學(xué)習(xí)電路設(shè)計(jì)這周的作業(yè)是：
Redraw the echo hello-world board
- add (at least) a button and LED (with current-limiting resistor)
- check the design rules, and make it
- extra credit: simulate its operation
也就是從零開始設(shè)計(jì)一塊電路板,并且動(dòng)手做粗來。
這時(shí)，電路小白有點(diǎn)方，扒出別人的作業(yè)開始照貓畫虎。
1. 導(dǎo)入元件庫
電路設(shè)計(jì)的軟件有很多，選了據(jù)說功能最強(qiáng)大的 Eagle（主要是以前同學(xué)的教程基本都是用的 Eagle）。Eagle 提供了海量的電子元件庫，而且 FabAcademy 作業(yè)的庫也已經(jīng)有人整理好了。在開工之前，先下載元件庫并導(dǎo)入到 Eagle。
Eagle 界面的功能圖標(biāo)簡直讓人抓瞎，完全看不懂什么意思，只好一個(gè)一個(gè)懸停等看 tooltip。頂部工具欄有一個(gè)好像三個(gè)溫度計(jì)的圖標(biāo)，用來導(dǎo)入元件庫。
2. 選擇元件到畫布
Eagle 主要分成兩種文件/視圖：schemetic 用于元件布局和指定元件關(guān)系，保存為 .sch 文件；board 用于生成線路，保存為 .brd 文件。
元件庫準(zhǔn)備就緒后，我們需要把電路中用到的所有元件一口氣都找出來，加到設(shè)計(jì)中。首先，把最重要的微控制器 ATtiny44 找到。在 FAB 元件庫中選擇 ATTINY44-SSU ，然后點(diǎn)「ok」，鼠標(biāo)放置到合適的位置上，再點(diǎn)擊，元件就放好了。
放好一個(gè)元件后，按下「esc」鍵，可以快速回到元件選擇面板，繼續(xù)添加其他元件：
3. 完成電路設(shè)計(jì)
所有元件添加好以后，需要對元件名、值、引腳等做出相應(yīng)的修改。其中最關(guān)鍵的是，將每個(gè)需要用到的引腳，拉出一條線，并且打上需要連接元件的標(biāo)簽。這個(gè)過程會(huì)用到下面這些功能：
這一步坑很多。必需仔仔細(xì)細(xì)檢查每一個(gè)引腳的標(biāo)簽到底有沒有打?qū)?。而且從引腳引出來的線不能跟引腳本身重合，而只能恰好在接觸的地方有一個(gè)交點(diǎn)。如果在設(shè)計(jì)視圖沒有把所有細(xì)節(jié)弄對，到電路板視圖時(shí)，就會(huì)死活連不好。推倒重來幾次后，終于完成了 schematic 視圖：
4. 生成電路板
點(diǎn)擊元件庫按鈕旁邊的 "Generate/Switch to board" 按鈕，來到雞(zhe)凍(mo)人(si)心(ni)的電路板視圖：
程序會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)視圖中，所有元件的連接關(guān)系，自動(dòng)打好虛擬連接線（黃色的細(xì)線，不能在 board 視圖中刪除，必需回到 schemetic 視圖中修改引腳關(guān)系）。
把所有元件拖到白色矩形框內(nèi)，用 move / rotate 等命令去調(diào)整元件的位置和擺放。這時(shí)最好把 Grid 設(shè)置中的網(wǎng)格改小一些，不然難對齊。
看上去所有元件已經(jīng)各就各位。下面要開始拉線路軌跡了。這時(shí)可以再使用一下 "Ratsnest" 命令，清除掉冗余的連接線。
試著用了一下 Autorouter 自動(dòng)連線功能，但是效果并不好，有些線沒連上，走線也比較混亂：
5. 手動(dòng)連線
自動(dòng)連線的美夢破裂，只好自己動(dòng)手。選中一個(gè)引腳，視圖中會(huì)高亮出要跟這個(gè)引腳連接的所有引腳，拉出線路按照橫平豎直拐角45°的規(guī)則，把它們都連起來。每連接好兩個(gè)腳，細(xì)黃線就會(huì)消失，說明連對了。到最后沒有黃色細(xì)線剩下，就說明全部連完鳥。連線時(shí)有個(gè)小技巧：右鍵可以快速切換連線的類型（直線/向下45°角/向上45°角）
連線完成之后，可以在圖層管理中，隱藏掉除了“top”以外的所有圖層，就能看到顏值提升的成品了：
6. 導(dǎo)出
導(dǎo)出電路板 traces 圖層時(shí)，只選擇顯示“top”層就夠了。這里需要勾選上“Monochrome”單色選項(xiàng)，方便導(dǎo)出成黑白圖像，給到 fab module 做識(shí)別。
然后，隱藏除了 "Dimension" 之外的其他圖層，導(dǎo)出電路板邊框：
7. 切割
又到了 milling 時(shí)間。把剛才導(dǎo)出的 png 文件傳到 fab modules 里。png 用的 1500 dpi ，效果看起來還不錯(cuò)：
折騰了好幾次貼板、換頭、校準(zhǔn)、調(diào)零，開切：
新?lián)Q的 1/64 刀頭果然比較給力。除了名字那里有點(diǎn)毀，切好的板子一副良民模樣：
8. 組裝
終于到了最后一步，組裝元件。
從一大堆元件包中，一個(gè)一個(gè)翻出需要用到的元件，簡直不能更崩潰 —— 丫們一個(gè)比一個(gè)小，恨不得五指全變鑷子才抓得住。居然花了差不多20分鐘才湊齊所有元件。為了保險(xiǎn)起見，先在白紙上把大家擺好，然后用筆畫出連線。一會(huì)照著連就是了。
焊元件過程還是相當(dāng)愉快的，雖然還是掌握不好焊第一個(gè)引腳時(shí)的技巧，手一抖就歪掉…… 但已經(jīng)比第一次熟練多了。
全部焊完以后才發(fā)現(xiàn)……有放大鏡，我為什么沒有看到…………
