VeroRoute

Un CAD per circuiti stampati molto versatile

E’ da un po’ di tempo che andavo cercando un software CAD per il mio hobby. Un CAD per progettare circuiti stampati da schema elettrico o anche disponendo direttamente i componenti sul layout.

Mi interessava però che fosse semplice, che mi desse sufficiente controllo sui percorsi delle piste e magari che fosse dotato anche di autoroute. O almeno muovesse le piste tracciate rimanendo attaccate ai reofori del componente durante un suo eventuale riposizionamento. Un po’ come in un programma CAD del vecchio PC fine anni 80, l’Atari ST che qualcuno ancora ricorderà per il suo successo tra i musicisti dell’epoca.

Naturalmente non sono interessato né ai circuiti stampati a doppia faccia né ai componenti a montaggio superficiale, dato che richiedono una attrezzatura particolare per la lavorazione.

Devo dire che ci sono in giro ottimi CAD che fanno tutto loro, ma hanno bene o male tutti quanti una curva di apprendimento che a me è poco congeniale. “Tocca faticà troppo” all’inizio. Io invece non voglio “faticare”. E’ il computer deve lavorare per me e non io per lui altrimenti dove sta l’utilità del computer?

A che serve un computer se devi essere tu a parlare la sua lingua ed a lavorare come dice lui?

Ho quindi girovagato Internet spesso, alla ricerca di questa pietra filosofale del circuito stampato e ho provato diversi programmi, non a fondo devo dire, dato che se non è intuitivo al primo impatto lo cestino senza pietà.

Un’altra cosa: se fosse stato compatibile con le basette forate o a strisce per prototipazione sarebbe andato bene lo stesso. Avrei così evitato anche di realizzarmi il circuito stampato a casa con l’acido oppure di ordinarlo a blocchi di 20 da un service per risparmiare sul prezzo del singolo pezzo.

Poi ad un certo punto mi sono imbattuto in un nome, VeroBoard (la basetta perforata a strisce) e subito dopo in VeroRoute, un progetto ospitato su SourceForge. Sourceforge è un sito (che ho usato anch’io in passato per questo progetto software) nato prima di GitHub dove si possono condividere progetti prevalentemente software sotto licenza opensource.

Sono rimasto quasi fulminato, faceva quasi tutto quello di cui avevo bisogno, incluso l’autorouting ed in più è anche multi-piattaforma, che per chi usa Linux e Windows contemporaneamente è un pregio non indifferente.

Io lo uso su Linux Fedora 28 64 bit e su Windows 10 Home 64 bit indistintamente e su entrambe le piattaforme funziona bene.

In pratica e senza dilungarmi troppo sulle caratteristiche che potete trovare sul sito https://sourceforge.net/projects/veroroute/ ho progettato il circuito stampato di un VCO per sintetizzatori musicali in due fasi. Prima il vco e poi il convertitore di tensione da lineare a logaritmico. Dopo ho fatto il merge dei due layout su un unico foglio e ne ho generato il PDF per stampare il master.

Con questo potrò realizzare in casa il circuito stampato. Le misure di stampa sono perfette e valide, ma se non mi va di giocare con i master e gli acidi, posso sempre trasformarlo in basetta VeroBoard con un semplice click.

Di seguito allego le immagini dei vari layout che rende disponibili.

Visione di insieme del lato superiore con i componenti e delle piste sottostanti
Lato superiore: disposizione dei componenti da usare per la serigrafia Toner Transfer
Lato inferiore: disposizione delle piste in stile anni ’70 e schermatura in rame (mi piace troppo)

Qui in basso vedete il circuito stampato trasformato in “veroboard”. Se avete occhio avrete notato che la disposizione dei componenti è sempre la stessa in entrambe le versioni. Questo perché in ogni caso, e tenetelo bene a mente, il circuito viene trattato come se fosse una veroboard.

E’ utile saperlo quando per qualche motivo l’autoroute non vi fa un certo tracciato. In questo caso il trucchetto è quello di distanziare i componenti, azzerare le piste e far ripartire l’autoroute. Quindi partite con i componenti distanziati, fate tutto il processo di autoroute e poi avvicinateli un po’ alla volta fino ad ottenere il risultato voluto.

Vedrete che imparerete tante cose nella progettazione di un layout. Cosa che è più difficile da fare con un programma che dà la pappa pronta.

Disposizione componenti, tagli piste e ponticelli per montaggio su VeroBoard. Notare che le piste elettricamente connesse tra di loro hanno la stessa colorazione

Quindi, se non vi dispiace dettare le regole del gioco e usare la vostra intelligenza e capacità di immaginare l’oggetto finito, questo programma è quello che fa per voi.

Realizzazione pratica

Detto ciò, pubblico di seguito la foto della realizzazione di questo progetto di test. Il supporto usato è una basetta in bachelite, rimanenza di una decina di anni fa, quando ancora mi dilettavo con la robotica amatoriale.

La tecnica usata è quella del Toner Transfer che è il metodo più economico che ci sia dopo la penna a inchiostro che però ha la precisione di chi disegna.

Il metodo del Toner Transfer ha una precisione molto inferiore al metodo fotografico ma più che sufficiente per un uso casalingo. In pratica si tratta di stampare il circuito per mezzo di una stampante laser (almeno 600×600 pixel) su di un foglio dalle caratteristiche particolari.

Questo foglio può essere il classico “press ‘n peel” che ha però un costo importante o un foglio di carta fotografica o carta Glossy. Qualche temerario usa anche la carta patinata di alcune riviste che dà un risultato comparabile al foglio di carta Glossy.

Tutti i sistemi sono stati da me provati nel tempo per cui posso dirvi “attenti alla freschezza e rugosità dei press ‘n peel”. Non devono essere né vecchi né avere la superficie rovinata o piegata.

Per questa prova ho usato una stampante LaserJet HP2055d impostata per la massima densità di toner (Best) in modo da coprire con sufficiente toner le piste dato che questo servirà a non far corrodere il rame sottostante.

Circuito stampato finito. Sono visibili imprecisioni delle piste legate alla lavorazione del primo prototipo

Come potete vedere la precisione della tecnologia di lavorazione non è eccelsa come nella fotoincisione ma più che sufficiente a far funzionare il circuito.

Per massimizzare il risultato si è deciso di fare delle piste larghe e ben spaziate. Ad una attenta osservazione della foto possiamo notare che:

  1. Dove non sono ben delineati i fori è perché non è stato possibile togliere bene la carta su cui è stato stampato il disegno.
  2. Il bordo frastagliato delle piste è dovuto ad un tempo di permanenza eccessivo nel bagno acido.
  3. La colorazione sbiadita del rame è l’effetto della lacca di protezione per circuiti stampati.
  4. I graffi sul rame sono dovuti all’uso di una paglietta a grana grossa usata per togliere il toner dalla superficie.
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