الدرس الثاني : رسم الدارة المطبوعة

سنتعلم سوية في هذا الدرس كيفية الانتقال من المخطط النظري للدارة الإلكترونية إلى محرر Layout Editor لرسم الدارة المطبوعة ، فأهلا بكم مجددا ..

قد يتساءل البعض عن ضرورة رسم المخطط النظري قبل الدارة المطبوعة ، و الجواب عن ذلك هو أن احتمال حدوث خطأ في التوصيل بين رموز العناصر الإلكترونية أقل بكثير من حدوثه عند توصيل العناصر نفسها ، أي رسم الدارة المطبوعة بشكل مباشر ، وسيتضح هذا المفهوم بعد الانتهاء من هذا الدرس إن شاء الله .

الخطوة الأولى للانتقال إلى محرر Layout Editor هي الضغط على زر Board في شريط أدوات محرر Schematic Editor و المبين في الصورة التالية :



يستخدم هذا الزر عادة للتبديل بين المحررين أثناء عملية التصميم ، و ذلك عند العمل على المخطط النظري و الدارة المطبوعة بنفس الوقت ، أما في بداية العمل كما في حالتنا هذه ستكون وظيفته إنشاء ملف دارة مطبوعة بناء على المخطط النظري ، و ستظهر الرسالة التالية لتخبرك أن ملف الدارة المطبوعة غير متوفر ، فهل ترغب بإنشائه ؟ اختر Yes لفعل ذلك ، و انتقل للخطوة التالية ..



الآن بدأت الإثارة ، أمامك الآن مساحة العمل التي تبدو فيها حدود الدارة المطبوعة ، و العناصر المستخدمة في بناء الدارة موصولة كما هو واضح بناء على المخطط النظري ، أظن أن فكرة الربط بين المخطط النظري و الدارة المطبوعة اتضحت الآن ، لاحظ أن البرنامج تولى عملية التوصيل بنفسه لتضمن عدم حدوث خطأ في هذه العملية ..

يبدو جليا أن توزيع العناصر على الدارة بهذا الشكل غير منطقي ، ذلك أن وظيفة البرنامج انتهت الآن ، و كل ما سيفعله هو المحافظة على التوصيلات الصحيحة فقط ، فالكرة صارت في ملعبك الآن ، و العمل القادم يتطلب منك قدرا كبيرا من الخبرة ، وسيتبين لك ذك في الخطوات التالية :



ابدأ الآن في تنظيم العناصر ضمن حدود الدارة المرسومة أمامك ، حرك العناصر واحدا تلو الآخر باستخدام الأداة Move التي تبدو واضحة في أعلى شريط الأدوات :



استمر في ترتيب العناصر ، والذي أنصح به هو البدء بالعناصر ذات أقطاب التوصيل الأكثر عددا ، و هي هنا الدارة المتكاملة و مقبسي التوصيل ، حاول ألا تتقاطع خطوط التوصيل الصفراء قدر ما تمكن لأن ذلك سيوفر عليك الكثير مع التقدم في ترتيب العناصر :



بعد المزيد من العمل و الترتيب ، وصلت إلى هذا الشكل أخيرا و هو أفضل ما أستطيعه ، و بالطبع هذه ليست أول دارة مطبوعة أقوم بتصميمها كما قد يكون حال بعض القراء ، لذلك تلعب الخبرة دورا كبيرا في عملية التصميم كما أخبرتكم سابقا ، و في كل الأحوال أرجو من المبتدئين محاولة تقليد هذا الترتيب لأنه أفضل ترتيب ممكن لهذه الدارة ، ثم محاولة تصميم داراتهم المطبوعة فيما بعد بأنفسهم ..



بعد الانتهاء من ترتيب العناصر سنبدا بعملية التوصيل ، تمثل الخطوط الصفراء أسلاك توصيل افتراضية إن صح التعبير ، وتسمى Airwire أو أسلاك هوائية ، أي أنه يتوجب عليك تحويلها إلى مسارات على الدارة المطبوعة حتى يتم التوصيل حقيقة بين العناصر ، تأكد أولا أنك تعمل على الطبقة السفلية من الدارة المطبوعة كما هو مبين :



الآن اختر الأداة Route من شريط الأدوات ( لاحظ الشكل التالي ) ، وابدأ بعملية التوصيل بالضغط على أحد أطراف السلك الهوائي ، لاحظ أن ألوان كل من السلك الهوائي و أطراف جميع العناصر المتصلة به ستزداد بريقا ، الآن حرك الفأرة باتجاه الطرف الآخر من السلك الهوائي أي إلى طرف العنصر الآخر و اضغط عليه بالفأرة ليتم رسم المسار بين الطرفين ، عندها ستسمع صوتا يدل على تمام العملية ..



كرر عملية التوصيل مع كل سلك هوائي ، وابدأ بالأسلاك القصيرة ثم الأطول فالأطول ، ولا تفكر في تقاطع الأسلاك الآن ، قم بتوصيل الأسلاك المباشرة التي لا تحتاج للتفكير كثيرا :



انتقل من الأسلاك القصيرة إلى الأطول ، حاول تقليد التوصيل المبين في هذا الشكل ، اترك الأسلاك التي لا يمكن توصيلها بسبب انسداد الطرق و ركز اهتمامك على ما يمكن وصله :



هذا ما انتهيت إليه في عملية التصميم ، و بقي هذا السلك الذي تلاحظون أن عملية وصله على نفس الطبقة مستحيلة تماما ..



لوصل هذا السلك اليتيم علينا أن نستخدم الطبقة العليا ، لاحظ ما سأفعله :



الآن بعد الوصول إلى هذه النقطة ، اذهب إلى شريط الأدوات و اختر الطبقة العليا ( Top ) ذات اللون الأحمر :



بعد انتقالنا إلى الطبقة العليا ، حاول أن ترسم مسارات مستقيمة فقط ، والسبب في ذلك أن هذه المسارات لن تطبع على الوجه العلوي للدارة المطبوعة ، وإنما سيتم توصيلها باستخدام أسلاك عادية ، و السبب يرجع إلى بساطة تصميمنا وقلة عدد الوصلات في الطبقة العلوية فلا حاجة لطباعة هذه الطبقة لأجل سلك واحد أو سلكين ، أما في الدارات الأكثر تعقيدا التي يكون فيها استخدام الطبقة العلوية ضروريا يمكنك أن ترسم المسارات كما تشاء ..



لاحظ أن محرر الدارة المطبوعة يقوم بوضع وصلة بين الطبقتين (Via) بمجرد الانتقال من الطبقة السفلى إلى الطبقة العليا ، ، قم الآن برسم السلك العلوي كما هو مبين ، ثم انتقل إلى الطبقة السفلى كما تعلمنا سابقا و أكمل رسم المسار ..



اكتمل الآن رسم هذا المسار ، و بذلك نكون قد وصلنا إلى الشكل الكامل للدارة المطبوعة التي رسمناها سويا ، ربما كانت الرحلة شاقة نوعا ما بالنسبة للمبتدئين ، لكني أبشركم أن هذه الطريقة ليست الوحيدة لرسم المسارات ، لكن تعلمها ضروري جدا لأننا سنستخدمها في بعض الدروس القادمة ..



انتهينا الآن من رسم المسارات لكننا بالرغم من ذلك لم ننته من تصميم الدارة المطبوعة ، صحيح أن طباعة الدارة على هذه الحالة ليس أمرا سيئا ، لكن يتوجب علينا القيام ببعض الأمور الأخرى قبل إرسال التصميم إلى المصنع حتى لا نندم على تسرعنا ، في كل الأحوال هذا هو الشكل النهائي لدارتنا المطبوعة :



ستكون هذه اللمسات الأخيرة من نصيب أحد الدروس القادمة بحول الله و قوته ، أسأل الله أن يتقبل منا ومنكم الصيام والقيام ، وكل عام وأنتم بخير



منقول للفائدة