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都說現(xiàn)在是創(chuàng)客們發(fā)展最好的時代，是‘全民皆創(chuàng)客’的年代，但你成為創(chuàng)客了嗎？ 擁有好的idea，腦洞大開的設(shè)計構(gòu)想，是什么拖住了你maker的腳步？ 經(jīng)費(fèi)？經(jīng)驗？亦或是再次投身于電路、設(shè)計學(xué)習(xí)的勇氣？ 在今年上海“創(chuàng)客嘉年華”的活動現(xiàn)場，EDN China接觸到一套流行于海外“創(chuàng)客們”開發(fā)的速成方法。包括孩子在內(nèi)，擁有創(chuàng)客精神的專業(yè)或非專業(yè)人士均通過這套“免費(fèi)”的方法，實現(xiàn)著自己的創(chuàng)意開發(fā)。從自己動手外觀設(shè)計、3D建模，到內(nèi)部電路設(shè)計與模擬，通過這套免費(fèi)軟件的輔助，不需要專業(yè)設(shè)計人員協(xié)助，就可以實現(xiàn)‘零花費(fèi)’、‘零經(jīng)驗’起步。當(dāng)然，在原型設(shè)計模擬成功后，你還可以通過3D打印、元器件采購，PCB安裝等步驟，過一把創(chuàng)客癮，DIY出屬于自己的設(shè)計，確實的“免費(fèi)、快速、搞的定”。 圖1：孩子們在“創(chuàng)客嘉年華”Autodesk展臺體驗123D Circuits的電路設(shè)計與模擬 讓我們通過一個切實的分享案例來體驗一把這個流行的設(shè)計方法，案例來自于一位海外創(chuàng)客DIY的酷帥機(jī)器人作品（圖2）。 圖2：來自Jason.cuenco設(shè)計的LED閃爍機(jī)器人（來源：instructables網(wǎng)站分享） 極簡單的3D建模，Tinkercad來搞定 自從有了3D打印技術(shù)，開模已經(jīng)變得不再那么專業(yè)和費(fèi)錢。很多創(chuàng)客都利用3D打印來制作自己想要的外觀模型。但即便如此，3D建模仍需要一定的結(jié)構(gòu)知識，以及對建模軟件的熟悉。而本機(jī)器人實例中，作者就通過Tinkercad，一款極簡單的免費(fèi)3D設(shè)計軟件來進(jìn)行3D建模。對于該軟件，3D軟件巨頭歐特克（Autodesk）的定位是讓孩子與學(xué)生也能輕松建模，體會創(chuàng)客的樂趣。 Tinkercad是免費(fèi)在線軟件，無須下載，只需在瀏覽器中輸入網(wǎng)址，注冊賬號，即可通過網(wǎng)頁的方式進(jìn)行一些非常簡單的設(shè)計。Tinkercad能直接導(dǎo)入或生成STL文件，并能幫助有效規(guī)避打印中的錯誤，對于3D打印來說尤為方便。 既然都面向孩子與學(xué)生群體，Tinkercad的操作也非常簡單，軟件提供了一些現(xiàn)成的基本形狀可作為設(shè)計基礎(chǔ)。用戶可以非常直觀地對設(shè)計對象進(jìn)行拖拽、旋轉(zhuǎn)、組合、增減等操作。設(shè)計出自己想要的3D對象。該軟件輸出STL文件，可以直接進(jìn)行3D打印。 在上面的實例中（圖3），作者通過Tinkercad來設(shè)計軀干、頭和推進(jìn)器，并3D打印了出來。可以看出這款入門級的軟件在進(jìn)行較專業(yè)的建模設(shè)計時也是游刃有余。該作品其余的部件則是通過另一3D建模軟件Tinkerplay來實現(xiàn)。 圖3：機(jī)器人實例：通過3D打印的機(jī)器人零部件圖 無板也能玩轉(zhuǎn)Arduino，試試123D Circuits 接下來就是電路的部分了。傳統(tǒng)開發(fā)一定會先選購一塊開發(fā)板。但既然是零花費(fèi)起步，你也可以試試這樣。在線登錄123D Circuits軟件，建立項目，設(shè)計電路，編程，模擬電路，運(yùn)行結(jié)果，調(diào)試。所有這些都可以在123D Circuits軟件中進(jìn)行，直到你對所設(shè)計的開發(fā)板結(jié)果相對滿意，你就能放心的購買設(shè)計中所用到的板子或其他元器件。當(dāng)然如果設(shè)計不理想，需要推翻重來，軟件中的項目隨時可以調(diào)整，不會有成本的浪費(fèi)，時間上也會比反復(fù)燒錄一塊板子節(jié)省很多。 聽起來還不錯吧，忘了介紹一下，123D Circuits是 Autodesk 出品的一款A(yù)rduino在線電路與編程模擬軟件。該軟件的一大特色就是其強(qiáng)大的模擬能力，可以通過虛擬 Arduino 控制器或其他擴(kuò)展板，以及各類電子元器件來搭建實驗電路，在軟件中虛擬電路設(shè)計，通過內(nèi)置的代碼編輯器進(jìn)行 Arduino 編程，并最終模擬運(yùn)行結(jié)果。 這聽起來有點(diǎn)像玩在線游戲，好處就是你省下了一上手就必須買板子的錢和失敗的風(fēng)險，并且可以不必在工作臺上折騰焊接，燒板，一切先在網(wǎng)上虛擬實現(xiàn)。 該軟件也是一款在線軟件，并且是免費(fèi)的，對于不熟悉電路板的人來說，Arduino 有些難懂。123D Circuits會提供一系列組件、芯片、設(shè)計模板、代碼編輯器和幫助。你可以從電子元件庫中拖拽出一個組件（比如LED燈），放置到Arduino或面包板合適的位置構(gòu)建電路，初步的代碼在你設(shè)置電路后會自動生成，然后“運(yùn)行”模擬設(shè)計結(jié)果，有些結(jié)果會直觀的在軟件中體現(xiàn)（例如LED燈的閃爍），你也可以測試電路中電壓電流的情況，并做相應(yīng)調(diào)試。軟件提供實驗板（Lab View）、原理圖（Schematics View）、PCB圖（PCB View）等各種界面切換。 在這個機(jī)器人的實例中，作者通過123D Circuits軟件所搭建的電路（圖4，5，6），來實現(xiàn)機(jī)器人胸口、手臂的LED閃爍效果。 圖4：機(jī)器人實例：軟件實驗板上的Arduino UNO和面包板，可模擬仿真LED閃爍效果。 圖5：機(jī)器人實例：軟件上同步實現(xiàn)代碼編輯（可糾錯、串行監(jiān)控、上傳下載等） 圖6：機(jī)器人實例：電路原理圖 最終，如果你的項目設(shè)計完成，你可以點(diǎn)擊購買項目中所用到的物料清單，也可以將應(yīng)用中所設(shè)計的印制電路板打印出來，軟件會基于你的設(shè)計自動調(diào)整PCB的布局，合理縮小PCB尺寸，這對不熟悉PCB Layout規(guī)則的人來說也很有幫助。所有物料到手，你就能按照軟件中的設(shè)計，一一對應(yīng)裝配（圖7），能對照著軟件中的各種視圖進(jìn)行裝配對新手而言也會很有幫助。 圖7：機(jī)器人實例：焊接LED，裝配PCB 123D Circuits還帶有分享自己設(shè)計的項目（當(dāng)然也可以選擇不公開自己的電路）、下載他人項目等功能，幫助創(chuàng)客們進(jìn)行交流，進(jìn)一步完善設(shè)計。看完想不想親自一試，過把創(chuàng)客癮？ |
