Рисовалка линейных схем. Разрабатываем Arduino-проекты во Fritzing. В каких случаях подходит софт

Электрики уже не используют циркуль и рейсшину, чтобы вручную составить сложную и запутанную систему линий и кабелей. Это не только долго и трудоемко, но и не всегда красиво и чисто. К тому же любой человек склонен к ошибкам, в работе с чертежами это особенно заметно: неточность на бумаге выливается в реальную опасность для использования электросистемы пользователями. Проектирование электрических схем стало доступнее после того, как были разработаны специальные программы для построения и моделирования электропроводки в доме или квартире. В этой статье мы расскажем о необходимости САПРов, положительных и отрицательных сторонах самых популярных из них.

Плюсы проектирования чертежей на компьютере

Платформы для создания электросхем призваны облегчить процесс создания точных чертежей. Машина произведет за вас расчеты на основании тех данных, которые вы занесете. Любое изделие, выполненное в хорошем проектировщике, пройдет автоматическое тестирование.
Многие ПО включают в себя разнообразную базу. Готовые макеты, которые нужно лишь дополнить и подогнать под себя. Все элементы, находящиеся в библиотеке, отвечают стандартам черчения. Используя их в работе, вы облегчаете свою задачу и не тратите время на повторное рисование классических блоков электросети.
Расширенный функционал делает компьютерный аналог карандаша и линейки намного эргономичнее. Не надо иметь ворох бумажных чертежей с различными деталями, когда в программе для разработки электрических схем можно нажать пару кнопок, чтобы сравнить разные страницы. Используя новые технологии, инженеру становится легче работать: нет необходимости рисовать массу чертежей, на которых отличаются лишь показатели, компьютер сделает это за вас. ZWCAD решает эту проблему, предлагая пользователю вставку выбранных объектов с различными параметрами из палитры свойств.
Очень удобно хранить проект в электронном виде. Его можно послать по почте коллегам, доработать или исправить при необходимости. При этом не понадобится заново делать чертеж. Когда работа будет завершена, план можно будет распечатать в любом масштабе.
В любом проекте есть элементы, которые не требуют творческого подхода. Они стандартные и несложные, но также тратят время разработчика. На помощь приходят автоматические системы проектирования САПР. С ними вся работа или ее часть будет выполнена за доли секунды.
Любой потребитель найдет свой продукт. Для составления простенькой схемы разводки дома подойдет бесплатный вариант программы для электрика. Такое ПО имеет меньший функционал и открывает более скромные возможности, но иногда для выполнения несложной задачи большего и не требуется. Специалист тоже подберет софт для себя: с обширными ресурсами и технологически грамотным интерфейсом. Не всегда дороговизна продукта – показатель качества. Популярные компании, занимающие высокое положение среди своих аналогов, завышают цену, уступая в разнообразии свойств своим более молодым конкурентам.
Качество европейских стандартов остается, но использование становится удобным для среднестатистического проектировщика, потому что большинство новых программ для создания электрических схем предлагают интерфейс на русском языке.
Существуют разработки, направленные на конкретную специальность. Инструментарий в них подобран под определенную деятельность, например, для конструирования больших зданий, промышленных объектов или жилых домов. Некоторые фирмы предлагают дополнительные модули, расширяющие функционал стандартного пакета.
Многие компании предлагают периодические обновления, так единожды купленная платформа останется актуальной на протяжении многих лет.

В каких случаях подходит софт

Программа нужна для рисования, проектирования, черчения однолинейных схем электроснабжения дома. Она представляет собой документ для графического конструирования. Ее инструментарий содержит входящие в структуру устройства элементы и контакты между ними. Благодаря условным обозначениям удобно находить и применять все средства, доступные при разработке. Сам чертеж – часть всего пакета документов, связанных с проектом. В нем содержатся данные для монтажа, координации и управления устройством.

Для каких этапов предназначена программа для чертежа электрических схем

Она незаменима на всех стадиях осуществления электроснабжения:

Составление проекта. Модель дает возможность установить составные части разрабатываемого продукта.
Процесс производства. На чертежах можно продемонстрировать устройство. На их основе рассчитываются все этапы создания, установки и проверки системы.
Период эксплуатации. Если проявился дефект или произошла поломка, благодаря чертежу можно обнаружить причину и понять, как ее устранить.

Это основной вид планирования. Его обычно используют при конструировании несложных проектов. Такой способ отличается от остальных моделей простотой создания: весь набор составляющих, необходимых для поставки электричества потребителям, на ней отображается несколькими линиями.

Основные этапы разработки проекта при помощи программы для создания, рисования, черчения электросхем:

Первоначальный и наиболее важный этап – сбор и подготовка расчетно-вычислительных материалов. Важна точность подсчетов.
Если система была в использовании, необходимо визуальное и техническое диагностирование электросистемы, изучение характеристик и выявление дефектов и поломок сети. По результатам обследования нужно составить смету тех частей, которые необходимо заменить. Эти данные входят в отчет и учитываются при проектировании. Если вся электросеть требует реконструкции, расчет приходится производить заново.
С собранными материалами можно приступать к чертежу. От правильности этого этапа зависит безопасность владельца и пользователей помещения. Точность исполнения можно возложить на специализированные программы для проектирования электрики.

Компания ZWSOFT предлагает для пользователей любой версии ZWCAD поддержку технических специалистов. Они ответят на ваши вопросы, связанные с использованием софта. На сайте разработчика есть статьи и видео, созданные для помощи клиентам.

Заключительной ступенью перед началом монтажа является согласование проекта в службе эксплуатации. Если все одобрено, можно приступать к установке.

Соблюдение всех правил является принципиальным при приготовлении здания к электрификации. От этого зависит нормальное функционирование всего энергоснабжения, возможность долгой эксплуатации без ремонта и замены деталей и, конечно, здоровье и безопасность потребителей.

Какие программы проектирования систем электроснабжения существуют

Есть ряд платформ, среди которых есть платные и их бесплатные аналоги. Основной функционал остается прежним, но купленные ПО предлагают ряд дополнительных инструментов. Расскажем о наиболее популярных.

Автокад

Еще недавно этот продукт занимал лидирующие позиции на рынке систем конструирования. Компания Autodesk разработала этот софт еще в 1982 году, он сразу приобрел популярность среди инженеров. Сокращение AutoCAD в переводе означает «системы автоматизированного проектирования». Она представляет собой двух- или трехмерную программу для моделирования. Ее активно используют инженеры различных отраслей. Автокад переведен на 18 языков. Русскоязычная версия полностью адаптирована под пользователей нашей страны – весь интерфейс и инструментарий понятен и доступен. И лишь инструкция не приспособлена для русских проектировщиков. За свою долгую жизнь компания разработала десятки версий, тысячи дополнений и вспомогательных приложений.

Если верить статистике, во всем мире около 6 000 000 потребителей используют возможности сервиса AutoCAD. Среди всех функций занимает особенное место система 3D-моделирования. Объемные фигуры можно воплотить в жизнь, благодаря возможностям трехмерной печати. У раскрученного бренда есть как рьяные сторонники, так и критики. Первые утверждают, что все минусы, приписываемые Автокаду, это лишь результат неполного изучения платформы и неумение использовать весь ее потенциал.

Вторые находят отрицательные стороны:

Первая является выводом из утверждения приверженников ПО: если большинство инженеров не может разобраться в возможностях софта, значит его функционал слишком трудно передан пользователю.
Часто отмечают, что графика AutoCADа не приспособлена для текстовых редакторов.
Система не признает некоторых чертежей, выполненных в других ПО.
Многочисленные надстройки к Автокаду часто имеют неудобный интерфейс.
С последним недостатком соглашаются как сторонники так и противники проги – ее цена завышена. И даже если предположить, что качество соотносимо со стоимостью, продукт от этого не становится доступнее.

Причины поиска других платформ:

За последние 5 – 7 лет позиции популярного программного обеспечения упали. Всё чаще инженеры ищут аналог зарубежных разработчиков. Это связано с введенной компанией политикой обязательного лицензирования и высокой ценой за продукт, согласно мнению пользователей. Крупные компании заинтересованы в поиске наиболее выгодных ПО для работы.

Основными критериями поиска являются:

широкие возможности для проектирования электронных систем, схожий набор функций;
удобный и простой интерфейс, понятный как специалисту, так и неопытному пользователю;
упрощенная система лицензирования;
приемлемая цена и гибкая система корпоративных скидок;
совместимость с проектами, выполненными в других софтах;
возможность приобретения обновлений и дополнительных модулей, расширяющих классический базовый комплект функций.

QElectroTech

Это одна из бесплатных программ на русском языке для черчения различных электрических схем: однолинейных, структурных и гидравлических. Она проста в использовании, благодаря большой библиотеке с готовыми макетами. Хорошо подойдет для начинающих и студентов, для которых не столько нужен широкий инструментарий, сколько важен нетрудный процесс проектирования. Но из-за небольшого разнообразия функций, система не подойдет для серьезных, сложных проектов и для профессиональной работы.

Visio

Еще один продукт, конкурирующий с популярными симуляторами. Он максимально удобен в работе: создатели грамотно подошли к классификации элементов. Разделение по группам сделало детали доступными, они перетаскиваются на макет и складываются одна с другой, как в конструкторе. Но библиотека готовых схем скуднее, чем у большинства программ. Ощутимым недостатком также является возможный сбой форматирования при включении с другой версии или в другом формате.

NanoCAD

Отличный отечественный аналог Автокада. Имеет приличный функционал и ряд дополнительных модулей. Интерфейс остается прежним и легко узнаваемым. В отличие от зарубежного продукта, удобна работа со слоями – есть функция удаления одного среза с переносом данных на предыдущий. Это позволяет не множить вкладки и не захламлять чертеж. Но есть мнения, по которым эта разработка не оправдала ожидания: она долго грузится и часто работает рывками или медленно реагирует, работает нестабильно. К минусам относят также неполноценное редактирование геометрии, в частности, невозможность обрезки сплайнов и штриховок.

ZWCAD – удобный САПР для электрических схем

Разработка компании ZWSOFT – это высокотехнологичный аналог Автокада, имеющий потенциал превзойти первый в технологичности. Сотрудники ZWSOFT делают переход потребителей на новый софт легким и удобным. Это заключается в следующем:

Каждому заказчику предлагается бесплатная консультация технических специалистов. Они помогут подобрать подходящую версию, с учетом возможностей оборудования потребителя и сферы использования продукта.
Перед покупкой есть возможность протестировать платформу, установив полнофункциональную версию с ограниченным сроком действия.
Система скидок направлена на работу с корпоративными клиентами: одновременная покупка целого пакета лицензий обойдется в разы дешевле, чем у конкурирующих фирм.
Интерфейс ЗВКАДа совмещает простоту в обращении и многофункциональность.
Платформа имеет широкую совместимость с форматами других САПРов. Возможна даже интеграция со сторонними приложениями, так как файлы, созданные в других редакторах, поддерживаются в ZWCAD.
Легко работать как в двухмерном, так и в 3D пространстве.
Клиенту будут доступны регулярные обновления и расширения, как платные, так и бесплатные.
Компания предлагает ряд вариантов: от классического набора функций до профессионального пакета.

Эта программа идеально подойдет как для многоэтапного конструирования системы электроснабжения на предприятии, так и для проектирования несложных схем электропроводки в квартире. Можно проектировать на разных платформах, привыкнуть и не обращать внимание на недостатки. Но для того, чтобы получать удовольствие от своей работы, нужен качественный и удобный софт, который отвечает всем вашим предпочтениям.

Занимаясь ремонтом дома столкнулся с необходимостью нарисовать однолинейную схему электроснабжения. Все можно было сделать от руки, но решил сделать на компьютере. Этот обзор посвящен бесплатным программам для подготовки однолинейных электрических схем.

Что такое однолинейная схема электроснабжения?

Однолинейная схема — это технический документ, который в ОБЩЕМ И ЦЕЛОМ дает человеку, с ним работающему, понятие о:
Точках подключения объекта;

Основных нагрузках и их показателях (мощность автоматов, их номинал, маркировка и т.д.);
Питающем кабеле (вновь все его характеристики: тип, разрешенный ток и т.д.);
Номинальном токе вводного устройства в точке подключения и защитно-коммутационных устройств (аналогично);
Основных потребителях электричества на объекте (аналогично).

Фактически, без однолинейной схемы электроснабжения проводить электромонтажные работы НЕРЕАЛЬНО. Поскольку в документе есть главное – информация.

Что такое принципиальная электрическая схема

Принципиальная электрическая схема - это чертежи, показывающие полные электрические и магнитные и электромагнитные связи элементов объекта, а также параметры компонентов, составляющих объект, изображённый на чертеже.

Почему схема называется однолинейной?

Однолинейная схема – это та же электрическая принципиальная схема, но выполненная в упрощенном виде: все линии однофазных и трехфазных сетей изображаются одной линией.
Пример однолинейной электрической схемы

В чем нарисовать однолинейную электрическую схему

Программ для черчения на компьютере (да, да электрические схемы не рисуют, а чертят!) много. Но все они как правило сложны в освоении, если Вы не занимаетесь этим профессионально. Однако я нашел несколько легких для использования обыкновенным человеком.

Программа 1-2-3 схема

Программное обеспечение компании HAGER 1-2-3-схема, Semiolog и hLsys Lume распространяются бесплатно. Скачивать можно и нужно с официального сайта http://www.hagersystems.ru/software/ . А не искать ее на файлопомойках и мусоросборках. Программа на русском языке.

Программа «1-2-3 схема» позволяет подобрать корпус электрощита в соответствии требованиями по степени защиты, укомплектовать его защитными и коммутационными модульными аппаратами, задать иерархию подключения модульных аппаратов и в автоматическом режиме сформировать однолинейную схему щита .

Программа позволяет корректно подобрать серию корпуса и его размер, исходя из количества модульных аппаратов, произвольным образом промаркировать модульные аппараты. Элементная база программы 1-2-3-схема содержит актуальные артикулы оборудования, поставляемые на российский рынок и сертифицированные по российским и европейским стандартам. С помощью 1-2-3-схемы можно грамотно составить спецификацию, создать однолинейную схему электрощита и отрисовать его внешний вид.

Понятное дело, что совсем не обязательно пользоваться элементной базой производителя HAGER. Главное — это результат, то есть однолинейная схема, корректный размер корпуса щитка (когда места хватает для всех автоматов) и бонусом печать этикеток которые потом можно наклеить на щиток над автоматами.
Используя программу 1-2-3 схема вы сможете легко и с минимальными затратами времени создать электрическую схему щитка для жилищного строительства. Чтобы лучше использовать возможности программы и рационально использовать время hager разработал интерфейс между этой новой программой и программой для этикеток semiolog.
Для работы Вы можете использовать только мышку, разработать и распечатать схему электрического щитка и этикетки с обозначениями элементов схемы для щитка.

Пример щита в сборе с маркировками групп потребителей, сделанных в программе Semiolog.

Программа XL Pro² от Legrand

Вторая программа также от производителя — это XL Pro² от Legrand, которая упрощает проектирование низковольтных комплектных устройств (НКУ).
Программа позволяет конструкторам НКУ проектировать распределительные шкафы и щитки серии XL³ двумя методами:

с помощью однолинейной схемы.

Программа автоматически определит тип комплектного устройства, рассчитает его стоимость, выполнит размещение оборудования. XL Pro² автоматически вносит все изменения, что максимально упрощает проектирование и расчет различных типов шкафов.
Программа XL Pro распространяется бесплатно и доступна для загрузки зарегистрированными пользователями Extranet .

ПРОГРАММА XL PRO³

Программа XL Pro³ упрощает проектирование низковольтных комплектных устройств (НКУ).
Программа позволяет конструкторам НКУ проектировать распределительные шкафы и щитки производства Legrand на токи до 6300 А двумя методами:

подобрать оборудование Legrand из предложенного перечня, необходимое для сборки шкафа;
с помощью однолинейной схемы.

Программа автоматически определит тип комплектного устройства, рассчитает его стоимость, выполнит размещение оборудования. XL Pro³ автоматически вносит все изменения, что максимально упрощает проектирование и расчет различных типов шкафов.
Скачать программу можно на официальном сайте — http://www.legrand.ru/ru/scripts/ru/publigen/content/templates/previewMultiPhoto.asp?P=1715&L=EN

Rapsodie — Компоновка распределительных щитов

Это третья программа в обзоре для компоновки распределительных щитов, но теперь уже от schneider-electric .

Rapsodie предназначена для компоновки шкафов НН серий Prisma Plus, Pragma и Kaedra.
Работа в Rapsodie существенно ускоряет процесс компоновки шкафа.
В результате работы с программой пользователь может получить: внешний вид шкафа и полную сборочную спецификацию, а также подробный расчет стоимости проекта.
База данных программы содержит устройства Schneider Electric, пользователь может автоматически подобрать к ним дополнительные аксессуары. Также есть возможность создавать персональный каталог из устройств, которых нет в базе данных программы.
Rapsodie также позволяет подобрать отобразить топологию однолинейной схемы для корректного подбора распределительных устройств и монтажных аксессуаров.
В программе есть режим автоматического подбора ячейки нужной конфигурации с учетом ранее заданных критериев.
Программа имеет привлекательный и интуитивно понятный русскоязычный интерфейс, документация выдается в виде файлов распространенных форматов (*.txt, *.xls, *.pdf, *.dxf).

Преимущества
Rapsodie — это интеллектуальный инструмент для компоновки НКУ.

Комфорт и прозрачность при работе в программе
Автоматическая проверка совместимости устройств
Быстрый доступ к результатам проектирования
Печать или экспорт полноценной сопроводительной документации

В результате работы с программой Пользователь может получить: внешний вид шкафа (двери, передние панели, устройства, монтажные платы, составные устройства) и полную сборочную спецификацию, подробный расчет стоимости проекта (в том числе с учетом сборочных и наладочных работ, а также с учетом скидок).
Программа имеет привлекательный и интуитивно понятный русскоязычный интерфейс, документация создается в виде документов распространенных форматов (*.txt,*.xls, *.pdf, *.dxf). Работа в программе Rapsodie существенно ускоряет процесс компоновки шкафа и минимизирует возможность возникновения ошибки.
Программа бесплатна, но так же как и в случае с Legrand она отсутствует в свободном доступе. Программа распространяется среди клиентов и партнеров ЗАО «Шнейдер Электрик» на безвозмездной основе. Для максимального удобства пользователей освоения Rapsodie проводится учебный курс в Центре Обучения Schneider Electric.
Форму заявки на программу можно найти на сайте , в продуктовом разделе Rapsodie. Заполненную заявку следует отправлять в Центр поддержки клиентов по адресу [email protected]

Сейчас электрические схемы на листике уже никто не чертит, ведь это крайне неудобно и занимает длительный период времени. Чтобы упростить черчение схем можно смело использовать различное программное обеспечение, которое можно легко скачать в интернете. В этой статье мы вам расскажем, какие бывают программы для черчения электрических схем в доме и квартире, рассмотрим несколько бесплатных и платных и покажем готовый список с описаниями, из которого вы сможете выбрать лучшее для себя.

Бесплатные программы для черчения схем

Сейчас можно выделить несколько отличных программ для черчения схем на русском языке, они удобные в использовании и считаются оптимальными. Конечно, с некоторыми придется повозиться во время установки, ведь в этот список мы включили программы, которые можно скачать, но их нужно «Ломать», есть и те, кто дают пробную версию на месяц. Для рисования нескольких схем этого времени должно хватить. Итак, вот такой рейтинг программы для черчения электрических схем в доме и квартире мы для вас подготовили:

Платные программы для черчения схем

Мы с вами разобрали лучшие бесплатные программы для черчения электросхем, но не стоит забывать, что есть и платные. Их можно называть долгое время, мы решили показать вам одну из лучших – sPlan . Если вы профессиональный электрик, то такая программа станет для вас настоящей находкой. Но, есть один существенный минус – стоит она 40 долларов, так что, лишний раз стоит серьезно подумать о такой покупке. Здесь разработан простой и приятный интерфейс, шикарные функции и абсолютно все электрические обозначения. Язык русский, разобраться в ней можно быстро, но чтобы понять все функции придется потратить не одну неделю.

Вот такое видео мы нашли с обзором этой программы.

Можно ли заниматься ардуино проектами без самой платы Arduino? Оказывается, вполне. Благодаря многочисленным онлайн сервисам и программам, которые имеют свое название: эмулятор или симулятор Arduino. Самыми популярными представителями таких программ являются системы Tinkercad от Autodesc, Virtual BreadBoard, Proteus, PSpice, Fritizing и российская FLProg . Также удобную представляют сами разработчики платформы. В этой статье мы рассмотрим один из самых крупных и удобных эмуляторов для начинающих: Tinkercad Circuits Arduino .

Давайте сразу договоримся, что в статье мы будем использовать оба этих термина, хотя их значение вовсе не идентично. Симулятором называют устройство или сервис, имитирующие определенные функции другой системы, но не претендующим на создание точной копии. Это некоторая виртуальная среда, в которой мы просто моделируем другую систему. Эмулятор – это полноценный аналог, способный заменить оригинал. Например, Tinkercad симулирует работу электронных схем и контроллера, но при этом он является эмулятором ардуино, реализуя практически все базовые функции Arduino IDE – от среды редактирования и компилятора до монитора порта и подключения библиотек.

С помощью этого класса программ можно не только рисовать электронные схемы, но и виртуально подключать их к электрической цепи с помощью встроенного симулятора. В режиме реального времени можно наблюдать за поведением схемы, проверять и отлаживать ее работоспособность. Если в такой симулятор добавить виртуальнyю плату Arduino, то можно отследить поведение схемы и в ардуино-проектах. Для отладки скетчей во многих известных сервисах присутствует также возможность загрузки настоящих скетчей, которые “загружаются” в модель и заставляют вести схему с подключенными элементами так же, как и со включенной реальной платой. Таким образом, мы сможем эмулировать работу достаточно сложных проектов без физического подключения Arduino, что существенно ускоряет разработку.

Tinkercad для ардуино

Тинкеркад (Tinkercad Circuits Arduino) – бесплатный, удивительно простой и одновременно мощный эмулятор Arduino, с которого можно начинать обучение электронике и робототехнике. Он предоставляет очень удобную среду для написания своих проектов. Не нужно ничего покупать, ничего качать – все доступно онлайн. Единственное, что от вас потребуется – зарегистрироваться.

Что такое Tinkercad?

Tinkercad – это онлайн сервис, который сейчас принадлежит мастодонту мира CAD-систем – компании Autodesk. Тинкеркад уже давно известен многим как простая и бесплатная среда для обучения 3D-моделированию. С ее помощью можно достаточно легко создавать свои модели и отправлять их на 3D-печать. Единственным ограничением для русскоязычного сегмента интернета долгое время являлось отсутствие русскоязычного интерфейса, сейчас эта ситуация исправляется.

Совсем недавно Тинкеркад получил возможность создания электронных схем и подключения их к симулятору виртуальной платы ардуино. Эти крайне важные и мощные инструменты способны существенно облегчить начинающим разработчикам Arduino процессы обучения, проектирования и программирования новых схем.

История создания

Tinkercad был создан в 2011 году, его авторы – Кай Бекман (Kai Backman) и Микко Мононен (Mikko Mononen). Продукт изначально позиционировался как первая Web-платформа для 3D-проектирования, в которой пользователи могли делиться друг с другом результатами. В 2013 году сервис был куплен компанией Autodesk и дополнила семейство продуктов 123D. За все это время в рамках сервиса пользователями было создано и опубликовано более 4 млн. проектов (3D-моделей).

В июне 2017 г. Autodesk решил перенести часть функционала другого своего сервиса Electroinics Lab Circuits.io, после чего Tinkercad получил крайне важные и мощные инструменты, способные существенно облегчить начинающим разработчикам Arduino процессы обучения, проектирования и программирования новых схем. Если вы уже пользовались Circuits.io, то имейте в виду, что все старые проекты Circuits.io могут быть экспортированы в Tinkercad без каких-либо проблем (о сервисе Circuits.io от Autodesk Electroinics Lab мы постараемся подробно рассказать в одной из следующих статей).

Возможности симулятора Tinkercad для разработчика Arduino

Список основного функционала и полезных фич Tinkercad Circuits:

Онлайн платформа, для работы не нужно ничего кроме браузера и устойчивого интернета.
Удобный графический редактор для визуального построения электронных схем.
Предустановленный набор моделей большинства популярных электронных компонентов, отсортированный по типам компонентов.
Симулятор электронных схем, с помощью которого можно подключить созданное виртуальное устройство к виртуальному источнику питания и проследить, как оно будет работать.
Симуляторы датчиков и инструментов внешнего воздействия. Вы можете менять показания датчиков, следя за тем, как на них реагирует система.
Встроенный редактор Arduino с монитором порта и возможностью пошаговой отладки.
Готовые для развертывания проекты Arduino со схемами и кодом.
Визуальный редактор кода Arduio.
Возможность интеграции с остальной функциональностью Tinkercad и быстрого создания для вашего устройства корпуса и других конструктивных элементов – отрисованная модель может быть сразу же сброшена на 3D-принтер.
Встроенные учебники и огромное сообщество с коллекцией готовых проектов.

Звучит фантастично, не правда ли? Не нужно скачивать Arduino IDE, не нужно искать и скачивать популярные библиотеки и скетчи, не нужно собирать схему и подключать плату – все, что нам нужно, находится сразу на одной странице. И, самое главное – это все действительно работает! Давайте уже перейдем от слов к делу и приступим к практическому знакомству.

Первые шаги в Tinkercad

Регистрация онлайн

Для начала работы необходимо получить эккаунт Autocad. Регистрация в Tinkercad абсолютно бесплатная. Зайдите на сайт и выполните простые шаги.

Подтвердив эккаунт по почте, войдите в систему, указав введенные параметры. В верхнем правом углу вы увидите ссылку в личный кабинет. В режиме редактирования профиля вы сможете поменять свой псевдоним, email, описание, установить фотографию, подключить внешние сервисы (здесь мы не будем останавливаться на этой функциональности).

Tinkercad Dashboard – Начальная страница

Преодолев этап регистрации, мы попадем на главную страницу, на которой слева видим список сервисов и под ним – список проектов. Навигация очень проста, хотя некоторые ссылки выглядят не очень заметными, но разобраться, что к чему, можно легко. Выбрав элемент слева мы видим справа список соответствующих объектов. Для раздела Circuits, этими объектами будут схемы и скетчи.

Создаем и редактируем проект

Для создания проекта просто нажимаем кнопку «Создать проект», расположенную под списком проектов. Будет создан проект с названием типа Project N. Нажав на него, мы перейдем в режим просмотра списка схем, включенных в этот проект. Там же мы сможем изменить свойства проекта (включая название), нажав на соответствующий значок сразу под названием.

Добавляем новую схему Circuits

Создать новую схему в Tinkercad можно двумя способами:

В меню слева выбрать Circuits и справа над списком схем выбрать команду Create new Circuit (на момент написания статьи все основные интерфейсные элементы не переведены). Новая схема будет создана вне какого-либо проекта.
Создать схему в определенном проекте. Для этого надо сначала перейти в окно проекта, а затем нажать на кнопку «Create» сверху над списком. Появится перечень типов схем, мы выбираем Circuit. Созданная схема будет доступна в этом списке и в списке всех проектов в меню Circuits.

После выполнения команды вы сразу же перейдете в режим редактирования схемы, не вводя названия. Имя для схемы формируется автоматически.

Чтобы изменить название схемы и отредактировать ее свойства нужно перейти в режим просмотра списка схем, навести на область с названием схемы и нажать на иконку «Настройки». Откроется окно, в котором вы сможете отредактировать параметры.
Для удаления схемы надо в том же режиме выбрать в настройках команду «Удалить».
Для просмотра краткой информации о схеме нужно просто щелкнуть на ней
Для перехода в режим редактирования нужно навести курсор мышки и выбрать появившуюся команду «Изменить».

Все изменения в процессе редактирования схемы сохраняются автоматически.

Описание интерфейса Тинкеркад в режиме редактирования

Нажав на команду «Изменить» мы попадаем в режим редактирования схемы. С помощью удобного и простого графического интерфейса можно нарисовать желаемую электрическую схему. Мы можем выделять, переносить объекты, удалять их привычным всем способом с помощью мыши.

В режиме редактирования рабочее окно сервиса поделено на две половины: снизу расположена панель с закладками – это библиотека компонентов. Над ней находится область визуального редактирования схемы с панелью инструментов и пространством, на котором будет размещена схема.

На полосе инструментов в верхней части слева находятся основные команды:

Повернуть элемент
Удалить
Масштабировать по размерам экрана
Отмена
Повтор

Кнопки в правой части панели:

В целом интерфейс достаточно прост, не перегружен лишними элементами и интуитивно понятен. Практически любые операции можно выполнить «на ощупь».

Создание схемы в Tinkercad шаг за шагом

В большинстве случае для работы с проектами Arduino выполняется следующий алгоритм действий:

Создаем новую схему или открываем существующую для редактирования.
Используя визуальный редактор, создаем схему (в нашем случае, с включением платы Arduino Uno).
Готовим скетч в редакторе кода и загружаем его в виртуальный контроллер.
Запускаем режим симуляции, при которой плата виртуально подключается к источнику питания и схема начинает работать. Вносим начальные данные для датчиков и наблюдаем реакцию схемы, как визуально, так и на виртуальном мониторе порта внутри самого сервиса.

Давайте рассмотрим каждый из шагов подробнее.

Первый шаг. Создаем схему Circuit

Будем считать, что проект мы уже создали описанным выше способом. Переходим в него и нажимаем на кнопку Create, выбирая тип – Circuit. После этого шага открывается визуальная среда редактирования, в которой мы сможем как нарисовать схему, так и написать и отладить скетч ардуино.

Подготовка электронной схемы

Создавая схему, мы выполняем такой порядок действий:

Выбираем нужные компоненты из библиотеки компонентов внизу экрана и размещаем их в поле редактора.
Соединяем компоненты с помощью виртуальных проводников, рисуя их мышкой.
Редактируем параметры компонентов (например, величину сопротивления у резисторов или цвет проводов).

Операция выбора из библиотеки достаточно проста. Список элементов находится внизу. Выбрав элемент, мы кликаем на нем, затем перемещаем в нужное место на схеме и кликаем повторно. Окно со списком компонентов можно скрыть или показать, нажимая на переключатель «Components» в панели инструментов.

Для работы нам доступно множество уже готовых элементов, от резистора и батарейки до модулей Arduino. Для удобства навигации все элементы разбиты на три вкладки:

Basic Components. Основные компоненты
Allcomponents. Все доступные компоненты
Starters. Готовые предустановленные схемы

Самой интересной для нас сейчас является третья закладка – Starters. Создатели сервиса подготовили несколько готовых схем, которые мы можем сразу же подгрузить в проект и редактировать на свое усмотрение.

Найдите в списке любую схему с Arduino и кликните на нее. После повторного клика элементы схемы будут размещены в области редактирования. Давайте для примеры выберем схему трехнопочного музыкального инструмента. Разместив ее, мы увидим на экране следующее:

Если схема не влезает в экран – выполните масштабирование (нажмите на кнопку масштаба на панели инструментов).

Кликнув на разъем ардуино или ножки электронных компонентов, можно «припаять» к ней провод, который щелчками мышки мы протягиваем по всей нашей плате до желаемой точки.

Углы провода красиво скругляются, есть возможность выравнивать провод по вертикали или горизонтали (появлении синих линий подскажет нам вертикаль и горизонт соответственно). Для отмены установки провода нужно нажать на Esc или мышкой нажать на соответствующую иконку на панели инструментов.

Нажав на компонент, мы можем отредактировать его свойства.

Третий шаг. Программируем скетч виртуального Arduino

Все инструменты для редактирования кода становятся доступны после перехода в соответствующий режим при нажатии на кнопку «Code Editor» в верхней панели.

В режиме редактирования кода нам доступны следующие варианты действий:

Загрузить скетч в «виртуальный контроллер» и запустить симулятор.
Переключение в визуальный редактор кода типа Scratch.
Переключение в текстовый редактор кода.
Подключение библиотек.
Скачать код на свой компьютер в виде файла с расширением.ino (скетч ардуино).
Запустить отладчик с возможностью создания точек остановок и мониторингом состояний переменных.
Отобразить или скрыть окно монитора.

По сути, перед нами полноценная среда разработки, обладающая пусть и достаточно скромным, но вполне достаточным для большинства случаев набором инструментов. А наличие в одной среде визуального режима и механизмов отладки делает данный сервис по-настоящему уникальным и крайне удобным для новичков.

Четвертый шаг. Запускаем симулятор ардуино

Есть два способа запуска симулятора. Первый – нажать на кнопку «Start Simulation» в верхней панели. Второй – использовать кнопку Upload&Run в режиме редактирования кода.

В обоих случаях для остановки работы симулятора нужно просто еще раз нажать на верхнюю кнопку (в режиме симуляции надпись изменится на «Stop Simulation»).

Что происходит во время симуляции? А практически то же, что и при подключении питания к реальной схеме. Лампочки горят, из пьезоизлучателя издаются звуки, двигатели крутятся. Мы можем отслеживать текущие показатели (напряжение, ток) с помощью инструментов мониторинга. А можем сами создавать внешние сигналы, подавая на датчики необходимые значения и отслеживать потом реакцию программы. Например, можно задать мышкой расположение объекта до датчика расстояния, значение освещенности для фоторезистора, повернуть ручку потенциометра. Также прекрасно работают такие элементы как LCD дисплей – мы увидим выводимую информацию прямо на экране визуального компонента.

Нет смысла описывать подробно каждую из возможностей. Уверен, что любой начинающий ардуинщик надолго «залипнет» за этими инструментами и попробует все возможности самостоятельно. Очевидно, что виртуальная среда никогда не заменит реальных проектов и настоящий инженер просто обязан реализовывать свои идеи «на железе». Но вот возможность визуализировать идеи, накидать возможные варианты схемы и отладить работу скетча даже без наличия железок, в любом месте, где есть интернет – это стоит многого.

Подводя итоги

В завершении этой статьи – краткого знакомства с новым интересным сервисом Tinkercad Arduino Circuits, хотелось бы еще раз подчеркнуть его ключевые возможности: визуальный редактор схем, визуальный и текстовые редакторы кода, режим отладки, режим симуляции схем, возможность экспорта полученных скетчей и электрических схем в реальные проекты. Возможно, по отдельности каждая из этих возможностей лучше реализована в других мощных инструментах, но собранные вместе, да еще и в виде удобного, простого для освоения web-сервиса, они делают Tinkercad крайне полезным для любого, особенно начинающего, ардуинщика.

Судя по всему, сервис продолжает активно развиваться (небольшие апдейты и улучшения производятся непрерывно), так что, надеюсь, мы еще вернемся к этой теме в наших статьях.