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Schéma et circuits électroniques avec Fritzing

Une initiation à un nouvel outil de conception de PCB

mardi 1er décembre 2009, par Julien H.

Les étapes pour concevoir un circuit imprimé sont généralement :
- le schéma électrique de principe
- la sélection des composants réels
- le dessin du circuit imprimé

Nous allons présenter dans cet article l’utilisation de Fritzing, un outil de conception innovant qui propose une nouvelle première étape : la visualisation des composants réels comme sur une platine d’essai.

 Installation

J’ai essayé plusieurs versions au fil de l’année écoulée, avec plus ou moins de succès, donc je conseille de vérifier régulièrement la dernière version disponible.

Le lien de téléchargement est disponible sur http://fritzing.org. Vous y découvrirez une vidéo en anglais :


Ils présentent clairement cet outil comme destiné "aux artistes et aux hackers" (au sens bricoleur). Donc si vous êtes un électronicien chevronné ou un étudiant en école d’ingénieur, passez votre chemin et allez voir du côté de Eagle ou autres KiCad, car vous n’aurez pas accès (pour l’instant...) aux larges bibliothèques de composants professionnels, et aux options de routage multi-couches.

La dernière version que j’ai testée est la v0.3.12b du 26 novembre 2009. Elle est disponible pour Windows, Linux 64 bits, Linux 32 bits, Mac OS X et son installation est similaire à Arduino, Processing et consorts : un zip à désarchiver à l’endroit souhaité.

 Circuit des composants

Le premier contact est très sympa car l’interface reconnait la langue du système d’exploitation et propose un résumé en français.

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On fait cliquer les composants depuis la liste en haut à droite vers la zone du centre de l’interface, appelée "platine d’essai". Je vais prendre pour exemple le circuit de gestion de l’odométrie d’un robot Pobot Easy.

Le premier composant est donc une Arduino, puis on va ajouter une plaque à trous ("breadboard") qui permettra de relier tous les composants entre eux. Puis les deux servomoteurs, le double ampli-op comparateur, et les résistances.

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Quand tous les composants (auxquels on a pensé pour l’instant) sont là, on va pouvoir les connecter en utilisant la breadboard. Il suffit de déplacer les composants et de les aligner jusqu’à voir les pattes rouges devenir vertes, puis de cliquer sur les trous à connecter entre eux pour "tirer" des fils électriques. Un simple clic droit et on change la couleur.

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Pour vérifier les connexions, il est possible de cliquer sur un point et de voir s’illuminer en jaune tous les points connectés. C’est ce qu’on appelle un "signal".

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Résultat, le circuit du Pobot Easy reconstitué sous Fritzing :

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 Le schéma

Ensuite, on clique sur l’onglet "vue schématique" et on retrouve nos composants schématisés avec toutes les connexions possibles (qui conservent d’ailleurs les couleurs des fils utilisés sur la vue précédente, c’est pratique).

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 Le circuit imprimé

Le troisième et dernier onglet ne présente plus les composants, mais uniquement les trous et les empruntes tels qu’on va les trouver sur un circuit imprimé.

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Toutes les connexions possibles sont présentes pour un même signal, mais elles ne doivent pas toutes être connectées : chaque trou doit être relié au signal, mais pas forcément au composant que vous aviez imaginé sur la platine d’essai ou sur le schéma.

 Routage

Il va falloir maintenant "router" le circuit imprimé, c’est-à-dire spécifier les pistes métalliques qui relieront chacun des trous de connexion de composants.

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Il y a une option d’auto-route mais il ne faut pas trop en espérer : c’est vraiment plus prudent de déplacer d’abord les composants de manière à avoir des routes courtes, puis de spécifier manuellement les pistes.

 Package du projet

Il est possible d’enregistrer le projet sous forme de paquet partageable :

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Archive du projet Fritzing

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