Существует ли какое-либо программное обеспечение/расширение для проектирования печатных плат, которое может выполнять автоматическое размещение компонентов?

Я сделал много самодельных печатных плат, но у меня есть большая проблема, связанная с дизайном, я просто увлекаюсь электроникой в ​​школе, поэтому у меня нет ума инженера-электрика, чтобы размещать компоненты в нужном месте, я всегда размещаю компоненты, расположенные рядом друг с другом (с моей точки зрения, что иногда может быть неправильным), используют автоматический маршрутизатор и ждут, пока компьютер получит лучший дизайн медной дорожки печатной платы.

Хорошо, эта штука работает в 5-компонентной схеме мигания 555, когда я начал делать немного сложные схемы (более 60 компонентов) с использованием автоматического маршрутизатора, он никогда не заканчивал дорожки. Я знаю, что если бы я разместил компоненты в идеальном месте, процент мог бы достичь 100%, но я не могу этого сделать.

Все, что мне нужно, это работающая схема. Я не возражаю против формы, так что есть ли какое-либо программное обеспечение, такое как EasyEDA или Eagle softcad, или любое расширение, которое размещает такие компоненты в ближайшем месте, чтобы сделать маршрутизацию проще и намного быстрее.

В качестве примечания, используя мои инструменты, абсолютные максимальные характеристики любой печатной платы, которую я делаю, - это односторонняя печатная плата и ширина дорожки 0,5 мм , зазор 0,5 мм , я знаю, что если я уменьшу эти числа, я получу лучшие результаты трассировки, и я получаю, но я не удается сделать саму печатную плату, то есть перенос тонера, травление ...... и я знаю, что мог бы просто использовать перемычки, но мне нужно программное решение.

Короче говоря, я хочу расширение или программное обеспечение, связанное с проектированием печатных плат, которое может автоматически размещать компоненты в нужном месте, чтобы сделать разводку более эффективной. подключиться к ближайшему узлу !!)

Я думаю, вы переоцениваете размещение наших компонентов.
Просто поместите и направьте вручную. Автоматическая маршрутизация просто не стоит того. Автоматическое размещение хуже.
Существует довольно много вариантов дизайна, которые, вероятно, не будут (по умолчанию) известны какой бы программе вы ни использовали. Например, чтобы получить наилучший дизайн печатной платы, я иногда меняю порядок контактов разъема во время проектирования. Другой пример: когда я делаю печатную плату, которая будет располагаться поверх печатной платы SMPS, вы хотите аккуратно разместить свои чувствительные схемы: не прямо над катушками индуктивности или коммутационными узлами.
Я никогда не видел функцию авторазмещения, за которую стоит ругаться. Автомаршрутизация более чем достаточно плоха. Используйте последнее экономно, а первое вообще не используйте.
1) Расположение электрически связанных компонентов близко друг к другу — это хорошо при разводке платы, так что не бойтесь этого! 2) Автотрассировка сложна , поэтому обычно лучше решить задачу маршрутизации плат самостоятельно. (Это тоже может быть довольно весело :)
Результаты автотрассировки редко бывают достаточно хороши, чтобы их можно было использовать в том виде, в каком они есть, а часто просто ужасны. Результаты авторазмещения никогда не бывают хорошими, даже не лезьте туда.

Ответы (2)

Многие люди не смогли написать такое программное обеспечение, потому что это сложная тема.

Например, для деталей (T)QFP и DIP часто лучшим вариантом трассировки является выведение некоторых дорожек ниже IC, что экспоненциально увеличивает пространство поиска для алгоритма размещения, поскольку позволяет вытягивать некоторые выводы в обратном порядке как отдельный автобус.

Здесь слишком много степеней свободы для поиска оптимального решения в разумные сроки, что также является проблемой автотрассировщика, из-за чего он просто отказывается на сложных платах.

Краткий ответ: насколько я знаю, хорошего программного обеспечения для автоматического размещения пока нет. Просто потому, что это чрезвычайно сложная проблема.

Несколько более длинный ответ: ваши ожидания не соответствуют конечной цели такого программного обеспечения, поэтому, даже если бы оно существовало, вы бы не были им довольны. Ключевым моментом здесь является то, что « Все, что мне нужно, это работающая схема. Я не против формы ... что упрощает и ускоряет разводку » работает только для прототипирования или небольших хобби-проектов. Решение сложной задачи только для того, чтобы учесть эти ограниченные требования, экономически невыполнимо. В этой старой статье, найденной в Интернете, наиболее интересной частью является огромный список справочных материалов, иллюстрирующий, сколько людей работает над ней и как долго.

Наконец, очень длинный ответ заключается в том, что «автоматическое размещение компонентов в нужном месте для повышения эффективности маршрутизации» не является целью программного обеспечения для автоматического размещения. По крайней мере, не единственный. Необходимо учитывать множество критериев, например:

  • размер платы ограничен целевым дизайном (например, смарт-часы);
  • форма платы и расположение некоторых компонентов, продиктованное форм-факторами (например, материнские платы);
  • рассмотрение помех (например, размещение развязывающих конденсаторов или разделение аналоговой и цифровой частей)
  • соображения теплового распределения;
  • специфические требования к высокой частоте (сопоставление трасс требует дополнительного места);
  • 3-D ограничения между компонентами внутри печатной платы и между печатной платой и окружающими частями;
  • производственные соображения (например, "затенение" компонентов во время пайки волной припоя);

Вышеизложенное — лишь малая часть того, что должно знать программное обеспечение, чтобы выполнять свою работу. Списки ограничений проектирования в существующем программном обеспечении САПР уже превзошли то, что средний любитель готов настроить, и все же они даже близко не приближаются к тому, что необходимо для полностью автоматического проектирования.

Теперь учтите, что при достаточно малой сетке и достаточном размере платы количество перестановок размещения компонентов даже для небольших проектов (таких как SMPS) быстро превышает возможности «грубой силы» современных компьютеров. То же самое касается количества способов маршрутизации трасс для каждого из вышеперечисленных мест размещения. Умножьте эти два параметра и соедините многослойные варианты и VIA, и вы получите почти бесконечный выбор.

Была надежда, что какой-то математический метод может дать оптимальное решение. Например, несколько наивный подход к минимизации комбинированного расстояния ratsnest и количества пересечений проводов. Этого быстро оказалось недостаточно. Взгляните на маршрутизацию шины на любой материнской плате — если вы разорвете эти аккуратные параллельные дорожки, вы увидите сумасшедший беспорядок из воздушных проводов, насколько это касается алгоритма. И все же «неправильное» размещение работает в конце концов.

Вот где на помощь приходят эвристические методы, такие как генетический алгоритм . Не обещая оптимального размещения, они могут сузить выбор до чего-то достаточно хорошего для окончательного решения. Фактически, производители микросхем уже используют их для размещения и маршрутизации интегральных схем. Если подумать, то это мало чем отличается от размещения и трассировки печатной платы. К сожалению, эти бегемоты вложили столько денег в разработку этого программного обеспечения, что вы вряд ли увидите его доступным для любителей в ближайшее время.