การออกแบบลายวงจรพิมพ์ด้วย Eagle แบบหน้าเดียว

หลังจากเราได้เรียนรู้การใช้งานโปรแกรม Eagle เบื้องต้นแล้ว คราวนี้เราจะมาออกแบบลายวงจรพิมพ์กันทีละขั้นตอน กันเลยครับ ให้เตรียมวงจรที่เราต้องการออกแบบไว้เลยครับ เดียวเราจะมาออกแบบ

1.ให้เราเตรียมวงจรที่เราต้องการจะใช้ก่อนครับ

19.การคัดลอกอุปกรณ์

เราสามารถคัดลอกอุปประกรณ์ได้สองแบบ แบบตัวเดียวและแบบทั้งกลุ่ม

-การคัดลอกอุปกรณ์ตัวเดียวสามารถทำได้ดังนี้

คลิกที่ปุ่ม

แล้วนำมาคลิกอุปกรณ์ที่เราต้องการ ตัวอุปกรณ์จะลอยติดมาแล้วนำไปวางบริเวรที่เราต้องการวาง ลำดับอุปกร์จะเรียงเองโดยอัตโนมัติ

18.วิธีย้ายตำแหน่งค่าอุปกรณ์ใน Eagle

ถ้าเพื่อนๆเห็นว่าค่าอุปกรณ์มันอjยูในมุมที่ไม่สวยงามเพื่อนๆสามารถจัดการหมุนย้ายค่าตำแหน่งได้ใหม่ดังนี้

1.เลือกไปที่ปุ่ม

แล้วนำมาคลิกที่ตัวอุปกรณ์ที่เราต้องการย้ายค่าตำแหน่งให้เป็น+

17.การกำหนดค่าให้อุปกรณ์

ในการเขียน Schermatic ในโปแกรม Eagle นั้นเราสามารถกำหนดค่าของอุปกรณ์ได้ดังตัวอย่างต่อไปนี้

1.ให้เลือกไปที่ปุ่ม

2.นำมาคลิกอุปกรณ์ที่เราต้องการกำหนดค่า

3.ใส่ค่าอุปกรณ์ในช่อง New Value for R3

16.การตรวจสอบความผิดพลาดของวงจรในโปรแกรม Eagle

เมื่อเราสร้างวงจรตามที่เราต้องการได้แล้ว แต่ยังไม่แน่ใจว่าวงจรที่เราได้สร้างนั้นถูกต้องหรือผิดพลาดอะไรรึเปล่า โปรแกรม Eagle ก็สามารถช่วยเราได้ เราสามารถทำการตรวจสอบวงจรที่เราสร้างขึ้นมาได้ดังนี้
ให้คลิกที่ Tools->Erc หรือคลิกที่ปุ่ม ก็ได้ หลังจากนั้นโปรแกรมจะแจ้งผลให้เรารู้ หากมีความผิดพลาดหรือเกิดการ Error ขึ้น โปรแกรมจะบอกจุดที่ วงจร Error ให้เราทำการแก้ไข แต่หากไม่ความผิดพลาดผิดพลาดหรือไม่ Error จะไม่ปรากฏข้อความไดๆขึ้นมาเลย

ปล.ใครที่สร้างวงจรตามผมตั้งแต่ต้นลองตรวจสอบดูมี Error นะจะบอกให้ลองแก้ดูตามที่โปรแกรมแนะนำดูครับ

15.วิธีต่อไฟเลี้ยงและกราวด์ให้วงจร

ตอนนี้จะเป็นการต่อไฟเลี้ยงและกราวด์ให้กับวงจรนะครับ สามารถททำได้ดังนี้ครับ
1.เลือกไปที่ Add 2.เลือกไปที่ Supply จะมี Supply1และSupply2 อันนี้เลือกใช้ตามความเหมาะสมเลยครับ
3.ผมใช้ Supply2 แล้วกัน แล้วเลือกไปที่ V+ เอามาต่อที่ขา C ของคอลเล็คเตอร์พร้อมต่อตัวต้านทาน R (จากบทความก่อน)ไปอีก 1 ตัว


4.แล้วไปเลือก V- มาต่อที่ขา E อีก 1ตัว มันจะขึ้น

ให้กดYes ไปก่อน

5.ต่อ GND เพื่อสร้างกราวด์ ให้กับวงจรที่ C2 พร้อมเพิ่มตัว R ขึ้นมาอีก1ตัว แค่นี้ก็เรียบร้อย(ตามภาพ)

14.การสร้างจุดเชื่อมต่อ

คราวนี้เราจะนำวงจรที่สร้างไว้คราวก่อนมาใช้ครับ เมื่อเราทำการ Wire สายเรียบร้อยแล้ว สายสัญญาณที่ความจริงเชื่อมต่อกันจะไม่มีจุดเชื่อมต่อ ซึ่งจะถือว่าจุดที่เชื่อมต่อกันนั้นไม่ได้เชื่อมต่อถึงกันหรือเป็นคนละสายนั้นเอง เพราะฉนั้นเราจึงควรเสร้างจุดเชื่อมต่อให้มันครับ โดยเลือกไปที่ Draw->Junction หรือคลิกที่ แล้วนำมาคลิกสร้างจุดที่เชื่อมต่อถึงกันดังภาพ

13.การเชื่อมต่อวงจรด้วย Wire

คราวนี้เราจะมาเรียนรู้การใช้โปรแกรม Eagle ด้วยวิธีการเชื่อมต่อวงจรด้วยสาย Wire กันครับ
การใช้สาย Wire ก็คือ การเดินสายสัญญาณไฟฟ้าไปเชื่อมต่อกับขาอุปกรณ์ชนิดขาต่อขาครับ แล้วมันก็จะถูกเปลี่ยนเป็นลายวงจรพิมพ์ การเชื่อมสายสัญญาณสามารถทำได้ดังนี้
ตัวอย่างผมจะใช้วงจร Fixed Bias Circuit หรือวงจรไบอัสแบบคงที่ นั้นเอง โดยมีอุปกรณ์ดังนี้
1.R-US-0207/10 (ตัวต้นทาน) จำนวน 2 ตัว
2.C-EU025-025x050 (ตัวเก็บประจุ) จำนวน 2 ตัว
3.BC547 (ทรานซิสเตอร์ NPN) จำนวน 1 ตัว
เอามาเรียงกันดังรูป



ขั้นตอนที่1 คลิกเมนู Draw->Wire หรือคลิกที่ปุ่มด้านซ้ายหรือบนที่มีปุ่มเครื่องหมาย Wire อยู่



ขั้นตอนที่2 นำมาคลิกที่ตัวต้านทาน R1 ลากมายังขาคอลเล็คเตอร์แล้วกด Stop เพื่อหยุดการเดินสายหรือเมื่อลากมาถึงขาคอลเล็คเตอร์แล้วดับเบิลคลิกทิ้งไป




ขั้นตอนที่3 เพื่อนๆลองเดินสายสัญญาณตามภาพให้ครบเลยนะครับ เดี๋ยวเราจะนำเอาวงจรนี้ไปใช้ต่อไป


ข้อสังเกต
ขณะที่เราใช้คำสั่ง Wire ด้านบนก็จะปรากฏแถบเครื่องมือขึ้นมาเพื่อให้เรากำหนดรูปแบบของสายสัญญาณได้ หรือขณะที่เราใช้การ Wire สายเราก็สามารถคลิกขวาเพื่อเปลี่ยนรูปแบบการเดินสายได้เลยครับ ลองๆปรับกันดูครับไม่ยาก

12.การลบอุปกรณ์

เมื่อเราไม่ต้องการอุปกรณ์บางตัวในพื้นที่ทำงานเราก็สามารถลบได้ดังนี้
-การลบอุปกร์ตัวเดียว
คลิกที่ปุ่ม แล้วนำมาคลิกอุปกรณ์ที่ต้องการลบ
-การลบอุปกรณ์ทั้งกลุ่ม
ให้เอาเมาส์ไปคลิกที่ปุ่มแล้วเอามาคลุมอุปกรณ์ที่ต้องการลบแล้วก็ไปคลิกที่ปุ่มแล้วเอามาคลิกขวาบนพื้นที่ทำงานอุปกรณ์ที่คลุมก็จะหายไป

11.การเคลื่อนย้ายอุปกรณ์

เมื่อเราวางอุปกรณ์บนพื่นที่ทำงานเสร็จแล้วต้องการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ก็สามารถทำได้ดังนี้
-การเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ตัวเดียว
คลิกที่ปุ่มแล้วนำไปคลิกที่อุปกรณ์ที่เราต้องการเคลื่อนย้าย อุปกรณ์จะลอยติดมากับเมาส์เราก็จะสามาถเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ได้ตามที่ต้องการ

-การคลื่อนย้ายอุปกรณ์ทั้งกลุ่มคลิกปุ่มแล้วคลุมอุปกรณ์ที่เราต้องการ แล้วคลิกแล้วไปคลิกขวาที่อุปกรณ์ที่เราคลุมไว้ อุปกรณ์จะลอยติดมากับเมาส์เราก็จะสามาถเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ได้ตามที่ต้องการ

10.การหมุนอุปกรณ์และการสลับแกนอุปกรณ์ใน Eagle

ในการออกแบบวงจร Schermatic ของโปรแกรม Eagel สามารถหมุนอุปกรณ์และสลับแกนอุปกรณ์ได้ดังนี้
1.การหมุนอุปกรณ์สามารถทำได้โดยคลิกที่ปุ่ม หรือขณะที่อุปกรณ์ลอยติดอยู่กับเมาส์ให้เราคลิ๊กขวา
2.การสลับแกนอุปกรณ์สามารถทำได้โดยคลิกที่ปุ่ม หรือขณะที่อุปกรณ์ลอยติดอยู่กับเม้าส์ให้เรากดปุ่มล้อเลื่อนที่เมาส์

9.การวางอุปกรณ์

เราสามารถนำเอาอุปกรณ์ที่เราต้องการมาวางไว้บนพื้นที่ทำงานได้ดังนี้
1.ดับเบิลคลิ๊กอุปกรณ์ที่เราต้องการ
2.แล้วอุปกรณ์จะติดมา คลิกเม้าส์ซ้ายเพื่อวาง และเราสามารถวางอุปกรณ์ตัวเดิมนี้ได้เรื่อยๆ



3.หากจะยกเลิกวางอุปกรณ์ตัวนี้ให้กดปุ่ม Stop

8.การค้นหาอุปกรณ์ในโปรแกรม Eagle

แน่นอนเลยครับเพื่อนๆว่าการที่จะออกแบบวงจรไฟฟ้าเราต้องเอาอุปกรณ์ไฟฟ้ามาออกแบบ แต่ว่าอุปกรณ์ที่ว่ามันอยู่ตรไงไหนในโปรแกรม Eagle ล่ะ ง่ายๆครับเราสามรถค้นหาอุปกรณ์ที่ว่าได้ดังนี้
1.ให้เลือกไปที่เมนู Edit Add หรือคลิกปุ่ม Add
เพื่อเรียกใช้ไบนารี ก็จะมีอุปกรณ์มากมายแบ่งเป็นหมวดๆมาให้เราเลือกใช้มากมายหากเราต้องการใช้
อุปกรณ์ชนิดไหนก็คลิกเครื่องหมาย + ที่หน้าที่ชนิดอุปกรณ์ที่เราต้องการครับ

2.อีกวิธีหนึ่งก็คือ การค้นหาอุปกรณ์แบบอัตโนมัติ ก็สามมารถทำได้ดังนี้ครับ ยกตัวอย่างเช่นเราจะใช้อุปกรณ์ไมโครคอลโทรลเลอร์ AVR ก้พิมพ์ AVR ไปตรงๆที่ปุ่ม Search เลยครับ แล้ว OK หรือกด Enter ก็ได้ครับ ก็จะแสดงอุปกรณ์ AVR ขึ้นมาให้เราเลือกใช้ หากจะกลับมาแสดงอุปกรณ์เหมือนเดิมก็ลบข้อความในช่อง Search ออกแล้วกด Enter

การย่อขยายพื้นที่ทำงานของโปรแกรม Eagle

การย่อขยายพื้นที่ทำงานทำได้ง่ายๆมากครับ โดยใชื้เครื่องมือIn(ขยายพื้นที่ทำงาน)และOut(ย่อพื้นที่ทำงาน) นอกจากนี้เรายังสามารถใช้ปุ่มวงล้อตรงกลางในการใช้ย่อขยายพื้นที่ทำงานได้อีกด้วย

6.การกำหนดกริดของโปรแกรม Eagle

เราจะเห็นว่าพื้นที่ทำงานของโปรแกรม Eagle นั้นจะเป็นพื้นที่ว่างๆใช่ไหมครับ เราควรปรับให้เป็นตารางเพื่อให้ง่ายในการออกแบบวงจร พูดง่ายๆทำให้ดูง่ายขึ้นนั้นเอง สามาทำได้ดังนี้ครับ
1.คลิกที่ View แล้วเลือกไปที่ Grid ที่กรอบ Display เลือกไปที่ On เพื่อเปิดการใช้งานกริด
2.ที่ Style ตรงนี้จะเป็นรูปแบบของกริดครับมีทั้งแบบ Dots(แบบจุด)และแบบ Lines(แบบตาราง)
3.ที่ช่อง Size เราสามารถกำหนดขนาดของกริดและหน่วยของกริดได้ตรงช่งองนี้เลยครับแล้วกดปุ่ม OK
4.หลังจากนั้นก็จะปรากฏตารางบนพื้นที่ทำงานแล้วครับ ถ้าเราไม่ชอบหรือไม่พอใจต้องการกลับไปค่าเริ่มต้นก็คลิกที่ปุ่ม Default

5.เครื่องมือใน Schematic ของโปรแกรม Eagle

การใช้โปรแกรม Eagleในการออกแบบลายวงจรไฟฟ้าและลายวงจรพิมพ์นั้น ใน Schematic จะมีเครื่องมือที่เราเลือกใช้ต่างๆมากมายหลายอย่างเพื่อความสะดวกสะบายของเรา เรามาดูกันเลยดีกว่า เครื่องมือแต่ละชนิดในรูปแบบของปุ่มต่างๆมีหน้าที่อะไรกันบ้าง
ตรงแถบเมนู(อยู่ด้านบน ดังรูป) ตรงแทปเมนูเรียงจากซ้ายไปขวา
open:ใช้เปิดเอกสารงาน
Save:ใช้บันทึกงาน
Print:ใช้พิมพ์งานออกทางปริ้นเตอร์
CAM:ใช้แปลงไฟล์ให้อยู่ในรูป CAM
Borad:ใช้สร้างแผ่นวงจรพิมพ์
Sheet:จำนวนหน้าของไฟล์เอกสาร
Fit:ใช้ดูภาพอุปกรณ์
In:ใช้ขยายพื้นที่ทำงาน
Out:ใช้ย่อพื้นที่ทำงาน
Undo:ย้อนกลับ(สามารถกด Ctrl+Zแทนได้)
Redo:ย้อนไปข้างหน้า
Help:ส่วนช่วยเหลือ

แทปเครื่องมือ(อยู่ทางซ้ายมือของโปรแกรม)เรียงจากบนลงล่างโดยดูจากซ้ายไปขวา

info:ใช้ดูรายละเอียดของอุปกรณ์
Display:ใช้ในการกำหนดเลเยอร์ของ Schematic
Move:ใช้เคลื่อนย้ายอุปกรณ์
Mirror:สลับแกนอุปกรณ์
Group:ใช้คลุมอุปกรณ์ทั้งกลุ่มหรือที่เฉพราะต้องการ
Cut:ใช้ตัดส่วนที่ต้องการคัดลอกหลังจากใช้เคื่องมือ Group
Delete:ใช้ลบอุปกรณ์ที่เราไม่ต้องการ
Pinswap:ใช้สับสัญญาณของขาอุปกรณ์
Name:ใช้กำหนดชื่อ
Smash:ใช้กำหนดชื่อและค่าอุปกรณ์เพื่อเคลื่อนย้าย
Split:ใช้เพิ่มหรือเคลื่นย้ายสัญญาณ
Wire:ใช้เดินสายสัญญาณ
Circle:ใช้สร้างวงกลม
Rectangle:ใช้สร้างสี่เหลี่ยมทึบ
Bus:ใช้สร้างสายสัญญาณBus
Junction:ใช้เป็นจุดเชื่อมต่อของสายสัญญาณ
ERC:ใช้ตรวจสอบความผิดพลาดของวงจรที่เราได้สร้างขึ้น
Show:ใช้แสดงวัตถุให้เด่นและแสดงรายละเอียดทางด้านซ้ายมือ
Mark:ใช้แสดงเครื่องหมายในตำแหน่งR0,PO
Copy:เห็นชื่อก็รู้เลยว่าใช้ copy อุปกรณ์แน่นอน
Rotate:ใช้หมุนอุปกรณ์(หมุนได้ทีละ90องศา)
Change:ใช้ในเปลี่ยนแปลงค่าการต่างๆ
Paste:ใช้วางส่วนที่เรา Cut ออกมาวาง
Add:ใช้เข้าสู่การค้นหาอุปกรณ์
Gateswap:ใช้สลับตำแหน่งอุปกรณ์
Value:ใช้กำหนดค่าอุปกรณ์
Miter:ใช้ทำให้สายสัญญาณไม่เป็นมุมฉาก
Invoke:ใช้ดูอุปกรณ์ที่มี Part
Taxt:ใช้พิมพ์ข้อความ
Arc:ใช้สร้างเส้นโค้งของรัศมีของวงกลม
Polygon:ใช้สร้างรูปแบบโพลีก้อน
Net:ใช้เชื่อม Bus เพื่อแยกสัญญาณ
Lable:ใช้แสดงชื่อ Net บนสายสัญญาณ

นี่คือ เครื่องมือหรือปุ่มอุปกรณ์ต่างๆที่เราจะต้องใช้งานแต่ผมเชื่อว่าเพื่อนๆหลายคนคงจะจำไม่ได้ทั้งหมดว่ามีอะไรบ้าง แต่เมื่อถึงเวลาลงมือใช้งานเพื่อนๆจะสามารถจำได้เองโดนอัตโนมัติจากการย้ำทำบ่อยๆ เดี๋ยวครั้งหน้าเราจะมากำหนดกริดกันครับ

4.การสร้างไฟล์เอกสาร Schematic และส่วนประกอบ

1.การสร้างไฟล์เอกสาร Schematic สามารถทำได้ง่ายๆโดยไปที่ File->New->Schematic

2.ส่วนประกอบของฟล์เอกสาร Schematic ซึ่งจะประกอปไปด้วยเมนูและคำสั่งต่างๆดังนี้
-แถบชื่อเรื่อง มีหน้าที่แสดงตำแหน่งและชื่อเอกสาร
-แถบเมนู เป็นที่รวมคำสั่งทั้งหมดที่เราจะใช้
-ปุ่มควบคุม ทำหน้าที่ย่อขยายปิดเปิดเอกสาร
-แถบเครื่องมือ เป็นแถบแสดงคำสั่งต่างๆ
-จุดแกน X-Y เป็นตัวบ่งบอกพิกัด
-พื้นที่ทำงาน เป็นพื้นที่เราใช้ในการออกแบบวงจร

3.เลเยอร์ต่างๆใน โปรแกรม Eagle

การออกแบบวงจรไฟฟ้าด้วยโปรแกรม Eagle คือ การเอาอุปกรณ์มาวางใน Schematic หลังจากนั้นก็ทำการเชื่อมอุปรณ์ด้วยสายสัญญาณ วงจรในไฟล์เอกสารนั้น Schematic จะถูกกำหนดด้วน เลเยอร์ ต่างๆ 6 เลเยอร์และสามารถกำหนดใช้ได้ดังนี้

Nets:สายสัญญาณที่ใช้เชื่อมอุปกรณ์
Busses:การรวมสายสัญญาณหลายๆเส้นไว้ใน 1 เดียว
Pins:ใช้แสดงจุดเชื่อมต่อของอุปกรณ์
Symbol:รูปร่างสัญญาลักษณ์ของอุปกรณ์
Name:ชื่อ(อันนี้รู้ๆกันอยู่ อิอิ)
Values:ใช้แสดงค่าอุปกรณ์
Eagle ได้บรรจุอุปกรณ์มากมาย โดยภายในไลบาลีจะมีลายละเอียดต่างๆบอกเราเอาไว้ด้วย เช่น สัญญาลักษณ์ ขนาดฟุตปริ้นเป็นต้น

2.ส่วนประกอบโปรแกรม Eagle

ส่วนประกอบของโปรแกรมทั่วๆไปอย่างเช่น แถบหัวเรื่อง ปุ่มควมหน้าโปรแกรมหรือเราใช้ย่อขยายหน้าจอโปรแกรมนั้นเองและแถบเมนูเราจะไม่พูดถึงครับเพราะว่ามันก็เหมือนกับโปรแกรมทั่วๆไป
1.Libraries ตรงส่วนนี้นะครับเป็นส่วนที่รวบรวมรายการอุปกรณ์ทั้งหมดที่อยู่ในโปรแกรม Eagle หากเราคลิกปุ่ม+ ก็จะมีรายการอุปกรณ์มากมายมาให้เราเลือกมากมายจัดตามหมวดหมู่ นั้นเพราะเพื่อเพื่อความสะดวกในการค้นหาอุปกรณ์ Schermatic นั้นเอง ซึ่งเครื่องหมายสีเขียวๆที่เพื่อนเห็นจะแสดงภาวะการใช้งานไลบรารีนั้นเองครับเพื่อนๆไลบรารีตัวไหนที่เป็นวงกลมสีเทาแปลว่ายังไม่ได้ถูกให้กำหนดใช้งานถ้าจะใช้งานก็คลิกขวาแล้วเลือกไปที่ Use แต่ถ้าจะเเลือกใช้ทั้งหมดให้คลิกขวาไปที่ Libraries แล้วเลือก Use all

1.การติดตั้งโปรแกรม Eagle

Eagle คือ โปรแกรมออกแบบวงจรไฟฟ้า (Schermatic) และออกแบบวงจรพิมพ์ (Printed Circuit Board) ภายในโปรแกรมมีเครื่อมือต่างๆให้เราเลือกใช้มากมาย อีกทั้งยังระบุคุณสมบัติของอุปกรณ์ได้อย่างละเอียด บ่งบอก ขนาด เบอร์ เป็นต้น จึงมีความสะดวกสะบายในการออกแบบวงจรไฟฟ้าเป็นอย่างมาก สามารถทำไฟล์เป็นรูปภาพออกไปตกแต่งในโปรแกรม Potoshopได้ด้วย Eagle เป็นของบริษัท Cadsoft ของประเทศเยอรมัน สามารถ ดาวน์โหลดรุ่น Free ware ได้ที่ www.cadsoft.de

กาติดตั้งโปรแกรม Eagle ก็เหมือนการติดตั้งหลายๆโปรแกรมนั้นแหละครับ
1.ดับเบิ้ลคลิกโปรแกรม Eagle โปรแกรมที่เราโหลดมาเลยครับ