Come usare il simulatore Arduino online per incorporare la tecnologia Arduino nel tuo PCB

Zachariah Peterson
|  Creato: November 9, 2020

Le schede Arduino sono un'ottima piattaforma per progettare un nuovo dispositivo. Queste schede sono ottime per la prototipazione ma, se prevedi di rilasciare un prodotto sul mercato, dovrai progettare basandoti su una scheda Arduino. La progettazione di PCB su una scheda Arduino o la sostituzione di quest’ultima richiede il miglior software di progettazione dotato di eccellenti strumenti e librerie di componenti, incluso un buon simulatore Arduino. Quando sei pronto, prova a lavorare nell'ambiente unificato di Altium Designer.

L'utilizzo di una scheda Arduino è un’ottima scelta per iniziare a progettare, soprattutto se hai una grande idea per un nuovo dispositivo ma non hai il tempo di imparare le sottigliezze della progettazione di PCB. Le schede Arduino sono fornite preconfezionate con una serie di caratteristiche utili. La scheda è pre-costruita con un’impronta piccola, numerosi input digitali e analogici, capacità USB, una EEPROM integrata e velocità di clock a MHz.

Queste schede sono anche una buona opzione per le startup che vogliono costruire prototipi funzionali soddisfacenti. Puoi aggiungere con facilità delle capacità a queste schede con dispositivi esterni e programmarle usando molti linguaggi. Infine, dovrai passare alla versione beta di un dispositivo reale, soprattutto se vuoi produrlo in serie. È in questa situazione che emergono gli svantaggi di Arduino e pertanto dovrai progettare il PCB oltre le capacità delle schede Arduino.

Introduzione ad Arduino

Dalla progettazione di dispositivi alimentati da Raspberry Pi a piccole macchine azionate da motori passo-passo, lavorare con una scheda Arduino richiede una conoscenza della progettazione elettronica che va oltre quella dei PCB. Puoi usufruire del microcontroller integrato, dei I/O digitali e analogici e della memoria onboard per far decollare la tua idea e dimostrare che effettivamente funziona. Inoltre, le schede Arduino sono più affidabili dal punto di vista dell'integrità del segnale e della durata rispetto a una breadboard, sebbene sia riutilizzabile.

Pertanto, sarà necessario andare oltre una scheda Arduino o uno sketch maker Arduino affinché il dispositivo possa essere realizzato. È qui che entra in gioco il grande software per la progettazione di circuiti stampati. Il software deve essere dotato di simulatore Arduino online, in modo da poter modellare il posizionamento dei pin e dei componenti su una scheda Arduino esistente, così da includere le capacità di Arduino nel dispositivo mentre si sbloccano ulteriori potenzialità. Inoltre, deve essere abbastanza potente da sostituirsi completamente a una scheda Arduino, offrendoti il controllo totale sul nuovo dispositivo e impregnandolo di funzionalità più efficaci.

INCLUDI LE SCHEDE ARDUINO NEL PROSSIMO PCB

Indipendentemente se lo schematico di Arduino sia per Arduino Uno, Arduino Nano, Arduino Ide o Arduino Shield, accertati che non diventi un progetto DIY Arduino. L’accesso alla vista schematica su qualsiasi Arduino, soprattutto di un microcontroller o di Arduino Uno, sarà utile per applicare le competenze acquisite nella realizzazione di un circuito più complesso. Dopo tutto, i progetti Arduino devono funzionare per migliorare le tue competenze.

Il simulatore Arduino online e il software di progettazione di PCB con librerie di componenti approfondite includono una serie di modelli Arduino che userai come struttura portante del prossimo dispositivo. Potrai progettare circuiti stampati basandoti su una scheda Arduino ed espandere le funzionalità in esso incorporate, il tutto in un unico pacchetto.

Passaggio tra schematico e layout in Altium Designer, software dotato di simulatore Arduino online( Passaggio tra schematico e layout in Altium Designer, software dotato di simulatore Arduino online

Incorpora Arduino negli schematici

Il primo passo nella progettazione di PCB è la creazione dello schematico. Puoi così visualizzare i pin e componenti e come si collegano tra loro per creare un dispositivo completo e funzionale. Questo documento è più di un semplice disegno di pin e circuiti. Il software di progettazione necessita di vaste librerie di componenti al fine di includere tutte le informazioni nello schematico, incluse le specifiche elettriche, i simboli, le impronte e persino modelli 3D da utilizzare negli strumenti MCAD.

Mentre molti progetti di PCB si concentrano sull’alimentatore, sulle necessità di tensione (input e output) e sull'incorporazione di componenti (microcontroller o transistor), DIY Arduino ti informa sulle esigenze generali del progetto. L'utilizzo di Arduino Uno o Arduino Shield può essere fondamentale all'interno di un progetto o di un mockup, in particolare se si tratta di un alimentatore.

Un ottimo software per la progettazione di PCB, con vaste librerie di componenti, includerà i controller Arduino permettendoti di inserirli negli schematici. Puoi quindi acquisire lo schematico come layout iniziale e cablare i componenti alla scheda Arduino. Finalmente, passerai da un prototipo funzionale a una scheda più avanzata con le caratteristiche di un prodotto reale per eseguire le analisi necessarie usando il simulatore per Arduino online. Solo il miglior software di progettazione di PCB ti offre tutte queste funzioni in un ambiente unificato.

VAI OLTRE ARDUINO

L'aggiunta di funzionalità su altri PCB su un controller Arduino richiede la costruzione di un sistema multischeda con più schematici. Il software con caratteristiche schematiche gerarchiche ti consente di collegare comodamente più schematici per ogni scheda in un sistema completo. Puoi così creare librerie di progetto basandoti su progetti Arduino e riutilizzare rapidamente i controller Arduino in nuovi progetti.

Invece, se vuoi costruire un controller personalizzato, il miglior software per la progettazione di PCB con vaste librerie di componenti e con simulatore di Arduino online ti permette di includere tutte le funzionalità di un controller Arduino in un pacchetto personalizzato. Potrai progettare un controller con funzionalità estese in qualsiasi pacchetto, usare componenti aggiornati e connessioni hardwire mentre realizzi il nuovo prodotto.

L'interfaccia di progettazione unificata in Altium Designer, software dotato di simulatore per Arduino online( L'interfaccia di progettazione unificata in Altium Designer, software dotato di simulatore per Arduino online

Ambiente unificato di Altium Designer

Progettare su una scheda Arduino richiede un software di progettazione dotato di simulatore per Arduino online, che lo includa come parte nativa nella libreria di componenti. Gli strumenti CAD, schematici, ricerca di componenti e layout multischeda ti aiutano a creare il prossimo dispositivo basandoti su una scheda Arduino. Puoi sfruttare tutte le funzionalità del software Arduino (ad esempio l’icsp header, noto come sketch) e dell’hardware (Arduino pro e mini) e integrarle nei progetti. In questo modo, puoi scegliere l'impronta e il fattore di forma del dispositivo e infine realizzarlo.

La maggior parte dei programmi software per la progettazione di PCB non creano un ambiente unificato. Solo Altium Designer integra tutti gli strumenti di progettazione, incluso un simulatore di Arduino online, in un'unica interfaccia. Altium offre anche l'accesso a una grande libreria di componenti, semplificando l'inclusione di un controller Arduino nel prossimo dispositivo o la progettazione di un controller personalizzato partendo da zero. Potrai così personalizzare il tuo dispositivo mentre il motore di progettazione basato su regole garantirà che il progetto sia conforme alle regole di progettazione di base e avanzate, dal posizionamento delle resistenze all'input analogico.

LAVORA IN UN AMBIENTE UNIFICATO

Indipendentemente se devi risolvere problemi di tensione di input/output e di layout della fonte di alimentazione, di incorporare Arduino Uno in una piattaforma Arduino, di gestire i componenti o la regolazione del circuito con uno shield, una resistenza pull-up, una fonte di alimentazione, un opzione di reset o persino una connessione USB necessaria, devi usare il miglior software assieme a un simulatore di Arduino online per raggiungere questi obiettivi.

Gli altri software di progettazione sostengono di creare un ambiente unificato, ma nessuno di questi programmi è realmente in grado di integrare la progettazione, la gestione dei componenti e gli strumenti di analisi, come il simulatore di Arduino online, in un’unica interfaccia. Solo Altium Designer integra tutti questi strumenti e molto altro in un unico programma, offrendoti così la possibilità di realizzare i migliori PCB.

Se vuoi progettare basandoti su una scheda Arduino, ti occorre una piattaforma di progettazione PCB che offra tutte queste caratteristiche e molto altro. Altium Designer è l'unica piattaforma unificata e guidata da regole che include strumenti di progettazione, analisi e gestione di alto livello in un unico pacchetto. Non sprecare la pubblicità digitale dal tuo indirizzo IP e non cancellare i tuoi progetti.

Imparare a usare tutte le funzionalità di un nuovo software può essere impegnativo, specialmente se nessuno ti aiuta a farlo. Con Altium Designer puoi accedere al forum AltiumLive, agli utili esempi di progettazione, a una knowledge base approfondita, podcast e webinar forniti da esperti del settore. La libreria Arduino in Altium Designer ti offre tutto il supporto di cui hai bisogno per progettazioni di successo.

I migliori strumenti di progettazione, gestione dei componenti e simulazione, incluso un simulatore di Arduino online, ti aiutano a progettare il nuovo dispositivo basandoti su un controller Arduino. Altium Designer è l'unica piattaforma software di progettazione di PCB che unisce tutti questi strumenti in un unico ambiente regolamentato. Se sei pronto per un nuovo tipo di piattaforma di progettazione, allora devi provare Altium Designer.

Sull'Autore

Sull'Autore

Zachariah Peterson ha una vasta esperienza tecnica nel mondo accademico e industriale. Prima di lavorare nel settore dei PCB, ha insegnato alla Portland State University. Ha condotto la sua Fisica M.S. ricerche sui sensori di gas chemisorptivi e il suo dottorato di ricerca in fisica applicata, ricerca sulla teoria e stabilità del laser casuale. Il suo background nella ricerca scientifica abbraccia temi quali laser a nanoparticelle, dispositivi semiconduttori elettronici e optoelettronici, sistemi ambientali e analisi finanziaria. Il suo lavoro è stato pubblicato in diverse riviste specializzate e atti di conferenze e ha scritto centinaia di blog tecnici sulla progettazione di PCB per numerose aziende. Zachariah lavora con altre società del settore PCB fornendo servizi di progettazione e ricerca. È membro della IEEE Photonics Society e dell'American Physical Society.

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