Программа построения схем для arduino uno. Список программ для проектирования электронных схем. Программа «Мобильный электрик»

Электрики уже не используют циркуль и рейсшину, чтобы вручную составить сложную и запутанную систему линий и кабелей. Это не только долго и трудоемко, но и не всегда красиво и чисто. К тому же любой человек склонен к ошибкам, в работе с чертежами это особенно заметно: неточность на бумаге выливается в реальную опасность для использования электросистемы пользователями. Проектирование электрических схем стало доступнее после того, как были разработаны специальные программы для построения и моделирования электропроводки в доме или квартире. В этой статье мы расскажем о необходимости САПРов, положительных и отрицательных сторонах самых популярных из них.

Плюсы проектирования чертежей на компьютере

Платформы для создания электросхем призваны облегчить процесс создания точных чертежей. Машина произведет за вас расчеты на основании тех данных, которые вы занесете. Любое изделие, выполненное в хорошем проектировщике, пройдет автоматическое тестирование.
Многие ПО включают в себя разнообразную базу. Готовые макеты, которые нужно лишь дополнить и подогнать под себя. Все элементы, находящиеся в библиотеке, отвечают стандартам черчения. Используя их в работе, вы облегчаете свою задачу и не тратите время на повторное рисование классических блоков электросети.
Расширенный функционал делает компьютерный аналог карандаша и линейки намного эргономичнее. Не надо иметь ворох бумажных чертежей с различными деталями, когда в программе для разработки электрических схем можно нажать пару кнопок, чтобы сравнить разные страницы. Используя новые технологии, инженеру становится легче работать: нет необходимости рисовать массу чертежей, на которых отличаются лишь показатели, компьютер сделает это за вас. ZWCAD решает эту проблему, предлагая пользователю вставку выбранных объектов с различными параметрами из палитры свойств.
Очень удобно хранить проект в электронном виде. Его можно послать по почте коллегам, доработать или исправить при необходимости. При этом не понадобится заново делать чертеж. Когда работа будет завершена, план можно будет распечатать в любом масштабе.
В любом проекте есть элементы, которые не требуют творческого подхода. Они стандартные и несложные, но также тратят время разработчика. На помощь приходят автоматические системы проектирования САПР. С ними вся работа или ее часть будет выполнена за доли секунды.
Любой потребитель найдет свой продукт. Для составления простенькой схемы разводки дома подойдет бесплатный вариант программы для электрика. Такое ПО имеет меньший функционал и открывает более скромные возможности, но иногда для выполнения несложной задачи большего и не требуется. Специалист тоже подберет софт для себя: с обширными ресурсами и технологически грамотным интерфейсом. Не всегда дороговизна продукта – показатель качества. Популярные компании, занимающие высокое положение среди своих аналогов, завышают цену, уступая в разнообразии свойств своим более молодым конкурентам.
Качество европейских стандартов остается, но использование становится удобным для среднестатистического проектировщика, потому что большинство новых программ для создания электрических схем предлагают интерфейс на русском языке.
Существуют разработки, направленные на конкретную специальность. Инструментарий в них подобран под определенную деятельность, например, для конструирования больших зданий, промышленных объектов или жилых домов. Некоторые фирмы предлагают дополнительные модули, расширяющие функционал стандартного пакета.
Многие компании предлагают периодические обновления, так единожды купленная платформа останется актуальной на протяжении многих лет.

В каких случаях подходит софт

Программа нужна для рисования, проектирования, черчения однолинейных схем электроснабжения дома. Она представляет собой документ для графического конструирования. Ее инструментарий содержит входящие в структуру устройства элементы и контакты между ними. Благодаря условным обозначениям удобно находить и применять все средства, доступные при разработке. Сам чертеж – часть всего пакета документов, связанных с проектом. В нем содержатся данные для монтажа, координации и управления устройством.

Для каких этапов предназначена программа для чертежа электрических схем

Она незаменима на всех стадиях осуществления электроснабжения:

Составление проекта. Модель дает возможность установить составные части разрабатываемого продукта.
Процесс производства. На чертежах можно продемонстрировать устройство. На их основе рассчитываются все этапы создания, установки и проверки системы.
Период эксплуатации. Если проявился дефект или произошла поломка, благодаря чертежу можно обнаружить причину и понять, как ее устранить.

Это основной вид планирования. Его обычно используют при конструировании несложных проектов. Такой способ отличается от остальных моделей простотой создания: весь набор составляющих, необходимых для поставки электричества потребителям, на ней отображается несколькими линиями.

Основные этапы разработки проекта при помощи программы для создания, рисования, черчения электросхем:

Первоначальный и наиболее важный этап – сбор и подготовка расчетно-вычислительных материалов. Важна точность подсчетов.
Если система была в использовании, необходимо визуальное и техническое диагностирование электросистемы, изучение характеристик и выявление дефектов и поломок сети. По результатам обследования нужно составить смету тех частей, которые необходимо заменить. Эти данные входят в отчет и учитываются при проектировании. Если вся электросеть требует реконструкции, расчет приходится производить заново.
С собранными материалами можно приступать к чертежу. От правильности этого этапа зависит безопасность владельца и пользователей помещения. Точность исполнения можно возложить на специализированные программы для проектирования электрики.

Компания ZWSOFT предлагает для пользователей любой версии ZWCAD поддержку технических специалистов. Они ответят на ваши вопросы, связанные с использованием софта. На сайте разработчика есть статьи и видео, созданные для помощи клиентам.

Заключительной ступенью перед началом монтажа является согласование проекта в службе эксплуатации. Если все одобрено, можно приступать к установке.

Соблюдение всех правил является принципиальным при приготовлении здания к электрификации. От этого зависит нормальное функционирование всего энергоснабжения, возможность долгой эксплуатации без ремонта и замены деталей и, конечно, здоровье и безопасность потребителей.

Какие программы проектирования систем электроснабжения существуют

Есть ряд платформ, среди которых есть платные и их бесплатные аналоги. Основной функционал остается прежним, но купленные ПО предлагают ряд дополнительных инструментов. Расскажем о наиболее популярных.

Автокад

Еще недавно этот продукт занимал лидирующие позиции на рынке систем конструирования. Компания Autodesk разработала этот софт еще в 1982 году, он сразу приобрел популярность среди инженеров. Сокращение AutoCAD в переводе означает «системы автоматизированного проектирования». Она представляет собой двух- или трехмерную программу для моделирования. Ее активно используют инженеры различных отраслей. Автокад переведен на 18 языков. Русскоязычная версия полностью адаптирована под пользователей нашей страны – весь интерфейс и инструментарий понятен и доступен. И лишь инструкция не приспособлена для русских проектировщиков. За свою долгую жизнь компания разработала десятки версий, тысячи дополнений и вспомогательных приложений.

Если верить статистике, во всем мире около 6 000 000 потребителей используют возможности сервиса AutoCAD. Среди всех функций занимает особенное место система 3D-моделирования. Объемные фигуры можно воплотить в жизнь, благодаря возможностям трехмерной печати. У раскрученного бренда есть как рьяные сторонники, так и критики. Первые утверждают, что все минусы, приписываемые Автокаду, это лишь результат неполного изучения платформы и неумение использовать весь ее потенциал.

Вторые находят отрицательные стороны:

Первая является выводом из утверждения приверженников ПО: если большинство инженеров не может разобраться в возможностях софта, значит его функционал слишком трудно передан пользователю.
Часто отмечают, что графика AutoCADа не приспособлена для текстовых редакторов.
Система не признает некоторых чертежей, выполненных в других ПО.
Многочисленные надстройки к Автокаду часто имеют неудобный интерфейс.
С последним недостатком соглашаются как сторонники так и противники проги – ее цена завышена. И даже если предположить, что качество соотносимо со стоимостью, продукт от этого не становится доступнее.

Причины поиска других платформ:

За последние 5 – 7 лет позиции популярного программного обеспечения упали. Всё чаще инженеры ищут аналог зарубежных разработчиков. Это связано с введенной компанией политикой обязательного лицензирования и высокой ценой за продукт, согласно мнению пользователей. Крупные компании заинтересованы в поиске наиболее выгодных ПО для работы.

Основными критериями поиска являются:

широкие возможности для проектирования электронных систем, схожий набор функций;
удобный и простой интерфейс, понятный как специалисту, так и неопытному пользователю;
упрощенная система лицензирования;
приемлемая цена и гибкая система корпоративных скидок;
совместимость с проектами, выполненными в других софтах;
возможность приобретения обновлений и дополнительных модулей, расширяющих классический базовый комплект функций.

QElectroTech

Это одна из бес платных программ на русском языке для черчения различных электрических схем: однолинейных, структурных и гидравлических. Она проста в использовании, благодаря большой библиотеке с готовыми макетами. Хорошо подойдет для начинающих и студентов, для которых не столько нужен широкий инструментарий, сколько важен нетрудный процесс проектирования. Но из-за небольшого разнообразия функций, система не подойдет для серьезных, сложных проектов и для профессиональной работы.

Visio

Еще один продукт, конкурирующий с популярными симуляторами. Он максимально удобен в работе: создатели грамотно подошли к классификации элементов. Разделение по группам сделало детали доступными, они перетаскиваются на макет и складываются одна с другой, как в конструкторе. Но библиотека готовых схем скуднее, чем у большинства программ. Ощутимым недостатком также является возможный сбой форматирования при включении с другой версии или в другом формате.

NanoCAD

Отличный отечественный аналог Автокада. Имеет приличный функционал и ряд дополнительных модулей. Интерфейс остается прежним и легко узнаваемым. В отличие от зарубежного продукта, удобна работа со слоями – есть функция удаления одного среза с переносом данных на предыдущий. Это позволяет не множить вкладки и не захламлять чертеж. Но есть мнения, по которым эта разработка не оправдала ожидания: она долго грузится и часто работает рывками или медленно реагирует, работает нестабильно. К минусам относят также неполноценное редактирование геометрии, в частности, невозможность обрезки сплайнов и штриховок.

ZWCAD – удобный САПР для электрических схем

Разработка компании ZWSOFT – это высокотехнологичный аналог Автокада, имеющий потенциал превзойти первый в технологичности. Сотрудники ZWSOFT делают переход потребителей на новый софт легким и удобным. Это заключается в следующем:

Каждому заказчику предлагается бесплатная консультация технических специалистов. Они помогут подобрать подходящую версию, с учетом возможностей оборудования потребителя и сферы использования продукта.
Перед покупкой есть возможность протестировать платформу, установив полнофункциональную версию с ограниченным сроком действия.
Система скидок направлена на работу с корпоративными клиентами: одновременная покупка целого пакета лицензий обойдется в разы дешевле, чем у конкурирующих фирм.
Интерфейс ЗВКАДа совмещает простоту в обращении и многофункциональность.
Платформа имеет широкую совместимость с форматами других САПРов. Возможна даже интеграция со сторонними приложениями, так как файлы, созданные в других редакторах, поддерживаются в ZWCAD.
Легко работать как в двухмерном, так и в 3D пространстве.
Клиенту будут доступны регулярные обновления и расширения, как платные, так и бесплатные.
Компания предлагает ряд вариантов: от классического набора функций до профессионального пакета.

Эта программа идеально подойдет как для многоэтапного конструирования системы электроснабжения на предприятии, так и для проектирования несложных схем электропроводки в квартире. Можно проектировать на разных платформах, привыкнуть и не обращать внимание на недостатки. Но для того, чтобы получать удовольствие от своей работы, нужен качественный и удобный софт, который отвечает всем вашим предпочтениям.

Под черчением подразумевается процесс создания изображений предметов с точным воспроизведением их размеров с помощью масштаба. Вычерчивание электрических схем требует соблюдения символов ГОСТ, принятых для обозначения каждого элемента.

Для создания документа на компьютере необходимо программное обеспечение — графический редактор, который преобразует манипуляции пользователя ПК на устройстве ввода информации в чертеж. Созданный документ может сохраняться в электронном виде файлом и/или распечатываться на бумаге в определенном формате.

Вычерчивать электрические схемы можно любым доступным графическим редактором. Однако, приспособленные для этих целей специальные программы значительно облегчают рутинную работу, позволяют пользоваться уже подготовленными заготовками различных элементов из библиотеки, быстро вставлять их в нужное место, удобно редактировать.

Начинающему пользователю следует представлять, что чертежные программы могут поставляться и работать:

1. бесплатно;

2. за деньги.

Во втором варианте функциональные возможности программного обеспечения значительно расширены. Кроме того, за последнее десятилетие среди платных программ в среде инженеров проектировщиков пользуются популярностью целые системы автоматизированного проектирования САПР. Они не только автоматизируют работу, но и выполняют ее очень точно. За счет этого имеют высокую стоимость.

Однако среди САПР стали появляться программы, которые поставляются бесплатно. Их функционал, конечно, немного ограничен, но позволяет создавать качественные электрические схемы на начальном и среднем уровне проектирования.

Программа КОМПАС-3D

Это известная разработка Российских программистов компании АСКОН позволяет вычерчивать схемы в одной плоскости или заниматься 3D моделированием. Ею пользуются студенты, преподаватели и инженеры во многих странах. У программы понятный интерфейс и удобный для черчения набор инструментов.

Для использования различными специалистами графический редактор пополняется дополнительными модулями. Комплект разработок для создания электрических схем имеет большую библиотеку.

Программа работает в прямоугольных декартовых координатах, используя линейные размеры в миллиметрах и угловые в градусах. Справочный материал, встроенный в программу, хорошо изложен и позволяет самостоятельно разобраться во всех возникающих вопросах.

Компас 3D распространяется на платной основе, но производители предоставляют любому желающему возможность оценить работу программы бесплатно в течение месяца. С этой целью можно скачать демоверсию, которая имеет небольшие ограничения.

Программа знаменитой компании Autodesk постоянно совершенствуется уже около 30 лет, считается наиболее функциональной для выполнения сложных проектных работ. Встроенная в графический редактор, помощь подробно объясняет особенности алгоритмов. Однако информации много, а самостоятельно осваивать ее сложно.

Лучше всего для освоения черчения в ней пользоваться консультациями опытного наставника. Даже с его помощью для полного освоения всего функционала потребуется не один месяц кропотливой работы, но для разработки электрических схем осваивать 3D формат не нужно.

Особенность программы — использование для вычислений полярной системы координат и работа с векторами. При вычерчивании для удобства пользователя информация выводится в прямоугольной декартовой системе. Это позволяет определять местоположение точки в двух системах измерений.

Кроме использования информации из обширной библиотеки, можно создать часто вводимые изображения объектов в виде макросов, назначить под них горячие клавиши, а при выводе их на монитор использовать привязку к объекту. Это значительно ускоряет процесс черчения.

Программа имеет многочисленные настройки, которые требуют в начале подробного изучения, но в дальнейшем сильно облегчают работу.

Довольно часто развернутые электрические схемы на бумажном носителе занимают большие габариты. Автокад позволяет создавать чертежи на листах разного размера. Если раньше для распечатки требовался плоттер, то сейчас можно обходиться обыкновенным принтером. В программе реализована возможность деления чертежа на составные части и печати их на листы бумаги формата А4 с последующей склейкой по границам.

Программа Microsoft Visio

Название продукта говорит о принадлежности платного графического редактора к компании, занимающей ведущее место по разработке программного обеспечения. Здесь имеются большие возможности для создания диаграмм, схем и связи их с данными.

Пользователям программ Майкрософт хорошо знаком этот интерфейс. Для вычерчивания электрических схем созданы и помещены в доступную библиотеку специальные шаблоны по различным темам.

Большое количество инструментов сформировано по группам и удобно настраивается под конкретные условия чертежа.

Microsoft Visio работает в прямоугольных координатах и совместима с Word. Поэтому в ней можно создавать графические элементы для вставки в текстовые документы. Это удобно использовать при написании инструкций с целью наглядного пояснения излагаемого материала схемами и диаграммами. Обратная вставка текстов и объектов, созданных в Ворд, также выполняется через буфер памяти.

Начерченные большими размерами электрические схемы тоже можно распечатывать не на плоттере, а на принтере по частям на листах бумаги А4. Как и в Автокаде, для этого надо выставить настройки печати.

Здесь тоже можно создать часто используемые обозначения элементов в качестве шаблонов для применения их при дальнейшей работе. Программа позволяет относительно быстро чертить и рисовать.

Cущественно облегчить работу и ускорить создание качественных схем в Visio можно использую специальные дополнительные библиотеки трафаретов, предназначенные для создания электрических схем электроснабжения, современных устройств электроавтоматики, электропривода и управления. С помощью таких библиотек компонентов очень легко создавать профессиональные схемы в соответствии со стандартами.

Такие комплекты для черчения электрических схем будет полезен в первую очередь, электротехническому персоналу, занимающемуся проектированием, монтажом, наладкой, ремонтом и обслуживанием электроустановок, а так же всем кому необходимо быстро и качественно начертить электрическую схему и оформить в соответствии с ГОСТ.

CorelDRAW Technical Suite

Очень мощная и дорогая графическая программа позволяет выполнять весьма широкий спектр работ архитекторам, дизайнерам и даже модельерам для изготовления объемных изображений. Можно ее использовать для создания электрических схем. Но при этом будут очень занижены ее возможности, что экономически не рационально.

A9CAD 2.2.1

Это тоже продукт компании Autodesk. Он во многом повторяет работу знаменитого AutoCAD, но лишен функции 3D проектирования. Распространяется бесплатно.

Интерфейс программы САПР подогнан под привычный вид программ Windows, а ее размер составляет 15,54 мегабайта. Этот графический редактор поддерживает файлы, созданные в форматах DWG и DXF, которые используются в качестве промышленных стандартов.

Язык английский. Набор инструментов довольно обширен, создан по образцу Автокад. Для редактирования изображений используется масштабирование, работа с окнами и слоями, перемещение, вставка разрывов, вращение, изменение отражения, наложение текста, цветовая палитра и другие функции и стили.

Посредством A9CAD 2.2.1 можно начинать чертить электрические схемы самостоятельно.

В интернете выложено много бесплатно распространяемых графических редакторов. Только компания Autodesk, кроме A9CAD, предлагает еще несколько дополнительных разработок. Чтобы выбрать под себя программу для черчения электрических схем следует оценить свои запросы, возможности и стоящие задачи.

Практическое руководство "Как начертить схему в программе A9CAD" (pdf, 13 стр.):

Можно ли заниматься ардуино проектами без самой платы Arduino? Оказывается, вполне. Благодаря многочисленным онлайн сервисам и программам, которые имеют свое название: эмулятор или симулятор Arduino. Самыми популярными представителями таких программ являются системы Tinkercad от Autodesc, Virtual BreadBoard, Proteus, PSpice, Fritizing и российская FLProg . Также удобную представляют сами разработчики платформы. В этой статье мы рассмотрим один из самых крупных и удобных эмуляторов для начинающих: Tinkercad Circuits Arduino .

Давайте сразу договоримся, что в статье мы будем использовать оба этих термина, хотя их значение вовсе не идентично. Симулятором называют устройство или сервис, имитирующие определенные функции другой системы, но не претендующим на создание точной копии. Это некоторая виртуальная среда, в которой мы просто моделируем другую систему. Эмулятор – это полноценный аналог, способный заменить оригинал. Например, Tinkercad симулирует работу электронных схем и контроллера, но при этом он является эмулятором ардуино, реализуя практически все базовые функции Arduino IDE – от среды редактирования и компилятора до монитора порта и подключения библиотек.

С помощью этого класса программ можно не только рисовать электронные схемы, но и виртуально подключать их к электрической цепи с помощью встроенного симулятора. В режиме реального времени можно наблюдать за поведением схемы, проверять и отлаживать ее работоспособность. Если в такой симулятор добавить виртуальнyю плату Arduino, то можно отследить поведение схемы и в ардуино-проектах. Для отладки скетчей во многих известных сервисах присутствует также возможность загрузки настоящих скетчей, которые “загружаются” в модель и заставляют вести схему с подключенными элементами так же, как и со включенной реальной платой. Таким образом, мы сможем эмулировать работу достаточно сложных проектов без физического подключения Arduino, что существенно ускоряет разработку.

Tinkercad для ардуино

Тинкеркад (Tinkercad Circuits Arduino) – бесплатный, удивительно простой и одновременно мощный эмулятор Arduino, с которого можно начинать обучение электронике и робототехнике. Он предоставляет очень удобную среду для написания своих проектов. Не нужно ничего покупать, ничего качать – все доступно онлайн. Единственное, что от вас потребуется – зарегистрироваться.

Что такое Tinkercad?

Tinkercad – это онлайн сервис, который сейчас принадлежит мастодонту мира CAD-систем – компании Autodesk. Тинкеркад уже давно известен многим как простая и бесплатная среда для обучения 3D-моделированию. С ее помощью можно достаточно легко создавать свои модели и отправлять их на 3D-печать. Единственным ограничением для русскоязычного сегмента интернета долгое время являлось отсутствие русскоязычного интерфейса, сейчас эта ситуация исправляется.

Совсем недавно Тинкеркад получил возможность создания электронных схем и подключения их к симулятору виртуальной платы ардуино. Эти крайне важные и мощные инструменты способны существенно облегчить начинающим разработчикам Arduino процессы обучения, проектирования и программирования новых схем.

История создания

Tinkercad был создан в 2011 году, его авторы – Кай Бекман (Kai Backman) и Микко Мононен (Mikko Mononen). Продукт изначально позиционировался как первая Web-платформа для 3D-проектирования, в которой пользователи могли делиться друг с другом результатами. В 2013 году сервис был куплен компанией Autodesk и дополнила семейство продуктов 123D. За все это время в рамках сервиса пользователями было создано и опубликовано более 4 млн. проектов (3D-моделей).

В июне 2017 г. Autodesk решил перенести часть функционала другого своего сервиса Electroinics Lab Circuits.io, после чего Tinkercad получил крайне важные и мощные инструменты, способные существенно облегчить начинающим разработчикам Arduino процессы обучения, проектирования и программирования новых схем. Если вы уже пользовались Circuits.io, то имейте в виду, что все старые проекты Circuits.io могут быть экспортированы в Tinkercad без каких-либо проблем (о сервисе Circuits.io от Autodesk Electroinics Lab мы постараемся подробно рассказать в одной из следующих статей).

Возможности симулятора Tinkercad для разработчика Arduino

Список основного функционала и полезных фич Tinkercad Circuits:

Онлайн платформа, для работы не нужно ничего кроме браузера и устойчивого интернета.
Удобный графический редактор для визуального построения электронных схем.
Предустановленный набор моделей большинства популярных электронных компонентов, отсортированный по типам компонентов.
Симулятор электронных схем, с помощью которого можно подключить созданное виртуальное устройство к виртуальному источнику питания и проследить, как оно будет работать.
Симуляторы датчиков и инструментов внешнего воздействия. Вы можете менять показания датчиков, следя за тем, как на них реагирует система.
Встроенный редактор Arduino с монитором порта и возможностью пошаговой отладки.
Готовые для развертывания проекты Arduino со схемами и кодом.
Визуальный редактор кода Arduio.
Возможность интеграции с остальной функциональностью Tinkercad и быстрого создания для вашего устройства корпуса и других конструктивных элементов – отрисованная модель может быть сразу же сброшена на 3D-принтер.
Встроенные учебники и огромное сообщество с коллекцией готовых проектов.

Звучит фантастично, не правда ли? Не нужно скачивать Arduino IDE, не нужно искать и скачивать популярные библиотеки и скетчи, не нужно собирать схему и подключать плату – все, что нам нужно, находится сразу на одной странице. И, самое главное – это все действительно работает! Давайте уже перейдем от слов к делу и приступим к практическому знакомству.

Первые шаги в Tinkercad

Регистрация онлайн

Для начала работы необходимо получить эккаунт Autocad. Регистрация в Tinkercad абсолютно бесплатная. Зайдите на сайт и выполните простые шаги.

Подтвердив эккаунт по почте, войдите в систему, указав введенные параметры. В верхнем правом углу вы увидите ссылку в личный кабинет. В режиме редактирования профиля вы сможете поменять свой псевдоним, email, описание, установить фотографию, подключить внешние сервисы (здесь мы не будем останавливаться на этой функциональности).

Tinkercad Dashboard – Начальная страница

Преодолев этап регистрации, мы попадем на главную страницу, на которой слева видим список сервисов и под ним – список проектов. Навигация очень проста, хотя некоторые ссылки выглядят не очень заметными, но разобраться, что к чему, можно легко. Выбрав элемент слева мы видим справа список соответствующих объектов. Для раздела Circuits, этими объектами будут схемы и скетчи.

Создаем и редактируем проект

Для создания проекта просто нажимаем кнопку «Создать проект», расположенную под списком проектов. Будет создан проект с названием типа Project N. Нажав на него, мы перейдем в режим просмотра списка схем, включенных в этот проект. Там же мы сможем изменить свойства проекта (включая название), нажав на соответствующий значок сразу под названием.

Добавляем новую схему Circuits

Создать новую схему в Tinkercad можно двумя способами:

В меню слева выбрать Circuits и справа над списком схем выбрать команду Create new Circuit (на момент написания статьи все основные интерфейсные элементы не переведены). Новая схема будет создана вне какого-либо проекта.
Создать схему в определенном проекте. Для этого надо сначала перейти в окно проекта, а затем нажать на кнопку «Create» сверху над списком. Появится перечень типов схем, мы выбираем Circuit. Созданная схема будет доступна в этом списке и в списке всех проектов в меню Circuits.

После выполнения команды вы сразу же перейдете в режим редактирования схемы, не вводя названия. Имя для схемы формируется автоматически.

Чтобы изменить название схемы и отредактировать ее свойства нужно перейти в режим просмотра списка схем, навести на область с названием схемы и нажать на иконку «Настройки». Откроется окно, в котором вы сможете отредактировать параметры.
Для удаления схемы надо в том же режиме выбрать в настройках команду «Удалить».
Для просмотра краткой информации о схеме нужно просто щелкнуть на ней
Для перехода в режим редактирования нужно навести курсор мышки и выбрать появившуюся команду «Изменить».

Все изменения в процессе редактирования схемы сохраняются автоматически.

Описание интерфейса Тинкеркад в режиме редактирования

Нажав на команду «Изменить» мы попадаем в режим редактирования схемы. С помощью удобного и простого графического интерфейса можно нарисовать желаемую электрическую схему. Мы можем выделять, переносить объекты, удалять их привычным всем способом с помощью мыши.

В режиме редактирования рабочее окно сервиса поделено на две половины: снизу расположена панель с закладками – это библиотека компонентов. Над ней находится область визуального редактирования схемы с панелью инструментов и пространством, на котором будет размещена схема.

На полосе инструментов в верхней части слева находятся основные команды:

Повернуть элемент
Удалить
Масштабировать по размерам экрана
Отмена
Повтор

Кнопки в правой части панели:

В целом интерфейс достаточно прост, не перегружен лишними элементами и интуитивно понятен. Практически любые операции можно выполнить «на ощупь».

Создание схемы в Tinkercad шаг за шагом

В большинстве случае для работы с проектами Arduino выполняется следующий алгоритм действий:

Создаем новую схему или открываем существующую для редактирования.
Используя визуальный редактор, создаем схему (в нашем случае, с включением платы Arduino Uno).
Готовим скетч в редакторе кода и загружаем его в виртуальный контроллер.
Запускаем режим симуляции, при которой плата виртуально подключается к источнику питания и схема начинает работать. Вносим начальные данные для датчиков и наблюдаем реакцию схемы, как визуально, так и на виртуальном мониторе порта внутри самого сервиса.

Давайте рассмотрим каждый из шагов подробнее.

Первый шаг. Создаем схему Circuit

Будем считать, что проект мы уже создали описанным выше способом. Переходим в него и нажимаем на кнопку Create, выбирая тип – Circuit. После этого шага открывается визуальная среда редактирования, в которой мы сможем как нарисовать схему, так и написать и отладить скетч ардуино.

Подготовка электронной схемы

Создавая схему, мы выполняем такой порядок действий:

Выбираем нужные компоненты из библиотеки компонентов внизу экрана и размещаем их в поле редактора.
Соединяем компоненты с помощью виртуальных проводников, рисуя их мышкой.
Редактируем параметры компонентов (например, величину сопротивления у резисторов или цвет проводов).

Операция выбора из библиотеки достаточно проста. Список элементов находится внизу. Выбрав элемент, мы кликаем на нем, затем перемещаем в нужное место на схеме и кликаем повторно. Окно со списком компонентов можно скрыть или показать, нажимая на переключатель «Components» в панели инструментов.

Для работы нам доступно множество уже готовых элементов, от резистора и батарейки до модулей Arduino. Для удобства навигации все элементы разбиты на три вкладки:

Basic Components. Основные компоненты
Allcomponents. Все доступные компоненты
Starters. Готовые предустановленные схемы

Самой интересной для нас сейчас является третья закладка – Starters. Создатели сервиса подготовили несколько готовых схем, которые мы можем сразу же подгрузить в проект и редактировать на свое усмотрение.

Найдите в списке любую схему с Arduino и кликните на нее. После повторного клика элементы схемы будут размещены в области редактирования. Давайте для примеры выберем схему трехнопочного музыкального инструмента. Разместив ее, мы увидим на экране следующее:

Если схема не влезает в экран – выполните масштабирование (нажмите на кнопку масштаба на панели инструментов).

Кликнув на разъем ардуино или ножки электронных компонентов, можно «припаять» к ней провод, который щелчками мышки мы протягиваем по всей нашей плате до желаемой точки.

Углы провода красиво скругляются, есть возможность выравнивать провод по вертикали или горизонтали (появлении синих линий подскажет нам вертикаль и горизонт соответственно). Для отмены установки провода нужно нажать на Esc или мышкой нажать на соответствующую иконку на панели инструментов.

Нажав на компонент, мы можем отредактировать его свойства.

Третий шаг. Программируем скетч виртуального Arduino

Все инструменты для редактирования кода становятся доступны после перехода в соответствующий режим при нажатии на кнопку «Code Editor» в верхней панели.

В режиме редактирования кода нам доступны следующие варианты действий:

Загрузить скетч в «виртуальный контроллер» и запустить симулятор.
Переключение в визуальный редактор кода типа Scratch.
Переключение в текстовый редактор кода.
Подключение библиотек.
Скачать код на свой компьютер в виде файла с расширением.ino (скетч ардуино).
Запустить отладчик с возможностью создания точек остановок и мониторингом состояний переменных.
Отобразить или скрыть окно монитора.

По сути, перед нами полноценная среда разработки, обладающая пусть и достаточно скромным, но вполне достаточным для большинства случаев набором инструментов. А наличие в одной среде визуального режима и механизмов отладки делает данный сервис по-настоящему уникальным и крайне удобным для новичков.

Четвертый шаг. Запускаем симулятор ардуино

Есть два способа запуска симулятора. Первый – нажать на кнопку «Start Simulation» в верхней панели. Второй – использовать кнопку Upload&Run в режиме редактирования кода.

В обоих случаях для остановки работы симулятора нужно просто еще раз нажать на верхнюю кнопку (в режиме симуляции надпись изменится на «Stop Simulation»).

Что происходит во время симуляции? А практически то же, что и при подключении питания к реальной схеме. Лампочки горят, из пьезоизлучателя издаются звуки, двигатели крутятся. Мы можем отслеживать текущие показатели (напряжение, ток) с помощью инструментов мониторинга. А можем сами создавать внешние сигналы, подавая на датчики необходимые значения и отслеживать потом реакцию программы. Например, можно задать мышкой расположение объекта до датчика расстояния, значение освещенности для фоторезистора, повернуть ручку потенциометра. Также прекрасно работают такие элементы как LCD дисплей – мы увидим выводимую информацию прямо на экране визуального компонента.

Нет смысла описывать подробно каждую из возможностей. Уверен, что любой начинающий ардуинщик надолго «залипнет» за этими инструментами и попробует все возможности самостоятельно. Очевидно, что виртуальная среда никогда не заменит реальных проектов и настоящий инженер просто обязан реализовывать свои идеи «на железе». Но вот возможность визуализировать идеи, накидать возможные варианты схемы и отладить работу скетча даже без наличия железок, в любом месте, где есть интернет – это стоит многого.

Подводя итоги

В завершении этой статьи – краткого знакомства с новым интересным сервисом Tinkercad Arduino Circuits, хотелось бы еще раз подчеркнуть его ключевые возможности: визуальный редактор схем, визуальный и текстовые редакторы кода, режим отладки, режим симуляции схем, возможность экспорта полученных скетчей и электрических схем в реальные проекты. Возможно, по отдельности каждая из этих возможностей лучше реализована в других мощных инструментах, но собранные вместе, да еще и в виде удобного, простого для освоения web-сервиса, они делают Tinkercad крайне полезным для любого, особенно начинающего, ардуинщика.

Судя по всему, сервис продолжает активно развиваться (небольшие апдейты и улучшения производятся непрерывно), так что, надеюсь, мы еще вернемся к этой теме в наших статьях.

Сегодня я хочу рассказать об очень удобной среде разработки проектов для Arduino — .

Fritzing является превосходным инструментом разработчика с открытым исходным кодом для обучения, прототипирования и обменом проектами на базе Arduino . Он работает на Windows , Mac OS и Linux .

Позволяет вам разработать принципиальную схему устройства, и создать ее представление в виде соединения макетов элементов, которые выглядят очень даже профессионально. Он также дает возможность разработать печатную плату для ее дальнейшего изготовления. В отличие от других систем проектирования, у простой интерфейс, который делает разработку электронных схем интуитивно понятной.

Так выглядит схема соединений

Загружаем и устанавливаем Fritzing

Для установки перейдите на страницу загрузки и выберите вашу операционную систему. Чтобы установить на свой компьютер, следуйте инструкциям на странице. Каких то особенностей в установке нет, поэтому я не буду останавливаться на этом подробнее. «из коробки» уже идет с большим количеством библиотек различных элементов. Есть как основные компоненты, такие как провода, кнопки, резисторы, так и различные специализированные компоненты, такие как платы Arduino и датчики. Если вам нужно добавить новую библиотеку, или же свой компонент в библиотеку — не проблема. Как это сделать, я расскажу в отдельной статье.

Начинаем работать во Fritzing

Когда вы первый раз открываете проект во , перед вами появится такое окошко

Приветственное окно Fritzing

Переключившись на вкладку Макетная плата мы увидим следующий экран

Вкладка «Макетная плата»

В правой части экрана находится находится панель инструментов со всеми элементами и опциями. Если компонент настраивается, то в нижней части панели инструментов отображаются настраиваемые параметры для этого компонента.

Меню компонентов

Давайте разместим компонент какой-нибудь элемент в нижней части макетной платы. Мы будем проектировать простую схему, которая просто питает светодиод. Для нашей схемы нам понадобится один резистор. Выберите и перетащите резистор на рабочую область, как показано ниже.

Выбираем элемент

Перетащите резистор на макетную плату так, чтобы каждый вывод попал на отдельный столбец на плате. Когда компонент подключется к той или иной колонке, весь столбец становится светло-зеленый, как показано ниже. Зеленая линия указывает на электрическое соединение между отверстиями.

Вертикальные столбцы макетной платы соединены между собой

Настраиваем параметры компонентов

Для выделенного элемента мы можем настроить его параметры в нижней части панели инструментов для изменения значения его сопротивления, допуска (tolerance) и расстояние между выводами. Замечу, что расстояние между выводами задается в милах (mil). 1 mil — это 1/1000 дюйма.

Повернуть → Повернуть на 90° по часовой стрелке

Выбираем светодиод

Помещаем светодиод на плате рядом с резистором, как показано ниже. Пока резистор и светодиод не подключены к источнику питания или друг с другом. Обратите внимание, что зеленые линии не соприкасаются.

Размещаем светодиод

Так же, как на реальной макетной плате, мы можем добавить провода, для подключения необходимых нам элементов. Наведите курсор мыши на отверстие на макетной плате и обратите внимание, что оно становится синим. Это означает, что можно начинать вести провод. Щелкните отвертие на макетной плате и, не отпуская левой кнопки мыши, перетащите второй конец провода в требуемую точку. Я подключил положительный вывод светодиода к верхнему ряду контактов на макетной плате и соединил второй вывод светодиода с резистором.

Соединительные провода

Для завершения нашего проекта, добавим источник питания. Выберете и перетащите батарею питания с панели инструментов на макетную плату.

Выбираем элемент питания

Расположите провода питания, как показано ниже — положительный вывод батареи на верхней линии и отрицательный вывод на нижней линии с контактами. Расстояние между выводами на выходе батареи не соответствует расстоянию между верхними шинами питания макетной платы. Поэтому, совместим положительный вывод батареи с верхней шиной питания, а отрицательный вывод переместим на уровень, соответствующий нижней шине питания. Соединение батареи питания с нашей схемой должно в итоге получиться как на рисунке ниже.

Добавляем батарею питания

Вот и все. Наша простенькая схема, включающая батарею питания на 3В, светодиод, токоограничивающий резистор выглядит очень даже прилично. И все это простым перетаскиванием элементов и соединением требуемых выводов! Чтобы использовать ее где-либо, осталось сохранить ее в требуемом нам формате. Для этого заходим в меню программы,

Файл → Экспорт → asImage и выбираем желаемый формат.

На сегодня у меня все, сохраните файл — он нам еще пригодится. В следующей публикации, посвященной Fritzing, я расскажу как создать на основе нашего проекта на макетной плате принципиальную схему устройства.

Программа для электрических схем — это инструмент, используемый инженерами, для создания электронных схем с целью расчета и тестирования изделий на этапах проектирования, производства, а также эксплуатации. Точное отображение параметров производится при помощи масштаба. Каждый элемент имеет свое обозначение в виде символов, соответствующих ГОСТу.

Программа для электрических схем: зачем мне это нужно?

При помощи программы для электрических схем можно строить точные чертежи, а затем сохранять их в электронном виде или распечатывать.

ВАЖНО! Почти во всех программах для рисования схем есть готовые элементы в библиотеке, потому вручную их можно не чертить.

Такие программы бывают платными и бесплатными. Первые характеризуются большой функциональностью, их возможности значительно шире. Существуют даже целые автоматизированные системы проектирования САПР, которые успешно используются инженерами во всем мире. С применением программ для черчения схем работа не только полностью автоматизированная, а и предельно точная.

Бесплатные программы уступают по функциональным возможностям платному софту, однако с их помощью можно реализовать проекты начальной и средней сложности.

Программное обеспечение позволяет упростить работу и сделать ее более эффективной. Мы подготовили перечень популярных программ для создания схем, используемых специалистами во всем мире. Но для начала давайте разберемся, что собой представляют схемы и каких видов они бывают.

Программы: для каких схем предназначены?

Схема представляет собой конструкторский документ графического типа. На нем размещены в виде условных обозначений составляющие компоненты устройства и связи между ними.

Схемы являются частью комплекта конструкторской документации. В них содержатся данные, необходимые для проектирования, производства, сборки, регулирования, использования прибора.

Когда нужны схемы?

Процесс проектирования. Они позволяют определить структуру разрабатываемого изделия.

Процесс производства. Дают возможность продемонстрировать конструкцию. На их базе разрабатывается технологический процесс, способ монтажа и контроля.

Процесс эксплуатации. При помощи схем можно определить причину поломки, правильный ремонт и техническое обслуживание.

Виды схем по ГОСТу:

кинематические;

газовые;

энергетические;

пневматические;

гидравлические;

электрические;

комбинированные;

оптические;

деления;

вакуумные.

В какой программе лучше работать?

Существует огромное количество платных и бесплатных программ для разработки электрических чертежей. Функционал у всех одинаковый, за исключением расширенных возможностей у платных.

Visio

QElectro Tech

sPlan

Visio

Плюсы QElectro Tech

экспорт в формате png, jpg, bmp или svg;
проверка работоспособности электрических цепей;
легко создавать схемы электропроводки, благодаря наличию обширной библиотеки;полностью на русском языке.

Минусы QElectro Tech

функционал ограниченный;
создание схемы сети начальной и средней сложности.

Этапы работы

Простой интерфейс. Коллекция фигур для сборки электрических схем располагается слева в главном окне. В правой стороне находится рабочая область.

Создать новый документ.

Перетащить при помощи мышки в рабочую область необходимое количество элементов для создания и симуляции желаемого результата.

Соединить детали между собой. Соединения автоматически преобразуются в горизонтальные и вертикальные линии.

Сохранить файл с расширением qet.

Есть функция постройки собственных элементов и сохранения в библиотеке. Фигуры можно использовать в других проектах. Софт на русском языке. Программа подходит для Linux и Windows.

sPlan

Программа для построения электронных и электрических схем, рисования плат. При переносе элементов из библиотеки их можно привязывать к сетке координат. Софт простой, но позволяет создавать чертежи и рисунки разной сложности.

Фото 3 - Процесс составления схемы в sPlan
Задача sPlan заключается в проектировании и разработке электронных принципиальных схем. Для упрощения работы разработчик предусмотрел обширную библиотеку с геометрическими заготовками обозначений электронных элементов. Есть функция создания элементов и сохранения их в библиотеке.

Этапы работы:

Создать новый документ.

Из библиотеки элементов перетащить необходимые. Фигуры можно группировать, поворачивать, копировать, вырезать, вставлять и удалять.

Сохранить.