Tvorba elektrických obvodů a simulace podruhé

Michal Černý 13. 1. 2011

Jelikož je tvorba elektrických schémat, součástek a obvodů, jakožto jejich simulace a testování, tématem poměrně zajímavým a obsáhlým, přinášíme ještě jednou pohled na další zajímavé nástroje, které mohou své využití najít u nadšených amatérů, ale i studentů a učitelů na středních školách.

Po napsání minulého dílu seriálu se objevily hlasy, že by měly být zmíněny také další nástroje, které umožňují navrhovat a simulovat elektrické obvody. Proto se dnes podíváme na několik dalších nástrojů, které k této činnosti slouží, právě s přihlédnutím k námětům z diskuse.

Circuit simulator

Circuit simulator je jedním z projektů, které doporučili diskutující pod článkem. Je určen pro vzdělávání a jeho ovládání je poměrně jednoduché. V horním menu této aplikace, která je napsaná v Javě, je na výběr řada již předefinovaných okruhů, které se nejčastěji mohou objevit ve výuce na středních školách, ale i na univerzitě. Ty jsou pak připojeny k osciloskopům, na kterých lze sledovat nejrůznější charakteristiky různých částí obvodu – od výkonu, proudu a napětí.

Je možné si nastavit rychlost průběhu proudu i celé simulace. Množství obvodů, které jsou předdefinovány, je poměrně dostatek pro běžné výukové i studijní účely, ale nic nového v nich nevytvoříte. I když je vrcholem interakce mezi programem a uživatelem spínání obvodů a nastavování rychlostí, jedná se o neocenitelnou pomůcku pro demonstraci řady jevů a zapojení, které jsou podpořeny znázorněním toku elektronů. Oscilátory lze nastavit jako nezávislé i spojené do jednoho obrázku. Výhodou je, že není nutné nic instalovat a aplikaci lze užívat kdekoli, kde je k dispozici Java runtime. Dle mého soudu se jedná aplikaci, která by neměla školním metodikům ICT rozhodně uniknout.

Oregano

Dalším zajímavým a poměrně známým nástrojem, na který se v minulém článku nedostalo, je Oregano, které je k dispozici zdarma a slouží k návrhu a simulaci elektrických obvodů. I přes to, že vývoj poněkud ustrnul, má stále poměrně velké množství uživatelů. Sází na jednoduché ovládání a přiměřeně bohatou nabídku prvků, ze které je patrné, že je primárně určen pro menší – školní či domácí projekty. Ovládání probíhá pomocí metody táhni a pusť. Jednotlivé prvky je možné vybírat z bočního menu, které je členěno do několika skupin, které ale dle mého soudu nejsou právě nejšťastnější.

Poněkud netradičním způsobem je pojata také práce se samotným sestavováním obvodů, která není nejpříjemnější a nejjasnější a začínající uživatel má sám, bez příkladů, velmi těžký úkol, aby vytvořil funkční zapojení. Na druhé straně, pokud překonáte všechny překážky, získáte nástroj, který umožňuje velmi kvalitní analýzu signálu – od frekvenčních závislostí až po Fourierovu analýzu. Mezi zajímavosti patří také možnost užívání sond pro studium obvodu.

Tento program i přes poněkud krkolomné nastavení nabízí poměrně široké možnosti studia obvodů, které především amatérský uživatel nebo student střední školy jistě může využít. Na druhou stranu je potřeba říci, že zásadní nedostatky, jako například nefunkční domovská stránka programu, budou jeho použití na školách i pro domácnosti značně komplikovat.

KiCad

KiCad je jedním z kvalitních a robustních systémů, které slouží k návrhu schémat, desek ale také jednotlivých elektrotechnických součástek. Jeho výhodou je, že je v češtině a pro pravidelné uživatele nabízí ovládání, které podstatně může zjednodušit a zpříjemnit práci s celým systémem. Mezi další podstatná pozitiva patří, že je možné jej využívat jak v Linuxu, tak také ve Windows zdarma.

Aplikace se skládá z několika částí:kicad - správce projektů, eeschema - editor schémat, cvpcb - aplikace, v níž uživatel přiřadí každé součástce její tvar a rozměry, pcbnew - pro návrh plošného spoje a gerbview - prohlížeč Gerber souborů. KiCad se tedy postará o vše, co bychom od podobného programu očekávali, a to navíc ještě s poměrně příjemným a pohodlným ovládáním, které zvládne stejně dobře laik jako poloprofesionál.

Pokud jde o samotný editor schémat, pak je potřeba ocenit jeho snadnou použitelnost jak pro školní účely, tak také pro poloprofesionální či amatérskou činnost. Svým velkým rozsahem funkcí nabízí skutečně plně vyhovět návrhům a tvorbě schémat na úrovni, kterou na nekomerční sféře vyžadujeme. Přitom je stabilní, poměrně rychlá a k dispozici je také nápověda. Snad jediným nedostatkem může být absence simulací obvodů, což ale u podobných programů nebývá většinou ani zvykem.

Závěrem

Jistě se nepodařilo postihnout všechny programy, které se této tématice věnují, mimo článek tak zůstal například tGate, nejrůznější CAD systémy, které se pro návrh schémat v Linuxu objevily, nebo populární a pro domácí potřeby zdarma použitelný Eagle, který se využívá i pro profesionální návrhy. Stejně tak nebyl zmíněn Hades, který slouží pro návrh logických obvodů.

Výběr programů v této oblasti je poměrně veliký a zajímavý. Pokud máte nějaké vlastní zkušenosti s podobnými programy, můžete se samozřejmě podělit s ostatními v diskusi pod článkem.

DigiZone.cz: Konec geoblokace? Ani náhodou…

Konec geoblokace? Ani náhodou…

Podnikatel.cz: Zaplatili jste složenku k dani z nemovitostí?

Zaplatili jste složenku k dani z nemovitostí?

120na80.cz: 5 triků, jak zastavit krvácení po holení

5 triků, jak zastavit krvácení po holení

120na80.cz: Velký přehled: 7 očkování proti exotickým nemocem

Velký přehled: 7 očkování proti exotickým nemocem

DigiZone.cz: Šlágr TV dostala pokutu 100 000 Kč

Šlágr TV dostala pokutu 100 000 Kč

Podnikatel.cz: Rošáda v živnostech. Týká se vás?

Rošáda v živnostech. Týká se vás?

DigiZone.cz: UPC umí televizi sedm dní nazpět

UPC umí televizi sedm dní nazpět

Vitalia.cz: Tetanus v USA – i po odřeninách

Tetanus v USA – i po odřeninách

Vitalia.cz: Ministerstvo: tyto příbory jsou nebezpečné

Ministerstvo: tyto příbory jsou nebezpečné

Lupa.cz: Nová podoba Instagramu? Katastrofa

Nová podoba Instagramu? Katastrofa

Root.cz: Zákon o hazardu je v rozporu s ústavou

Zákon o hazardu je v rozporu s ústavou

Podnikatel.cz: Proměny stavebnice Seva. Znáte ji?

Proměny stavebnice Seva. Znáte ji?

Lupa.cz: Válka e-shopů. Alza končí s Heurekou

Válka e-shopů. Alza končí s Heurekou

DigiZone.cz: ČT neskončí s nízkým rozlišením podle plánu

ČT neskončí s nízkým rozlišením podle plánu

Vitalia.cz: 7 nemocí očí, které musíte léčit včas

7 nemocí očí, které musíte léčit včas

Lupa.cz: Zaplatíme ti, když ti seženeme práci

Zaplatíme ti, když ti seženeme práci

120na80.cz: Jak si udržet zdravou vaginu

Jak si udržet zdravou vaginu

Podnikatel.cz: Když už je sexy, tak ať taky funguje

Když už je sexy, tak ať taky funguje

Podnikatel.cz: Přechod z OSVČ na firmu? Totální šok!

Přechod z OSVČ na firmu? Totální šok!

Vitalia.cz: Taky ji kupujete? Je šizená

Taky ji kupujete? Je šizená