【電気系初心者の方必見】回路CAD”DesignSpark PCB”の始め方

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ひとつ前の記事で回路シミュレータの始め方を説明したので、次は実際に回路設計を行いましょう!

無料の回路CADは様々ありますが、今回はDesignSpark PCBを紹介します。

DesignSpark PCBは、RSコンポーネンツが提供している無料の回路CADアプリケーションです。

このCADには以下の様なメリットがたくさんあるので、初めてCADを使う方や無料版でCADを悩んでいる方は是非一度試してみてください!

  • 商用利用も無料
  • 3Dデータも出力可能 3DCADとの互換性あり
  • 回路図作成上の制限なし 複数シートにわたる図面作成可能
  • 基板設計上の制限なし 基板サイズ1mX1mまで作成可能
  • 簡単に部品ライブラリを作成可能
  • 必要なファイル出力可能 標準的なGerberデータなどの出力可能
  • 部品表の作成可能 RSに部品見積もりを出すことも可能
  • 基板部品ライブラリとの統合 3.4万点のライブラリか登録済み
  • 部品の自動配置、自動配線ができる

私は仕事では図研のCRシリーズを使用していますが、これは個人で導入することは不可能です(CR-8000は900万円ぐらいらしい笑)。

DesignSpark PCBならこれだけの機能が無料で使えるのです!!ありがたや。

インストール方法

では早速インストールの方法を紹介していきます。

まず、※注意があります!MAC OSは対応していません。Windowsでインストールしてください。

ダウンロード画面から①「新規ユーザ」を選択後、②「DesignSpark PCB 9.0.3をダウンロード」をクリック

ダウンロードされたインストールファイルをクリック

その後は、「Next」をクリック。

さらに「Next」をクリック。。

規約を読んだら(英語で読めませんが。。。)「I accept the…」を選択、

さらに「Next」をクリック。。。

次に①ユーザー名を入力します。個人であればここだけでOKです。会社名は不要。

仕事用PCの様に色んな人と使い回さない場合は②ユーザーを自分だけに限定。

そして「Next」をクリック。。。。

インストールのフォルダ先を確認して、「Next」をクリック。。。。。

ライブラリーなどの保存先を確認して、「Next」をクリック。。。。。。

インストールの最終確認が表示されるので問題なければ「Next」をクリック。。。。。。。

これにてインストール完了!!

DesignSpark PCBのアプリを起動するとユーザー確認のページになります。

初めての方は右の「REGISTER FOR ACCOUNT」をクリック。ユーザー登録を行ってください。

こちらが実際にアプリの画面になります。「〜.prj」プロジェクト管理タブの中は、回路図のファイルと基板設計のファイルが紐づけられています。編集したいものをクリック。

最初からサンプルのデータが表示されるので完成イメージが掴めます!

5シートで構成された回路図がこの様に入っています。

基板設計もこの様に表示されます。カッコいいですよね!これは既存のサンプルなので私が作ったものではありません汗!!

ここまでいけばインストールと確認までが終了です!!

簡単な使い方

インストールができたら、とりあえず簡単な使い方を紹介したいと思います。

まず、何も開いていない状態で、左上の新規作成のアイコンをクリックしましょう。

この様な画面が表示されます。

まずはプロジェクトを作成しましょう!

プロジェクトを作成するとこの様なプロジェクト管理画面が出てきます。

この状態ではまだ回路図、基板設計のファイルはありませんね。

次に先ほどと同じ様に左上の新規作成アイコンをクリックしましょう。

次は回路図を作成する「Schematic Design」を選択、右の設定はデフォルトのままで問題ありません。

この様に回路図を作成する画面が表示されます。先ほどのプロジェクト管理ページはツールバー下のタブで切り替えられます。

最後は基板設計の「PCB Design」を選択し、OKをクリック。

メッセージを読んだら承諾にチェックを入れて、「次へ」クリック。

次に、基板設計で使う長さの単位を選択します。「mm」でもいいですが基板の設計ではよく「thou」を使用します。デフォルトも「thou」

そして、「Precision(精度)」は小数点以下の有効桁数を示しています。今回は2桁にしました。

次に、基板の層数を決めます。片面基板のSingleから14層(14 Layer)まであります。世の中に出回っているほとんどの基板の層数を再現できます。今回はとりあえず2層で行います。

そして基板のサイズをここで決めます。この基板サイズは設計中に変更可能です。

今回は3000thouX2000thou(76.2mmX50.8mm)で作成します。

これでPCB Designの設定は完了です。

先ほど設定したサイズの基板が表示されていれば問題ありません。

これでプロジェクト管理タブを開くと回路図、基板設計が追加されています。

次に回路図の中身を作成してみましょう!

左側のツールバーの一番上に部品選択のアイコンがあります。こちらをクリックすると「Add Component」の画面が表示されます。

基本的にはここから部品を選択して回路を作成しています。今回は全て汎用部品を使用します。

各メーカの指定部品も登録したら使うことができます!

ここではコネクタから入力された信号でLEDを点灯するための回路を作成します。

そのため、コネクタ、抵抗、トランジスタ、LEDそして電源Vccと GNDを配置しました。

全て先ほどの「Add Component」から選択しました。

次にそれぞれの部品を左ツールバーのネットをひくアイコンを選択し、各端子を繋いでいきます。

これで回路図は完成。一旦保存します。

次に基板設計のタブを開きます。

そして先ほど作成した回路を基板設計に反映させるため、回路図の適用を行います。

上部ツールバーの「Tools」から「Forward Design Changes」をクリック。これで回路図からデータを反映します。

先ほどは基板の外形しかありませんでしたが、回路図にあった部品が基板外に現れました!

部品間に見える細い線は回路上で各端子を繋いだネットになります。

基板外の部品を配線しやすい様に基板内にドラッグで移動します。

そして左側ツールバーの配線アイコンを選択しネットの線にしたがって各端子を繋いでいけば基板設計も完了です。

本来は 電源GNDを太くしたり、基板を適正なサイズに変更したりしますがその辺の細かいやり方は今後のブログで随時発信していきたいと思います。

おまけですが、基板設計画面で上部ツールバーの「3D」をクリックするとこの様に簡単に3Dモデルを表示することができます!

今後、DesignSpark Mechanicalで3DCADを作る際にも基板データを持っていくことができます。

まとめ

回路・基板設計を行うならまずは「DesignSpark PCB」がオススメ!

無料でたくさんの機能を使うことができます。さらに今後の汎用性(部品モデルの追加や3Dモデル作成)も高い製品です。

簡単な回路、基板設計ならまずは本ブログを参考に作れるかと思います!

是非一度お試しください!!

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