最近我的同事對摺紙產生興趣，於是拿了些手邊的電子零件與水銀電池，洗成一塊電路板做成小吊飾。希望對設計電路板有興趣，但又覺得很難不敢靠近的同學們，可以參考這篇文章看看喔
| 作者/攝影 | 豐智/偉伶 |
| 時間 | 2Hr |
| 成本 | 100元以內 |
| 難度 | * * * |
| 材料表 |
|
閱讀本篇文章如果有什麼不清楚的地方可以參考看看這幾篇文章
- [不錯用的電路設計軟體Multisim Blue]手把手安裝教學
- [電路設計軟體Multisim Blue]電路繪製-基本LED電路篇
- [電路設計軟體Multisim Blue] 電路繪製-感應燈電路篇
- ［Multisim］簡易電路繪製-音頻電路篇
今天跟大家分享的是造型LED燈，透過摺紙寶典，我們希望能讓基本的LED燈可以添增更多的趣味，這次搭配摺紙金魚、花朵、小雞，希望能帶來更多變化。
摺紙的部分，我們參考下列的摺紙連結，各位也可以設計各式各樣的摺紙造型做裝飾喔。
1、摺紙世界-禮盒裝飾花連結
2、ORIGAMI-折り紙 摺紙教學 –Fish連結
3、超簡単折り紙 雄鶏です連結
希望能設計出搭配各種勞作的小電路是這次的設計目標，設計一個電路作品，總共分為下列幾個步驟。
- 繪製電路圖、確定使用各項電子元件的材料、數量、元件的大小
- 將電路圖的資料轉換成電路板
- 進行電路板布局
- 進行電路板布線
我們來看看吧
1、繪製電路圖
Step1：我們首先要確認預想的電路圖，以及使用到的電子元件，下圖是作品的電路。
造型燈電路圖.jpg
我們這次使用的電子元件有：LED燈、220歐姆電阻、滑動開關（三隻腳）
Step2、確認過電路圖與材料後，接著開啟Multisim Blue繪製電路圖，今天我們快速的找到這些元件，如果想要複習軟體操作的人可以看這篇：[電路設計軟體Multisim Blue]電路繪製-基本LED電路篇
搜尋電子元件：在軟體上方的選項[Place]à[Component]
選擇電子元件[component]
1、選擇三個腳位的開關，這裡使用排針做取代，排針腳位之間的距離為2.54mm
開啟[Component]之後選擇：[Mouser Database]à[Connectors]à [HEADER_PIN_Single_Row_Molex]
選擇3pin 2.54mm排針
2.選擇電阻
開啟[Component]之後選擇：[Master Database]à[All groups]à[RESISTOR]à[220]
選擇220歐姆電阻
3.選擇LED燈
開啟[Component]之後選擇：[Master Database]à[Diodes]à[LED]à[LED_red]
選擇方法與法一法二相同
4.選擇GND、VCC
開啟[Component]之後選擇：[Master Database]à[Sources]à[POWER_SOURCES]à[Ground]、[VCC]
所有的電路符號
Step3 比照電路圖進行繪製
1、LED燈是否能亮起來，取決於開讓下列哪一條電路導通，當開關往下拉時，LED燈、電阻、電池形成一個迴路。 開關往上拉時，電池的正電沒有接到任何一個迴路，形成斷路。
導通的迴路
2、按照電路圖在Multisim Blue上將電子元件連接起來，將滑鼠移至電子元件其中一個端點，點擊滑鼠左鍵，接著將線拖曳至另一個電子元件的端點，再點擊一次左鍵，你可以拖曳看看電子元件，剛剛的線不會斷掉，會隨著電子元件延伸，代表線是成功連起來。
元件端點的連接
3、接線完成後的圖
電路完成圖
4、這次使用的電池是焊接比較容易使用的電池扣，這是分享使用Header的一些心得，只要確定好兩個焊接端點的距離，便可以畫出電路圖
開啟[Component]之後選擇：[Mouser Database]à[Connectors]à [HEADER_PIN_Single_Row_TE_Connectivity]à[10297-1]
新增單一腳位的排針
分別在GND、VCC接線
電路完成圖
2、將電路圖的資料轉換成電路板
在MultisimBlue上繪製完電路圖之後，我們將電路圖轉換成PCB繪圖軟體檔案。
點選[Transfer]à [Transfer to Ultiboard]à[Transfer to Ultiboard Component Evaluator14.0]
電路圖轉電路板
轉換完成後，MultisimBlue會幫助我們開啟PCB軟體：[Ultibaord Component Evaluator Mouser Electronic Edition]，電路圖電子元件間的接線，在PCB軟體會將轉換成預拉線，如下圖。
電路板與元件預拉線
電路板與元件預拉線
3、進行電路板布局
這次目標用電路板雕刻機切出一個直徑3cm圓形的電路板
Step1將電子元件移至左下角
各位在電路圖上可以看到一個黃色的方框，我們稱為[Board Outline]，左下角有一個圓形十字架的圖示，PCB設計板完成後，如果使用電路板雕刻機，我們發現這圖示是電路板雕刻機停下來的原點，為了之後的檔案可以方便使用，請將電子元件全部移到左下角，靠近原點。
你在左邊與上面看到刻度表，只要將滑鼠移至刻度表點擊左鍵，刻度表會出現箭頭與虛線，告訴你箭頭與板框之間的距離，記得把距離單位選成mm喔。
使用刻度表與丈量
Step2在左邊與上面的刻度表各拉兩個，標示出3cmX3cm的範圍
元件布局：標示3cmx3cm
Step3、編輯Board Outline
1、將滑鼠移至左方的[Design Toolbox]工具列對[Board Outline]點擊兩次，可以對黃色線的板框刪除、縮小放大。
Board Outline
2、在軟體上方的點選[Edit]à[Selection filter]à[Enable selecting other objects]，可以編輯電子元件以外的物件
編輯電子元件以外的物件
Step4、畫出一個圓形的Board Outline
- 點選原本的板框並刪除
點選板框
刪除板框
2. 在黑色的區域點擊右鍵選擇[Graphics]à[Circle]
畫出圓形
3、畫出一個圓形Board Outline
畫出圓形
Step5、更改電子元件的位置
1、安排完電子元件後，可以點選[View 3D]，觀看電子元件的3D顯示圖。
View3D
2、安排電子元件時，可以把電子元件更換到另外一面，我們稱電路板正面為[Copper Top]、背面為[Copper Bottom] ，你也可以選擇每一面代表的顏色。（Top預設為綠色、Bottom預設為紅色）
選擇Copper Top
3.更換電子元件的板面位置時，首先點選要更換的電子元件，這裡使用LED燈，再點選右上角的[Swap layer]，更換的LED顏色便會更改為紅色，代表LED燈更換到背面了
更換電子元件板面位置
電路板布局3D圖A
電路板布局3D圖B
Step6、丈量水銀電池扣的位置
- 下圖是水銀電池扣，經過測量長度為24mm、寬度22mm，針腳之間的距離為20mm。再電路板的規劃中，我們可以使用上方與左方的刻度表劃出24x22mm的電池扣空間，在空間之外放置其他的元件。
水銀電池扣尺寸
4、進行電路板布線
Step1、使用自動布線
元件與元件之間的預拉線，可以用自動布線規畫最佳的走線路徑，是相當便利的功能，如果你的作品有數百條預拉線，讓軟體幫你布線可以節省更多時間。
選擇右上方的[Start/resume autorouter]或使用快捷鍵（Ctrl + Shift + 8）
自動布線
Step2、整理布線
這次的作品比較容易，整理布線時首先注意兩點，可以避免走線路徑產生一些不必要的電池輻射（1）線需要轉彎時，轉彎角度應該大於90度（2）轉彎需要再轉彎時，應多走一些距離再轉彎
整理布線
Step3 設定Dril與PAD
1、Dril常被稱為鑽孔，顧名思義是使用鑽頭貫穿電路放置需要貫穿固定的電子元件，PAD常被稱為焊盤，是預留作為焊接點的地方。下圖藍色的部份便是PAD，滑鼠左鍵點擊兩次後可以直接設定。
點選PAD
2、點選[PAD]，左上方選項可以選擇PAD的形狀，為了焊接方便，我們要把PAD的面積變大，但不能碰到相鄰的PAD的或走線。
A、選擇形狀Shape：
選擇[Rectangle]à設定長度[Length]為2mm。
B、選擇大小Size：
選擇[Pad diameter]à設定直徑為2mm。
C、選擇鑽孔大小Hole：
選擇[Dril diameter]à設定直徑為1.2mm。鑽孔大小請依照使用者的鑽刀大小做設定。
設定Dril與PAD
3、PAD與Dril設定後的參考圖片
設定合適的Dril與PAD
Step4 設定走線的路徑
設計電路板時，線徑的大小與電磁干擾成反比，線的長度與電磁干擾成正比為了降低不必要的電磁干擾，將線徑加寬。
A、選擇想加寬的走線後滑鼠右鍵，點選[Properties]，出現下圖的[Trace Properties]。
B、選擇[General]à到[Measurements]將寬度[Width]調整為2mm。
設定走線路徑寬度
線徑加寬設定畫面
路徑加寬度
5、完成畫面
這是完成畫面，走線也可以使用[SWAP Switch]，將指定的走線換到另外一面
走線於Top板面上
走線於Bottom板面上A
於Bottom板面上B
完成之後大家可以搭配各種造型的摺紙
相關文章：
- [不錯用的電路設計軟體Multisim Blue]手把手安裝教學
- [電路設計軟體Multisim Blue]電路繪製-基本LED電路篇
- [電路設計軟體Multisim Blue] 電路繪製-感應燈電路篇
- ［Multisim］簡易電路繪製-音頻電路篇