آموزش نرم افزار Altium Designer بخش اول: معرفی نرم افزار

امروزه استفاده از برد های مدار چاپی  انقدر گستره شده است که ساخت و منتاژ هر گونه تجهیزات برقی، بدون استفاده از آن غیر ممکن است. طراحی و ساخت مدار های الکترونیکی مهارتی است که تمامی مهنداسن الکترونیک بایستی بر آن تسلط داشته باشند. طراحی مدار با استفاده از نرم افزار همای مختلفی از جمله Altium Designer ، Proteus ، Eagle و … انجام می شود. در این سسله آموزش قصد داریم تا طراحی مدار به کمک نرم افزار Altium Designer را آموزش دهیم. در ادامه با مرجع تخصصی بردهای امبدد به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

برد مدار چاپی چیست؟

برد مدار چاپی یا به اختصار PCB (Printed Circuit Board) یک ساختار طبقه طبقه چند لایه است که از لایه های رسانا و عایق تشکیل شده است. PCB ها دو عملکرد مکمل دارند. اولین مورد این است که قطعات الکترونیکی را در نقاط مشخص شده در لایه های بیرونی با استفاده از لحیم کاری بچسباند. مورد دوم این است که اتصالات الکتریکی قابل اطمینان (و همچنین مدارهای باز قابل اطمینان) بین پایانه های قطعه را به صورت کنترل شده که اغلب به عنوان طراحی PCB نامیده می شود ، ایجاد کند. هر یک از لایه های رسانا با یک الگو از رساناها (مشابه سیم های روی سطح صاف) طراحی شده است که اتصالات الکتریکی را بر روی آن لایه رسانا ایجاد می کند.

تاریخچه طراحی مدار چاپی

لوازم الکترونیکی و اجزای آنها فقط حدود یک قرن است که وجود دارد. بردهای مدار چاپی (PCB) که در تجهیزات الکترونیکی امروزی استفاده می شود، برای اولین بار در دهه ۱۹۳۰ میلادی طراحی و توسعه یافت. در سال ۱۹۳۶ ، پل ایسلر ، مخترع اتریشی ، اولین PCB را برای کار با سیستم رادیویی ، بر اساس طراح مداری که در ابتدا توسط چارلز دوکاس ثبت شده بود ، توسعه داد. این فناوری به سرعت توسط ارتش ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفت و در فیوزهای مجاور در طول جنگ جهانی دوم استفاده شد. این فناوری در سال ۱۹۴۸ برای عموم منتشر شد و تخته های مدار چاپی ، که به آنها تخته سیم کشی چاپی (PWB) نیز گفته می شود ، شروع به تکامل کردند.

PCB های اولیه در مقایسه با طرح های مدرن تقریباً قابل تشخیص نیستند. فرض اساسی ایجاد مسیر الکتریکی بر روی یک بستر عایق بندی شده برای کنترل و حرکت جریان الکتریکی بود. در طول سالها ، تغییرات و تعدیلات متعددی برای بهبود مفهوم انجام شد. پیشرفت مواد و رایانه سازی به تکامل مستمر PCB در صفحات چند لایه ، مدارهای انعطاف پذیر ، تخته های ترکیبی سخت و طرح های مینیاتوری مورد استفاده در الکترونیک مدرن کمک کرد.

انواع بردهای مدار چاپی

برد مدار چاپی (PCB) بر اساس فرایندهای تولید ، مشخصات طراحی و الزامات کاربردی مانند پزشکی ، خودرو ، دفاع و فضا به انواع مختلفی طبقه بندی می شوند. قبل از انتخاب PCB ، باید به دنبال چند نکته مانند فضای مورد نیاز ، کنترل تنش و پایداری مکانیکی و الکتریکی باشید. PCB ها دارای انواع مختلفی هستند. انواع PCB عبارتند از:

• PCB های یک طرفه
• PCB های دو طرفه
• PCB های چند لایه
• PCB های سخت
• PCB های انعطاف پذیر
• PCB های Rigid-Flex

توضیح انواع PCB ها موضوع این آموزش نیست و طی یک آموزش انواع PCB ها و تفاوت های بین آنها توضیح داده خواهد شد.

نرم افزار Altium Designer

Altium Designer یک بسته نرم افزاری PCB و اتوماسیون طراحی الکترونیکی برای بردهای مدار چاپی است. این برنامه توسط شرکت نرم افزاری استرالیایی Altium Limited توسعه یافته است. این نرم افزار ابزار های بسیار کاربردی در اختیار کاربران قرار می‌دهد که این موضوع باعث شده است. این نرم افزار نسبت به رقبای خود، بیشتر مورد استفاده قرار بگیرد. این نرم افزار در کشور ما نسبت به دیگر نرم افزار های طراحی PCB محبوب تر است. شرکت هایی که عملیات ساخت برد مدار چاپی را انجام می دهند، تنها خروجی این نرم افزار را قبول میکنند.

Altium Designer در ابتدا در سال ۲۰۰۵ توسط Altium راه اندازی شد، که در آن زمان با نام Protel Systems Pty Ltd. شناخته می شد. ریشه در ۱۹۸۵ دارد زمانی که شرکت ابزار طراحی PCB مبتنی بر DOS را که با نام Protel PCB شناخته می شود (که بعداً در Autotrax و Easytrax ظهور کرد) راه اندازی کرد. در ابتدا فقط در استرالیا فروخته شد. در ۱۹۸۷ ، پروتل ویرایشگر نمودار مدار Protel Schematic را برای DOS راه اندازی کرد. در سال ۱۹۹۱ ، پروتل Advanced Schematic و Advanced PCB 1.0 را برای Windows (1991-1993) ، و سپس Schematic پیشرفته را منتشر کرد.

کدام ورژن نرم افزار Altium

نرم افزار آلیتوم  مثل تمام نرم افزار های طراحی دیگر نرم افزار نسبتا سنگینی است. ورژن های مختلفی از این نرم افزار متشر شده است. هرچه ورژن نرم افزار بالا تر رفته است نرم افزار نیاز به سیستم با مشخصات بهتری دارد. در صورتی که سیستم در دسترس شما قدیمی بوده و مشخصات ضعیمی دارد بهتر است از ورژن های ۱۴ تا ۱۷ این نرم افزار استفاده کنید. ورژن ۱۸ به بالا به این دلیل که منابع سخت افزاری سیستم را درگیر می‌کنند برای سیستم هایی که دارای مشخصات نسبتا قوی و حافظه SSD هستند پیشنهاد می‌شود.

اگر به ورژن های مختلف نرم افزار آلتیوم توحه کنید. متوجه این نکته خواهید شد، هر ورژن دارای دو رقم است (برای مثال ۱۷٫۱). رقم اول که برای ورژن مورد استفاده است. اما رقم دوم بیانگر تغییرات هر ورژن است. برای مثال نسخه ۱۷٫۰ با ۱۷٫۱ تفاوت های اساسی دارد و باگ های نسخه قبلی رفع شده است. زمان دانلود نرم افزار سعی کنید نسخه هایی که رقم دوم آنها ۱ و یا بیستر است را دانلود کنید.

جمع بندی

برد های مدار چاپی صفحاتی هستند که ممکن است به صورت تک لایه، چند لایه، انعطاف پذیر و … آنها را مشاهده کنید. این صفحات ۲ کاربرد مکمل یک دیگر دارند. کاربرد اول نگهداری قطعات و جای گذاری مناسب قطعات بر روی یک سطح صاف و یا انعطاف پذیر است. و کاربرد دیگر آن برقراری اتصالت رسانا بین پایه های قطعات نصب شده بر روی این صفحات است. در این آموزش با نرم افزار آلتیوم که یکی از قدرتمند ترین نرم افزار های طراحی PCB است نیز آشنا شدیم. در این سسله آموزش قصد داریم تا نحوه استفاده از امکانات این نرم افزار و همچنین طراحی مدار با استفاده از این نرم افزار را به شما آموزش دهیم.

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید. بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در کدها و یا مراحل اجرایی وجود دارند می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.

در پایان نظرات و پیشنهادات خود را با ما درمیان بگذارید و با اشتراک گذاری این آموزش در شبکه های اجتماعی از وبسایت دیجی اسپارک حمایت کنید.