Pri stavbe rádioamatérskych zariadení sa často dostaneme do situácie, keď potrebujeme skontrolovať návrh plošného spoja. Môže ísť o vlastnú konštrukciu, upravený projekt z GitHubu alebo dosku, ktorú nám poslal iný rádioamatér. Potrebujeme vidieť jednotlivé vrstvy, rozmiestnenie súčiastok, spoje alebo si jednoducho overiť, či sa doska zmestí do pripravovanej skrinky.
Na takúto kontrolu však nie je vždy potrebné inštalovať kompletný návrhový systém KiCad, Altium Designer či iný rozsiahly EDA softvér. Zaujímavou alternatívou je PCBView.io – bezplatný prehliadač návrhov plošných spojov, ktorý funguje priamo vo webovom prehliadači. Jeho hlavnou výhodou je široká podpora formátov, 2D a 3D zobrazenie a predovšetkým lokálne spracovanie súborov bez ich odosielania na vzdialený server.
V článku sa dočítate
Čo je PCBView.io a ako funguje
PCBView.io je nástroj určený na zobrazovanie a kontrolu návrhov PCB. Nie je náhradou plnohodnotného EDA systému, v ktorom dosku navrhujeme, meníme zapojenie alebo upravujeme elektrické vlastnosti obvodov. Jeho úlohou je predovšetkým umožniť rýchle otvorenie existujúceho návrhu a jeho prehľadnú vizuálnu kontrolu.
Práca je jednoduchá. Po otvorení stránky máme k dispozícii možnosť vybrať jednotlivé súbory, otvoriť celý priečinok alebo načítať projekt z verejného repozitára GitHub. K dispozícii je aj ukážkový návrh, takže funkcie prehliadača možno vyskúšať bez vlastných podkladov.
Dôležitým rozdielom oproti mnohým online nástrojom je spôsob spracovania dát. Súbory sa načítavajú a analyzujú priamo v lokálnom prehliadači používateľa. Návrh sa neodosiela na server PCBView.io. To je praktické nielen pri otvorených projektoch, ale aj pri kontrole vlastných alebo zatiaľ nezverejnených konštrukcií.
Podpora formátov: nielen Gerber
Jednou z najsilnejších stránok PCBView.io je množstvo podporovaných formátov. Okrem Gerber súborov dokáže pracovať s natívnymi návrhmi z viacerých známych EDA systémov. Podporované sú napríklad KiCad, Altium Designer, Cadence Allegro, Eagle, Autodesk Fusion, EasyEDA, ODB++, PADS, IPC-2581 a DipTrace.
Pri Gerber súboroch podporuje štandardy RS-274X, X2 a X3. Informácie X2 môžu obsahovať údaje o sieťach, pinoch a súčiastkach. Formát X3 pridáva informácie o polohe, natočení, hodnote, označení a puzdre jednotlivých komponentov. Vďaka tomu nemusí byť Gerber iba obrazom medených vrstiev, ale môže poskytnúť aj ďalšie údaje potrebné na kontrolu návrhu.
Prehliadač zvláda aj ďalšie súbory, ktoré sa používajú pri výrobe a osadzovaní dosiek:
- Excellon: vŕtacie a frézovacie dáta vrátane pokovených a nepokovených otvorov.
- Pick and Place: súbory s polohou a natočením súčiastok.
- BOM: kusovníky s označením, hodnotami a objednávacími číslami komponentov.
- IPC-D-356: sieťové informácie určené na testovanie holých dosiek.
- Schematic PDF: schémy vo formáte PDF, ktoré možno prepojiť s návrhom dosky.
Podporované sú aj archívy ZIP, TAR a TGZ. Ak máme Gerber súbory, kusovník a súbor osadzovania uložené v jednom priečinku, PCBView.io ich dokáže spracovať spoločne. Výsledkom je podrobnejšie zobrazenie dosky vrátane informácií o súčiastkach.
2D zobrazenie a práca s vrstvami
Po načítaní návrhu sa zobrazí dvojrozmerný pohľad na plošný spoj. V bočnom paneli sú dostupné jednotlivé vrstvy, súčiastky, siete a informácie o vybranom objekte. Vrstvy možno samostatne zapínať a vypínať, prípadne zobraziť iba jednu z nich. To je užitočné napríklad pri kontrole hornej a spodnej medenej vrstvy, nepájivej masky, potlače alebo otvorov.
PCBView.io umožňuje meniť aj farby vrstiev. Pri väčších návrhoch tak možno dosiahnuť prehľadnejšie zobrazenie a jednoduchšie rozlíšiť jednotlivé časti dosky. Výber objektov funguje kliknutím myšou. Pomocou klávesnice a vyhľadávacieho poľa možno vyhľadať označenie súčiastky, jej hodnotu, objednávacie číslo, sieť alebo pin.
Zaujímavá je funkcia rozšírenia výberu. Po označení medenej plochy alebo spoja možno postupne zvýrazniť objekt, jeho elektrické spojenie na danej vrstve alebo súvisiace spojenia naprieč vrstvami. Pri kontrole konkrétnej signálovej cesty je to praktickejšie než ručné sledovanie jednotlivých úsekov.
3D vizualizácia a kontrola mechanického vyhotovenia
Jedným z najzaujímavejších prvkov je 3D zobrazenie. Po prepnutí do trojrozmerného režimu sa doska zobrazí s obrysom, otvormi, medenými plochami, nepájivou maskou a potlačou. Na doske sú umiestnené aj jednotlivé súčiastky, takže získame lepšiu predstavu o výslednom vyhotovení.
Model možno otáčať, približovať a prezerať z hornej alebo spodnej strany. Kliknutím na súčiastku sa zobrazia jej informácie. Pri návrhoch Altium sú dostupné skutočné obrysy a výšky komponentov, pri ODB++ sa využívajú dodané výškové údaje. V ostatných prípadoch môže program vytvoriť zjednodušený model v tvare kvádra, ktorého výška sa odhaduje podľa veľkosti a typu súčiastky.
Pre rádioamatéra je to užitočné najmä pri kontrole mechanického usporiadania. Ešte pred výrobou dosky možno vizuálne posúdiť rozmiestnenie konektorov, vyšších súčiastok alebo chladičov. Samozrejme, 3D zobrazenie treba chápať ako pomôcku na kontrolu, nie ako záruku presného mechanického modelu každého komponentu.
Prepojenie so schémou a GitHubom
Ak návrh obsahuje aj elektrickú schému, PCBView.io umožňuje prepínať medzi zobrazením dosky a schémy. Pri podporovaných formátoch KiCad, Eagle, Fusion a EasyEDA Pro sa schéma načíta priamo z projektových súborov. Pri iných systémoch možno pridať PDF dokumentáciu.
Výhodou je prepojenie označení súčiastok, pinov a sietí. Výber komponentu alebo signálu v schéme sa môže premietnuť aj do zobrazenia dosky. Pri hľadaní konkrétneho zapojenia tak nemusíme neustále prepínať medzi samostatnými dokumentmi.
Ďalšou možnosťou je otvorenie projektu priamo z verejného GitHub repozitára. Stačí vložiť odkaz na repozitár, priečinok alebo súbor. PCBView.io vyhľadá dostupné návrhy a umožní vybrať, ktorý chceme zobraziť. Súbory sa načítavajú priamo z GitHubu do prehliadača; podporované sú verejné repozitáre.
Export, zdieľanie a desktopová verzia
Výsledok kontroly nemusí zostať iba v prehliadači. PCBView.io umožňuje uložiť snímku obrazovky vo formáte PNG, ktorá sa hodí napríklad do technickej dokumentácie alebo diskusie o konštrukcii. Funkcia Share and Save vytvorí ZIP archív z otvorených súborov. Príjemca ho môže načítať v PCBView.io a zobraziť rovnaký návrh.
Pre mechanické CAD systémy je dostupný export STEP. Vytvorený model obsahuje tvar dosky, jej hrúbku, výrezy, drážky a montážne otvory. Súčiastky sú reprezentované zjednodušenými telesami podľa 3D zobrazenia. Export má limit 5 MB a nezahŕňa napríklad prekovy a malé vývody. Treba preto počítať s tým, že nejde o plnohodnotný detailný model všetkých komponentov.
Ak nechceme pracovať v internetovom prehliadači, k dispozícii je aj desktopová aplikácia pre Windows, macOS a Linux. Používa rovnaký prehliadač návrhov a dokáže otvárať súbory priamo z počítača. Podstatnou výhodou je možnosť používania úplne bez internetového pripojenia. Internet potrebuje iba na kontrolu dostupnosti novšej verzie.
Záver: praktický pomocník pri rádioamatérskych konštrukciách
PCBView.io je užitočný nástroj pre každého, kto pracuje s plošnými spojmi, ale nepotrebuje pri každej kontrole spúšťať kompletný návrhový softvér. Široká podpora formátov, prehľadné 2D zobrazenie, 3D vizualizácia a vyhľadávanie súčiastok a sietí z neho robia praktického pomocníka pri vývoji aj dokumentovaní vlastných zariadení.
Za dôležitú považujem najmä skutočnosť, že súbory sa spracúvajú lokálne a nemusia sa odosielať na vzdialený server. Pri práci s vlastnými návrhmi je to významná výhoda. Treba však pamätať na to, že PCBView.io je prehliadač, nie náhrada EDA nástroja na kreslenie a úpravu dosiek.
Ak si navrhujete vlastné rádioamatérske zariadenia, filtre, napájacie zdroje alebo príslušenstvo k transceiveru, PCBView.io určite stojí za vyskúšanie. Nájdete ho na adrese pcbview.io.