Projetos

Primeiros Passos no CADsoft Eagle

Eletrogate 7 de dezembro de 202120 minutos

Introdução

Desenvolver a placa para um projeto eletrônico é um grande passo para profissionalizá-lo! Hoje em dia há diversos softwares para projetar o layout de uma PCI. Neste artigo, iremos aprender a como desenvolver uma placa no Eagle. O Eagle CAD é um software da Autodesk com uma versão gratuita no qual podemos criar esquemáticos e boards, além de ter vários recursos que ajudam na hora de executar o projeto! Alguns desses recursos são gerar lista de matérias, exportar arquivos para CAM para que possam ser industrializados por máquinas profissionais dentre diversos outros.

Para exemplificar e facilitar aprendizado, iremos projetar uma placa simples para testar optoacopladores 4n25!


Baixando o Eagle

O primeiro passo será baixar o Eagle! O sistema operacional que está sendo utilizado é o Windows 10, porém os passos são semelhantes para outros sistemas operacionais.

Para baixar o instalador, basta entrar no site da Autodesk, escolher seu sistema operacional e depois clicar em download:

Em seguida, basta executar o instalador baixado:

É necessário aceitar os termos de uso e em seguida avançar até concluir a instalação.

Após o download ser concluído e abrimos o programa, é preciso fazer login com sua conta Autodesk e caso não possua uma, basta criá-la seguindo os passos indicados pelo programa:

Após fazer o login, é hora de começar nosso projeto!


Conhecendo as Principais Funções

Antes de começar a criar nosso esquemático, vamos conhecer as principais funções do Eagle:

BotãoNome
Função
ADD A DESIGN BLOCK Adiciona um bloco de componentes (semelhante a uma “função”
na programação) pronto ao esquemático
ADD PART Adiciona novos componentes
ARC Desenha arcos no esquemático
ATTRIBUTE Exibe/cria atributos de/para um componente
AUTOROUTER Cria a trilha entre as conexões de forma automática
BUS Desenha barramentos de condutores paralelo
CHANGE Proporciona mudar item/grupo selecionado – por exemplo a fonte
da letra na descrição de um componente
CIRCLE Desenha círculos no esquemático
COPY Copia o item/grupo selecionado
DELETE Exclui o item/grupo selecionado
DIMENSION Mede a distância entre dois pontos selecionados
DRC Setar as configurações de roteamento da placa, como distancia mínima entre   trilhas e a espessura das trilhas
EDIT3D Edita o modelo 3D do componente
ERC Lista os erros e avisos do esquemático
ERRORS Verifica os erros
FANOUT Cria o roteamento e conexão por meio de pad’s do dispositivo ou
sinal selecionado
GATESWAP Troca duas portas lógicas dentro do esquemático
GRID Distancia mínima para posicionar os itens na tela e muda a unidade das   medidas
GROUP Seleciona itens para serem agrupados
HOLE Cria furos para fixação da placa ou para referencia
INFO Ao clicar em um componente ou conexão, mostra todas as informações do   item
INVOKE Invoca portas de um CI
JUNCTION Liga duas conexões que se cruzam
LABEL Adiciona etiqueta a uma conexão com seu nome
LAYER SETTINGS Seleciona os componentes que vão aparecer na tela (nomes,
valores, conexões, etc.)
LINE Desenha linhas no esquemático (Atenção! Não confunda com a função “Net”!   A função “Line” não cria conexões!)
MARK Seleciona a referência do esquemático
MEANDER Indica o comprimento total das trilhas
MIRROR Espelha o item/grupo selecionado
MITER Pode ser usando para remover um ângulo de 90° onde duas trilhas
se juntam
MODULE Cria um módulo que pode ser usado em diferentes páginas do esquemático
MOVE Movimenta o item/grupo selecionado
NAME Renomeia itens
NET Cria as ligações entre os componentes
OPTIMIZE Une segmentos de conexões que estão em linha reta
PAINTROLLER Copia a posição e ângulo de um item para outro
PASTE Cola o item/grupo posteriormente copiado
PATTERN Cria cópias de um item selecionado com um espaçamento pré-definido
PINSWAP Troca a conexão de dois pinos selecionados
POLYGON Desenha polígonos
PORT Adiciona portas em um bloco
RATSNEST Otimiza as conexões entre os componentes antes de criar as trilhas
REPLACE Substitui um componente por outro
RECT Desenha retângulos
REPOSITION ATTRIBUTES Reseta atributos do item
RIPUP Desfaz uma trilha
ROTATE Rotaciona o item/grupo selecionado
ROUTE AIRWIRE Cria a trilha entre as conexões de forma manual
SHOW Destaca o item selecionado
SIGNAL Define sinais (conexões entre vários componentes)
SLICE Rompe a conexão no ponto selecionado
SPLIT Cria um ângulo no meio de uma conexão reta
TEXT Adiciona um texto
VALUE Atribui um valor a um item
VIA Cria uma via para conectar trilhas em uma placa multi face

Materiais Representados nos Primeiros Passos no CADsoft Eagle


Criando um Esquemático

Para criar seu esquemático, vá em “File”>”New”>”Schematic”:

Após criar um esquemático, devemos inserir os componentes que queremos. Para isso, basta clicar em “Add Part” e buscar por eles:

No Eagle, cada componente possui um nome que não necessariamente corresponde ao nome original do componente, como por exemplo o resistor que usaremos no esquemático que é nomeado como “R-EU_0204/7”.

Para pesquisar por um componente pelo seu nome, use a caixa de texto “Search“. Caso saiba exatamente o código do componente que quer usar, pode apenas digitá-lo, mas caso a palavra seja um atributo ou uma parte do nome, use * no fim da palavra para buscar. Exemplo: “resistor*”.

O código para os componentes que usaremos no esquemático estão junto a lista de materiais. Após buscar por todos, é necessário estar com os seguintes componentes no esquemático:

Após adicionar todos os componentes, faremos a ligação elétrica deles através da ferramenta “Net“. Uma dica para deixar o esquemático mais compreensível é usar etiquetas de GND e VCC. No Eagle é possível conectar linhas deixando-as com o mesmo nome e os etiquetas de GND e VCC tem essa função. Após termos o esquemático pronto, podemos dar inicio ao board! Para isso, basta clicar no ícone “Generate/switch to board” no topo da página:


Criando a Placa

O primeiro passo deve ser organizar os componentes na placa, que é delimitada por um retângulo amarelo com o interior branco. Utilizando o ícone “move” , clique no símbolo “+” amarelo no componente, em seguida, arraste até a posição desejada e dê um novo clique para fixá-lo.

Atenção! Cuide para que os componentes não fiquem sobrepostos!

Após organizar os componentes, diminua a placa para ficar no tamanho proporcional a quantidade de componentes usados. Para isso, use o ícone “move” e selecione um lado do retângulo por vez até chegar a um tamanho adequado.

Para fazer as configurações de espaçamentos e tamanhos de trilhas, vá no ícone “DRC“.

A imagem à esquerda da tela ilustra qual a configuração está sendo feita e o texto no fim da aba a descreve.

Nesta placa, usaremos as seguintes configurações:

Clearance:

  • Wire: 1mm;
  • Pad: 1mm;
  • Via: 1mm;
  • Smd: 1mm.

Distance:

  • Copper/Dimension: 1mm;
  • Drill/Hole: 0.5mm.

Sizes:

  • Minimum Width: 1mm;
  • Minimum Drill: 0.5mm;
  • Min. Micro Via: 0.5mm;
  • Min. Blind Via Ratio: 0.5mm.

Annular Ring:

  • Pads top Min: 0.4mm;
  • Pads inner Min: 0.4mm;
  • Pads bottom Min: 0.4mm;
  • Pads top Max: 0.4mm;
  • Pads inner Max: 0.4mm;
  • Pads bottom Max: 0.4mm;
  • Vias outer Min: 0.4mm;
  • Vias inner Min: 0.4mm;
  • Vias outer Max: 0.4mm;
  • Vias inner Max: 0.4mm.

Shapes:

  • Pads top -> octagon;
  • Pads bottom -> octagon;
  • Pads first -> square.

Atenção! As configurações não citadas não foram alteradas!

Após setar as devidas configurações, clique em “Apply” e feche a aba. Agora vamos criar as trilhas! Para isso, vá em “Autorouter” e faça as mesmas configurações que a imagem a seguir. Depois de configurar as preferências, clique em “continue…” e a seguir em “start“. O programa irá gerar 4 opções diferentes de roteamento de trilhas para você escolher e indicará a porcentagem de conexões que foi possível fazer. Há casos em que o Eagle não consegue gerar todas as trilhas e é necessário fazer o roteamento de parte da placa de forma manual. Escolha sua opção favorita de roteamento e em seguida clique em “End Job” para finalizar esta etapa.

Nesse passo, devemos ter uma placa como a imagem a esquerda a seguir! Agora iremos criar o cobreado das partes que não possuem trilhas ou ilhas. Para isso, vá em “Polygon” e crie um retângulo sobre sua placa, selecionando os 4 cantos dela. Ao fechar o retângulo, irá aparecer uma aba para nomear o cobreado. Uma dica é nomear como “GND”, assim ele será ligado ao GND do circuito, o que ajudará a evitar interferência de ruídos. Depois de nomear, clique em “Ratsnest” e o fundo cobreado será gerado.

Nossa placa está pronta! Agora você pode exportá-la como imagem para fazer um protótipo caseiro ou exportar como arquivo CAM para ser usinada em uma empresa especializada!

Para exportá-la como imagem vá em “File“>”Export“>”Image“. Na janela que abrir, selecione a caixa “monochorme”, a resolução (indico 600 dpi), o nome a pasta onde a imagem deve ser salva e clique em “ok”.

Para exportá-la como CAM, vá em “Generate CAM data“, selecione onde o arquivo deve ser salvo e clique em “ok”.


Conclusão

Ao final deste artigo você deve ser capaz de projetar uma placa eletrônica no software Eagle! Recomendo que siga explorando as outras funções do software que não foram usadas nesse projeto! Tente criar novos esquemáticos e placas e compartilhe conosco no Intagram! Sinta-se a vontade para deixar sua dúvida ou sugestão nos comentários!

Um abraço e até a próxima!

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Sobre o Autor


Eduarda Dias Basotti
LinkedIn

Técnica em eletrônica pela fundação Liberato – NH e estudante de engenharia de controle e automação pela UFRGS – RS.


Eletrogate

7 de dezembro de 2021

A Eletrogate é uma loja virtual de componentes eletrônicos do Brasil e possui diversos produtos relacionados à Arduino, Automação, Robótica e Eletrônica em geral.

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