Trabajar con Placas de Arduino en Altium Designer

Zachariah Peterson
|  Creado: November 9, 2020

Las placas de Arduino son una gran plataforma para comenzar un nuevo dispositivo. Estas placas son muy buenas para hacer prototipos, pero eventualmente necesitará construir algo más a partir de una placa de Arduino si planifica lanzar un producto al mercado.

Para construir una PCB en base a una placa de Arduino o reemplazar completamente una Arduino hace falta el mejor software de diseño de PCB con excelentes herramientas de diseño y bibliotecas de componentes. Una vez esté listo para crear algo que vaya más allá de una placa de Arduino, pruebe trabajar en el entorno de diseño unificado de Altium Designer.

ALTIUM DESIGNER

Una plataforma de diseño de placas PCB fuertemente dirigida por reglas para diseñar placas PCB estándar en la industria.

Utilizar una placa de Arduino es una gran manera de introducirse en la electrónica, especialmente si tiene una buena idea para un nuevo dispositivo, pero no tiene el tiempo para aprender los puntos más sutiles del diseño de PCB. Las placas de Arduino vienen con una variedad de prestaciones útiles ya preinstaladas. Tendrá una placa ya diseñada y con una huella pequeña, muchas entradas digitales y analógicas, capacidades USB, un EEPROM (ROM Programable y Borrable Eléctricamente) incorporado y una velocidad en MHz.

Estas placas son también una buena opción para nuevas empresas que busquen elaborar prototipos funcionales decentes. Puede añadir capacidades a estas placas con dispositivos externos fácilmente y programarlas utilizando muchos lenguajes. Eventualmente, necesitará pasar a realizar pruebas beta con un dispositivo real, especialmente si pretende crear un aparato para su producción en masa. Aquí es donde las desventajas de las Arduino se hacen evidentes, y tendrá que comenzar a construir su propia PCB que vaya más allá de las capacidades de las placas de Arduino.

Introducción a las Arduino

Para trabajar con una placa de Arduino hacen falta conocimientos de diseño electrónico aparte del diseño de PCB. Puede sacar provecho del microcontrolador, las entradas y salidas digitales y analógicas, y la memoria incorporados para que su idea coja vuelo y demostrar que realmente funciona como se diseñó. Las placas de Arduino son igualmente más fiables desde una perspectiva de integridad de señal y durabilidad que utilizar una breadboard (maqueta) a la vez que siguen siendo reutilizables.

Dicho esto, a la larga necesitará ir más allá de una placa de Arduino si quiere que su dispositivo sea más que una idea. Aquí es donde entra el buen software de diseño de Placas de Circuito Impreso. Su software de diseño debería ser lo suficientemente adaptable para construir su próxima placa a partir de una Arduino, para que siga pudiendo incluir las capacidades de la Arduino en su dispositivo. Su software de diseño de PCB también debería ser lo suficientemente potente para reemplazar completamente a una placa Arduino, dándole control total sobre su nuevo dispositivo e impregnarlo con mayores capacidades.

Incluir Placas de Arduino en su Próxima PCB

Así su esquemático de Arduino sea para una Arduino Uno, Arduino Nano, Arduino Ide o Arduino Shield, querrá asegurarse de que su Arduino no deje de ser una Arduino DIY (hecha por usted). La capacidad de leer la vista esquemática de un esquemático de Arduino, especialmente de un microcontrolador o de la Arduino Uno, será beneficioso para poder trasladar estas habilidades adquiridas a un circuito más complicado. Después de todo, los proyectos de Arduino, como todas las empresas, deberían trabajar para mejorar su potencial.

El software de diseño de Placas de Circuito Impreso con bibliotecas de componentes completas incluye una variedad de modelos de Arduino que utiliza como la columna vertebral de su próximo dispositivo. Podrá diseñar placas PCB a partir de una placa de Arduino, permitiéndole expandir las prestaciones incluidas en la Arduino mientras lo mantiene todo en un mismo paquete compacto.

  • Utilizar una placa de Arduino por sí sola o conjuntamente con su PCB personalizada es una gran manera de comenzar el desarrollo de un nuevo dispositivo de IoT (Internet de las cosas).Aprenda más sobre cómo utilizar Arduino en dispositivos IoT.
  • Las placas de Arduino funcionan como unos controladores útiles para usos más generales, brindando algunas ventajas al integrarlas con PCB personalizadas. Aprenda más sobre controladores de otros componentes en PCB independientes.
  • Utilizar una placa de Arduino para su controlador le permite adoptar un enfoque modular al diseño de PCB una vez decida integrar múltiples placas.

    Aprenda más sobre del diseño modular de PCB.

Gestione ficheros de salida para una Arduino DIY desde la vista esquemática de datos de comportamiento

Pasando del esquemático al diseño de circuito en Altium Designer

Incorporar una Arduino en sus Esquemáticos

El diseño de PCB comienza con un esquemático de electrónicos que muestra cómo se unen todos sus componentes para formar un dispositivo completo y funcional. Este documento es más que sólo un plano; su software de diseño de PCB necesita extensas bibliotecas de componentes para poder incluir toda la información de los componentes de su esquemático. Esto incluye especificaciones eléctricas, símbolos, huellas y hasta modelos en 3D para ser utilizados por sus herramientas MCAD (Diseño Mecánico Asistido por Ordenador).

Mientras muchos diseños de Placas de Circuito Impreso pueden estar enfocados en suministro eléctrico, necesidades de voltaje tales como voltaje de entrada y salida, y la incorporación de componentes como un microcontrolador o transistor, una Arduino DIY puede ayudarle a saber mejor lo que necesita de su diseño en total. Utilizar una Arduino UNO o una Arduino Shield puede convertirse en algo invalorable en un diseño o maqueta, especialmente si está relacionado con el suministro eléctrico o voltaje.

El buen software de diseño de PCB con bibliotecas de componentes completas incluye controladores de Arduino y le permitirá colocarlos en sus esquemáticos. Puede entonces capturar sus esquemáticos como un diseño de circuito inicial, y empezar con el cableado de los componentes a su placa de Arduino. Podrá pasar finalmente de un prototipo funcional a una placa más avanzada que ya comenzará a tomar la apariencia de un producto real. Solamente el mejor software de diseño de PCB le ofrece todas estas prestaciones en un entorno unificado.

Yendo Más Allá de las Arduino

Añadir la funcionalidad de otras PCB a un controlador de Arduino requiere la construcción de un sistema multicapa con múltiples esquemáticos. El software de diseño de PCB con prestaciones de esquemáticos jerárquicos le permite enlazar múltiples esquemáticos para cada placa convenientemente en un sistema completo. Podrá entonces crear bibliotecas de proyecto a partir de sus diseños basados en la Arduino, permitiéndole reutilizar controladores de Arduino rápidamente en nuevos diseños.

Si alguna vez decide dejar atrás las placas de Arduino y construir un controlador personalizado, el mejor software de diseño de PCB con bibliotecas de componentes completas le permite incluir todas las capacidades de un controlador de Arduino en un paquete hecho a medida. Podrá diseñar un controlador con funcionalidad aumentada, utilizar componentes mejorados y conectar el cableado a la vez que construye su nuevo producto.

  • Incorporar un controlador de Arduino en su próximo diseño multicapa es sencillo cuando su software de diseño utiliza esquemáticos jerárquicos.Aprenda cómo utilizar esquemáticos jerárquicos en el diseño de PCB.
  • El buen software de diseño incorpora prestaciones para la verificación de reglas en el diseño de esquemáticos, permitiéndole validar su dispositivo antes de construir todo el diseño del circuito.

    Aprenda más sobre la incorporación de la verificación de reglas en el diseño de esquemáticos.

  • Si utiliza controladores de Arduino con frecuencia, el mejor software de diseño le permitirá crear bibliotecas de proyecto basadas en su esquemático, y así poder construir rápidamente una plataforma personalizada para incluir las capacidades de la Arduino en sus dispositivos. Aprenda más sobre cómo crear bibliotecas de proyecto desde sus esquemáticos.

Lleve su creación de diseño de circuitos a maqueta con disposición de entradas analógicas y pins digitales incluidos

La interfaz de diseño unificada de Altium Designer

El Entorno Unificado de Altium Designer

Para construir partiendo de una placa de Arduino hace falta software de diseño que incluya las Arduino como una pieza nativa en su biblioteca de componentes. Las herramientas de CAD, esquemáticos, búsqueda de componentes y diseños multicapa le facilitan la elaboración de su próximo dispositivo a partir de una placa de Arduino. Puede aprovecharse de todas las capacidades que le ofrece una Arduino e integrar estas funcionalidades a sus propios diseños. Con estas herramientas puede elegir entre los factores de huella y de forma de su dispositivo, permitiendo que su próximo aparato cobre vida.

La mayoría de programas de diseño de PCB no crean un entorno unificado. Sólo Altium Designer reúne todas sus herramientas de diseño de Placas de Circuito Impreso en una misma interfaz. Altium también le da acceso a una gigantesca biblioteca de componentes, facilitándole la inclusión de un controlador de Arduino en su próximo dispositivo o el diseño de un controlador personalizado desde el principio. Podrá personalizar completamente cada aspecto de su dispositivo, y el motor de diseño dirigido por reglas le ayudará a asegurarse de que su diseño cumpla con reglas de diseño básicas y avanzadas, desde la colocación de resistencias a las entradas analógicas.

Trabajar en un Entorno Unificado

Así sea para resolver problemas en el diseño de voltaje de entrada y salida, y distribución eléctrica o tratar de incorporar su Arduino Uno a una plataforma de Arduinos, o incluso gestionar componentes o la regulación de circuitos con un protector, resistencia de actuación, fuente de alimentación, opción de reinicio o incluso una conexión USB necesaria, querrá tener en cuenta al mejor software para alcanzar sus objetivos.

Otras plataformas de software afirman crear un entorno unificado, pero ninguno de estos otros programas integra realmente a sus herramientas de diseño, gestión de componentes y análisis en una misma interfaz de diseño. Sólo Altium Designer incluye todas estas herramientas y más en el mismo programa, dándole la capacidad de construir las mejores placas PCB.

  • El entorno unificado hace que diseñar su próxima PCB con capacidades similares a las de una placa de Arduino sea más sencillo de lo que piensa. Aprenda más sobre el entorno unificado de Altium Designer.
  • Para construir partiendo de una Arduino o diseñar su propio controlador hace falta una biblioteca de componentes completa con prestaciones de búsqueda. Aprenda más sobre cómo encontrar y colocar los mejores componentes en Altium Designer.
  • El motor de diseño dirigido por reglas asegura que su próxima PCB cumpla con estándares de diseño básicos y avanzados. Puede estar seguro de que su próxima PCB funcionará como es debido. Aprenda más sobre el motor de diseño dirigido por reglas de Altium Designer.

Si está comenzando con una placa de Arduino y planifica construir a partir de ella, necesitará una plataforma de diseño de PCB que le brinde todas estas prestaciones y más. Altium Designer es la única plataforma unificada y dirigida por reglas que incluye herramientas de diseño, análisis y gestión de primera línea en un mismo paquete. No desperdicie la publicidad digital de su dirección IP, y no sienta la necesidad de colocar un botón de reinicio en sus planes de diseño.

Ponerse al día con software nuevo puede llevar tiempo, especialmente si lo dejan aprendiendo a utilizar el producto por su cuenta. Con Altium Designer, tendrá igualmente acceso al foro AltiumLive, útiles ejemplos de diseños, una completa base de conocimientos, podcasts y seminarios web impartidos por expertos de la industria. La biblioteca de Arduinos de Altium Designer le proporcionará todo el apoyo que necesita para diseñar con éxito.

Las mejores herramientas de diseño, gestión de componentes y simulación pueden ayudarle a diseñar su próximo dispositivo a partir de un controlador de Arduino. Altium Designer es la única plataforma de diseño de PCB que unifica todas estas herramientas en un mismo entorno impulsado por reglas. Si está listo para un nuevo tipo de plataforma de diseño de Placas de Circuito Impreso, tiene que probar Altium Designer.

Sobre el autor / Sobre la autora

Sobre el autor / Sobre la autora

Zachariah Peterson cuenta con una amplia experiencia técnica en el mundo académico y la industria. Antes de trabajar en la industria de PCB, enseñó en la Universidad Estatal de Portland. Realizó su investigación en Física MS sobre sensores de gas quimisortivo y su doctorado en Física Aplicada sobre teoría y estabilidad del láser aleatorio. Su experiencia en investigación científica abarca temas en láseres de nanopartículas, dispositivos semiconductores electrónicos y optoelectrónicos, sistemas ambientales y análisis financiero. Su trabajo ha sido publicado en varias revistas revisadas por pares y actas de conferencias, y ha escrito cientos de blogs técnicos sobre diseño de PCB para varias empresas. Zachariah trabaja con otras compañías en la industria de PCB proporcionando servicios de diseño e investigación. Es miembro de IEEE Photonics Society y de la American Physical Society.

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