基于Digipcba平臺創(chuàng)建共享元器件庫

“通過Digipcba平臺， 創(chuàng)建云端的中央元器件庫，可以讓團隊成員毫無壓力地訪問并使用所有的庫資源。更妙的是，這一切都在設計工具內(nèi)發(fā)生，并且有完善的管理流程、工具。”

開始正文前，先回顧一下元器件庫管理的三個時代。

第一代：基于文件的管理

基于文件管理也是大部分工程師目前采用的方式，優(yōu)點是簡便靈活；缺點是無法統(tǒng)一管理，更新維護容易出錯。


第二代：基于數(shù)據(jù)庫的管理

DBLib關聯(lián)的數(shù)據(jù)庫可以是Excel，MDB，也可以是SQL Server，Oracle。DBLib與Cadence的Capture CIS庫管理類似。關于DBLib的詳細使用方法，可以參考：如何讓您的元器件庫關聯(lián)參數(shù)信息？

DBLib采用了元器件信息與符號庫/封裝庫分開管理的模式，基本解決了團隊內(nèi)數(shù)據(jù)統(tǒng)一的問題，但由于需要專人維護數(shù)據(jù)庫及符號庫，同樣存在維護成本高、容易出錯的問題。

第三代：基于云或工作區(qū)的管理

第三代的元器件庫管理是把元器件庫統(tǒng)一放在云端的數(shù)據(jù)平臺，基于版本控制對器件的增、刪、改以及生命周期進行全周期追溯。這樣做的好處在于：

不會因為本地電腦的損壞或誤操作造成數(shù)據(jù)遺失。

所有的器件數(shù)據(jù)更有效的結(jié)構(gòu)化管理，一切皆可追溯。避免了每次設計前都要重新整理元器件庫的情況，節(jié)省大量時間。

確保數(shù)據(jù)的一致性，團隊成員使用的都是同樣的元器件庫。

更便捷的訪問，無論何時何地，只要能上網(wǎng)就可以訪問并使用器件庫。

第三代元器件庫又可細分為兩種： 一是由軟件供應商統(tǒng)一維護的系統(tǒng)。最典型的是立創(chuàng)EDA以及Altium的云端庫，里面包含了數(shù)百萬的完整器件符號，工程師可以直接調(diào)用（關于如何白嫖Altium器件庫，可以參考：MPS使用步驟及說明）。這大大節(jié)省了工程師建庫的時間，且一定程度保證了器件庫的質(zhì)量。這類器件庫還有個最大的優(yōu)點在于可以在EDA軟件里直接使用，比起大量建庫網(wǎng)站還需要進行格式轉(zhuǎn)換無疑方便了很多。 第二種是由公司或工程師自己維護的云端器件庫。這是第一種模式的升級版，雖然海量的器件庫非常好，但日常設計中，一般只會聚焦于特定的行業(yè)或產(chǎn)品，所以常用的元器件數(shù)量一般在1000個以下，算上備件或偶爾要用的，數(shù)量級也很少超過5000。那么每次都需要從海量的器件庫中搜索，無疑是非常不經(jīng)濟的。所以把自己(公司)常用的元器件庫有效管理起來，才是最有效率的方式。

對于個人而言，如果從涉足電子設計開始，就有一個統(tǒng)一的地方存放、維護自己常用的器件，積累到一定程度后，無疑是最最趁手的“生產(chǎn)工具”。

對于團隊或者公司而言，如果擁有統(tǒng)一的中央元器件庫，無疑可以節(jié)省工程師大量時間，且確保元器件選用的規(guī)范性，極大程度地保障了最終PCB/A的可靠性。
雖然很多公司或者工程師早已認識到元器件庫統(tǒng)一管控的重要性，但由于基礎數(shù)據(jù)的整理需要大量的時間精力，且一直無法找到合適的平臺用于數(shù)據(jù)管理，所以大部分電子工程師仍保持著原始的本地器件庫管理模式...

本文將會手把手教您基于Digipcba平臺，從零開始創(chuàng)建屬于您(團隊)專屬的云端器件庫，實現(xiàn)“器件自由”。

01—元器件庫的組成

開始建庫之前，我們需要先澄清一個重要的概念，什么才是一個完整的元器件？要回答這個問題，我們梳理一下元器件在全設計流程中的作用：

在原理圖設計階段，首先需要原理圖符號，它是完成原理圖邏輯設計的最基本單位。

原理圖繪制完成后，需要通過原理圖符號中的器件參數(shù)生成BOM，用于器件的采購。

每個原理圖符號都會有一個關聯(lián)的封裝(Footprint)，它代表了實際PCB上器件貼裝的位置。原理圖設計完成后，會將封裝及網(wǎng)表同步到PCB，用于之后的布局、布線。

如果封裝已經(jīng)關聯(lián)了3D模型，在完成PCB Layout后，也就可以得到完整的PCBA 3D模型，用于仿真。

如果需要進行電信號仿真或者信號完整性分析，則還需要將原理圖符號關聯(lián)上器件的Spice模型及IBIS模型。

與上述功能對應，我們就可以得到一個完整器件的組成：

原理圖符號

元器件參數(shù)信息

PCB封裝

元器件3D模型

Spice, IBIS等仿真模型

說到這兒，一定會有人不以為然，認為處理好原理圖符號、PCB封裝就好了，何必搞得那么復雜？那我只能說，您一定是初涉電子行業(yè)或者只進行過一些原型設計，不必考慮產(chǎn)品的量產(chǎn)、快速迭代及成本管控。您一定會遇到以下的幾個或者所有的問題：

BOM表的整理需要大量時間，卻仍然容易出錯，且需要與采購反復溝通

對原理圖符號、PCB封裝是否正確，完全沒有把握，每次都如履薄冰

很討厭做設計改動，因為符號、封裝、BOM什么都需要改

仿真？不存在的。一切都憑經(jīng)驗和運氣。

想提高設計效率，盡可能降低以上問題帶來的影響，維護一套完整的元器件庫是必不可少的。由于Spice和IBIS模型較難獲得且仿真在很多場合并非剛性需求，本文的元器件庫將主要聚焦于元器件的參數(shù)信息、原理圖、PCB封裝這三大必要元素。至于3D模型，個人建議是有條件的話盡可能的添加到PCB封裝中，完整的PCB/A三維模型，對后續(xù)的操作會有相當大的幫助。

下圖是一個完整的器件的示例：

02—創(chuàng)建共享的元器件庫

首先，您需要注冊一個DigiPCBA賬號。注冊的方法這里不再贅述，大家可以參考Digipcba的幫助網(wǎng)站或者公眾號推文：如何用手機注冊一個DigiPCBA賬號。

注冊完成之后，還需要創(chuàng)建一個屬于自己的工作區(qū)(Workspace)。可以在第一次登陸的時候創(chuàng)建工作區(qū)：

也可以打開右上角的“賬戶設置”頁面，新建一個工作區(qū)：

注意，在創(chuàng)建工作區(qū)的時候可以修改工作區(qū)的名稱，建議勾選“包含示例數(shù)據(jù)”選項，這樣工作區(qū)就會自動生成一系列的器件分類及分類參數(shù)，并包含了幾百個常用的元器件，無需從零開始。

創(chuàng)建完成后，就可以在“器件”欄目看到系統(tǒng)默認的器件分類以及示例元器件了：

在網(wǎng)頁中點開分類下的器件，就可以看到器件的參數(shù)信息、原理圖符號、PCB封裝預覽，以及器件的Datasheet：

至此，一個專屬的元器件庫就已經(jīng)創(chuàng)建完成了。那如何將元器件庫分享給團隊成員呢？

03—與團隊分享元器件庫

首先，你必須是工作區(qū)的管理員（創(chuàng)建者默認就是管理員）。然后依次點擊：管理員 -> 團隊 -> 邀請團隊成員，輸入想要分享的團隊成員的Digipcba賬號，完成邀請。邀請后，團隊成員那就可以訪問您的元器件庫了。

建議為不同的團隊成員定義一下“角色”，便于為不同的“角色”分享不同的資源。

在分享過程中，有一些容易混淆的概念，小編研究了很久才搞明白，在此與大家分享：

每個Digipcba用戶只能創(chuàng)建一個專屬的工作區(qū)，但可以連接任意多的其他工作區(qū)，只需要其他工作區(qū)的管理員邀請即可?？梢渣c擊右上角的圖標完成工作區(qū)的切換：

每個工作區(qū)的內(nèi)容都是完全獨立的，當切換到別人的工作區(qū)時，看到的元器件庫和項目都是他人分享出來的協(xié)同內(nèi)容，和您自己工作區(qū)管理的內(nèi)容完全沒有關系。這一點要非常明確，否則工作區(qū)一多，容易一頭霧水。

舉個實際的例子，小編剛才創(chuàng)建了專屬于小編的工作區(qū)“哈薩維的器件庫”，那被邀請的團隊成員如果需要使用小編器件庫中的內(nèi)容，必須先切換到“哈薩維的器件庫”這個工作區(qū)，否則看到的仍是自己工作區(qū)中的內(nèi)容。

在網(wǎng)頁中的分類比較粗略，器件的信息也只能看不能直接調(diào)用，接下去我們看一下如何在Altium Designer中調(diào)用這些器件。

04—調(diào)用元器件庫

首先，您必須使用AD21以上的版本。打開軟件后，點擊右上角的Sign in，登錄Digipcba賬號：

如果綁定了微信或者手機，也可以掃碼登錄或用手機驗證碼登錄。登錄完成后，可以選擇/切換需要連接的工作區(qū)：

正常登錄并連接完成之后應該是下圖的狀態(tài)：

有兩種方式可以使用當前工作區(qū)中的元器件。

第一種是使用Component器件面板（點擊右下角Panels，并選擇Components）：

Components面板中管理了當前所有已添加且可用的元器件，包括云端的器件庫以及本地的器件庫（比如常用的Miscellaneous Devices集成庫）:

所有的工作區(qū)云端器件庫都在All欄目下，可以看到，這里的分類和網(wǎng)頁的分類基本一致，但卻更細(支持次級分類)：

點開分類中的器件，可以看到完整的器件參數(shù)信息：

原理圖符號、PCB封裝（3D）預覽：

器件手冊，供應鏈信息以及在哪些項目中被調(diào)用：

第二種是方式是使用Panels中的Explorer面板：

和Components面板相比，Explorer面板不僅可以看到工作區(qū)中的元器件，還可以看到工程項目、各類模板等信息：

且可以在Explorer面板中對所有元器件的結(jié)構(gòu)進行變更并對文件夾的權(quán)限進行管理。

無論使用哪種方式，都可以在打開原理圖或PCB后，直接通過拖拽或右鍵器件選擇“Place”將選中的器件符號直接擺放到圖紙中：

擺放完成之后，所有的器件參數(shù)，關聯(lián)的封裝、仿真模型都會自動寫入到圖紙中的屬性中，可以雙擊打開屬性面板進行查看：

如果工作區(qū)中的器件庫發(fā)生了變化，原理圖會自動檢測并顯示當前器件為"Out of Date"狀態(tài)，直接點擊更新即可更新到最新狀態(tài)，與工作區(qū)中的中央器件庫保持一致：

這樣做最大的優(yōu)點是可以讓所有使用同一工作區(qū)器件庫的團隊成員在任何時候都保證元器件的一致性。這為之后BOM的準確性，設計的一致性（原理圖及PCB）提供了最大限度的支持。即使器件發(fā)生了變更，工程師也可以在第一時間快速、準確、批量的完成修改，而不用擔心圖紙上仍在使用“過時”的器件。

05—小結(jié)

本文提出了云端團隊共享器件庫的概念并以Digipcba作為平臺，介紹了共享庫的創(chuàng)建方法。在接下去的文章中，會進一步介紹如何進行數(shù)據(jù)遷移及元器件庫的維護工作。