หน่วยการเรียนรู้สำหรับโปรแกรมEasy EDA

หน่วยการเรียนรู้สาหรับโปรแกรมEasy EDA สมาชิกในกลุ่ม นายเกียรติศกั ด์ิ พรมโคตร 65332210291-6 นาย พีรเดช สารจนั ทร์ 65332210326-0 นาย กฤษฎา แสงตาว 65332210283-8 นายกษิด์ิเดช สวา่ งสุข 65332210011-5

หน่วยเรียนรู้ท่ี 1: อะไรคือแผ่นวงจรพมิ พ์ เคร่ืองมือและการสร้างขึน้ มา

PCB คืออะไร แผน่ วงจรพมิ พ์ หรือ PCB หรือนิยมเรียกวา่ แผน่ ปรินต์ (องั กฤษ: printed circuit board: PCB) เป็นแผงที่มีลายทองแดงนาไฟฟ้า ใชส้ าหรับ เชื่อมต่ออุปกรณ์อิเลก็ ทรอนิกส์หรือประกอบกนั เป็นวงจรแทนการต่อ วงจรดว้ ยสายไฟ ซ่ึงมีความซบั ซอ้ นและยงุ่ ยาก โดยแผงวงจรน้ีอาจมี เพียงดา้ นเดียวหรือสองดา้ นหรือสามารถวางซอ้ นกนั ไดห้ ลายๆช้นั ได้ เช่นกนั ตามความตอ้ งการของผอู้ อกแบบ

แผงวงจรพิมพม์ ี 6 ประเภทของแผงวงจร 1. PCB ด้านเดยี ว แผงวงจรพมิ พ์ด้านเดยี วมีความซับซ้อนน้อยทส่ี ุด ใช้วสั ดุพมิ พ์ช้ันเดยี วซ่ึงเป็ นวสั ดุฐาน เนื่องจาก ทองแดงเป็ นตวั นาไฟฟ้าท่ดี มี าก ด้านหน่ึงของฐานจงึ เตม็ ไปด้วยช้ันทีบ่ างแต่มคี วามเหมาะสมของ โลหะทองแดงนี้ หลงั จากช้ันทองแดงแล้วจะมหี น้ากากประสานป้องกนั ซ่ึงจะช่วยเพม่ิ คุณสมบตั ขิ อง PCB หลงั จากส่วนนีจ้ ะใช้การเคลือบซิลค์สกรีนเพ่ือให้รูปลกั ษณ์ของแผงดูสมบูรณ์ ส่วนประกอบอเิ ลก็ ทรอนิกส์ท้งั หมดอยู่ทดี่ ้านใดด้านหน่ึงของแผง ข้อดขี องแผงนีค้ ือใช้งานได้ดที สี่ ุด สาหรับอปุ กรณ์ไฟฟ้าทวั่ ไป

2. PCB สองดา้ น แผงวงจรพิมพส์ องดา้ นดูเป็นเรื่องปกติมากข้ึนในปัจจุบนั เนื่องจากมีคุณสมบตั ิการใชง้ านที่สูง ใน กรณีน้ีฐานท้งั สองมีช้นั โลหะและชิ้นส่วนเชื่อมต่อกบั ท้งั สองดา้ น ส่วนประกอบไฟฟ้ากระจายอยา่ ง เท่าเทียมกนั ท้งั แผง มีการเพ่มิ รูบนแผงเพอ่ื ใหท้ างานง่ายข้ึน มีสองวธิ ีในการทาเช่นน้ีคือ เทคโนโลยี การยดึ ติดบนพ้ืนผวิ และติดต้งั ในรู ประเภทแรกเกี่ยวขอ้ งกบั สายไฟเลก็ ๆ ท่ีเรียกวา่ ขา เพือ่ เล่ือนผา่ นรู และไปอีกดา้ นหน่ึง ระยะหลงั ในทางกลบั กนั จะไม่รวมสายไฟใด ๆ แตใ่ นประเภทน้ี PCB จะมีขา ขนาดเลก็ จานวนมากที่ผา่ นการบดั กรี เทคโนโลยนี ้ีช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของแผงใหท้ างานไดห้ ลาย หลายมากข้ึน โดยใชเ้ วลาและพ้นื ท่ี 3. PCB แบบหลายช้นั แผงวงจรพมิ พแ์ บบหลายช้นั ใชเ้ ทคโนโลยลี ่าสุดในแผงวงจรสองดา้ น มีพ้ืนผวิ มากกวา่ สองช้นั บน แผงและใชว้ สั ดุฉนวนในทุกช้นั เทคโนโลยเี ดียวกนั น้ีใชใ้ นการเช่ือมต่อส่วนประกอบต่างๆบนแผง เช่นเดียวกบั ในแผงสองดา้ น ขอ้ ไดเ้ ปรียบหลกั ของแผงแบบหลายช้นั คือช่วยประหยดั พ้ืนท่ีไดม้ ากกวา่ ประเภทก่อนหนา้ คุณสามารถเพม่ิ ช้นั ไดม้ ากเท่าที่คุณตอ้ งการ โดยสรุปแลว้ แผงหลายช้นั น้นั มี เทคนิคมากกวา่ และหากคุณทาผดิ ไปหน่ึงแผง หมายถึงท้งั แผงของคุณกไ็ ร้ประโยชน์

4. PCB แบบแขง็ แผงวงจรพิมพไ์ ม่ไดแ้ บ่งประเภทตามจานวนช้นั และขา้ งเท่าน้นั แมว้ า่ ความแตกต่างหลกั คือจานวนช้นั กต็ าม แตน่ ี่ไม่ใช่ความแตกตา่ งเพียงอยา่ งเดียว PCB แบบแขง็ ทาข้ึนเนื่องจากมนั มีความแขง็ ท่ีแตกต่าง กนั ไป เมื่อคุณจินตนาการถึง PCB เป็นคร้ังแรก คุณคงคิดถึงภาพของ PCB แบบแขง็ ในใจ แผงวงจร ประเภทน้ีใชว้ สั ดุที่เป็นของแขง็ ไม่ยดื หยนุ่ และแขง็ แรง ไฟเบอร์กลาสเป็นตวั เลือกที่ดีท่ีสุด เนื่องจาก ป้องกนั ไม่ใหแ้ ผงงอและป้องกนั ความเสียหายใด ๆ ไดด้ ี 5. PCB แบบยดื หยนุ่ เฟลก็ ซ์ (Flex) เป็นคาใชเ้ รียกส้นั ๆสาหรับแผงแบบยดื หยนุ่ ในแผงวงจรพมิ พป์ ระเภทน้ี ดงั ท่ีคุณอาจเดา ไดอ้ ยแู่ ลว้ วา่ PCB แบบยดื หยนุ่ ใชพ้ ลาสติกท่ีมีความยดื หยนุ่ ซ่ึงวางอยบู่ นฐาน วสั ดุรองพ้ืนน้ีช่วยใหแ้ ผง สามารถใส่เขา้ กบั รูปร่างต่างๆไดต้ ามความตอ้ งการของคุณ คุณสามารถโคง้ งอแผงน้ีไดอ้ ยา่ งง่ายดาย และปลอดภยั ในทุกสภาวะ ขอ้ เสียของแผงประเภทน้ีคือมีราคาแพงกวา่ การออกแบบอื่น ๆ อยา่ งไรก็ ตามขอ้ ดีคือแผงเหลา่ น้ีมีน้าหนกั เบามาก และใชใ้ นอุปกรณ์ใหม่ล่าสุดไดท้ ้งั หมด

6. PCB แบบผสม แขง็ -ยดื หยนุ่ ประเภทสุดทา้ ยคือแผงวงจรพมิ พแ์ บบผสม แขง็ -ยดื หยนุ่ ซ่ึงมีท้งั แบบ แขง็ และแบบยดื หยนุ่ เป็นแนวคิดที่น่าสบั สน แต่แนวคิดหลกั ที่อยู่ เบ้ืองหลงั แผงเหล่าน้ี คือคุณใชก้ บั อุปกรณ์ท่ีตอ้ งใชแ้ ผงท่ีแขง็ แรง อยา่ งไรกต็ ามกย็ งั มีความยดื หยนุ่ อยู่ แผงวงจรน้นั เป็นแบบแขง็ แต่ เชื่อมต่อกบั ช้นั ของแผงวงจรเฟลก็ ซ์ ขอ้ เสียของแผงเหล่าน้ีคือมีความ ซบั ซอ้ นมากในการผลิต อยา่ งไรกต็ ามมนั ยงั มีประโยชนม์ ากที่สุด และ สามารถตอบสนองความตอ้ งการส่วนใหญ่ได้

PCB มบี ทบาทอะไร PCB มีบทบาทในการหลีกเลี่ยงขอ้ ผดิ พลาดของเดินสายแบบแมนนวลใช้ ปลก๊ั อินอตั โนมตั ิหรือติดต้งั ชิ้นส่วนอิเลก็ ทรอนิกส์บดั กรีดีบกุ และ ทดสอบความสอดคลอ้ งของ PCB นอกจากน้ียงั มีคุณภาพที่ดีสาหรับ อุปกรณ์อิเลก็ ทรอนิกส์ช่วยเพมิ่ ผลผลิตแรงงานและประหยดั ค่าใชจ้ ่ายเพอ่ื การซ่อมแซมหลงั จากใช้ PCB อุปกรณ์อิเลก็ ทรอนิกส์

แผงวงจรพมิ พ์กาลงั พฒั นาอย่างไร แผงวงจรพมิ พ์ เกบ็ แนวโนม้ ของตวั เองจากช้นั เดียวเป็นสองเท่าช้นั หลายช้นั และมีความ ยดื หยนุ่ จะเห็นไดว้ า่ PCB มีความกา้ วหนา้ อยา่ งมากในกระบวนการพฒั นาของอุปกรณ์ อิเลก็ ทรอนิกส์ที่มีการพฒั นา PCB ไปสู่ความแม่นยาสูงความหนาแน่นสูงและความ น่าเช่ือถือและทาไดด้ ีในการประหยดั ตน้ ทุนปรับปรุงคุณสมบตั ิและลดปริมาณ ไม่ตอ้ งสงสยั เลยวา่ เรามีความคิดเห็นแบบเดียวกนั เกี่ยวกบั แนวโนม้ การพฒั นาเทคโนโลยี การผลิต PCB ในอนาคตซ่ึงจะเคล่ือนไปในทิศทางท่ีมีความหนาแน่นสูงความแม่นยาสูง ขนาดรูเลก็ ๆ การเดินสายเลก็ สนามเลก็ ความน่าเช่ือถือมลั ติเลเยอร์การส่งความเร็วสูง น้าหนกั เบาและบาง ยง่ิ ไปกวา่ น้นั มีแนวโนม้ ที่จะปรับปรุงการผลิต PCB ประหยดั คา่ ใชจ้ ่ายลดมลพษิ และเป็นสายการผลิต PCB ในปริมาณนอ้ ย

หน่วยเรียนรู้ที่ 2: รู้จกั กบั โปรแกรม Easy EDA

การแนะนาโปรแกรมออกแบบ PCB ออนไลน์ ด้วย EasyEDA Designer Easy EDA เป็นเคร่ืองมือ EDA (Electronic Design Automation) ซ่ึงใชใ้ นการออกแบบวงจร (Schematic) และออกแบบ PCB (Printed Circuit Board) โดยตวั โปรแกรมทางานแบบออนไลนอ์ ยบู่ นคลาวด์ ตวั โปรแกรมมีขนาดเลก็ และทรงประสิทธิภาพ เราสามารถเรียนรู้และออกแบบ PCB ไดใ้ นเวลาอนั ส้นั Easy EDA ทางานในลกั ษณะ Web-base Software คือเป็นโปรแกรมที่เขา้ ใชง้ านผา่ นเวบ็ ไซตใ์ นระบบ เครือขา่ ยอินเตอร์เน็ต กเ็ ร่ิมตน้ ออกแบบ PCB ไดท้ นั ที (แนะนาใหใ้ ชง้ านบน Google Chrome) นอกจากน้ี แลว้ เรายงั สามารถดาวน์โหลดโปรแกรมตวั ลูก (Client) มาติดต้งั บนคอมพิวเตอร์ แลว้ เปิ ดใชง้ าน การเขา้ ใชง้ าน ใหไ้ ปท่ี easyeda.com ซ่ึงมีวศิ วกรใชง้ านมาแลว้ กวา่ 1.6 ลา้ นคน ทางทีมพฒั นาไดเ้ ตรียม ไลบรารีอุปกรณ์ไวม้ ากกวา่ 1 ลา้ นตวั ซ่ึงประกอบดว้ ยสญั ลกั ษณ์อุปกรณ์ (Schematic Symbols) แบบของ อุปกรณ์ (PCB Footprints) และส่วนประกอบ 3D Models

หน่วยเรียนรู้ท่ี 3: การติดต้งั ซอฟต์แวร์หรือ โปรแกรมสาหรับออกแบบ Easy EDA

การตดิ ต้งั โปรแกรม Easy EDA เขา้ ไปที่เวบ็ ไซต์ https://easyeda.com/th แลว้ คลิกท่ี Download

ข้นั ตอนต่อไปเลือกเวอร์ชันทตี่ ้องการตดิ ต้ังลงในคอมพวิ เตอร์

ข้นั ตอนตอ่ ไปกด Next เพ่ือติดต้งั โปรแกรมลงในคอมพวิ เตอร์ เม่ือติดต้งั โปรแกรมเสร็จแลว้ ใหล้ อ็ กอิน ที่มุมขวาบนเพื่อเปิ ดใชง้ านโปรแกรม

หน่วยเรียนรู้ที่ 4 : การวาดวงจรอเิ ลก็ ทรอนิกส์ จากกระดาษสู่หน้าจอคอมพวิ เตอร์

เปิ ดโปรแกรม Easy EDA ไปท่ีคาสั่ง File จากน้นั ไปที่ New เลือกคาวา่ Project เพื่อสร้างหนา้ กระดาษสาหรับการออกแบบ

ต้งั ชื่อไฟลง์ าน จากน้นั กจ็ ะไดห้ นา้ กระดาษสาหรับการออกแบบ

หน่วยเรียนรู้ท่ี 5 : การลงตวั ถงั อปุ กรณ์(Component Footprint) ในหน้ากระดาษวาดวงจร

การลงอปุ กรณ์สาหรับการออกแบบ 1.ออกแบบวงจรท่ีจะใชใ้ นการลงอุปกรณ์ 2.เลือกอุปกรณ์มาลงในวงจรที่ไดอ้ อกแบบไว้ 3.ทาการตอ่ ขาของอุปกรณ์และเปล่ียนค่าอุปกรณ์ตามวงจรท่ีไดอ้ อกแบบไว้

หน่วยเรียนรู้ที่ 6: การส่งผ่านวงจรจากกระดาษวาดไปสู่หน้าจอ ออกแบบลายวงจรพมิ พ์ (PCB Print Circuit Board)

การส่งผา่ นวงจรจากกระดาษวาดไปสู่หนา้ จอออกแบบลายวงจรพิมพ์ (PCB Print Circuit Board) 1.เลือกคาส่ังท่ีแถบบนท่ีมีชื่อวา่ Design และเลือกคาสัง่ Convert Schematic to PCB 2.นาอุปกรณ์ไปจดั เรียงในกรอบส่ีเหล่ียมและ โยงเส้น

หน่วยเรียนรู้ที่ 7: การกาหนดขอบเขต ขนาดของแผ่นวงจรพมิ พ์

การกาหนดขอบเขตขนาดของแผน่ วงจรพมิ พ์ กาหนดค่าของขนาดแผน่ วงจรพมิ พท์ ่ีจะจดั เรียง อุปกรณ์ เม่ือไดข้ อบเขตท่ีตอ้ งการใหก้ ด Apply

หน่วยเรียนรู้ท่ี 8: การวางตวั ถงั หรืออปุกรณ์บนหน้าจอ สาหรับจะออกแบบลายวงจรพมิ พ์ (Copper Track)

การวางตวั ถงั หรืออปุกรณ์บนหนา้ จอสาหรับจะออกแบบลายวงจรพิมพ์ 1.นาอุปกรณ์ที่อยนู่ อกขอบเขตของวงจรพิมพม์ าจดั เรียงในขอบเขตของวงจรพิมพ์ .2.จดั วางอุปกรณ์ในขอบเขตของวงจรพิมพใ์ หเ้ รียบร้อย

เม่ือนาอุปกรณ์มาจดั เรียงในขอบเขตของวงจรพมิ พเ์ รียบร้อยแลว้ ใหก้ ดป่ ุม 3D View เพ่อื เชก็ วา่ อุปกรณ์ถูกตามท่ี เราออกแบบหรือไม่ กจ็ ะไดว้ งจร 3D ที่ออกแบบมา

หน่วยเรียนรู้ที่ 9: การกาหนดเลเยอร์ของแผ่นวงจรพมิ พ์ (PCB Layer) และการกาหนดกฎเกณฑ์ในการเดนิ ลาย วงจรพมิ พ์ (DRC : Design rule Check)

การกาหนดเลเยอร์ของแผน่ วงจรพิมพ์ (PCB Layer) และการกาหนดกฎเกณฑใ์ น การเดินลายวงจรพมิ พ์ (DRC : Design rule Check) คลิกท่ีเครื่องมือTrack(W) จากน้นั ใหล้ ากตามเส้นสีน้าเงินเพ่ือโยงเสน้

เม่ือเดินเสน้ ลายวงจรเสร็จเรียบร้อยแลว้ ใหค้ ลิกท่ี Design เลือกคาสั่ง Check DRC เพอ่ื เชค็ ลายวงจร

หน่วยเรียนรู้ท่ี 10: การสร้างสัญลกั ษณ์ของอุปกรณ์ตัวใหม่

การสร้างสญั ลกั ษณ์ของอุปกรณ์ตวั ใหม่ ไปท่ีคาสง่ั File จากน้นั ไปท่ีNew เลือกคาวา่ Symbol เพือ่ สร้างสัญลกั ษณ์ของอุปกรณ์ตวั ใหม่

ข้นั ตอนต่อไปกจ็ ะไดห้ นา้ กระดาษในการสร้างสญั ลกั ษณ์ของอุปกรณ์ตวั ใหม่

อุปกรณ์ตวั อยา่ งท่ีจะสร้างข้ึนมาใหม่คือ IC LM 7905 1.สร้างกรอบส่ีเหลี่ยมเพอ่ื เริ่มสร้างอุปกรณ์ตวั ใหม่ 2.ตอ่ ขาอุปกรณ์ตวั ใหม่ที่จะสร้างข้ึนมาเป็นสัญลกั ษณ์

เม่ือต่อขาอุปกรณ์เรียบร้อยแลว้ กต็ ้งั ชื่อขาอุปกรณ์ 1.ไปที่คาส่ังTools แลว้ เลือกคาสง่ั Pin Manager 2.ต้งั ช่ือขาอุปกรณ์ ตวั อยา่ งเช่น ในรูปที่2 ขา 1 ต้งั คา่ เป็น GND ขา 2 ต้งั ค่าเป็น IN ขา 3 ต้งั ค่า เป็น OUT

หน่วยเรียนรู้ท่ี 11: การสร้างแบบตัวถงั (Footprint) ของอปุ กรณ์ตวั ใหม่

การสร้างแบบตวั ถงั (Footprint) ของอปุ กรณ์ตวั ใหม่ เลือก File ที่คาส่งั แถบดา้ นบน ไปท่ี New เลือกคาสัง่ Footprint

ไปที่Footprint Tools เลือกที่คาส่ัง Pad ข้นั ตอนต่อไปนาไปวางเพอื่ กาหนดขาอุปกรณ์ เพอ่ื กาหนดขาอุปกรณ์ สร้างกรอบส่ีเหลี่ยมเพ่อื ใหไ้ ดF้ ootprint ท่ีตอ้ งการ

คลิกที่ Save ต้งั ช่ือ Footprint ไปที่หนา้ New_Symbol

คลิกท่ี Footprint คลิกท่ีSelect Footprint ไปท่ี My Libraries

คลิกท่ีNEW_FOOTPRINT ข้นั ตอนต่อไปคลิกที่ Update Footprint

หน่วยเรียนรู้ท่ี 12: วธิ ีการสร้างไฟล์ Gerber เพื่อส่งไปส่ังจ้างผลติ แผ่นวงจรพมิ พ์

คลิกที่ Generate PCB Fabrication File(Gerber) คลิกท่ี Generate Gerber เพอื่ Save File คลิกที่ One-click Order PCB/SMT เพอ่ื สัง่ ผลิต

หน่วยเรียนรู้ที่ 13: เทคนิคการสร้างหรือ เดนิ ลายทองแดงบนแผ่นวงจรพมิ พ์

ลากเส้นลายทองแดงตามเสน้ สีน้าเงินท่ีได้ หรือจะใชอ้ ีกวธิ ีหน่ึงกไ็ ด้ เช่น คลิกไปท่ี Route จดั เรียงอุปกรณ์ไว้ ตอ่ ไปคลิกที่ Auto Route วงจรกจ็ ะจดั ลายทองแดงใหโ้ ดยอตั โนมตั ิ

จบแลว้ ครับ...