Eagle från CadSoft har under 25 år erbjudit samma kärnfunktioner som dyr, kommersiell programvara för mönsterkortdesign, men till en bråkdel av kostnaden. Den här artikeln, skriven av Richard Hammerl , CadSoft Eagle tar upp vad ett kvarts sekel i branschen kan lära dig om mönsterkortdesign och layout till en låg budget .

De nuvarande mönsterkorttrenderna går mot öppna hårdvaruformat och styrsystem där  mönsterkortkonstruktioner från befintliga utvecklingskort läggs samman med dotterkort för  hydraulik, servomotorer, reagera på ljus, rörelse och ljud, etc.
En annan trend är den explosion av utvecklingskort. I oktober 2013 genomförde CadSoft en global undersökning av mönsterkortkonstruktioner med svar från professionella ingenjörer i 42 länder . Respondenterna tillfrågades huruvida de upplevde att utvecklingskorten minskar behovet av anpassad mönsterkortlayout.
Nästan två tredjedelar av de tillfrågade (64 procent) höll med om att de var så i viss utsträckning . Siffran kan tolkas som ett hot , men det är faktiskt så att allt fler konstruktionsverktyg för mönsterkort nu används för att utveckla utvecklingskort.
Trots olika utvecklingsriktningar är det ändå rättvist att säga att mönsterkortskonstruktion egentligen inte har förändrats sedan den kom till. Innovationer har syftat till att göra korten billigare och snabbare , men den resulterande layouten har i stort sett varit densamma.
Vad som ständigt förändras är komponenterna och deras funktioner: Den grundläggande orsaken till komplexiteten i de flesta konstruktioners utformning .
I ett tuff, konkurrensutsatt klimat är det en prioritet för alla ingenjörer och deras chefer att hitta sätt att minska tiden för produktutvecklingen. Det största bekymret för många företag är att eftersom mönsterkortskonstruktion blir alltmer komplext, måste ingenjörerna ha tillgång till verktyg som minskar tid-till-marknad samt vara kostnadseffektiva. Konstruktionscykeltiden cykeltid spelar en stor roll i att bestämma tidsplanen för en produktlansering och mönsterkortslayoutens del av denna process tas ofta i bruk för att kompensera när tidsplanen slirar i en tidig fas. Lägg till detta det faktum att företagen finns på platser och har designteam spridda över hela världen och det är lätt att se hur skrämmande det kan vara att prioritera i en balans mellan de bästa verktyg som finns, flertal designteam och ett tidsfönster för en produktlansering.
För att möta alla dessa utmaningar behöver företag verktyg som kan utnyttja befintliga resurser, såväl hos personal som datorer, och möjliggöra interoperabilitet. De skall dessutom vara lätta att ta till sig och erbjuda tillägg med koppling till andra tidsintensiva delar av produktutvecklingen. Ingenjörer berättar återkommande att de behöver konstruktionsverktyg för mönsterkort för att ge dem möjlighet att:
* erbjuda en inlärningskurva på ett smidigt sätt
* tillåta flera designers att layouta på ett enda projekt utan att förlora produktiviteten
* i idealfallet ha en plug-and-play-modellen för att öka produktiviteten vid arbetsintensiva uppgifter
* kunna samarbeta med varandra i realtid från var som helst i världen
* utnyttja tvärvetenskapliga teknikexperter när som helst i designcykeln utan att ge avkall på produktiviteten
I high-end-delen av industrin finns det programvaror som kan förstå vad en designer faktiskt konstruerar, hur ett chip fungerar internt och hur det kommer att reagera på dess kringutrustning. Den fråga ingenjören ställer sig är: Hur tar jag mig dit med minsta ansträngning och med lägsta antalet fel … och utan att spendera en mindre förmögenhet?

Prisvärd programvara
Även om det finns en uppsjö av kommersiella produkter (de flesta av dem dyra, mycket dyra), finns det förhållandevis få som är prisvärda och som kombinerar en mångfald funktioner med en mycket låg startkostnad för en licens. Inom områden där användarvänlighet blir allt viktigare gäller det att finna en balans mellan att  kunna påskynda en komplex konstruktion och samtidigt behålla de initiala konstruktionskostnaderna.
I en annan del av vår senaste undersökning gav vi respondenterna i uppgift att betygsätta faktorer som pris, funktioner, användarvänlighet och support  utifrån deras betydelse vis val av konstruktionsprogramvara för mönsterkort. Svaren visade mycket tydligt att majoriteten av konstruktörer sätter funktioner före kostnad när du köper designverktyg, med 60 procent av de tillfrågade betygsatte  funktioner som en "mycket viktig" faktor. Historiskt har CadSoft levererat mycket omfattande funktioner, men för varje generation av programvara det blir alltmer utmanande att uppfylla användarnas krav. Tanken är att använda ett program som kommer att optimera ingenjörens konstruktionstid och samtidigt ge mer tid för innovation och validering.
Eagle gynnas av en stor samling konstruktörer och deras projekt världen över – från öppen hårdvara till ett komplett utbud av gemensamma tekniska projekt – från elfordon, racerbilar, nanosatelliter till att sätta en kommersiell Rover på månen! Nyckeln till denna framgång är verktygets förmåga att välkomna en förstgångsanvändare, men också hålla emot den avancerade användarens behov genom att erbjuda möjligheter att utöka åtgärder som kan lätta upp konstruktions- och verifieringsprocessen dramatiskt .
Det finns ett antal helt kostnadsfria verktyg för Linux, Mac och Windows, så om jag utgår från min budget: Vilka egenskaper hos ett verktyg är värda att betala för?

Stöd för förbättrade funktioner
Specifikt handlar det om simulering, dataimport och export samt egendefinierade kommandon genom User Language Programs ( ULP) . Eagle-användare tänjer ständigt på gränserna för innovation och samarbetar för att förbättra programvarans mångsidighet genom hundratals ULP. Till exempel kan ingenjörer med den nya EagleUp 3D-design-omvandlaren att med bara ett klick exportera 2D- layouter från Eagle till Google SketchUp för att skapa exakta 3D- prototypsimuleringar. Därigenom kan användarna kombinera flera kort i samma modell, kontrollera olinjerade  kontakter och "kollisioner" mot höga komponenter eller utvärdera luftflödet runt enheter och tillgängligheten till test- och monteringspunkter. Detta är särskilt viktigt när en konstruktion delas upp eller utvecklas och när frågor på systemnivå behöver ses över. Det är också möjligt att importera andra mekaniska format och alla källkoder finns att tillgå. ULP-strukturen ger användaren möjlighet att bygga vidare på  arbetet med anpassning till specifika konstruktionsbehov .

Påskynda cykeln
Typiskt vill ingenjörer använda en komponent på ett kort, lägga in den i ett schema, placera den på kretskortet och simulera dess beteende . Den senaste tidens förbättring i version 6.4 av CadSoft Eagle tillåter ingenjörer att dra nytta av LTSpice – Linear Technologys högpresterande Spice som innehåller simulator, schemaritare och vågformsgranskare . Nu kan användare köra en simulering av ett befintligt Eagle-schema och få automatisk konvertering vilken kan startas från Eagle .

Stora komponentbibliotek
Detta är mycket viktigt för produktiviteten eftersom användarna inte kan "designa en kundanpassad del " för varje komponent som de vill lägga till. Medan Eagle levereras med ett brett utbud av färdiga komponentbibliotek är många fler tillgängliga via element14-community från tillverkarna själva och de bibliotek som delas av användare.
Att bygga ett kundanpassat bibliotek kan i små kvantiteter från start ta över 20 minuter per komponent. För ingenjörer är det en stor fördel att kunna lita på en rik pool av information som validerats av en aktiv community. För att ytterligare förenkla och påskynda konstruktionsprocessen kan användarna specificera komponenterna genom en funktion som kallas DesignLink. Denna gör att elektronikdesigningenjörer  omedelbart kan söka och finna delar online i Farnell och Newarks element14-webbshoppar med parametrisk sökning för att välja rätt komponenter. Dessutom finns en enorm mängd teknisk information om komponenterna i sig – tekniska datablad, länkar till vägledning om lösningar för specifika tillämpningar, priser och tillgänglighet. Alla kan nås i Eagles konstruktionsmiljö utan att man behöver hoppa mellan flera webbplatser .

Omedelbara svar eller sömlös designkedja
När ingenjörerna har finslipat listan av material som passar projektets budget och tidsplan, och är redo att tillverka mönsterkort, måste de väldigt ofta skicka iväg underlagen och vänta . Ett verktyg som ger omedelbart  ger användare tillgång till offerter för en liten tillverkningsvolym av mönsterkort kan det vara en skänk från ovan, men också att ha en tillverkare som i en snabb sväng kan ge tillförlitliga prototyper .
Medan den elektroniska designlandskapet fortsätter att utvecklas återstår fortfarande grundläggande krav som många funktioner, användbarhet och pris. Dessa förblir lika viktiga som någonsin. Historiskt sett har det alltid varit CadSofts styrka att kunna att tillhandahålla funktionell  lågkostnadsprogramvara som kan optimera en ingenjörs produktivitet. Och det kommer att fortsätta  så långt in i framtiden.

Om författaren:
Richard Hammerl är Teknisk Support Manager på CadSoft EAGLE. Richard började på CadSoft 1994 strax efter examen i maskinteknik vid Münchens yrkeshögskola. Han lärde sig EAGLE från grunden genom att studera manualen och kunde erbjuda tekniskt stöd från första dagen. Numera leder han Eagle-utbildningar, skriver Eagle-manualer och tekniska artiklar. Han stödjer fortfarande Eagle-community med tekniska frågor.

Filed under: Byggsatt