пока нет видео о работе с ней на русском языке. Но интерфейс настолько понятный, что разобраться можно и самому, или посмотреть один из «импортных» роликов чтобы понять механику работы.

Если вам придется часто работать с программой для рисования схем, стоит рассмотреть некоторые платные версии. Чем они лучше? У них более широкий функционал, иногда более обширные библиотеки и более продуманный интерфейс.

Простая и удобная sPlan

Если вам не очень хочется разбираться с тонкостями работы с многоуровневыми программм, присмотритесь к пролукту sPlan. Он имеет очень простое и понятное устройство, так что через час-полтора работы вы будете уже свободно ориентироваться.

Как обычно в таких программах, необходима библиотека элементов, после первого пуска их надо подгрузить перед началом работы. В дальнейшем, если не будете переносить библиотеку в другое место, настройка не нужна — старый путь к ней используется по умолчанию.

Если вам необходим элемент, которого нет в списке, его можно нарисовать, затем добавить в библиотеку. Также есть возможность вставлять посторонние изображения и сохранять их, при необходимости, в библиотеке.

Из других полезных и нужных функций — автонумерация, возможность изменения масштаба элемента при помощи вращения колесика мышки, линейки для более понятного масштабирования. В общем, приятная и полезная вещь.

Micro-Cap

Эта программа кроме построения схемы любого типа (аналогового, цифрового или смешанного) позволяет еще и проанализировать ее работу. Задаются исходные параметры и получаете выходные данные. То есть, можно моделировать работу схемы при различных условиях. Очень полезная возможность, потому, наверное, ее очень любят преподаватели, да и студенты.

В программе Micro-Cap есть встроенные библиотеки, которые можно пополнять при помощи специальной функции. При рисовании электрической схемы продукт в автоматическом режиме разрабатывает уравнения цепи, также проводит расчет в зависимости от проставленных номиналов. При изменении номинала, изменение выходных параметров происходит тут же.

Программа для черчения схем электроснабжения и не только — больше для симуляции их работы

Номиналы элементов могут быть постоянными или переменными, зависящими от различных факторов — температуры, времени, частоты, состояния некоторых элементов схемы и т.д. Все эти варианты просчитываются, результаты выдаются в удобном виде. Если есть в схеме детали, которые изменяют вид или состояние — светодиоды, реле — при симуляции работы, изменяют свои параметры и внешний вид благодаря анимации.

Программа для черчения и анализа схем Micro-Cap платная, в оригинале — англоязычная, но есть и русифицированная версия. Стоимость ее в профессиональном варианте — больше тысячи долларов. Хороша новость в том, что есть и бесплатная версия, как водится с урезанными возможностями (меньшая библиотека, не более 50 элементов в схеме, сниженная скорость работы). Для домашнего пользования вполне подойдет и такой вариант. Приятно еще что она нормально работает с любой системой Windows от Vista и 7 и выше.

Читайте также…

Компьютерное моделирование электрических схем

Добавлено 5 ноября 2020 в 23:27

Сохранить или поделиться

Компьютеры могут быть мощным инструментом при правильном использовании, особенно в области науки и техники. Существует программное обеспечение для моделирования электрических схем, и эти программы могут быть очень полезны, помогая разработчикам проверять идеи перед сборкой реальных схем, экономя много времени и денег.

Эти же программы могут быть фантастическими помощниками для начинающих студентов-электронщиков, позволяя быстро и легко исследовать идеи без необходимости сборки реальных схем. Конечно, ничто не заменит сборку и тестирование реальных схем, но компьютерное моделирование определенно помогает в процессе обучения, позволяя студенту экспериментировать с изменениями значений и видеть их влияние на схему. В этой книге я буду часто использовать распечатки схем моделирования, чтобы проиллюстрировать важные концепции. Наблюдая за результатами компьютерного моделирования, учащийся может получить интуитивное представление о поведении схемы без пугающего абстрактного математического анализа.

Моделирование схем с помощью SPICE

Чтобы смоделировать схемы на компьютере, я использую специальную программу под названием SPICE, которая работает, описывая схему для компьютера с помощью текстового списка. По сути, этот список сам по себе является своего рода компьютерной программой и должен соответствовать синтаксическим правилам языка SPICE. Затем компьютер используется для обработки или «запуска» программы SPICE, которая интерпретирует текстовый список, описывающий схему, и выводит результаты его подробного математического анализа, также в текстовой форме. Если кому-то нужна дополнительная информация, то многие детали использования SPICE описаны в томе 5 «Справочная информация» этой серии книг. Здесь я просто представлю основные концепции, а затем мы применим SPICE для анализа этих простых схем, о которых читали.

Во-первых, нам нужно установить SPICE на нашем компьютере. Как бесплатная программа, она обычно доступна для загрузки в Интернете в форматах, подходящих для многих различных операционных систем. В этой книге я использую одну из более ранних версий SPICE (версию 2G6) из-за простоты использования. Далее нам понадобится схема для анализа SPICE. Давайте попробуем одну из схем, показанных ранее в данной главе. Вот эта принципиальная схема:

Рисунок 1 – Принципиальная схема

Эта простая схема состоит из батареи и резистора, соединенных напрямую вместе. Нам известно напряжение батареи (10 В) и сопротивление резистора (5 Ом), но больше ничего неизвестно о схеме. Если мы опишем эту схему для SPICE, она сможет сказать нам (по крайней мере), какой ток у нас будет в цепи, используя закон Ома (I=E/R).

SPICE – это программа, использующая текст

SPICE не может напрямую понять диаграмму схемы или любую другую форму графического описания. SPICE – это компьютерная программа, использующая текст, которая требует, чтобы схема была описана относительно ее составляющих компонентов и точек соединений. Каждая уникальная точка соединения в цепи описывается для SPICE номером «узла». Точки, которые являются электрически общими друг для друга в моделируемой цепи, обозначаются одним номером. Возможно, будет полезно думать об этих числах как о номерах «проводов», а не как о номерах «узлов», следуя определению, данному в предыдущем разделе. Так компьютер узнает, что с чем связано: через общие номера проводов или узлов. В схеме из нашего примера есть только два «узла»: верхний провод и нижний провод. SPICE требует, чтобы где-то в цепи был узел 0, поэтому мы обозначим наши провода 0 и 1:

Рисунок 2 – Обозначение узлов на схеме

На приведенной выше иллюстрации я показал несколько меток «1» и «0» вокруг каждого провода, чтобы подчеркнуть концепцию общих точек, имеющих общие номера узлов; но всё же это графическое изображение, а не текстовое описание. Прежде чем можно будет продолжить анализ, SPICE должен получить значения компонентов и номера узлов в текстовой форме.

Использование текстового редактора для создания файлов SPICE

Создание текстового файла на компьютере включает использование программы, называемой текстовым редактором. В текстовых редакторах отсутствует возможность форматирования текстовых процессоров (без курсивных, полужирных или подчеркнутых символов), и это хорошо, поскольку такие программы, как SPICE, не знают, что делать с этой дополнительной информацией. Если мы хотим создать простой текстовый файл, в котором абсолютно ничего не записано, кроме символов клавиатуры, мы выбираем, текстовый редактор.

При использовании операционной системы Microsoft, такой как DOS или Windows, с системой идут несколько текстовых редакторов. В DOS есть старая программа редактирования текста Edit, которую можно вызвать, набрав edit в командной строке. В Windows стандартным выбором будет текстовый редактор Notepad. Доступно множество и других программ для редактирования текста. Я использую бесплатный текстовый редактор под названием Vim и запускаю его в операционных системах Windows 95 и Linux. Неважно, какой редактор вы используете, поэтому не беспокойтесь, если скриншоты в этом разделе не похожи на ваши; здесь важна информация о том, что вы вводите, а не о том, какой редактор вы используете.

Примечание: возможно, вам будет удобно использовать редактор Notepad++, для которого есть плагин для подсветки синтаксиса SPICE.

Чтобы описать для SPICE эту простую схему из двух компонентов, я начну с вызова моей программы текстового редактора и ввода строки «названия» для схемы:

Рисунок 3 – Текстовый редактор. Название схемы

Мы можем описать батарею, набрав строку текста, начинающуюся с буквы «v» (означает «voltage source», источник напряжения), указав, к какому проводу подключается каждая клемма батареи (номера узлов), и напряжение батареи, например:

Рисунок 4 – Текстовый редактор. Описание батареи на схеме

Данная строка сообщает SPICE, что у нас есть источник напряжения, подключенный между узлами 1 и 0, являющийся источником постоянного напряжения (DC), с напряжением 10 вольт. Это всё, что нужно знать компьютеру о батарее.

Теперь обратимся к резистору: SPICE требует, чтобы резисторы были описаны буквой «r», номерами двух узлов (точек соединения) и сопротивлением в омах. Поскольку это компьютерное моделирование, указывать номинальную мощность резистора не нужно. В «виртуальных» компонентах есть одна хорошая черта: им не могут повредить чрезмерное напряжение или ток!

Рисунок 5 – Текстовый редактор. Описание резистора, подключенного между узлами

Теперь SPICE будет знать, что между узлами 1 и 0 подключен резистор со значением 5 Ом. Эта очень короткая строка текста сообщает компьютеру, что у нас есть резистор («r»), подключенный между теми же двумя узлами, что и батарея (1 и 0), со значением сопротивления 5 Ом.

Если мы добавим в эту последовательность команд SPICE оператор .end, чтобы указать конец описания схемы, у нас будет вся необходимая SPICE информация, собранная в одном файле и готовая к обработке. Это описание схемы, состоящее из строк в текстовом файле, технически известно как список соединений (netlist или deck):

Рисунок 6 – Текстовый редактор. Список соединений (netlist) схемы для SPICE

Перемещение текстовых файлов в SPICE

После того, как мы закончили вводить все необходимые команды SPICE, нам нужно «сохранить» их в файл на жестком диске компьютера, чтобы SPICE мог ссылаться на него при запуске. Поскольку это мой первый список соединений SPICE, я сохраню его под именем «circuit1.cir» (фактическое имя произвольно). Вы можете назвать свой первый список соединений SPICE совершенно другим именем, при условии, что вы не нарушаете никаких правил именования файлов своей операционной системы, например, используя не более 8 + 3 символов (восемь символов в имени и три символа в расширении: 12345678.123) в DOS.

Чтобы вызвать SPICE (указать ему, что необходимо обработать содержимое файла списка соединений circuit1.cir), мы должны выйти из текстового редактора и получить доступ к командной строке, где мы можем ввести текстовые команды для операционной системы компьютера. Этот «примитивный» способ вызова программы может показаться архаичным пользователям компьютеров, привыкшим к графической среде «укажи и щелкни», но это очень мощный и гибкий способ решения задач. Помните, что то, что вы делаете здесь, используя SPICE, является простой формой компьютерного программирования, и чем больше вы будете привыкать давать компьютеру команды в текстовой форме (в отличие от простого щелчка мышью по иконкам), тем большее мастерство в управлении компьютером вы приобретете.

В командной строке введите следующую команду, а затем нажмите клавишу Enter (в этом примере используется имя файла circuit1.cir; если вы выбрали другое имя файла для файла списка соединений, замените его):

spice < circuit1.cir

Вот как это выглядит на моем компьютере (под управлением операционной системы Linux) непосредственно перед нажатием клавиши Enter:

Рисунок 7 – Запуск SPICE

Как только вы нажмете клавишу Enter для выполнения этой команды, на экране компьютера должен будет напечататься текст из вывода SPICE. Ниже приведен скриншот, показывающий, что SPICE вывел на моем компьютере (я увеличил окно «терминала», чтобы показать вам полный текст; в терминале обычного размера текст легко превышает длину одной страницы):

Рисунок 8 – Вывод SPICE в терминале

SPICE начинает свой вывод с повторения списка соединений, полностью от строки названия до оператора .end. Примерно на середине моделирования он отображает напряжения во всех узлах относительно узла 0. В этом примере у нас только один узел, кроме узла 0, поэтому он отображает напряжение в нем: 10,0000 вольт. Затем он выводит величину силы тока, протекающего через каждый источник напряжения. Поскольку у нас только один источник напряжения во всей схеме, он отображает только ток через него. В этом случае сила тока через источник составляет 2 ампера. Из-за причуды в способе, которым SPICE анализирует ток, значение 2 ампера выводится как отрицательное: (-) 2 ампера.

Последняя строка в отчете компьютерного анализа – «total power dissipation» (полная рассеиваемая мощность), которая в данном случае выражается как «2.00E+01» ватт: 2.00 x 101, или 20 ватт. SPICE выводит большинство значений в виде экспоненциальной записи, а не в виде обычной записи (с фиксированной запятой). Хотя сначала это может показаться более запутанным, на самом деле эта запись будет проще, когда будут задействованы очень большие или очень маленькие числа. Подробности экспоненциальной записи будут рассмотрены в следующей главе этой книги.

Одним из преимуществ использования «примитивной», использующей текст программы, такой как SPICE, является то, что текстовые файлы, с которыми мы имеем дело, чрезвычайно малы по сравнению с другими форматами файлов, особенно графическими форматами, используемыми в другом программном обеспечении для моделирования схем. Кроме того, тот факт, что вывод SPICE представляет собой обычный текст, означает, что вы можете направить вывод SPICE в другой текстовый файл, где он может быть обработан. Для этого мы повторно отправляем команду операционной системе компьютера, чтобы запустить SPICE, на этот раз перенаправляя вывод в файл, который я назову «output.txt»:

Рисунок 9 – Запуск SPICE с выводом результатов в текстовый файл

На этот раз SPICE будет работать «тихо», без вывода текстового потока на экран компьютера, как раньше. Будет создан новый файл output1.txt, который вы можете открыть и изменить с помощью текстового редактора. Для иллюстрации этого я воспользуюсь тем же текстовым редактором (Vim) и открою этот файл результатов:

Рисунок 10 – Вывод SPICE в текстовом файле

Теперь я могу свободно редактировать этот файл, удаляя любой посторонний текст (например, «баннеры», показывающие дату и время), оставляя только текст, который, как мне кажется, имеет отношение к анализу моей схемы:

Рисунок 11 – Отредактированный вывод SPICE в текстовом файле

После соответствующего редактирования и повторного сохранения под тем же именем файла (в этом примере output.txt) текст может быть вставлен в любой документ, причем «простой текст» является универсальным форматом файла почти для всех компьютерных систем. Я даже могу включить его прямо в текст этой книги, вместо графического изображения «скриншота», например:

my first circuit 
v 1 0 dc 10 
r 1 0 5 
.end
node voltage
( 1) 10.0000
voltage source currents
name current
v -2.000E+00
total power dissipation 2.00E+01 watts

Кстати, этот формат для вывода текста из моделирования SPICE в этой серии книг является предпочтительным: в виде текста, а не в виде картинок скриншотов.

Изменение значений в SPICE

Чтобы изменить значение компонента в моделировании, нам нужно открыть файл списка соединений (circuit1.cir) и внести необходимые изменения в текстовое описание схемы, затем сохранить эти изменения в файле с тем же именем и повторно запустить SPICE через командную строку. Этот процесс редактирования и обработки текстового файла знаком каждому программисту. Одна из причин, по которой мне нравится преподавать SPICE, заключается в том, что он подготавливает студента к тому, чтобы думать и работать как программист, и это хорошо, потому что программирование – это важная область работы, связанная с передовой электроникой.

Ранее мы исследовали последствия изменения одной из трех переменных в электрической цепи (напряжения, тока или сопротивления), используя закон Ома, чтобы математически предсказать, что произойдет. Теперь давайте попробуем сделать то же самое с помощью SPICE, чтобы он выполнил вычисления за нас.

Если бы мы утроили напряжение в схеме из нашего последнего примера с 10 до 30 вольт и оставили сопротивление цепи неизменным, мы бы ожидали, что ток также утроится. Давайте попробуем выполнить это, изменив имя нашего файла списка соединений, чтобы не перезаписывать первый файл. Таким образом, оба варианта моделирования схемы будут храниться на жестком диске нашего компьютера для будущего использования. Результатом работы SPICE для этого измененного списка соединений будет следующий текстовый список:

second example circuit 
v 1 0 dc 30
r 1 0 5
.end
node voltage
( 1) 30.0000
voltage source currents
name current
v -6.000E+00
total power dissipation 1.80E+02 watts

Как мы и ожидали, ток утроился с увеличением напряжения. Раньше ток составлял 2 ампера, но теперь он увеличился до 6 ампер (-6,000 x 100). Также обратите внимание, как увеличилась общая рассеиваемая мощность в цепи. Раньше она составлял 20 Вт, а сейчас 180 Вт (1,8 x 102). Если вспомнить, что мощность пропорциональна квадрату напряжения (закон Джоуля: P=E2/R), то этого можно было ожидать. Если мы утроим напряжение в цепи, мощность должна увеличиться в девять раз (32 = 9). Результат произведения 9 и 20 действительно равен 180, поэтому выходные данные SPICE действительно коррелируют с тем, что мы знаем о мощности в электрических цепях.

Создание комментариев в SPICE

Если мы хотим увидеть, как эта простая схема будет реагировать на широкий диапазон напряжений батареи, мы можем задействовать некоторые из более продвинутых опций SPICE. Здесь я воспользуюсь опцией анализа “.dc“, чтобы изменять напряжение батареи от 0 до 100 вольт с шагом 5 вольт, выводя на каждом этапе напряжение и силу тока в цепи. Строки в списке соединений SPICE, начинающиеся со звездочки (“*“), – это комментарии. То есть они не заставляют компьютер делать что-либо, связанное с анализом схемы, а служат просто заметками для любого человека, читающего текст списка соединений.

third example circuit
v 1 0
r 1 0 5
*оператор ".dc" говорит spice пройтись напряжением
*источника "v" от 0 до 100 вольт шагом 5 вольт.
.dc v 0 100 5
.print dc v(1) i(v)
.end

Команды печати и вывода графиков

Команда .print в этом списке соединений SPICE инструктирует SPICE напечатать таблицу чисел, в которой каждая строка соответствует отдельному этапу анализа:

v             i(v)            
0.000E+00     0.000E+00
5.000E+00    -1.000E+00
1.000E+01    -2.000E+00
1.500E+01    -3.000E+00
2.000E+01    -4.000E+00
2.500E+01    -5.000E+00
3.000E+01    -6.000E+00
3.500E+01    -7.000E+00
4.000E+01    -8.000E+00
4.500E+01    -9.000E+00
5.000E+01    -1.000E+01
5.500E+01    -1.100E+01
6.000E+01    -1.200E+01
6.500E+01    -1.300E+01
7.000E+01    -1.400E+01
7.500E+01    -1.500E+01
8.000E+01    -1.600E+01
8.500E+01    -1.700E+01
9.000E+01    -1.800E+01
9.500E+01    -1.900E+01
1.000E+02    -2.000E+01

Если я повторно отредактирую файл списка соединений, заменив команду .print на команду .plot, SPICE выведет грубый график, состоящий из текстовых символов:

Legend:  + = v#branch         
------------------------------------------------------------------------
sweep      v#branch-2.00e+01             -1.00e+01                 0.00e+00
---------------------|------------------------|------------------------|
0.000e+00  0.000e+00 .                        .                        + 
5.000e+00 -1.000e+00 .                        .                     +  . 
1.000e+01 -2.000e+00 .                        .                   +    . 
1.500e+01 -3.000e+00 .                        .                +       . 
2.000e+01 -4.000e+00 .                        .              +         . 
2.500e+01 -5.000e+00 .                        .           +            . 
3.000e+01 -6.000e+00 .                        .         +              . 
3.500e+01 -7.000e+00 .                        .      +                 . 
4.000e+01 -8.000e+00 .                        .    +                   . 
4.500e+01 -9.000e+00 .                        . +                      . 
5.000e+01 -1.000e+01 .                        +                        . 
5.500e+01 -1.100e+01 .                     +  .                        . 
6.000e+01 -1.200e+01 .                   +    .                        . 
6.500e+01 -1.300e+01 .                +       .                        . 
7.000e+01 -1.400e+01 .              +         .                        . 
7.500e+01 -1.500e+01 .           +            .                        . 
8.000e+01 -1.600e+01 .         +              .                        . 
8.500e+01 -1.700e+01 .      +                 .                        . 
9.000e+01 -1.800e+01 .    +                   .                        . 
9.500e+01 -1.900e+01 . +                      .                        . 
1.000e+02 -2.000e+01 +                        .                        . 
---------------------|------------------------|------------------------|
sweep      v#branch-2.00e+01             -1.00e+01                 0.00e+00 

В обоих выходных форматах левый столбец чисел представляет напряжение батареи на каждом этапе, и по нему видно, что оно увеличивается от 0 до 100 вольт, по 5 вольт за раз. Числа в правом столбце указывают силу тока в цепи для каждого из этих напряжений. Посмотрите внимательно на эти числа, и вы увидите пропорциональную связь в каждой паре значений: закон Ома (I=E/R) верен в каждом случае, каждое значение силы тока составляет 1/5 соответствующего значения напряжения, потому что сопротивление цепи составляет ровно 5 Ом. Опять же, отрицательные числа для силы тока в данном анализе SPICE – это скорее причуда, чем что-либо еще. Просто обращайте внимание на абсолютное значение каждого числа, если не указано иное.

Программы для интерпретации и преобразования данных SPICE

Существуют даже некоторые программы, способные интерпретировать и преобразовывать неграфические данные, выводимые SPICE, в графические диаграммы. Одна из этих программ называется Nutmeg, и ее выходные данные выглядят примерно так:

Рисунок 12 – Результат преобразования выходных данных SPICE программой Nutmeg

Обратите внимание, как Nutmeg выводит график напряжения на резисторе v(1) (напряжение между узлом 1 и предполагаемой опорной точкой узла 0) в виде линии с положительным наклоном (от нижнего левого к верхнему правому углу). Станете ли вы когда-нибудь опытным в использовании SPICE, не имеет отношения к его применению в данной книге. Важно только то, чтобы вы поняли, что означают числа в отчете, созданном SPICE. В следующих примерах я приложу все усилия, чтобы аннотировать численные результаты SPICE, чтобы устранить любую путаницу и раскрыть всю мощь этого удивительного инструмента, который поможет вам понять поведение электрических цепей.

Программный пакет LTspice

В качестве альтернативы консольному симулятору SPICE можно рассмотреть использование программного обеспечения LTspice от Analog Devices. LTspice представляет собой мощный программный пакет, включающий в себя SPICE-симулятор, редактор принципиальных схем и средство просмотра осциллограмм с улучшениями и моделями, позволяющими упростить моделирование аналоговых схем.

Основы работы с LTspice представлены в следующих статьях:

А ниже показаны скриншоты примера схемы и ее анализа.

Рисунок 13 – Пример схемы в LTspiceРисунок 14 – Пример анализа схемы в LTspice

Оригинал статьи:

Теги

LTspiceSPICEМоделированиеОбучениеСхемотехника

Сохранить или поделиться

Лучший симулятор электронных схем на русском. Программа для разработки и тестирования схем

Программа для электрических схем — это инструмент, используемый инженерами, для создания электронных схем с целью расчета и тестирования изделий на этапах проектирования, производства, а также эксплуатации. Точное отображение параметров производится при помощи масштаба. Каждый элемент имеет свое обозначение в виде символов, соответствующих ГОСТу.

Программа для электрических схем: зачем мне это нужно?

При помощи программы для электрических схем можно строить точные чертежи, а затем сохранять их в электронном виде или распечатывать.

ВАЖНО! Почти во всех программах для рисования схем есть готовые элементы в библиотеке, потому вручную их можно не чертить.

Такие программы бывают платными и бесплатными. Первые характеризуются большой функциональностью, их возможности значительно шире. Существуют даже целые автоматизированные системы проектирования САПР, которые успешно используются инженерами во всем мире. С применением программ для черчения схем работа не только полностью автоматизированная, а и предельно точная.

Бесплатные программы уступают по функциональным возможностям платному софту, однако с их помощью можно реализовать проекты начальной и средней сложности.

Программное обеспечение позволяет упростить работу и сделать ее более эффективной. Мы подготовили перечень популярных программ для создания схем, используемых специалистами во всем мире. Но для начала давайте разберемся, что собой представляют схемы и каких видов они бывают.

Программы: для каких схем предназначены?

Схема представляет собой конструкторский документ графического типа. На нем размещены в виде условных обозначений составляющие компоненты устройства и связи между ними.

Схемы являются частью комплекта конструкторской документации. В них содержатся данные, необходимые для проектирования, производства, сборки, регулирования, использования прибора.

Когда нужны схемы?

  1. Процесс проектирования. Они позволяют определить структуру разрабатываемого изделия.
  2. Процесс производства. Дают возможность продемонстрировать конструкцию. На их базе разрабатывается технологический процесс, способ монтажа и контроля.
  3. Процесс эксплуатации. При помощи схем можно определить причину поломки, правильный ремонт и техническое обслуживание.

Виды схем по ГОСТу:

  • кинематические;
  • газовые;
  • энергетические;
  • пневматические;
  • гидравлические;
  • электрические;
  • комбинированные;
  • оптические;
  • деления;
  • вакуумные.

В какой программе лучше работать?

Существует огромное количество платных и бесплатных программ для разработки электрических чертежей. Функционал у всех одинаковый, за исключением расширенных возможностей у платных.

Visio

QElectro Tech

sPlan

Visio

Плюсы QElectro Tech

  1. экспорт в формате png, jpg, bmp или svg;
  2. проверка работоспособности электрических цепей;
  3. легко создавать схемы электропроводки, благодаря наличию обширной библиотеки;полностью на русском языке.

Минусы QElectro Tech

  1. функционал ограниченный;
  2. создание схемы сети начальной и средней сложности.

Простой интерфейс. Коллекция фигур для сборки электрических схем располагается слева в главном окне. В правой стороне находится рабочая область.

  1. Создать новый документ.
  2. Перетащить при помощи мышки в рабочую область необходимое количество элементов для создания и симуляции желаемого результата.
  3. Соединить детали между собой. Соединения автоматически преобразуются в горизонтальные и вертикальные линии.
  4. Сохранить файл с расширением qet.

Есть функция постройки собственных элементов и сохранения в библиотеке. Фигуры можно использовать в других проектах. Софт на русском языке. Программа подходит для Linux и Windows.

sPlan

Программа для построения электронных и электрических схем, рисования плат. При переносе элементов из библиотеки их можно привязывать к сетке координат. Софт простой, но позволяет создавать чертежи и рисунки разной сложности.


Фото 3 – Процесс составления схемы в sPlan

Задача sPlan заключается в проектировании и разработке электронных принципиальных схем. Для упрощения работы разработчик предусмотрел обширную библиотеку с геометрическими заготовками обозначений электронных элементов. Есть функция создания элементов и сохранения их в библиотеке.

Этапы работы:

  1. Создать новый документ.
  2. Из библиотеки элементов перетащить необходимые. Фигуры можно группировать, поворачивать, копировать, вырезать, вставлять и удалять.
  3. Сохранить.

В настоящее время существует не так уж и много open-source САПР. Тем не менее, среди САПР для электроники (EDA) есть весьма достойные продукты. Этот пост будет посвящён моделировщику электронных схем с открытым исходным кодом . Qucs написан на С++ с использованием фреймворка Qt4. Qucs является кроссплатформенным и выпущен для ОС Linux, Windows и MacOS.

Разработку данной САПР начали в 2004 году немцы Michael Margraf и Stefan Jahn (в настоящее время не активны). Сейчас Qucs разрабатывается интернациональной командой, в которую вхожу и я. Руководителями проекта являются Frans Schreuder и Guilherme Torri. Под катом будет рассказано о ключевых возможностях нашего моделировщика схем, его преимуществах и недостатках по сравнению с аналогами.

Главное окно программы показано на скриншоте. Там смоделирован резонансный усилитель на полевом транзисторе и получены осциллограммы напряжения на входе и выходе и также АЧХ.

Как видно, интерфейс интуитивно понятен. Центральную часть окна занимает собственно моделируемая схема. Компоненты размещаются на схеме методом перетаскивания из левой части окна. Виды моделирования и уравнения также являются особыми компонентами. Более подробно принципы редактирования схем описаны в документации к программе.

Формат схемного файла Qucs основан на XML и к нему поставляется документация. Поэтому схема Qucs может быть легко сгенерирована сторонними программами. Это позволяет создавать ПО для синтеза схем, которое является расширением Qucs. Проприетарное ПО как правило использует бинарные форматы.

Перечислим основные компоненты, имеющиеся в Qucs:

  1. Пассивные RCL-компоненты
  2. Диоды
  3. Биполярные транзисторы
  4. Полевые транзисторы (JFET, MOSFET, MESFET и СВЧ-транзисторы)
  5. Идеальные ОУ
  6. Коаксиальные и микрополосковые линии
  7. Библиотечные компоненты: транзисторы, диоды и микросхемы
  8. Файловые компоненты: подсхемы, spice-подсхемы, компоненты Verilog

Библиотека компонентов использует собственный формат, основанный на XML. Но можно импортировать существующие библиотеки компонентов, основанные на Spice (приводятся в даташитах на электронные компоненты).

Поддерживаются следующие виды моделирования:

  1. Моделирование рабочей точки на постоянном токе
  2. Моделирование в частотной области на переменном токе
  3. Моделирование переходного процесса во временной области
  4. Моделирование S-параметров
  5. Параметрический анализ

Результаты моделирования можно экспортировать в Octave/Matlab и выполнить там постобработку данных.

Qucs основан на вновь разработанном движке схемотехнического моделирования. Отличительной особенностью этого движка является встроенная возможность моделирования S-параметров и КСВ, что важно для анализа ВЧ-схем. Qucs может пересчитывать S-параметры в Y- и Z-параметры.

На скриншотах показан пример моделирования S-параметров широкополосного усилителя высокой частоты.

Итак, отличительной особенностью Qucs является возможность анализа комплексных частотных характеристик (КЧХ), построение графиков на комплексной плоскости и диаграмм Смита, анализ комплексных сопротивлений и S-параметров. Эти возможности отсутствуют в проприетарных системах MicroCAP и MultiSim, и здесь Qucs даже превосходит коммерческое ПО и позволяет получить недостижимые для симуляторов электронных схем, основанных на Spice результаты.

Недостатком Qucs является малое количество библиотечных компонентов. Но этот недостаток не является препятствием к использованию, так как Qucs совместим с форматом Spice в котором приводятся модели электронных компонентов в даташитах. Также моделировщик работает медленнее, чем аналогичные Spice-совместимые моделировщики (например MicroCAP (проприетарный) или Ngspice (open-source)).

В настоящее время мы работаем над возможностью предоставления пользователю выбора движка для моделирования схемы. Можно будет использовать встроенный движок Qucs, Ngspice (spice-совместимый консольный моделировщик, похожий на PSpice) или Xyce (моделировщик с поддержкой параллельных вычислений через OpenMPI)

Теперь рассмотрим перечень нововведений в недавнем релизе Qucs 0.0.18 перспективных направлений в разработке Qucs:

  1. Улучшена совместимость с Verilog
  2. Продолжается портирование интерфейса на Qt4
  3. Реализован список недавних открытых документов в главном меню.
  4. Реализован экспорт графиков, схем в растровые и векторные форматы: PNG, JPEG, PDF, EPS, SVG, PDF+LaTeX. Эта функция полезна при подготовке статей и отчётов, содержащих результаты моделирования
  5. Возможность открытия документа схемы из будущей версии программы.
  6. Исправлены баги, связанные с зависанием моделировщика при определённых условиях.
  7. Ведётся разработка системы синтеза активных фильтров для Qucs (ожидается в версии 0.0.19)
  8. Ведётся разработка сопряжения с прочими open-source движками для моделирования электронных схем (

Proteus Professional представляет собой систему схемотехнического моделирования, базирующуюся на основе моделей электронных компонентов принятых в PSpice. Отличительной чертой пакета Proteus Professional является возможность моделирования работы программируемых устройств: микроконтроллеров, микропроцессоров, DSP и прочее. Дополнительно в пакет Proteus Professional входит система проектирования печатных плат. Proteus Professional может симулировать работу следующих микроконтроллеров: 8051, ARM7, AVR, Motorola, PIC, Basic Stamp.

Electronic Lab (Three phase chains) – Программа для расчета трёхфазных электрических цепей символическим методом, имеет удобный интуитивно понятный интерфейс. Производит расчет трёхфазной электрической цепи, как с нормальным, так и с аварийными режимами работы: при соединении нагрузки звездой – короткое замыкание фазы (КЗ), обрыв линейного провода; при соединении нагрузки треугольником – обрыв фазы нагрузки, обрыв линейного провода. Electronic Lab (Three phase chains) –

Cadsoft EAGLE – отличное комплексное средство для полного цикла разработки печатной платы, начиная с создания принципиальной электрической схемы и заканчивая созданием печатной платы и её трассировкой. Pro-версия программы позволяет разрабатывать печатные платы размером до 1600×1600 мм (16 слоёв) с разрешением до 1/10000 мм. Для этого в программе реализованы три модуля: Schematic Module, Layout Editor, Autorouter. Кроме этого программа имеет довольно большую библиотеку, которая содержит большое количество стандартных и довольно распространённых компонентов, к примеру микроконтроллеры, то есть теперь нет необходимости самому отрисовывать изображение нужного компонента на принципиальной схеме и создавать футпринт для печатной платы.

С помощью этой программы вы сможете узнать подходящие к вашему телефону аксессуары, а также посмотреть новинки. Программа обновляет базы автоматически (Online) через интернет, вы всегда будете в курсе последних новинок! Программа имеет удобное русское меню с иконками, гибкое меню настроек, систему определения. Скачать – D-Navigator v 0.0.106 программа для подбора аксессуаров к сотовому телефону. D-Navigator v 0.0.106 программа для подбора аксессуаров к сотовому телефону. Пример подбора совместимых аксессуаров для Nokia 6230i.

Electronics Workbench Multisim – одна из наиболее популярных в мире программ конструирования электронных схем, характеризуется сочетанием профессиональных возможностей и простоты, расширяемостью функций от простой настольной системы до сетевой корпоративной системы. Это объясняет широкое использование этой замечательной программы как для учебных целей так и для промышленного производства сложных электронных устройств. Архив содержит Professionals версию, русские модели ОУ, транзисторов, микросхем.

Возможности Electronics Workbench Multisim v8.2.12 Electronics Workbench Multisim v8.2.12.SP1 -электронная лаборатория на компьютере у Вас под рукой! Система схемотехнического моделирования Electronics Workbench Multisim v8.2.12 предназначена для моделирования и анализа электрических схем. Программа Electronics Workbench позволяет моделировать аналоговые, цифровые и цифро-аналоговые схемы большой степени сложности. Имеющиеся в программе библиотеки включают в себя большой набор широко распространенных электронных компонентов.

Электронный справочник по биполярным транзисторам с русскими буквенными индексами (2089 шт.) и их зарубежные аналоги. Рисунки расположения выводов; сортировка по разным параметрам; сохранение в файле и печать параметров выбранного прибора; возможность редактирования и добавления в справочник новых транзисторов. При каждом запуске программы создаётся резервная копия файла базы данных, которая будет использована при потере или повреждении основного файла БД. Сжатие (дефрагментация) файла БД, размер которого может неоправданно вырасти после работ, связанных с записью/удалением данных.

Cadsoft EAGLE – это комплексное средство для разработки печатных плат, начиная с создания принципиальной электрической схемы и заканчивая созданием печатной платы и её трассировкой. Pro-версия позволяет разрабатывать печатные платы размером до 1600×1600 мм (16 слоёв) с разрешением до 1/10000 мм. Для этого в программе реализованы три модуля: Schematic Module, Layout Editor, Autorouter. Кроме этого программа EAGLE имеет довольно большую библиотеку, содержащую множество стандартных и достаточно распространённых электронных компонентов, например микроконтроллеры, таким образом, не нужно будет самому рисовать изображение компонента на схеме и создавать футпринт для печатной платы.

Скачать >>>>> Библиотека для Splan_5.0 Скачать >>>>> Библиотека для Splan_4.0 и Splan_4.0_plus Скачать >>>>> Библиотека для Splan_3.0 Скачать >>>>> Библиотека для Sprint-Layot

Обновился простой и удобный инструмент для черчения электронных и электрических схем sPlan 6.0.02. Программа позволяет легко переносить символы из библиотеки элементов на схему и привязывать их к координатной сетке. В sPlan есть много инструментов для черчения и редактирования, которые делают разработку схем удобной и эффективной, такие как автонумерация элементов, составление списков элементов и другие. sPlan содержит столько удобных и разнообразных функций, что их использование ограничено только вашими желаниями и потребностями, вы можете создавать самые различные чертежи и схемы!

Иной раз на обычные и привычные вещи можно взглянуть под иным углом зрения, и получить совершенно неожиданные результаты. Программе Проводник Windows уже пошёл второй десяток лет. Казалось бы что в ней может быть нового? Оказывается можно за пару минут сделать Проводник многократно удобнее и быстрее. Объектом нашего внимания сегодня будет программка Explorer Lista, разработанная для Windows XP/2000/2003. Скачать её можно здесь. После установки и запуска в Проводнике появляется навигационная панель.

Времена применения кульманов давно миновали, их заменили графические редакторы, это специальные программы для черчения электрических схем. Среди них есть как платные приложения, так и бесплатные (виды лицензий мы рассмотрим ниже). Уверены, что созданный нами краткий обзор поможет из разнообразия программных продуктов выбрать ПО, наиболее оптимальное для поставленной задачи. Начнем с бесплатных версий.

Бесплатные

Прежде, чем перейти к описанию программ кратко расскажем о бесплатных лицензиях, наиболее распространены из них следующие:

  • Freeware – приложение не ограничено по функциональности и может использоваться в личных целях без коммерческой составляющей.
  • Open Source – продукт с «открытым кодом», в который допускается вносить изменения подстраивая ПО под собственные задачи. Возможны ограничения на коммерческое использование и платное распространение внесенных модификаций.
  • GNU GPL – лицензия практически не накладывающая на пользователя никаких ограничений.
  • Public domain – практически идентична с предыдущим вариантом, на данный тип лицензии закон защиты авторских прав не распространяется.
  • Ad-supported – приложение полностью функционально, содержит в себе рекламу других продуктов разработчика или других компаний.
  • Donationware – продукт распространяется бесплатно, но разработчик предлагает внести пожертвования на добровольной основе для дальнейшего развития проекта.

Получив представление о бесплатных лицензиях можно переходить к ПО, распространяемому на таких условиях.

Microsoft Visio

Это простой в управлении, но в то же время весьма удобный редактор векторной графики, обладающий богатым функциональным набором. Несмотря на то, что основная социализация программы визуализация информации с приложений MS Office, ее вполне можно использовать для просмотра и распечатки радиосхем.

MS выпускает три платных версии, отличающихся функциональным набором и бесплатную (Viewer), которая интегрируется в браузер IE и позволяет с его помощью осуществлять просмотр файлов, созданных в редакторе. К сожалению, для редакции и создания новых схем потребуется приобрести полнофункциональный продукт. Заметим, что даже в платных версиях среди базовых шаблонов нет набора для полноценного создания радиосхем, но его несложно найти и установить.

Недостатки бесплатной версии:

  • Недоступны функции редактирования и создания схем, что существенно снижает интерес к этому продукту.
  • Программа работает только с браузером IE, что также создает массу неудобств.

Компас-Электрик

Данная ПО является приложением к САПР российского разработчика «АСКОН». Для ее работы требуется установка среды КОМПАС-3D. Поскольку это отечественный продукт, в нем полностью реализована поддержка принятых России ГОСТов, и, соответственно, нет проблем с локализацией.


Приложение предназначено для проектирования любых видов электрооборудования и создания к ним комплектов конструкторской документации.

Это платное ПО, но разработчик дает 60 дней на ознакомление с системой, в течение этого времени ограничения по функциональности отсутствуют. На официальном сайте и в сети можно найти множество видео материалов, позволяющих детально ознакомиться с программным продуктом.

В отзывах многие пользователи отмечают, что в системе имеется масса недоработок, которые разработчик не спешит устранять.

Eagle

Данное ПО представляет собой комплексную среду, в которой можно создать как принципиальную схему, так и макет печатной платы к ней. То есть, расположить на плате все необходимые элементы и выполнить трассировку. При этом, она может быть выполнена как в автоматическом, так и ручном режиме или путем комбинации этих двух способов.


В базовом наборе элементов отсутствуют модели отечественных радиокомпонентов, но их шаблоны могут быть скачены в сети. Язык приложения – Английский, но локализаторы, позволяющие установить русский язык.

Приложение является платным, но возможность его бесплатного использования со следующими функциональными ограничениями:

  • Размер монтажной платы не может превышать размера 10,0х8,0 см.
  • При разводке можно манипулировать только двумя слоями.
  • В редакторе допускается работа только с одним листом.

Dip Trace

Это не отдельное приложение, а целый программный комплекс, включающий в себя:

  • Многофункциональный редактор для разработки принципиальных схем.
  • Приложение для создания монтажных плат.
  • 3D модуль, позволяющий проектировать корпуса для созданных в системе приборов.
  • Программу для создания и редактирования компонентов.

В бесплатной версии программного комплекса, для некоммерческого использования, предусмотрены небольшие ограничения:

  • Монтажная плата не более 4-х слоев.
  • Не более одной тысячи выводов с компонентов.

В программе не предусмотрена русская локализация, но ее, а также описание всех функций программного продукта можно найти в сети. С базой компонентов также нет проблем, в изначально их около 100 тыс. На тематических форумах можно найти созданные пользователями базы компонентов, в том числе и под российские ГОСТы.

1-2-3 схема

Это полностью бесплатное приложение, позволяющее укомплектовать электрощиты Хагер (Hager) одноименным оборудованием.


Функциональные возможности программы:

  • Выбор корпуса для электрощита, отвечающего нормам по степени защиты. Выборка производится из модельного ряда Hager.
  • Комплектация защитным и коммутационным модульным оборудованием того же производителя. Заметим, что в элементной базе присутствуют только сертифицированные в России модели.
  • Формирование конструкторской документации (однолинейной схемы, спецификации, отвечающей нормам ЕСКД, отрисовка внешнего вида).
  • Создание маркеров для коммутирующих устройств электрощита.

Программа полностью локализована под русский язык, единственный ее недостаток, что в элементной базе присутствует только электрооборудование компании-разработчика.

Autocad Electrical

Приложение на базе известной САПР Autocad, созданное для проектирования электросхем и создания для них технической документации в соответствии с нормами ЕСКД.


Изначально база данных включает в себя свыше двух тысяч компонентов, при этом, их условно графические обозначения отвечают действующим российским и европейским стандартам.

Данное приложение платное, но имеется возможность в течение 30-ти дней ознакомиться с полным функционалом базовой рабочей версии.

Эльф

Данное ПО позиционируется в качестве автоматизированного рабочего места (АРМ) для проектировщиков-электриков. Приложение позволяет быстро и корректно разработать, практически, любой чертеж для электротехнических проектов с привязкой к плану помещений.

Функционал приложения включает в себя:

  • Расстановку УГО при проектировании электросетей, проложенных открыто, в трубах или специальных конструкциях.
  • Автоматический (с плана) или руной расчет силовой схемы.
  • Составление спецификации в соответствии с действующими нормами.
  • Возможность расширения базы элементов (УГО).

В бесплатной демонстрационной версии отсутствует возможность создания и редактирование проектов, их можно только просмотреть или распечатать.

Kicad

Это полностью бесплатный программный комплекс с открытым кодом (Open Source). Данное ПО позиционируется в качестве системы сквозного проектирования. То есть, можно разработать принципиальную схему, по ней создать монтажную плату и подготовить документацию, необходимую для производства.


Характерные особенности системы:

  • Для разводки платы допускается применение внешних трассировщиков.
  • В программу встроен калькулятор печатной платы, размещение на ней элементов можно выполнить автоматически или вручную.
  • По завершению трассировки система генерирует несколько технологических файлов (например, для фотоплоттера, сверлильного станка и т.д.). При желании можно добавить логотип компании на печатную плату.
  • Система может создать послойную распечатку в нескольких популярных форматах, а также сгенерировать список используемых в разработке компонентов для формирования заказа.
  • Имеется возможность экспорт чертежей и других документов в форматы pdf и dxf.

Заметим, что многие пользователи отмечают непродуманность интерфейса системы, а также тот факт, что для освоения ПО требуется хорошо изучить документацию к программе.

TinyCAD

Еще одно бесплатное приложение с открытым кодом, позволяющее создавать чертежи принципиальных схем и имеющее функции простого редактора векторной графики. В базовом наборе содержится сорок различных библиотек компонентов.


TinyCAD – простой редактор для принципиальных схем

В программе не предусмотрена трассировка печатных плат, но имеется возможность экспортировать список соединений в стороннее приложение. Экспорт производится с поддержкой распространенных расширений.

Приложение поддерживает только английский язык, но благодаря интуитивному меню проблем с освоением не возникнет.

Fritzing

Бесплатная среда разработки проектов на базе Arduino. Имеется возможность создания печатных плат (разводку необходимо делать вручную, поскольку функция автотрассировки откровенно слабая).


Следует заметить, что приложение «заточено» для быстрого создания набросков, позволяющих объяснить принцип работы проектируемого прибора. Для серьезной работы у приложения слишком мала база элементов и сильно упрощенное составление схемы.

123D Circuits

Это веб-приложение для разработки Arduino-проектов, с возможностью программирования устройства, симуляции и анализа его работы. В типовом наборе элементов присутствуют только основные радио-компоненты и модули Arduino. При необходимости пользователь может создать новые компоненты и добавить их в базу. Примечательно, что разработанную печатную плату можно заказать, непосредственно, в онлайн-сервисе.


В бесплатной версии сервиса нельзя создавать свои проекты, но можно просматривать чужие разработки, находящиеся в открытом доступе. Для полноценного доступа ко всем возможностям необходимо оформить подписку ($12 или $24 в месяц).

Заметим, что из-за бедного функционала виртуальная среда разработки вызывает интерес только у начинающих. Многие из тех, кто пользовался сервисом, обратили внимание на тот факт, что результаты симуляции расходятся с реальными показателями.

XCircuit

Бесплатное мультиплатформенное приложение (лицензия GNU GPL) для быстрого создания принципиальных схем. Функциональный набор минимальный.


Язык приложения – английский, программа не воспринимает русские символы. Также следует обратить внимание на нетипичное меню, к которому необходимо привыкнуть. Помимо этого контекстные подсказки выводятся на панель состояния. В базовый набор элементов входят УГО только основных радиодеталей (пользователь может создать свои элементы и добавить их).

CADSTAR Express

Это демонстрационная версия одноименной САПР. Функциональные ограничения коснулись лишь числа элементов, используемых в схеме разработки (до 50 шт) и количеств контактов (не более 300), что вполне достаточно для небольших радиолюбительских проектов.


Программа состоит из центрального модуля, в которых входит несколько приложений позволяющих разработать схему, создать для нее плату и подготовить пакет технической документации.

В базовый набор входит более 20 тыс. компонентов, дополнительно можно загрузить с сайта разработчика дополнительные библиотеки.

Существенным недостатком системы является отсутствие поддержки русского языка, соответственно, все техническая документация также представлена в сети на английском.

QElectroTech

Простое удобное и бесплатное (FreeWare) приложения для разработки электрических и электронных схем-чертежей. Программа является обычным редактором, никаких специальных функций в ней не реализовано.


Язык приложения – английский, но для него имеется русская локализация.

Платные приложения

В отличие от ПО, распространяемого по бесплатным лицензиям, коммерческие программы, как правило, обладают значительно большим функционалом, и поддерживаются разработчиками. В качестве примера мы приведем несколько таких приложений.

sPlan

Простая программа-редактор для черчения электросхем. Приложение комплектуется несколькими библиотеками компонентов, которые пользователь может расширять по мере необходимости. Допускается одновременная работа с несколькими проектами, путем их открытия в отдельных вкладках.


Чертежи, сделанные программой, хранятся в виде файлов векторной графики собственного формата с расширением «spl». Допускается конвертация в типовые растровые форматы изображения. Имеется возможность печати больших схем на обычном принтере А4-го формата.

Официально приложение не выпускается в русской локализации, но существуют программы, позволяющие русифицировать меню и контекстные подсказки.

Помимо платной версии предусмотрены две бесплатных реализации Demo и Viewer. В первой нет возможности сохранить и распечатать нарисованную схему. Во второй предусмотрена только функция просмотра и печати файлов формата «spl».

Eplan Electric

Многомодульная масштабируемая САПР для разработки электротехнических проектов различной сложности и автоматизации процесса подготовки конструкторской документации. Данный программный комплекс сейчас позиционируется в качестве корпоративного решения, поэтому для рядовых пользователей он будет не интересен, особенно если принять в учет стоимость ПО.


Target 3001

Мощный САПР комплекс, позволяющий разрабатывать электросхемы, трассировать печатные платы, моделировать работу электронных устройств. Онлайн библиотека компонентов насчитывает более 36 тыс. различных элементов. Данная CAD широко применяется в Европе для трассировки печатных плат.


По умолчанию устанавливается английский язык, имеется возможность установить меню на немецком или французском, официально русской локализации нет. Соответственно, вся документация представлена только на английском, французском или немецком языке.

Стоимость самой простой базовой версии около 70 евро. За эти деньги будет доступна трассировка двух слоев на 400 выводов. Стоимость нелимитированной версии в районе 3,6 тыс. евро.

Micro-Cap

Приложение для моделирования цифровых, аналоговых и смешанных схем, а также анализа их работы. Пользователь может создать в редакторе электрическую цепь и задать параметры для анализа. После это по одному клику мышки система автоматически чего произведет необходимые расчеты и выдаст результаты для изучения.


Программа позволяет установить зависимость параметров (номиналов) элементов от температурного режима, освещенности, частотных характеристик и т.д. Если в схеме присутствуют анимированные элементы, например, светодиодные индикаторы, то их состояние будут корректно отображаться, в зависимости от поступающих сигналов. Имеется возможность при моделировании «подключать» к схеме виртуальные измерительные приборы, а также отслеживать состояние различных узлов устройства.

Стоимость полнофункциональной версии около $4,5 тыс. Официальной русской локализации приложения не существует.

TurboCAD

Данная САПР платформа включает в себя множество инструментов, для проектирования различных электрических устройств. Набор специальных функций позволяет решать инженерно-конструкторские задачи любого уровня сложности.


Отличительные особенности – тонкая настройка интерфейса под пользователя. Множество справочной литературы, в том числе и на русском языке. Несмотря на отсутствие официальной поддержки русского языка, для платформы имеются русификаторы.

Для рядовых пользователей приобретение платной версии программы с целью разработки электросхем для любительских устройств, будет нерентабельно.

Designer Schematic

Приложение для создания электросхем с использованием радиоэлементов производства Digi-Key. Основная особенность данной системы заключается в том, что в редакторе для построения схем, может использовать механическое проектирование.


Базы данных компонентов можно в любой момент проверить на соответствие и при необходимости произвести обновление прямо с сайта производителя.

Система не имеет собственного трассировщика, но список соединений может быть загружен в стороннюю программу.

Имеется возможность импорта файлов из популярных САПР.

Ориентировочная стоимость приложения около $300.

Для проектирования и тестирования простых схем достаточно взять макетную плату и начать размещать на ней интересующие компоненты с возможностью быстрой замены того или иного элемента. Макетные платы позволяют легко проверить цепь на наличие ошибок перед пайкой готового продукта. Но если у вас более сложная схема или если вам нужно выполнить довольно непростое моделирование прохождения сигналов по вашему проекту, прежде чем вы начнете собирать конечное устройство, вам понадобится программное обеспечение для моделирования схем или попросту симулятор.

Основными требованиями, предъявляемыми большинством людей (особенно новичками в электронике) к симуляторам электронных схем, являются простота в использовании и как можно меньшая цена, в идеале вообще за бесплатно. Также очень важна функциональность.

Хотя легко получить пробную версию чего-то вроде OrCAD PSpice, это программное обеспечение не имеет всех доступных функций, если вы не хотите, конечно, раскошелиться с целью их приобретения. К счастью, есть абсолютно бесплатное полнофункциональное программное обеспечение для моделирования электронных схем, называемое Qucs (Quite Universal Circuit Simulator), выпущенное под лицензией GPL. Qucs предлагает достойную альтернативу другим платным симуляторам схем. Qucs запускает собственное программное обеспечение отдельно от SPICE, поскольку SPICE не лицензируется для повторного использования.

Qucs имеет большинство компонентов, которые вам понадобятся для моделирования на уровне близком профессиональному, а также это программное обеспечение имеет огромное количество различных моделей транзисторов. Саму программу можно найти на http://qucs.sourceforge.net/. Для более подробной информации на странице Qucs Wikipedia (https://en.wikipedia.org/wiki/Quite_Universal_Circuit_Simulator) перечислены все доступные функции, также имеется страница часто задаваемых вопросов.

По заверениям разработчиков Qucs еще не закончен полностью, и, скорее всего, функции будут добавляться время от времени, поэтому окончательной версии может и не быть, тем не менее, сегодня Qucs уже представляет собой очень функциональный инструмент для моделирования электронных схем. Графический интерфейс пользователя Qucs хорошо развит и позволяет настраивать схемы и представлять результаты моделирования в различных типах диаграмм. Скриншоты, представленные ниже, подтверждают это.


Какие наиболее лучшие программы для черчения электрических схем

Для людей, которые выбрали своим призванием ремесло, связанное с электричеством, довольно часто приходится иметь дело с электрическими схемами. В современном мире было бы странно до сих пор использовать карандаш, линейку и бумагу для их начертания, куда более рентабельней применять специальные программы для черчения электрических схем. В этой статье как раз пойдет речь о представителях данной категории программного обеспечения.

Microsoft Visio

Visio – программа для черчения электрических схем, разработанная всем известной компанией “Майкрософт”. В руках специалиста, она способна раскрыть весь потенциал, но это совсем не означает, что новичок не разберется что к чему. Интерфейс программы очень удобный и не загружен лишней информацией. Перед вами огромный выбор разнообразных фигур, обозначающих разные элементы электрической цепи. Все, что вам необходимо сделать, – это выбрать необходимый элемент и расположить его в нужном месте. Все делается за пару кликов.

При необходимости вы можете изменять дизайн схемы, но это уже индивидуальные предпочтения, а не профессиональные. Также есть опция добавления изображений, диаграмм и дополнительных чертежей.

Так как программа платная, то очень радует наличие пробной версии. Можно скачать и протестировать ее, чтобы перед покупкой ознакомиться со всеми нюансами использования этого программного обеспечения.

Eagle

В отличие от Visio, эта программа больше подойдет для профессионалов. Но нельзя сказать, что обычный пользователь не сможет в ней работать. Даже напротив, интерфейс приложения настолько логично выполнен, что большая часть людей сразу поймет что к чему. Во-первых, в реестре программы уже есть огромное количество готовых схем, которые вы можете сразу же распечатать. Во-вторых, эти шаблоны вы можете предварительно отредактировать, если ваша схема немного отличается, что в значительной мере ускорит процесс ее черчения. А в-третьих, создание нового чертежа начинается с выбора используемых элементов схемы – вы сами выбираете их перед работой, а в будущем можно дополнить список новыми инструментами. В общем, эта программа для черчения электрических схем отлично справляется со своей основной задачей. Именно поэтому она получила довольно большое количество положительных отзывов от пользователей.

Dip Trace

Это еще одна программа для черчения электрических схем на русском языке. Она мало чем отличается от предыдущих. Что можно выделить, так это наличие различных режимов. К слову, переход в отдельные режимы осуществляется из лаунчера, а не в самой программе. Это позволяет не засорять рабочую область интерфейса лишними вкладками. Многие отлично отзываются о способностях приложения, указывая на то, что у программы огромное количество заготовленных шаблонов и элементов, но это применимо и к ранее рассмотренным программам. Как и то, что есть возможность рисовать с нуля собственные эскизы участков электрической цепи.

1-2-3 Схема

Конечно, о “1-2-3 Схеме” нельзя в полной мере сказать, что это программа для черчения электрических схем, потому что, как минимум, чертить их вы и не будете, а как максимум, их даже редактировать нельзя. В чем же тогда особенность этой программы? “1-2-3 Схема” используется для определения подходящего корпуса электрощита в соответствии с компонентами, что в нем будут находиться. Вам необходимо всего лишь указать все параметры цепи, а программа самостоятельно подберет остальные элементы за вас. На финальном этапе вам остается лишь выбрать крышку.

К сожалению, поддержка программы разработчиком уже давно завершилась, но багов и неисправностей в работе программы выявлено не было, поэтому смело можете качать приложение “1-2-3 Схема” на свои компьютеры.

Заключение

Вот мы и рассмотрели самые популярные программы для черчения электрических схем. Каждая из них уникальна по-своему, вам же остается выбрать ту, в которой вы будете работать.

Как создать принципиальную схему

НАЧАЛО РАБОТЫ

Очень немногие принципиальные схемы, особенно созданные новичками, создаются с нуля. Пока вы не научитесь создавать свои собственные принципиальные схемы, начните с существующего изображения. Это изображение может быть предоставлено вашим учителем или руководителем. Вы также можете найти его в Интернете. С помощью нашей функции импорта Visio вы также можете загрузить любые существующие файлы Visio в Lucidchart и перейти оттуда.

1. Зарегистрируйтесь для получения учетной записи Lucidchart.

2. Перейдите в Мои документы.

3. Щелкните Создать> Новый документ.

4. Изучите и начните с шаблона принципиальной схемы в разделе UML нашей библиотеки шаблонов или создайте новый документ в Lucidchart.

ДОБАВИТЬ ФОРМЫ И СИМВОЛЫ

5. Затем определите цель для вашей принципиальной схемы. Вы объединяете несколько схем в одну? Добавляете новые компоненты в существующую схему? Убедитесь, что вы понимаете масштаб вашего проекта, в том числе, сколько времени он займет.

6. Пришло время нарисовать принципиальную схему. Начните с основного обзора проводных соединений. В Lucidchart вы можете рисовать линии, представляющие соединения, нажав «L» на клавиатуре, а затем щелкнув и перетащив мышью. Форматирование строки можно изменить, выбрав строку и щелкнув правой кнопкой мыши или выбрав один из параметров на панели свойств в верхней части страницы.

7. При необходимости добавьте компоненты в схему. Обязательно просмотрите всю библиотеку форм принципиальной схемы, чтобы убедиться, что она содержит нужные вам элементы.Если этого не произошло, вы можете легко загрузить изображение со своего рабочего стола или выполнить поиск дополнительных значков в редакторе.

8. Когда вы поместите источник питания на схему, выберите его одним щелчком мыши. Это вызовет меню, в котором вы можете указать его метку, ориентацию и заряд. Еще раз убедитесь, что вы указываете правильное значение для каждого компонента.

9. Продолжайте добавлять элементы к своей принципиальной схеме, пока она не отобразит все соединения между устройствами, включая соединения питания и сигналов.Помните, что принципиальные схемы обычно не отражают физическое расположение компонентов.

ПРОВЕРИТЬ СВОЮ РАБОТУ

10. Ваша диаграмма почти завершена. Но прежде чем приступить к использованию, задайте себе следующие вопросы:

  • Широко ли доступны компоненты этой диаграммы?
  • Схема ведет себя должным образом?
  • Насколько легко понять диаграмму?

В качестве последнего шага отнесите свою принципиальную схему кому-нибудь, кому вы доверяете, и спросите, имеет ли она смысл.Этот человек должен иметь точку зрения со стороны, которая может внести ценный вклад в вашу работу.

Constructor Software – Создание и моделирование электрических лестничных диаграмм

Constructor 15 – Программа для построения электрических лестничных диаграмм
Протестируйте свою схему перед ее построением

Программа Constructor позволяет быстро и легко создавать, тестировать, устранять неисправности, обучать и распечатывать электрические лестничные диаграммы, схемы диаграмм, электрические схемы, электрические чертежи и однолинейные диаграммы.Схема будет работать так же, как и электрическая цепь с жестким монтажом. Конструкцию можно редактировать и повторно тестировать, экономя драгоценное время, когда речь идет о проводных схемах и сценариях устранения неисправностей. Эта программа уникальна своей способностью проверять электрическую цепь. Вы можете видеть поток мощности на диаграмме, а слышать звуковые эффекты , когда двигатель или сирена включены. После проектирования любую схему можно виртуально подключить к и управлять ею на мониторе компьютера, что отлично подходит для обучения и поиска неисправностей.


1

Простые и быстрые лестничные диаграммы
Рисование лестничных диаграмм намного быстрее и проще, чем с помощью большинства программ САПР. К тому же, как только он будет нарисован, вы можете протестировать свою схему. Наши клиенты говорят нам, что Constructor – это самая быстрая и простая электрическая САПР , которую они когда-либо использовали. Совместим с Windows 10, 8 и 7.

2

Отличная учебная среда
Теперь вы можете добавлять документы и заметки к своим проектам.Новый раздел книги позволяет создавать учебные материалы и информацию для просмотра на основной диаграмме. НОВИНКА Режим поиска и устранения неисправностей позволяет создавать схемы с проблемами (перегоревший предохранитель, обрыв провода, заедание кнопки и т. Д.) И предлагать учащимся найти проблему, используя свои навыки чтения отпечатков и пробник для проверки напряжения / целостности цепи.

3

Простота обучения и использования
Наша новая активная справочная система, файлы справки и руководство в формате pdf делают обучение использованию этого мощного программного обеспечения намного быстрее и проще.Ваша полная цепь может быть протестирована , от трехфазных компонентов питания до цепи управления. Многие из наших клиентов раньше использовали программное обеспечение для электрических САПР и отмечают, насколько легко наше программное обеспечение использовать по сравнению с другим программным обеспечением для электрических САПР.

4

Все необходимые функции
Мощные функции масштабирования для более быстрого редактирования и упрощения просмотра электрических схем. Более 50 цветовых схем позволяют вам установить свои личные цветовые предпочтения.Автоматические условные обозначения и границы позволяют быстро создавать электрических схем профессионального качества. Вы также можете сохранять изображения из программы The Constructor в виде файлов растровых изображений. Затем файлы растровых изображений можно использовать для печати или импортировать в другие программы.

5

Библиотеки символов и редактор символов
Встроенные библиотеки символов, содержащие более 900 символов, делают создание ваших электрических чертежей быстрым и легким. Встроенный редактор символов позволяет вам создавать свои собственные электрические символы для этого специального проекта.Дополнительные библиотеки ввода-вывода ПЛК доступны для большинства ПЛК (более 1800 модулей ввода-вывода) Опциональная дополнительная библиотека звуков позволяет добавлять к схемам еще 126 звуковых эффектов.

6

Портативность и расширенные функции
Если вам нужно отправить диаграмму партнеру, вы можете экспортировать диаграмму как файл PDF. Экспорт диаграммы в виде файла DXF, DWG, JPG, GIF, TIF или PNG также является вариантом. Печатайте этикетки для проводов, используя заранее разработанные шаблоны этикеток для проводов для Brady и других производителей этикеток.Наша функция автоматического подключения позволяет быстро добавлять номера проводов к вашим схемам с помощью множества доступных опций.

Конструктор

Характеристики
  • Перемычки добавлены для использования в режиме поиска и устранения неисправностей
  • Предварительный просмотр графики добавлен в большинство диалоговых окон открытия. (Диаграммы, шаблоны, условные обозначения, ввод / вывод ПЛК и т. Д.)
  • Больше символов – теперь более 900 символов
  • Улучшенный дисплей, показывающий назначения, группы и связи на диаграмме.
  • Найти / Поиск текста добавлен
  • Улучшенный экспорт PDF: масштабирование вывода и теперь с опцией многостраничности
  • Виртуальное питание и работа с вашей схемой
  • Работает с Windows 7, 8 или 10.
  • Функции экспорта: PDF, DWG, DXF, JPG, GIF и другие …
  • Изменить цвета и стили проводов
  • Встроенный редактор символов
  • Режим поиска и устранения неисправностей для обучения Режим поиска и устранения неисправностей – подробная информация
  • Пробник для проверки напряжения / непрерывности
  • Встроенные библиотеки символов, содержащие более 900 символов JIC, NEMA и IEC
  • Поиск в библиотеке символов
  • Звуковые эффекты (Услышьте разницу!)
  • Интерактивная экранная справка
  • Проще и быстрее в использовании, чем большинство программ САПР
  • Стандартные модули ввода-вывода ПЛК и библиотеки клеммных колодок
  • Автоматическая нумерация и перенумерация проводов
  • Автоподсветка контактов, назначенных катушкам
  • Сценарии моделирования – Управляйте схемой без помощи рук

Хотите помочь нам сделать Конструктор лучше? Заполните быстрый опрос конструкторов.


В хорошей компании

Заказывая Конструктор, вы присоединяетесь к тысячам клиентов, использующих Конструктор. Среди наших клиентов компании из списка Fortune 500, школы и университеты, электрики, подрядчики и различные учебные центры IBEW / JATC / UA / IEC. Конструктор начался в 1994 году как версия для DOS, и теперь, 25 лет спустя, мы сейчас находимся на версии 15 и по-прежнему сильны благодаря вам, нашим клиентам.

Программное обеспечение CAD для электрических схем

Программное обеспечение для САПР и электрических схем

Elecdes – это модуль 2D-проектирования электрических систем САПР компании EDS, используемый для создания интеллектуальных принципиальных схем, включая: электрические схемы, электрические схемы, 1-линейные схемы, кабельные блок-схемы и схемы шлейфов.Elecdes имеет богатый набор инструментов для создания чертежей и баз данных САПР для автоматизации и ускорения производства схем электрических цепей, а также поставляется со стандартными библиотеками символов и деталей производителей.

Для разработчиков электрических схем и электрических схем

Программное обеспечение CAD для электрических систем

Elecdes предназначено для пользователей, создающих многолистовые электрические схемы CAD для строительства, распределительных устройств, технологических процессов, транспортных средств, управления, производства, производства электроэнергии, а также передачи и распределения (T&D).

Совместим с AutoCAD и Gstar-CAD.


Загрузить брошюру или видео
Запросить веб-демонстрацию, пробное программное обеспечение или образцы проектов

Характеристики

Производство электрических схем CAD

  • Более 10000 блоков библиотеки электрических символов САПР.
  • Электрические библиотеки САПР IEC / ISA / ANSI / IEEE / JIC / JIS / AS.
  • Автоматический генератор клеммных колодок.
  • Автоматизированный генератор электрических схем.
  • Комплексное построение 2D макетов электрических щитов.
  • Обратная аннотация с широкой перекрестной ссылкой проекта.
  • Автоматизированные таблицы спецификаций и списков кабелей на чертеже.
  • Elecdes интеллектуальная вставка массива.
  • Перемещение цепи для интеллектуального перемещения символа с сохранением соединений.
  • Мягкие привязки, разрывы строк и исправления строк включены в интеллектуальные функции редактирования вставки, перемещения, перетаскивания, копирования, удаления и исправления строк Elecdes.
  • 2-строчные и 3-фазные макросы рисования, макросы построения релейных диаграмм.
  • Brownfield Terminals для привязки к старым / растровым схемам.
  • Конструктор модулей ПЛК с библиотекой из тысяч текущих плат ввода-вывода от нескольких производителей.Использование простое и удобное, а графическая гибкость высока с множеством параметров пользовательских предпочтений.
  • Функция «Замена контактов» для замены любого подкомпонента реле на другой подкомпонент (например, перестановки контактов) ИЛИ замены нормально замкнутого переключателя на нормально разомкнутый – одним щелчком.
  • «Устройство для вставки субкомпонентов», которое позволяет быстро выбирать и вставлять контакты (или другие субкомпоненты устройства) любого выбранного реле или устройства.Для больших интеллектуальных реле защиты и распределения это сокращает время развертывания на 60–90%.
  • Вставьте компонент прямо из базы данных каталога, при этом символ будет разумно выбран из выбранных вами стандартов. Это исключает выбор символа при работе напрямую с номерами деталей.
  • Автоматическое “инкрементное” имя тега по умолчанию – с программируемыми пользователем тегами! Соглашения об именах IEC и ANSI предоставляются в качестве стандарта.
  • Автоматическая нумерация проводов, нумерация звеньев и размещение точек соединения.
  • «Обозначение эквипотенциальных проводов». Теперь провод можно продолжить через клеммные колодки без изменения имени провода.
  • Простые графические меню на основе таблиц с интеллектуальным редактором меню для модификации пользователем.
  • Теперь возможны поляризованные стороны клемм.
  • «УМНАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ» может быть использована для создания «реалистичных» схем клемм и посадочных мест устройства, где это необходимо, когда генератор схемы подключения создает схему подключения.

Интеграция программного обеспечения САПР

  • Интеграция с AutoCAD 2013-2022.
  • Интеграция с GstarCAD Professional 2016-2021.
  • Добавляет электрические панели инструментов САПР, меню и команды в пользовательский интерфейс программного обеспечения САПР.
  • Добавляет вкладки ленты электрических САПР в пользовательский интерфейс AutoCAD.
  • GstarCAD Professional может быть объединен с EDS для пользователей, не имеющих текущего пакета программного обеспечения CAD.
  • Системные требования

Функциональность базы данных

  • Более 200 000 запчастей производителей в каталогах, поставляемых Elecdes. «Выберите» нужную деталь во время построения схемы. Включает Alstom, ABB, Siemens, SquareD, Telemecanique и другие.
  • Содержит интегрированную базу данных “Ebase” для: управления проектами и отслеживания изменений, автоматизированного списка указателей чертежей проекта, автоматизированных списков соединений проводов, автоматизированных списков кабелей, автоматизированных списков соединений проводников / жил, автоматизированных ведомостей материалов и сводки количеств, автоматизированных этикеток проводов / наконечников списки и ДВУХСТОРОННИЕ ССЫЛКИ НА БАЗЫ ДАННЫХ.
  • Перекрестная ссылка контакта реле / ​​катушки на линии. Онлайновая перекрестная ссылка дублирования имени тега.Инструменты навигации по компонентам для удобного поиска и просмотра компонентов, разбросанных по множеству листов.
  • Автоматическая перекрестная ссылка продолжения проводника.
  • Автоматизированная база данных ГЛОБАЛЬНЫЙ РЕДАКТОР ПРОЕКТА для массового редактирования данных тегов, проводов, клемм и спецификаций в электрических схемах САПР. При желании используйте вашу любимую базу данных или электронную таблицу вместе с Глобальным редактором.
  • Приложение для планирования кабелей.Проектируйте и управляйте своими кабелями из базы данных!

Как создать принципиальную схему?

Хотите создать принципиальную схему? Мы познакомим вас с принципиальной схемой и расскажем, как создать принципиальную схему с помощью нашего программного обеспечения для принципиальных схем.

Что такое принципиальная схема?

Принципиальная схема (также известная как элементарная схема, электрическая схема или электронная схема) – это визуализация электрической цепи.Он показывает поток и отношения между компонентами в электрической цепи. Принципиальные схемы также визуализируют физическое расположение проводов и компонентов, которые соединяют их в различных электронных системах.

Назначение принципиальных схем

Принципиальные схемы создаются как эскизы схемотехники. Принципиальная схема обеспечивает графическое представление физического расположения всех компонентов в цепи и связей между ними.Техник создает принципиальную схему в качестве руководства для реализации схемотехнического проектирования или связи.

Принципы принципиальных схем

Принципиальная схема – это графическое изображение электрических цепей. Он представляет собой схематическую иллюстрацию, которая показывает отношения между компонентами в цепи. На рисунке выше показана принципиальная схема, которая дает представление о том, как выглядят символы принципиальной схемы.

Как нарисовать принципиальную схему?

  1. Выберите Diagram> New из главного меню.
  2. В окне New Diagram выберите Circuit Diagram и нажмите Next .
  3. Выберите существующий шаблон принципиальной схемы или выберите Пустой для создания с нуля. Щелкните Далее .
  4. Введите имя диаграммы и нажмите ОК .
  5. Перетащите нужный символ принципиальной схемы из палитры на холст. Подключите их с помощью соответствующих соединительных линий.
  6. Когда вы закончите, вы можете экспортировать диаграмму как изображение (JPG, PNG, PDF, SVG и т. Д.) И поделиться ею со своими друзьями или коллегами (Проект > Экспорт> Активная диаграмма как изображение… ).

Как управлять электронными схемами с помощью компьютера и языка программирования BASIC

Как управлять электронными схемами с помощью компьютера и языка программирования BASIC

Дональд Дж. Бартли

Введение

Нет ничего более приятного, чем написание компьютерной программы, ее выполнение и наблюдение за ее выполнением; с надеждой безупречно. Это похоже на то же чувство, которое вы испытываете, когда создаете новую электрическую цепь и впервые наблюдаете, как она работает.Это ощущение творчества. Видеть что-то, что когда-то было мыслью, проявляющейся в материальном мире. Сказать: «этого не существовало, пока я не создал это». Электротехника и информатика – все об этом; создание чего-либо исключительно посредством силы воли и мысли. Эти две дисциплины являются отдельными и преподаются по-разному, каждая из которых имеет свою степень колледжа и / или университета. Однако самое интересное начинается именно с объединения этих двух дисциплин. Разработайте схему, соберите ее, подключите к компьютеру, напишите программу для передачи данных в схему и из схемы, запустите ее и посмотрите, как все работает; эти две дисциплины сочетаются друг с другом и работают в гармонии.Это действительно очень просто, поскольку компьютер – это просто электрическая цепь. Схема, подключенная к компьютеру, является его продолжением. На этом этапе вам просто нужно написать компьютерную программу, которая будет взаимодействовать с этим «расширением».

Из этой статьи вы узнаете, как это сделать. Мы рассмотрим простую компьютерную систему и то, как она работает. Затем мы рассмотрим язык программирования BASIC и содержащиеся в нем операторы, которые позволят нам «разговаривать» с внешними схемами.Далее мы рассмотрим, как «связать» вашу электронную схему с компьютером, чтобы она работала в «гармонии» с остальной частью компьютера. Наконец, мы закончим двумя примерами, которые показывают простые эксперименты, которые вы можете провести, чтобы попрактиковаться в записи и чтении данных из вашей схемы.

Компьютерные системы

На рисунке ниже показана простая компьютерная система и ее подключения. Имейте в виду, что это всего лишь общий обзор. Схема внутри компьютера может быть намного сложнее, чем эта, но для целей данного обсуждения этого общего обзора будет достаточно.


Рисунок 1

Компьютер, указанный выше, имеет все основные компоненты. Он имеет память для хранения программ и данных, устройство хранения для сохранения пользовательских программ, графический интерфейс для подключения к видеоэкрану, интерфейс связи, позволяющий передавать данные между ним и другими компьютерами, средства генерации звуков, пользовательский интерфейс. интерфейсные устройства, такие как клавиатура, и, наконец, мозг управления центральным процессором или ЦП.

Первое, что становится ясно, это то, что все эти компоненты соединены между собой с помощью двух шин, шины адреса и шины данных. Эти две шины вместе составляют «шинную систему» ​​компьютера и являются основными конвейерами для всех передач данных внутри компьютера. Вот как это работает. Концепция адреса не нова для всех нас, у каждого из нас есть почтовый адрес или номер почтового ящика, по которому нам можно отправлять почту. Адрес однозначно отличает нас от наших соседей.Эта система работает точно так же в компьютерной системе. Каждый из вышеперечисленных компонентов имеет уникальный адрес. Когда ЦП хочет отправить или получить данные из памяти, он отправляет уникальный адрес памяти на адресной шине. Это сообщает памяти, что теперь ей доступна шина данных. Любые данные, передаваемые по шине данных от CPU, предназначены для памяти, и любые данные, которые память хочет отправить в CPU, могут быть помещены на шину данных. Все остальные компоненты компьютерной системы подключены к адресной шине, и, поскольку адрес не принадлежит им, они остаются «отключенными» от шины данных, чтобы не мешать передаче данных между ЦП и адресуемым устройством.

С общей адресной шиной ЦП может «выбирать» по одному компоненту для передачи данных. Это позволяет ЦП точно знать, куда отправляются данные и откуда они принимаются. Общая адресная шина поддерживает «организованность» системы и предотвращает одновременное использование шины данных несколькими компонентами. Итак, сколько там адресов? Ну, как и в домах на улице, их может быть только определенное количество. Количество домов на улице определяется размером улицы.Количество адресов на адресной шине зависит от того, из скольких битов состоит адресная шина.

Просто краткий курс повышения квалификации по цифровой логике; бит – это самая маленькая часть информации в цифровой системе. Бит представляет собой единичный фрагмент информации и может иметь только два состояния: низкий логический уровень (представлен 0) или высокий логический уровень (представлен 1). Четыре из этих битов могут использоваться вместе для формирования полубайта, восемь из них вместе составляют байт, а 16 из них становятся словом.Количество данных, которые могут быть представлены этими комбинациями, вычисляется с помощью простой формулы: 2 в степени X или 2 X ; где X представляет количество бит. Для полубайта (4 бита) формула дает 2 4 = 16. Это означает, что полубайт может представлять 16 чисел, поэтому, начиная с 0, мы получаем от 0 до 15. Байт (8 бит) дает нам 2 8 = 256, что означает, что числа от 0 до 255 могут быть представлены. Для слова (16 бит) мы получаем 2 16 = 65 536, поэтому числа от 0 до 65 535 могут быть представлены словом.

В целях этого обсуждения мы собирались сказать, что адресная шина нашей компьютерной системы на Рисунке 1 имеет 16-битную адресную шину и 8-битную шину данных. С 16-битной адресной шиной это означает, что ЦП может адресовать до 65 536 уникальных местоположений в компьютере; или 64К. В компьютерных терминах K равно 1024, поэтому 64K равно 64×1024, что равняется 65 536. Следует обсудить еще один важный сигнал, которого нет на диаграмме на рисунке 1. Он называется линией чтения / записи. Линия чтения / записи (R / W) – это диспетчер шины данных.Этот сигнал указывает, записываются ли данные в ЦП или считываются из него. Когда линия R / W имеет высокий логический уровень (1), шина данных находится в режиме чтения. Это означает, что ЦП находится в режиме ввода и в него записываются данные. Когда линия чтения / записи имеет низкий логический уровень (0), шина данных находится в режиме записи. Это означает, что ЦП находится в режиме вывода и из него считываются данные. Когда на линии чтения / записи присутствует низкий логический уровень (0), любое логическое устройство, подключенное к шине данных, должно сделать все свои выходные линии высокоимпедансными.Это означает, что контакты, подключенные к шине данных, должны иметь высокое входное сопротивление, чтобы ЦП мог свободно управлять линиями шины данных без помех от любого другого компонента. В некоторых компьютерных системах строка R / W является одной строкой, как мы обсуждали здесь. В других системах сигнал R / W разбивается на две строки; строка чтения и строка записи. В любом случае результат один и тот же. Этот сигнал отвечает за управление направлением.

В разделе «Взаимодействие с компьютерной системой» мы узнаем, как использовать всю эту информацию вместе и подключать наши собственные схемы к компьютеру.Но с фундаментальным пониманием того, как работает компьютер, давайте взглянем на программирование.

Язык программирования BASIC

Язык программирования используется пользователем, чтобы «проинструктировать» компьютер о том, что ему нужно сделать. ЦП компьютера понимает только один язык; его обычно называют машинным языком. Программирование на машинном языке может быть сложной задачей, и ее нелегко понять.Поскольку этот язык напрямую переводится ЦП, он называется «языком низкого уровня». Такие языки программирования, как BASIC, C и Fortran, называются «языками высокого уровня». Для работы этих языков требуется интерпретатор или компилятор. Интерпретатор или компилятор изменяет синтаксис языка и преобразует его в машинный код, чтобы он мог быть понят ЦП. Поскольку эти языки высокого уровня удаляют программиста из семантики выполнения компьютерной системы, они делают процесс разработки программы более простым и понятным.Для наших целей мы будем использовать БЕЙСИК.

Что такое BASIC? BASIC (аббревиатура от универсального символьного кода инструкций для начинающих) относится к семейству языков программирования высокого уровня. Оригинальный BASIC был разработан в 1963 году Джоном Джорджем Кемени и Томасом Юджином Курцем из Дартмутского колледжа. В то время почти любое использование компьютеров требовало написания специального программного обеспечения, что было чем-то, чем занимались только ученые и математики. BASIC был предназначен для решения проблем сложности старых языков с новым дизайном языка специально для нового класса пользователей компьютеров, то есть менее технических пользователей, которые не имели математического фона более традиционных пользователей и не были заинтересованы в его приобретении. .Восемь принципов проектирования BASIC были:

  1. Простота использования для новичков.

  2. Быть языком программирования общего назначения.

  3. Разрешить добавление расширенных функций для экспертов (при сохранении простоты языка для новичков).

  4. Будьте интерактивны.

  5. Предоставляйте ясные и понятные сообщения об ошибках.

  6. Быстро реагируйте на небольшие программы.

  7. Не требуется понимания компьютерного оборудования.

  8. Защитите пользователя от операционной системы.

BASIC остается популярным по сей день в нескольких сильно измененных диалектах и ​​новых языках, основанных на оригинальном BASIC. BASIC используется в этих примерах, потому что его легко понять и изучить. Это позволит больше сосредоточиться на взаимодействии и использовании компьютера для управления электронными схемами вместо обучения программированию. Как только основы этих экспериментов будут хорошо поняты, читатель может взять информацию и расширить ее, используя различные техники и методы.

Компьютерная система, которая будет использоваться в этих экспериментах, – это компьютерная система Retro от Multilabs.

Рисунок 2

Retro прост в использовании, имеет встроенный интерпретатор языка BASIC и легкий доступ к шинам адреса и данных; все, что необходимо для создания простой и понятной среды обучения. БАЗОВЫЙ диалект, обсуждаемый в этой статье, относится к компьютерной системе Retro.Предполагается, что читатель уже имеет общие знания языка BASIC. Чтобы лучше понять язык BASIC и способы использования Retro, рекомендуется загрузить руководство пользователя с веб-сайта Multilabs. Это руководство предоставит вам подробную информацию о BASIC, его синтаксисе, структуре и способах использования.

BASIC содержит два утверждения, которые будут неотъемлемой частью этих экспериментов, это PEEK и POKE. PEEK возвращает целочисленное значение, которое считывается из места на адресной шине.Синтаксис PEEK: PEEK (<выражение>). Выражение – это расположение адресной шины. Оператор PEEK может использоваться для чтения одного байта данных с внешнего устройства, подключенного к компьютеру. Пример оператора PEEK в BASIC:

ПЕК (15342)

Оператор POKE используется для записи байтового значения в заданное место адреса. Синтаксис POKE: POKE <выражение>, <выражение>. Адрес – это первое выражение, а записываемое значение – второе выражение.Оператор POKE может использоваться для записи одного байта данных на внешнее устройство, подключенное к компьютеру. Пример оператора POKE в BASIC:

POKE 14211,24

Используя эти два оператора вместе с некоторыми другими операторами BASIC, вы сможете управлять своими электронными схемами с помощью компьютера в кратчайшие сроки.

Взаимодействие с компьютерной системой

Есть две вещи, которые вам нужно подключить к компьютерной шинной системе.Во-первых, вам нужен доступ к адресной шине, шине данных и поддерживающим линиям чтения / записи. Во-вторых, вам понадобится так называемая карта памяти компьютерной системы. Карта памяти показывает, как адреса используются в компьютерной системе. Например, вот карта памяти для компьютерной системы Retro:

Таблица 1

Этот компьютер имеет 16-битную адресную шину, и в таблице 1 показаны суммированные все 64 КБ адресного пространства. Адреса, показанные слева, представлены в шестнадцатеричном формате.Если вы не знакомы с этим, не волнуйтесь. Вот десятичные преобразования:

0xFFFF = 65535

0xF800 = 63488

0xF7FF = 63487

0x8000 = 32768

0x7FFF = 32767

0x4000 = 16384

0x3FFF = 16383

0x0000 = 0

Как видите, хранилище программ начинается с адреса 32768 и расширяется вверх по направлению к области хранения символов. Адреса с 16384 по 32767 предназначены для графической системы.Адреса с 0 по 16383 все ваши. Их можно использовать с портом расширения для доступа и управления внешними цепями. Порт расширения используется для доступа к системным шинам и линиям поддержки. Распиновка порта расширения Retro:

.

Рисунок 3

Штифт

Тип

Примечание

1

+ 5 В постоянного тока

Максимум 100 мА, подаваемый на внешнюю цепь.

2

A0

Адресная строка.

3

ЗЕМЛЯ

Общий блок питания.

4

A1

Адресная строка.

5

NC

6

A2

Адресная строка.

7

Ч / З

Высокий логический уровень (1) для чтения, низкий (0) для записи.

8

A3

Адресная строка.

9

D7

Строка данных.

10

A4

Адресная строка.

11

D6

Строка данных.

12

A5

Адресная строка.

13

D5

Строка данных.

14

A6

Адресная строка.

15

D4

Строка данных.

16

A7

Адресная строка.

17

D3

Строка данных.

18

A8

Адресная строка.

19

D2

Строка данных.

20

A9

Адресная строка.

21

D1

Строка данных.

22

A10

Адресная строка.

23

D0

Строка данных.

24

A11

Адресная строка.

25

A15

Адресная строка.

26

A12

Адресная строка.

27

A14

Адресная строка.

28

A13

Адресная строка.

Таблица 2

Прежде чем идти дальше, важно ознакомиться с несколькими правилами. Прежде всего, порт расширения дает вам доступ к шинам данных и адресов Retro.Это касается любой компьютерной системы при подключении к ее системе шин. Эти автобусы – «центральная нервная система» любого компьютера. Если один или оба повреждены, система выйдет из строя. Когда вы подключаетесь к этим шинам, вы подключаетесь к ЦП, графическому процессору, памяти и т. Д. При подключении к этим шинам необходимо соблюдать особую осторожность. Любые короткие замыкания, скачки напряжения, незаконная запись на шину данных и т. Д. Могут повредить одну или все эти части и повредить компьютер, где он больше не используется.Если следовать примерным экспериментам и соблюдаются правила адресации и передачи данных, проблем не будет, и все будет работать стабильно столько, сколько вы хотите. Во избежание коротких замыканий не работайте с вашей схемой, когда она подключена к компьютеру, и убедитесь, что все ваши электрические соединения исправны. Правильные методы проектирования и строительства гарантируют, что это будет увлекательный опыт. Я, автор, знаю это не понаслышке. Я взорвал свой первый компьютер, играя с его пользовательским портом.Четыре микросхемы, включая ЦП, были взорваны, а компьютер разрушен. С тех пор я без проблем подключил бесчисленные схемы к компьютерам всех типов. Выучить правила было нелегко.

Как обсуждалось ранее, адресная шина Retro составляет 16 бит, что дает ему 65536 уникальных адресов. 16 битов имеют обозначения от A0 до A15. A0 – младший бит, а A15 – старший бит. Из карты памяти в Таблице 1 мы видим, что ОЗУ занимает верхние 32 КБ адресного пространства.Это означает, что когда бит A15 адресной шины имеет высокий логический уровень (1), выбирается RAM. Адресные строки с A0 по A14 используются для выбора того, в какую ячейку памяти следует записывать / считывать данные из оперативной памяти. Единственная цель адресной строки A15 – выбрать / включить микросхему RAM и убедиться, что все другие устройства, подключенные к системе шины, отключены, так что RAM контролирует шину данных. Когда логическое устройство не выбрано / отключено, все его выходные линии должны иметь высокий импеданс. Это означает, что выходы выключены и на выходных контактах наблюдается высокое сопротивление.Это подводит нас к правилу №1 порта расширения: когда адресная линия A15 имеет высокий логический уровень (1), любое устройство, подключенное к шине данных, должно быть отключено и иметь выходы с высоким сопротивлением.

Продолжая смотреть на карту памяти, мы видим, что графический контроллер расположен в старших 16K из нижних 32K адресного пространства. Это означает, что когда бит A15 адресной шины имеет низкий логический уровень (0), а A14 адресной шины имеет высокий логический уровень (1), то выбирается графический контроллер. Адресные строки с A0 по A13 используются для выбора, в какую ячейку памяти записывать / считывать данные.Единственная цель адресных строк A15 и A14 – выбрать / включить графический чип и убедиться, что все другие устройства, подключенные к системе шины, отключены, чтобы графический чип мог управлять шиной данных. Это подводит нас к правилу № 2 порта расширения: когда адресная линия A14 имеет высокий логический уровень (1), любое устройство, подключенное к шине данных, должно быть отключено и иметь выходы с высоким сопротивлением.

Из первых двух правил мы можем предположить, что если A15 или A14 имеют высокий логический уровень (1), то любые устройства, подключенные к порту расширения, должны быть отключены.Другими словами, и A15, и A14 должны иметь низкий логический уровень (0). Когда они оба имеют низкий логический уровень (0), это означает, что выбраны нижние 16 КБ из нижних 32 КБ адресного пространства, и из нашей карты памяти мы видим, что именно здесь входит порт расширения. Эти нижние 16 КБ не используются ничем в Retro компьютерная система. Таким образом, когда A15 и A14 имеют низкий логический уровень (0), шина данных готова к работе.

Мы обсуждали строку чтения / записи (R / W) в предыдущем разделе. Напомним, что строка R / W указывает, записываются ли данные в ЦП или считываются из него.Когда линия R / W имеет высокий логический уровень (1), шина данных находится в режиме чтения. Это означает, что ЦП находится в режиме ввода и в него записываются данные. Когда линия чтения / записи имеет низкий логический уровень (0), шина данных находится в режиме записи. Это означает, что ЦП находится в режиме вывода и из него считываются данные. Это подводит нас к правилу № 3 порта расширения: когда линия чтения / записи имеет низкий логический уровень (0), любое устройство, подключенное к шине данных, должно иметь выходы с высоким сопротивлением.

На данный момент мы знаем, что нужно отслеживать адресные строки A15 и A14 вместе с строкой R / W.По этим трем параметрам мы можем определить, свободна ли шина данных и в каком направлении данные идут от ЦП. Последний шаг – научиться использовать адресные строки от A0 до A13. Чтобы воспользоваться всеми этими адресами, вам понадобится логическое устройство, называемое «декодером адресов». В качестве примера возьмем 32 КБ оперативной памяти, которая является частью Retro. Память RAM активируется через адресную строку A15. Адресные строки с A0 по A14 используются для выбора из 32 768 ячеек памяти, используемых для операции чтения / записи.Для этого в ОЗУ встроен «декодер адреса», который превращает эти 15 адресных строк в один сигнал для каждой ячейки памяти. Хотя для этого требуется много логики, есть несколько простых способов сделать это с помощью простых логических вентилей и микросхем декодера.

Одно простое логическое устройство называется декодером. Они бывают в пакетах от 2 до 4 строк, от 3 до 8 строк и от 4 до 16 строк, и это лишь некоторые из наиболее популярных. В логической серии TTL это 74LS139, 74LS138 и 74LS154 соответственно.В декодере с 2 на 4 строки используются 2 адресные строки для выбора 4 устройств. Декодер с 3 на 8 строк использует 3 адресные строки для выбора 8 устройств. Декодер от 4 до 16 строк отслеживает 4 адресные строки для выбора 16 устройств. Если вы посмотрите таблицы данных для этих устройств, вы увидите логику, которая используется для декодирования адресных строк, и насколько она может быть сложной. Гораздо проще использовать одно из этих устройств, чем использовать дискретную логику.

В режиме записи (данные записываются из ЦП) уровни каждого бита данных составляют примерно 5 В для высокого логического уровня (1) и 0 В для низкого логического уровня (0).В режиме чтения (данные записываются в ЦП) должны соблюдаться логические уровни, выводимые с вашего устройства. Центральный процессор использует входные буферы триггера Шмитта. Триггер Шмитта – это логическая схема, в которой используется большой промежуток между входным напряжением высокого логического уровня (1) и низкого логического уровня (0), чтобы помешать шуму на входе создавать ложные данные. Этот большой промежуток между двумя напряжениями называется «гистерезисом». Это означает, что высокий логический уровень (1) должен быть больше 4 В, а низкий логический уровень (0) должен быть ниже 1 В.Некоторые устройства могут выходить за рамки этих параметров, и их следует избегать. Обратитесь к таблице данных для каждого логического устройства, которое вы собираетесь использовать, чтобы убедиться, что эти уровни напряжения могут быть достигнуты. Для каждой компьютерной системы должна быть документация с указанием минимального и максимального входного логического напряжения. За ними всегда следует внимательно следить.

В следующих двух примерах хорошо свяжите все вместе и дайте вам возможность все это опробовать. Эти примеры показывают, как применять правила для мониторинга, когда шина данных доступна, как отслеживать направление потока данных и как адресовать различные устройства с помощью адресных линий.

Эксперимент № 1 Управление светодиодами

Этот первый пример демонстрирует, как записывать данные через порт расширения. Для этого хорошо использовать светодиоды для отображения данных. Давайте пройдемся по схеме на следующей странице и применим то, что было представлено до сих пор.

Порт расширения представлен J1. В этом примере мы не будем использовать все доступные строки, а только те, которые необходимы для начала работы.Порт расширения предназначен для подачи + 5 В постоянного тока, 100 мА для ваших проектов. Если требуется больше мощности, необходимо использовать внешний источник питания. Но для этого небольшого эксперимента достаточно 100 мА. Обратите внимание, что рядом с линией питания подключены два конденсатора. При использовании порта расширения вы подключаетесь не только к шинам системы, но и к системе питания Retro. Любой шум, создаваемый вашими проектами, можно передать в Retro через шину питания. Рекомендуется использовать разделительные конденсаторы и конденсаторы фильтра независимо от того, к какой компьютерной системе вы подключаетесь.Вы увидите, что каждая логическая микросхема имеет развязывающий конденсатор, расположенный рядом с ним, а шина питания имеет развязывающий и фильтрующий конденсатор рядом с портом расширения. Слишком сильный шум, вводимый в Retro, может привести к неправильной работе; за этим следует следить.

Первым чипом в системе является декодер, о котором говорилось ранее; модель 74LS138. На адресной стороне микросхемы входы A, B и C подключены к адресным линиям A0, A1 и A2 соответственно. Входы G2A и G2B подключены к адресным линиям A14 и A15 соответственно.Вход G1 не используется и имеет высокий уровень. Все три входа G1, G2A и G2B используются для выбора микросхемы. Для выбора микросхемы G1 должен иметь высокий логический уровень (1), G2A должен иметь низкий логический уровень (0), а G2B должен иметь низкий логический уровень (0). Если эти условия не выполняются, все восемь выходов будут оставаться на высоком логическом уровне независимо от того, какие данные присутствуют на A, B и C. Это удовлетворяет первым двум правилам использования порта расширения, обе адресные линии A15 и A14 должны иметь низкий логический уровень ( 0). Поскольку G1 постоянно связан с высоким логическим уровнем (1), адресные линии A15 и A14 определяют, когда выбирается этот чип.У них обоих должен быть низкий логический уровень (0), чтобы это произошло.

Итак, что происходит, когда на обеих адресных линиях A15 и A14 низкий логический уровень (0)? Выбирается микросхема, и три адресных входа A, B и C определяют, какой из трех выходов активен. В 74LS138 выход считается активным, когда он выдает сигнал низкого логического уровня (0). Помните, что когда микросхема не выбрана, все выходы имеют высокий логический уровень (1), несмотря ни на что. В этом эксперименте мы отслеживаем только выход Y0. Этот выход активен, когда на всех трех адресных входах низкий логический уровень (0).См. Следующую таблицу истинности:

К

Б

А

Активный выход

0

0

0

Я0

0

0

1

У1

0

1

0

Y2

0

1

1

У3

1

0

0

Я4

1

0

1

У5

1

1

0

У6

1

1

1

Я7

Таблица 3

Посмотрев на схему, вы увидите, что выход Y0 соединен с линией включения микросхемы U2.Эта микросхема представляет собой 74LS377, который представляет собой восьмеричный регистр хранения триггеров D-типа. Этот чип становится активным, когда на его разрешающем выводе присутствует низкий логический уровень (0). Линии входных данных с 1D по 8D подключены к шине данных Retro. D0 подключен к 1D, D1 – к 2D и так далее. Линия R / W подключается к тактовому входу микросхемы. В этом случае правило №3 не применяется. Если вы помните, это правило гласило, что когда линия чтения / записи имеет низкий уровень (0), все устройства с выходами данных должны переходить на высокий импеданс.В этом случае 74LS377 не имеет линий вывода данных, подключенных к порту расширения. Подключены только входы данных; но в этом случае линия R / W по-прежнему играет важную роль.

Если вы помните предыдущее обсуждение строки R / W, вы помните, что она становится логической (0), пока данные записываются из ЦП. В этом случае собирались использовать строку R / W как часы данных. 74LS377 фиксирует данные, которые присутствуют на его входах, по переднему фронту тактового вывода.Линия чтения / записи перейдет в низкий логический уровень (0) во время записи, а затем вернется в высокий логический уровень (1). Когда это произойдет, данные будут зафиксированы в регистре хранения. В этом случае данные будут постоянными даже после того, как микросхема и даже вся схема будут отключены адресными линиями. Теперь данные были записаны из порта расширения на определенный адрес.

Увидеть – значит поверить, построить схему и попробовать. Все эти части легко доступны у многих дистрибьюторов электроники как в местном масштабе, так и в Интернете.Как только вы его построите, попробуйте эту программу:

10 ДЛЯ L = от 0 до 255

20 POKE 0, L

30 ДЛЯ T = 1 ДО 2500: СЛЕДУЮЩИЙ

40 ДАЛЕЕ

50 КОНЕЦ

Если все было построено правильно, вы должны увидеть, что светодиоды выполняют двоичный счет с шагом примерно в секунду. Хотите увидеть адресацию на работе? Измените строку 20 на POKE 1, L и повторно запустите программу. Ничего не происходит? Это потому, что теперь вы обращаетесь к ячейке 1, в которой регистр хранения не выбран.

А теперь попробуйте это. Измените строку 20 на POKE 8, L и повторно запустите программу. Внезапно он снова заработал, но подождите, использовался адрес 8, а не 0, так как это возможно? Если вы посмотрите на схему, то увидите, что отслеживались только адресные линии с A0 по A2. С адресом 8 A3 имеет высокий логический уровень (1), а с A0 по A2 – низкий логический уровень (0). Таким образом, для 74LS138 он выглядит как адрес 0. Чтобы расширить его, вам нужно будет добавить логическую схему, которая отслеживает адресные линии с A3 по A13 и будет удерживать 74LS138 не выбранным, если какая-либо из них имеет высокий логический уровень (1).Помните из схемы, что G1 постоянно привязан к высокому уровню? Ну, поместите A3 через A13 в вентиль ИЛИ-НЕ, чтобы, если какой-либо из них имеет высокий логический уровень (1), на выходе элемента ИЛИ-НЕ будет низкий логический уровень (0). Поскольку для выбора микросхемы G1 должен иметь высокий логический уровень (1), свяжите выход логического элемента ИЛИ-НЕ с G1, и вы его получите. Увидеть как это работает? Давайте попробуем прочитать через порт расширения.

Эксперимент 2, переключатели чтения

Взгляните на схему на следующей странице, и вы увидите довольно много общего.

Наша передняя часть выглядит точно так же. J1 – это порт расширения, U1 используется для выбора устройств на основе адресных линий, и все части фильтруются на шум. Разница заключается в U2, который представляет собой восьмеричный буфер 74LS465 с выходами с 3 состояниями. Сначала обратите внимание, что одна из разрешающих линий U2 подключена к Y1 нашего декодера адресов U1. В предыдущем эксперименте мы использовали Y0. Это означает, что активный адрес будет 1 вместо 0. Другая линия разрешения подключена к инвертору U3A.Это соответствует правилу № 3, которое гласит, что когда линия чтения / записи имеет низкий логический уровень (0), все, что подключено к шине данных с выходами, должно иметь высокий импеданс. Обе линии разрешения U2 должны иметь низкий логический уровень (0) для включения микросхемы. Если микросхема не активирована, выходы (с 1Y по 8Y) становятся высокоимпедансными. Эта вторая разрешающая линия используется для контроля линии чтения / записи. Поскольку нам нужно, чтобы линия включения U2 перешла на высокий логический уровень (1), когда линия R / W имеет низкий логический уровень (0), мы используем инвертор для этого.Итак, теперь любой POKE по адресу 1 приведет к отключению U2.

В остальном все довольно просто. Выходы U2, с 1Y по 8Y, подключены к шине данных с D0 по D7 соответственно. Входы U2, 1A – 8A, контролируют переключатели. Когда переключатель разомкнут, на входе низкий логический уровень (0). Когда переключатель замкнут, на входе появляется высокий логический уровень (1). Опять же, увидеть – значит поверить, построить схему и попробовать. Как и в случае с предыдущей схемой, все эти части легко доступны у многих дистрибьюторов электроники, как местных, так и онлайн.Как только вы его построите, попробуйте эту программу:

10 CLS

20 PRINT PEEK (1)

30 GOTO 20

Если все верно, на экране будут напечатаны числа. При изменении статуса переключателей должны измениться числа. Все переключатели разомкнуты будут равны 0, а все переключатели замкнуты – 255. По сути, вы читаете двоичное представление восьми переключателей. Нажатие клавиши остановит программу.Измените строку 20 на PRINT PEEK (0) и повторно запустите программу. Появляются случайные числа, которые не следуют за переключателями. Это потому, что мы переключили адресацию этого эксперимента на адрес 1 через наш декодер адресов.

Как и раньше, если вы измените строку 20 на PRINT PEEK (9), программа будет работать нормально. Как обсуждалось ранее, это связано с тем, что не отслеживались адресные строки с A3 по A13. Но из нашего предыдущего обсуждения мы уже знаем, как исправить это с помощью простого вентиля NOR.

Поздравляем! Вы знаете, как адресовать разные схемы через порт расширения и читать / записывать данные. На этом этапе позвольте вашему творчеству разыграться. Вместо транзисторов со светодиодами они могут запускать двигатели. Вместо переключателей вы можете считывать данные с аналого-цифровых преобразователей. Есть так много возможностей. Вы заметили, что два представленных выше эксперимента можно соединить вместе? Один из них – адрес 0, а другой – адрес 1, его можно объединить в одну законченную схему.Напишите программу, которая считывает переключатели и передает данные на светодиоды, чтобы светодиоды следовали за изменениями переключателя.

Есть еще одна информация, которая вам понадобится для порта расширения. Адрес и синхронизация шины данных.

Временные диаграммы

Все в компьютере синхронизируются с процессором. Это означает, что существует определенное «окно», в котором данные могут быть прочитаны и записаны на любое устройство в системе или в любую схему, подключенную к любому порту расширения.После того, как адресные строки стабилизируются, начинается обратный отсчет. Записываемые данные будут появляться только в течение определенного времени, и любые данные для чтения должны появиться на шине данных до истечения определенного времени. По большей части, большинство логических микросхем, представленных на рынке, смогут поддерживать эти скорости. Чипы 74LS, представленные в двух экспериментах, достаточно быстрые. Эти данные будут представлены вам для справки, чтобы любой чип, который вы можете использовать, можно было проверить, чтобы убедиться, что он соответствует требованиям по времени.Для компьютерной системы Retro есть две временные диаграммы. Один для записи данных (оператор POKE) и один для чтения данных (функция PEEK).

Рисунок 6 – Временная диаграмма записи данных

ПАРАМЕТР

МИН ТИП МАКС.

НОМЕР

T AD

1

S

Т DRWL

100

нС

Т RWL

100

нС

T ГВС

100

нС

Т AHRWH

100

нС

Таблица 4 – Таблица времени записи данных

Рисунок 7 – Временная диаграмма чтения данных

ПАРАМЕТР

МИН ТИП МАКС.

НОМЕР

T ADR

1

S

Т DH

100

нС

T AH

100

нС

Таблица 5 – Таблица времени чтения данных

Вывод:

Вам был представлен фундаментальный обзор компьютерных шинных систем, как они работают, как подключаться к ним и как управлять ими с помощью компьютерных программ.Доступ к шинным системам современных компьютеров со временем становится все более и более ограниченным. Однако сегодня на рынке есть ряд встраиваемых компьютеров и компьютеров для любителей, для которых эти компоненты все еще доступны. Встроенное программирование и устройства, такие как микроконтроллеры, взяли на себя роль контроллеров для электронных схем, но компьютеры по-прежнему имеют некоторые преимущества в зависимости от приложения.

Дональд Дж. Бартли
Multilabs
(775) 852-7430
dbartley @ MultiLabs.сеть
www.multilabs.net

Построение и моделирование простой схемы – MATLAB и Simulink

  • Чтобы открыть Simscape В основной библиотеке электрических специализированных силовых систем в командной строке MATLAB ® введите:

  • Откройте новую пустую модель, содержащую вашу первую схему и сохраните его как circuit1 .

  • Добавьте блок источника напряжения переменного тока из библиотеки Simscape > Electrical > Specialized Power Systems > Sources .

  • Установите параметры амплитуды, фазы и частоты блок источника переменного напряжения в соответствии со значениями, указанными в Схема для моделирования.

    Амплитуда синусоидального источника должна быть его пиковым значением. (В данном случае 424,4e3 * sqrt (2) вольт).

  • Измените имя этого блока с AC Voltage Источник к Vs.

  • Добавить параллельный блок ветвления RLC из библиотеки Simscape > Electrical > Specialized Power Systems > Passives , установите ее параметры, как показано в Схеме для моделирования, и назовите ее Z_eq.

  • Можно получить сопротивление Rs_eq цепи из блока Parallel RLC Branch. Дублируйте блок Parallel RLC Branch, который уже находится в вашем окне circuit1 . Выберите R для параметра Тип ответвления и установите параметр R в соответствии с Схема для моделирования.

    После закрытия диалогового окна обратите внимание на то, что компоненты L и C имеют исчез, так что теперь значок показывает один резистор.

  • Назовите этот блок Rs_eq.

  • Измените размер различных компонентов и блоков межсоединений, перетаскивание строк с выходов на входы соответствующих блоков.

  • Добавить блок PI Section Line из Simscape > Electrical > Specialized Power Systems > Passives library. Вы добавите автоматический выключатель позже в моделировании переходных процессов.

    Модель линии с равномерно распределенными параметрами R, L и C обычно состоит из задержки, равной времени распространения волны вдоль линия. Эта модель не может быть смоделирована как линейная система, поскольку задержка соответствует бесконечному количеству состояний. Однако хорошее приближение линии с конечным числом состояний можно получить каскадированием несколько цепей PI, каждая из которых представляет собой небольшой участок линии.

    Секция PI состоит из последовательного ответвления R-L и двух шунтирующих ответвлений C. В точность модели зависит от количества секций PI, используемых для модели. Копировать блок PI Section Line из Simscape > Electrical > Specialized Power Systems > Пассивная библиотека в схему 1 окна, установите его параметры, как показано в Схеме для моделирования, и укажите один линейный участок.

  • Шунтирующий реактор моделируется последовательно включенным резистором. с индуктором. Вы можете использовать блок Series RLC Branch для смоделировать шунтирующий реактор, но тогда вам придется рассчитать и указать значения R и L вручную в зависимости от добротности и реактивной мощности указано в схеме для моделирования.

    Следовательно, вам может показаться более удобным использовать блок нагрузки Series RLC, который позволяет напрямую указать активную и реактивную мощность, потребляемую шунтирующий реактор.

    Добавить блок нагрузки последовательного RLC из Simscape > Electrical > Specialized Power Systems > Passives library. Назовите этот блок 110 Мвар. Установите его параметры как следует:

    0 9131

    Vn

    424.4e3 V

    fn

    49148

    4

    4

    110e6 / 300 Вт (добротность = 300 )

    QL

    110e6 vars

    Qc

    9131 9131 9131

    9132 9137 указано, конденсатор гаснет на значок блока, когда диалоговое окно закрыто.Соедините новые блоки как показано.

  • Добавить блок измерения напряжения из библиотеки Simscape > Electrical > Specialized Power Systems > Sensors and Measurements . Назовите его U1. Подключите его положительный вход к узлу B1. и его отрицательный вход в новый блок земли.

  • Для наблюдения за напряжением, измеренным U1, система отображения необходим.

    Добавьте блок Scope в свой схема1 окно. Если бы объем был подключенный непосредственно к выходу измерения напряжения, он отображать напряжение в вольтах. Однако инженеры-электрики в энергосистемах используются для работы с нормализованными величинами (на единицу системы). В напряжение нормализуется делением значения в вольтах на базовое напряжение соответствует пиковому значению номинального напряжения системы.В этом случае, коэффициент масштабирования K равен

  • Добавьте блок Gain и установите его усиление как указано выше. Подключите его выход к блоку Scope и подключите вывод блока Voltage Measurement на блок Gain. Дублируйте это система измерения напряжения в узле B2, как показано ниже.

  • Добавьте блок powergui из библиотеки Simscape > Electrical > Specialized Power Systems .Назначение этого блока обсуждается в разделе Использование блока Powergui для моделирования моделей специализированных электроэнергетических систем Simscape.

  • Запустите симуляцию.

  • Откройте блоки Scope и наблюдайте напряжения в узлах B1 и B2.

  • Во время симуляции откройте блок Vs диалоговое окно и измените амплитуду. Наблюдайте за эффектом на двух прицелах. Вы также можете изменить частоту и фазу.Вы можете увеличить осциллограммы в окнах осциллографа, нарисовав рамку вокруг области интерес левой кнопкой мыши.

  • Физическое моделирование: электрические схемы

    Электрические схемы


    DC Circuit Builder

    Созданный нашими друзьями из Nerd Island Studios, DC Circuit Builder оснащает учащегося виртуальной электронной платой.Добавьте резисторы, лампочки, провода и амперметры, чтобы построить цепь, исследуйте закон Ома. Сравните и сопоставьте последовательные, параллельные и комбинированные схемы. Используйте вольтметр для измерения падения напряжения. Делайте все это, не опасаясь удара током (если вы не используете компьютер в ванне). Класс физики подготовил четыре различных листа деятельности для сопровождения DC Circuit Builder.

    Эквивалентное сопротивление

    Нет ничего лучше хорошего умственного испытания.И это то, что вы получите с помощью Equivalent Resistance Interactive. Вам дана цепь – последовательная, параллельная или комбинация – и вы должны определить значения сопротивления резисторов, которые потребуются для создания целевого эквивалентного сопротивления . Установите значения сопротивления на место и проверьте, правильно ли вы поняли. Если не получится, попробуйте, попробуйте еще раз. Если вы добились успеха, наслаждайтесь звездой и переходите на следующий уровень. И уровней много; Так что планируйте какое-то время иметь phun.


    Знай свой потенциал

    Каждый студент, изучающий физику, должен знать свой потенциал – свой электрический потенциал. С помощью этого интерактивного конструктора концепций все студенты-физики могут понять изменения электрического потенциала, возникающие при прохождении заряда по цепи. Это упражнение по развитию навыков, состоящее из трех заданий – «Раскрась эти провода!» И «Какие лампочки зажигают?», Поможет вам раскрыть представление об электрическом потенциале, о котором вы никогда не подозревали.Начните работу с этим конструктором концепции «Знай свой потенциал» и откройте для себя этот потенциал уже сегодня.

    Примечание : С августа 2017 года действие «Знай свой потенциал» перемещено в раздел «Конструкторы концепций».

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.