Płytka PCB (ang. Printed Circuit Board) to podstawa niemal każdego elektronicznego urządzenia. Zamiast kupować gotowe moduły lub zamawiać profesjonalne płytki w Chinach, możesz zaprojektować i wykonać własną PCB w domu — coraz częściej przy użyciu drukarki 3D. W tym poradniku przeprowadzimy Cię przez cały proces projektowania w bezpłatnym, przeglądarkowym narzędziu EasyEDA.
Co to jest PCB i dlaczego warto robić je w domu?
PCB to laminat (najczęściej FR4) z naniesionym wzorem ścieżek miedzianych, które łączą ze sobą komponenty elektroniczne. Profesjonalne PCB zamawia się w fabrykach, jednak dla prototypów i małych projektów domowa produkcja może być szybsza i tańsza. Dostępne metody to: druk 3D z filamentem konduktywnym, trawienie chemiczne, frezowanie CNC oraz nakładanie pasty przewodzącej. W tym artykule skupiamy się na projektowaniu — niezależnie od metody wykonania.
Zakładanie konta i interfejs EasyEDA
Przejdź na stronę easyeda.com i załóż bezpłatne konto. Po zalogowaniu masz dostęp do edytora schematów i edytora PCB w jednym środowisku. Interfejs składa się z:
- Pasek narzędzi — rysowanie przewodów, dodawanie komponentów, etykiety sieci
- Panel bibliotek — tysiące gotowych footprintów i symboli schematycznych
- Obszar roboczy — siatka z możliwością ustawienia skoku (typowo 2,54 mm dla THT lub 1 mm dla SMD)
- Panel właściwości — edycja wartości, tolerancji, numerów referencyjnych komponentów
Krok 1 — Tworzenie schematu elektrycznego
Dodaj komponenty
W panelu bibliotek wyszukaj komponenty. Dla prostego przykładu z LED i rezystorem dodaj: LED (standardowy, 5 mm) oraz rezystor R (przez-otworowy, 1/4 W). Ustaw wartość rezystora na 220Ω i napięcie LED na 2V/20mA.
Połącz komponenty przewodami
Użyj narzędzia Wire (skrót W) do rysowania połączeń. Podłącz anodę LED przez rezystor do pinu VCC, katodę do GND. Dodaj symbole zasilania: VCC (+5V) i GND z menu Place → Power Port.
-- Przykład wartości dla LED 2V, zasilanie 5V:
-- R = (Vcc - V_LED) / I_LED
-- R = (5V - 2V) / 0.02A = 150Ω
-- Wybierz standard: 220Ω (bezpieczniejszy margines)
Sprawdź schemat (ERC)
Uruchom Design → Electrical Rules Check. EasyEDA sprawdza brakujące połączenia, pływające piny i konflikty sieci. Popraw wszystkie błędy przed przejściem do layoutu PCB.
Krok 2 — Konwersja schematu na layout PCB
Po ukończeniu i weryfikacji schematu kliknij Design → Convert Schematic to PCB. EasyEDA automatycznie przenosi komponenty na obszar PCB i generuje siatkę "ratsnest" — cienkie linie wskazujące wymagane połączenia elektryczne (które jeszcze nie są ścieżkami).
Krok 3 — Rozmieszczenie komponentów i routing ścieżek
Rozmieszczenie komponentów (placement) to jeden z najważniejszych kroków. Ogólna zasada: komponenty powiązane funkcjonalnie trzymaj blisko siebie, kondensatory odsprzęgające jak najbliżej układów zasilanych.
-- Skróty EasyEDA (PCB Editor):
-- R → Route Track (ręczny routing)
-- Ctrl+R → Auto-Route (automatyczny routing)
-- X → Podgląd DRC (Design Rule Check)
-- Delete → Usuń zaznaczony element
-- Space → Obróć komponent o 90°
Dla prostych projektów możesz użyć Auto-Route, jednak dla lepszych rezultatów routing ręczny daje pełną kontrolę nad szerokością ścieżek (minimalnie 0,25 mm dla sygnałów, 1 mm lub więcej dla zasilania) i ich rozmieszczeniem.
Krok 4 — Eksport plików Gerber i STL
Gdy routing jest ukończony, uruchom Design → Design Rule Check aby upewnić się, że nie ma naruszeń. Następnie eksportuj pliki:
-- Eksport Gerber (dla fabryk PCB lub ploterów CNC):
-- Fabrication → Gerber Export → wybierz wszystkie warstwy:
-- GTL (Top Copper), GBL (Bottom Copper)
-- GTO (Top Silkscreen), GBO (Bottom Silkscreen)
-- GTS (Top Solder Mask), GBS (Bottom Solder Mask)
-- TXT (Drill File)
-- Eksport STL (dla drukarki 3D):
-- Fabrication → 3D Export → wybierz format STL
-- Model zawiera otwory pod komponenty THT i kontury płytki
Alternatywy dla EasyEDA
EasyEDA jest świetnym punktem startowym, ale warto znać alternatywy. KiCad (darmowy, open-source) to bardziej zaawansowane narzędzie z bogatą społecznością i bibliotekami — polecane do poważniejszych projektów. Eagle (Autodesk) przez lata był standardem w hobbystycznym środowisku, jednak w 2022 roku Autodesk zakończył jego sprzedaż na rzecz Fusion 360. Fritzing jest skierowany do początkujących z Arduino i oferuje widok breadboard, ale ma ograniczone możliwości routingu.