Jaki jest najlepszy narzędzie do projektowania PCB dla studentów?

Studenci kierunków inżynierskich nadal dostrzegają znaczenie projektowania i produkcji PCB jako części nowoczesnego programu nauczania inżynierskiego. Oznacza to, że zainteresowani studenci będą potrzebować odpowiedniego oprogramowania, aby doskonalić swoje umiejętności projektowe. Istnieje kilka opcji oprogramowania do projektowania PCB, które działają natywnie na komputerze stacjonarnym/laptopie lub w chmurze. Przyjrzymy się niektórym z tych opcji w tym artykule.

Czego studenci szukają w oprogramowaniu do projektowania PCB

Studenci potrzebują platformy CAD, która pozwoli im zacząć projektować od pierwszego dnia, bez zbędnych funkcji zarządzania danymi czy integracji, które często postrzegane są jako "poziom przedsiębiorstwa". Chcą narzędzi, które umożliwią im rozpoczęcie projektowania obwodów, przeprowadzanie symulacji i tworzenie układów PCB z wykorzystaniem standardowych funkcji CAD.

Najczęściej studenci wybierają oprogramowanie do projektowania PCB z następującymi cechami:

Niski koszt, a najlepiej darmowe oprogramowanie - Każdy student żyje w budżecie, więc nie dziwi fakt, że studenci wybierają oprogramowanie, które nie wiąże się z kosztami licencyjnymi.

Łatwość użycia - Większość studentów nie ma formalnego szkolenia ani doświadczenia w klasie z projektowania PCB, więc chcą platformy z intuicyjnymi podstawowymi funkcjami i łatwymi do nauczenia zaawansowanymi funkcjami.

Wsparcie producenta lub społeczności - Dostawca narzędzia lub społeczność open-source powinna zapewniać wsparcie dla użytkowników poprzez przykładowe projekty, biblioteki komponentów i poradniki projektowe.

Dostęp do modeli CAD - Zanim użytkownicy będą mogli cokolwiek zrobić w układzie PCB, będą potrzebować dostępu do modeli CAD dla ich symboli schematycznych, obrysów PCB i pakietów komponentów 3D.

Możliwości rozwoju kariery - Czy nauka aplikacji do projektowania PCB przekłada się na wysoko płatne stanowisko w firmie? Czy użytkownicy mogą budować zaawansowane sprzęty za pomocą tych narzędzi?

Przyjrzyjmy się czterem popularnym opcjom oprogramowania do projektowania PCB dla studentów: EasyEDA, KiCad, Altium Designer i CircuitMaker.

EasyEDA

Platforma EasyEDA jest oparta na chmurze i popularna wśród hobbystów szukających darmowego oprogramowania do projektowania PCB. Obejmuje wszystkie podstawowe funkcje oczekiwane w oprogramowaniu do projektowania PCB, takie jak przechwytywanie schematów, umieszczanie PCB, proste trasowanie i tworzenie plików produkcyjnych.

Kluczowe cechy EasyEDA:

• Dostęp do inwentarza komponentów LCSC
• Tworzenie płyt o niskiej liczbie warstw
• Wsparcie tylko dla płyt sztywnych
• Pobieranie plików produkcyjnych i zabieranie ich gdziekolwiek

Zdjęcie dzięki uprzejmości Shawn Hymel

Chociaż jest to wygodna aplikacja do projektowania PCB dla nowych użytkowników, posiada poważne wady, które uniemożliwiają jej użycie w profesjonalnych środowiskach. Brak zaawansowanych funkcji trasowania, które są standardem w innych narzędziach, brak dostępu do informacji o łańcuchu dostaw i komponentach na poziomie branżowym oraz wolny interfejs użytkownika to tylko kilka z powodów, dla których EasyEDA nie jest używane profesjonalnie. Czynniki te eliminują jakiekolwiek realne możliwości kariery dla studentów, którzy uczą się korzystać tylko z EasyEDA; nie znajdziesz żadnych opisów stanowisk wymagających EasyEDA!

Prosto mówiąc, EasyEDA nie jest wystarczające dla profesjonalnego sprzętu, jest czysto narzędziem edukacyjnym dla hobbystów i studentów. Wymienione ograniczenia oraz brak wielu podstawowych funkcji nie są zgodne z rzeczywistymi praktykami projektowymi firm, które projektują i produkują rzeczywiste produkty.

KiCad EDA

KiCad jest jednym z najpopularniejszych darmowych programów do projektowania PCB, dzięki szerokiemu wsparciu ze strony społeczności open-source i poświęconej grupie programistów. Wielu użytkowników KiCad korzysta również z płatnych platform projektowych, co daje im dostęp do bardziej zaawansowanych funkcji, które stopniowo zostały włączone do KiCad.

Kluczowe zalety KiCad:

• Projektowanie schematów i układów PCB w jednej aplikacji
• Więcej narzędzi do rozmieszczania i trasowania niż EasyEDA
• Użytkownicy mogą tworzyć niektóre funkcje niestandardowe za pomocą skryptów
• Dostęp do biblioteki komponentów ułatwiającej rozpoczęcie nowych projektów

Chociaż KiCad zrobił duże postępy na przestrzeni lat, największą wadą korzystania z KiCad jest to, że nie jest on używany profesjonalnie w zaawansowanych projektach o wysokiej wartości, co ogranicza możliwości zawodowe. Profesjonalne stanowiska związane z projektowaniem PCB i inżynierią elektryczną zdecydowanie częściej wymieniają płatną platformę projektową jako wymóg dla danej pozycji, przy czym Altium Designer jest najpopularniejszy.

Brakujące funkcje obejmują wsparcie dla układów sztywno-elastycznych, zautomatyzowane narzędzia wspierające projektowanie cyfrowe wysokiej prędkości, projekty o wysokiej liczbie warstw oraz funkcje wspierające i automatyzujące tworzenie wersji produkcyjnych. To w tym momencie inżynierowie zaczynają rozważać platformę taką jak Altium Designer, aby wspierać bardziej zaawansowane projekty.

Altium Designer

Studenci często pracują z Altium Designer, uzyskując dostęp do licencji poprzez swoją uczelnię lub jako część grupy badawczej. Altium Designer to profesjonalne oprogramowanie do projektowania PCB, które posiada największą liczbę użytkowników wśród płatnych platform projektowych. Użytkownicy mogą projektować dosłownie każdy typ PCB, który może być produkowany komercyjnie, w tym konstrukcje sztywno-elastyczne, w pełni elastyczne, drukowane obwody, urządzenia z formowanymi połączeniami (MID) oraz systemy wielopłytowe.

Kluczowe cechy Altium Designer:

• Obsługuje projekty o dużej liczbie arkuszy, układów i komponentów domyślnie
• Funkcje projektowania cyfrowego wysokiej prędkości, które automatyzują trasowanie i analizę
• W pełni konfigurowalny silnik reguł
• Wbudowane wsparcie dla systemów sztywno-elastycznych, elastycznych, wielopłytowych i PCB HDI

Ta lista funkcji to tylko wierzchołek góry lodowej i nie obejmuje funkcji na poziomie przedsiębiorstwa dostępnych w programie w standardowej opcji licencji. Te podstawowe funkcje dostosowują Altium Designer do potrzeb firm inżynieryjnych i OEM budujących zaawansowane produkty. Oznacza to, że studenci mogą znacząco zwiększyć swoje szanse na rynku pracy, ucząc się korzystać z Altium Designer jeszcze podczas studiów.

Chociaż Altium Designer został stworzony z myślą o profesjonalnych projektantach, jest również używany przez wielu studentów, którzy chcą doskonalić swoje umiejętności i przygotować się do kariery w branży elektronicznej. Jest również ogromnym wzmacniaczem produktywności w porównaniu z KiCad; wiele wbudowanych funkcji w Altium Designer działa natychmiast po rozpoczęciu projektowania, podczas gdy KiCad wymaga od użytkowników napisania niestandardowego skryptu, aby uzyskać tę samą funkcjonalność.

CircuitMaker

CircuitMaker to darmowa aplikacja do projektowania PCB, która implementuje wiele tych samych funkcji, co Altium Designer. Usuwa wiele zaawansowanych funkcji na poziomie przedsiębiorstwa, które są potrzebne większym organizacjom, i zamiast tego skupia się na zapewnieniu użytkownikom uproszczonego doświadczenia projektowego z potężnymi narzędziami do trasowania. Skupia się na sztywnych PCB z umiarkowaną liczbą warstw, które zwykle byłyby projektowane przez studentów, hobbystów i nowych projektantów.

Kluczowe punkty CircuitMaker:

• Podobny profesjonalny zestaw narzędzi jak w Altium Designer
• Szybkie umieszczanie, trasowanie i tworzenie komponentów
• Projektowanie schematów wieloarkuszowych i wsparcie dla PCB o wysokiej liczbie warstw
• Współprojektowanie z Fusion 360 dla projektowania mechanicznego

Poniższa tabela przedstawia pełne porównanie funkcji między CircuitMaker a Altium Designer. Funkcje pokrywające się są zasadniczo takie same pod względem dostępu do menu/paneli, efektywności oraz skrótów klawiszowych. Narzędzia implementują również dokładnie ten sam przepływ pracy i mają podobny format danych.

 

Z uwagi na podobieństwa i nakładanie się niektórych funkcji, CircuitMaker oferuje doskonałe perspektywy zawodowe dla studentów, którzy chcą profesjonalnie pracować jako projektanci PCB lub inżynierowie elektrycy. Funkcje narzędzia i przepływ pracy w CircuitMaker są ściśle dopasowane do możliwości w Altium Designer, co sprawia, że przejście na profesjonalne funkcje Altium Designer jest szybkie i płynne.

Zacznij uczyć się z CircuitMaker

CircuitMaker został pierwotnie wyprodukowany przez Altium jako narzędzie do projektowania PCB dla społeczności twórców. Jednakże jest to również doskonała aplikacja projektowa dla studentów, którzy chcą nauczyć się projektowania PCB. To, co naprawdę czyni CircuitMaker świetnym, to fakt, że jest to w zasadzie aplikacja "Altium Designer Lite" z wieloma tymi samymi funkcjami. Niektóre zaawansowane funkcje zostały usunięte, ale podstawowe schematy, umieszczanie, trasowanie i biblioteki funkcji są wszystkie zawarte.

Gdy będziesz gotowy do rozpoczęcia pracy w Altium Designer, przeniesienie swoich projektów z CircuitMaker do Altium Designer jest niezwykle proste. Altium Designer może bezpośrednio otwierać i modyfikować pliki CircuitMaker. W przeciwieństwie do konwersji między narzędziami CAD od różnych dostawców, przekonwertowane projekty nigdy nie wymagają korekt czy aktualizacji. Możesz natychmiast rozpocząć pracę nad zaimportowanym projektem w Altium Designer.

Rozwijaj swoją karierę z licencją studencką Altium Designer

Studenci zrozumiale uwielbiają darmowe oprogramowanie do projektowania PCB, ale wszystkie wysoko płatne stanowiska profesjonalne wymagają możliwości projektowania dostępnych tylko w płatnym oprogramowaniu. Ponieważ Altium Designer jest najbardziej pożądaną platformą projektowania PCB w branży elektronicznej, opłaca się nauczyć obsługi tego potężnego oprogramowania.

Na szczęście studenci posiadający ważny adres email instytucji edukacyjnej mogą uzyskać darmową licencję studencką na stronie Altium Education i natychmiast uzyskać dostęp do oprogramowania do użytku niekomercyjnego. Altium Designer daje studentom dostęp do zaawansowanego oprogramowania do projektowania PCB, którego wymagają małe firmy inżynieryjne, duże przedsiębiorstwa i udani przedsiębiorcy.

• Zintegrowana symulacja SPICE w edytorze schematów
• Wsparcie importu dla projektów LTspice i PSpice
• Zautomatyzowane funkcje integralności sygnału dla standardowych interfejsów komputerowych (DDR, MIPI, Ethernet itp.)
• Zaawansowane funkcje trasowania półautomatycznego i w pełni automatycznego
• Bezpośredni podgląd zapasów komponentów i cyklu życia w wielu lokalizacjach
• Automatyzacja procesu eksportu plików produkcyjnych
• Zautomatyzowane tworzenie rysunków w Altium Draftsman
• Zautomatyzowane tworzenie obrysów zgodnych z IPC

Czytelnicy zauważą słowo „zautomatyzowane” wiele razy w powyższej liście; dzieje się tak, ponieważ wiele z prostszych zadań może być półautomatycznych lub w pełni automatycznych, ale bez wykluczenia człowieka z pętli weryfikacji.

Te funkcje umożliwiają również realizację bardziej zaawansowanych zadań, które są bardzo trudne lub po prostu niemożliwe w KiCad lub EasyEDA. Następna sekcja pokazuje przykład, który jest powszechny w projektach komercyjnych.

Przykład zaawansowanego zadania projektowego: Trasowanie DDR

Aby zobaczyć, jak Altium Designer zapewnia znaczącą poprawę w porównaniu do EasyEDA i KiCad, rozważmy zadanie, które byłoby potrzebne w bardziej zaawansowanym projekcie: trasowanie DDR. W dzisiejszej elektronice trasowanie DDR nie jest koniecznie „zaawansowane”, ale raczej koniecznością w wielu cyfrowych systemach i produktach komercyjnych. To tutaj Altium Designer wyróżnia się na tle CircuitMaker, EasyEDA i KiCad: pomaga w automatyzacji tworzenia reguł, trasowania i synchronizacji.

Dla magistrali DDR3 i szybszych, projektant musi wykonać trzy główne zadania podczas trasowania:

• Zdefiniować ograniczenia czasowe magistrali
• Automatycznie egzekwować impedancję ścieżek podczas trasowania
• Dopasować opóźnienia w sieciach, idealnie bez ręcznego dostosowywania długości

Z narzędziem xSignals i wbudowanymi funkcjami trasowania, projektant może szybko wykonać te zadania i uzyskać interfejs DDR, ztrasowany, dopasowany czasowo i zweryfikowany pod kątem reguł projektowych. Te zadania mogłyby zająć godziny ręcznego trasowania w KiCad, a ten sam poziom dostrojenia i weryfikacji jest niemożliwy w EasyEDA.

 

Zacznij z Licencją Edukacyjną

Studenci, którzy uzyskają dostęp do licencji edukacyjnej i nauczą się korzystać z tych narzędzi, będą mieli znaczną przewagę nad innymi studentami, którzy korzystają tylko z darmowego oprogramowania. Kompletny zestaw funkcji w Altium Designer jest wymagany przez firmy pracujące nad dzisiejszą zaawansowaną elektroniką. Więc jeśli jesteś studentem i szukasz oprogramowania do projektowania PCB, nie daj się zwieść darmowemu oprogramowaniu. Zamiast tego, skup się na korzystaniu z platformy projektowej, która poprawi Twoje umiejętności i perspektywy zawodowe.

Jeśli chcesz rozwijać swoją karierę jako projektant, powinieneś zacząć uczyć się i używać Altium Designer. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz zbudować niezawodną elektronikę mocy czy zaawansowane systemy cyfrowe, skontaktuj się z Altium Education lub porozmawiaj z ekspertem w Altium, aby zacząć!

Najczęściej zadawane pytania

Jestem studentem lub hobbystą. Jakie jest najlepsze narzędzie do projektowania PCB dla studentów?

Jeśli nie możesz uzasadnić kosztów licencji na Altium Designer, najlepszą opcją jest CircuitMaker. To darmowe narzędzie do tworzenia schematów i projektowania PCB, oparte na podstawowej technologii Altium Designer, z możliwością współpracy online i przechowywania projektów przez Altium 365 Personal Space. CircuitMaker oferuje więcej funkcji niż KiCad, dzięki narzędziom bibliotecznym, dostępowi do milionów komponentów zweryfikowanych przez producentów oraz natychmiastowej widoczności zapasów dystrybutorów w CircuitMaker.

Czy studenci mogą uzyskać dostęp do licencji edukacyjnej produktów Altium?

Tak, studenci mogą użyć swojego adresu email instytucjonalnego, aby uzyskać dostęp do licencji studenckiej Altium Designer; odwiedź education.altium.com po więcej informacji.

Dlaczego powinienem używać CircuitMaker do pracy hobbystycznej/studenckiej zamiast KiCad?

Wielką zaletą używania CircuitMaker jest to, że przepływ pracy jest bardzo podobny do Altium Designer, co przygotowuje użytkowników do przejścia na bardziej zaawansowane komercyjne narzędzia Altium.

Chcę mieć pewność, że rozwijam się w swojej karierze. Jakie mam perspektywy pracy, jeśli nauczę się używać produktów Altium?

Dużą zaletą CircuitMaker jest to, że używa tego samego przepływu pracy i narzędzi, które znajdują się w Altium Designer, więc przygotowuje Cię do używania Altium Designer jako części regularnej pracy. W przeciwieństwie, KiCad rzadko jest wymieniany jako wymagana umiejętność na dobrze płatnych stanowiskach.

Gdzie mogę znaleźć otwarte projekty PCB, które pomogą mi nauczyć się projektowania PCB?

Świetnym źródłem dostępu do otwartych projektów są GitHub. Wiele użytkowników udostępnia swoje projekty projektowania PCB za darmo do pobrania na standardowej licencji open-source. Na GitHubie dostępnych jest również wiele bibliotek komponentów.

Czy mogę uzyskać dostęp do przykładowych projektów w CircuitMaker, które pomogą mi nauczyć się projektowania PCB?

Tak, CircuitMaker daje użytkownikom dostęp do przykładowych projektów za pośrednictwem strony internetowej CircuitMaker. Użytkownicy mogą publicznie udostępniać swoje projekty i udostępniać je za darmo do pobrania.