Программы для электронщика

САПР для схем и печатных плат

САПР печатных плат (EDA) объединяет редактор принципиальных схем, библиотеки компонентов и редактор платы, а на выходе даёт файлы для производства: Gerber, файлы сверловки, перечень элементов.

• KiCad. Лицензионных ограничений нет, поддерживается до 32 слоёв меди, а библиотеки компонентов разрешено использовать в коммерческих и закрытых проектах. KiCad импортирует проекты Altium Designer, EAGLE, EasyEDA, CADSTAR и других САПР, выгружает файлы для производства в форматах Gerber, IPC-2581 и ODB++, а схему можно промоделировать встроенным симулятором ngspice.
• EasyEDA работает в браузере и как настольная программа. Компоненты подбираются из каталога LCSC, изготовление платы заказывается в JLCPCB прямо из редактора. Редакция Standard больше не получает новых функций — разработчик советует переходить на Pro.
• DipTrace. Для некоммерческих проектов разработчик по запросу бесплатно выдаёт и редакцию Lite: 500 выводов, 2 сигнальных слоя. Русский язык ставится отдельным языковым пакетом, только в Windows. На русской версии сайта разработчика указано, что продажи в России и Беларуси приостановлены.
• Altium Designer распространяется по подписке, бессрочные лицензии больше не продаются. Русский язык интерфейса включается в настройках программы (локализованные ресурсы).
• Delta Design — российская САПР полного цикла: менеджер библиотек, схемотехнический редактор, SPICE-моделирование SimOne, редактор плат, анализ целостности сигналов, выпуск конструкторской документации по ГОСТ. Работает в 64-битных Windows 10 и 11, Ubuntu и Astra Linux; совместимость с Astra Linux сертифицирована по программе Ready for Astra. Пробная версия скачивается после регистрации на сайте ЭРЕМЕКС. «Домашняя» версия продаётся только частным лицам: библиотеки, схемы, платы до 4 слоёв, проверка DRC и вывод Gerber.
• TopoR трассирует без преимущественных направлений: проводники идут под произвольными углами и скругляются дугами, что, по данным разработчика, сокращает длину трасс и число переходных отверстий. С версии Delta Design 3.0 TopoR встроен в её редактор плат как один из двух режимов трассировки.

Симуляторы электронных схем

SPICE-симулятор рассчитывает схему по математическим моделям компонентов: рабочую точку, переходные процессы, частотные характеристики. Так проверяют стабилизатор, фильтр или усилитель до изготовления платы.

• LTspice не ограничивает размер схемы: по словам разработчика, предел задают только ресурсы компьютера. В комплекте — модели большинства импульсных стабилизаторов и усилителей Analog Devices и библиотека распространённых компонентов.
• ngspice не имеет собственного редактора схем: он принимает список цепей из файла или командной строки. Поэтому им пользуются через оболочки — он встроен в KiCad и служит основным движком Qucs-S. Qucs-S работает также с Xyce и с QucsatorRF для ВЧ-цепей и включает утилиты расчёта фильтров, аттенюаторов и линий передачи.
• SimulIDE и Proteus моделируют схему вместе с микроконтроллером: в модель кристалла загружается прошивка, и видно, как программа управляет индикаторами, кнопками и интерфейсами. SimulIDE рассчитан на обучение и любительские проекты, в нём есть редактор кода и отладчик, виртуальные осциллограф и логический анализатор. Proteus моделирует PIC, AVR, 8051, ARM Cortex-M, MSP430 и платы Arduino.
• Micro-Cap раздаётся бесплатно, но последняя сборка на сайте разработчика выпущена в 2021 году.
• Multisim — программа для Windows; онлайн-версия Multisim Live закрыта 15 сентября 2026 года.

Среды разработки для микроконтроллеров

Среда разработки (IDE) объединяет редактор кода, компилятор и отладчик. Готовую прошивку записывает в кристалл загрузчик через USB или UART либо программатор-отладчик — на отладочных платах он часто уже встроен.

• Arduino IDE переведена на русский язык, он выбирается в настройках. Платы других производителей добавляются через менеджер плат: ядро для ESP32 выпускает Espressif, для STM32 — проект STM32duino. В браузере работает Arduino Cloud Editor, но на бесплатном тарифе число компиляций в сутки ограничено.
• PlatformIO — расширение для VS Code: само скачивает компиляторы, фреймворки (Arduino, ESP-IDF, STM32Cube, Zephyr и другие) и библиотеки, позволяет собирать один проект под несколько плат и отлаживать прошивку. Лицензия Apache 2.0 разрешает использовать его и в коммерческих проектах.
• STM32CubeIDE построена на Eclipse/CDT с компилятором GCC и отладчиком GDB; есть и вариант на основе VS Code. Выводы, тактирование и периферию настраивают в отдельной бесплатной программе STM32CubeMX: она генерирует код инициализации, а проект затем открывают в STM32CubeIDE. С ноября 2025 года конфигуратор не встроен в среду и обновляется отдельно.
• MPLAB X IDE. С 8 июля 2026 года компиляторы MPLAB XC для 8-, 16- и 32-битных кристаллов Microchip бесплатны со всеми оптимизациями — раньше продвинутые оптимизации требовали платной лицензии PRO.
• Microchip Studio — бывшая Atmel Studio. Microchip не рекомендует её для новых разработок: новые кристаллы в ней не поддерживаются, вместо неё производитель предлагает расширения MPLAB для VS Code.
• Keil MDK включает компилятор Arm Compiler; коммерческие редакции Essential и Professional продаются по подписке. Среда µVision работает только в Windows, Keil Studio — набор расширений для VS Code.
• Для 8051 и STM8 есть бесплатный компилятор с открытым кодом SDCC для Windows, macOS и Linux.

Компилятор avr-gcc, программаторы и интерфейсы прошивки ISP и UPDI для AVR подробно разобраны в разделе «Микроконтроллеры AVR», сравнение семейств МК — в разделе «Микроконтроллеры».

Утилиты прошивки

• avrdude — программа командной строки; Arduino IDE вызывает её, когда загружает скетч в плату на AVR. Какой интерфейс прошивки у какого кристалла AVR, показано в разделе AVR.
• STM32CubeProgrammer работает и как графическая программа, и из командной строки — для прошивки на производстве и в скриптах.
• OpenOCD не только записывает флеш-память, но и служит сервером отладки для GDB, а также умеет граничное сканирование (boundary scan) по JTAG.
• esptool написан на Python и ставится командой pip install esptool; есть и готовые сборки без Python. Arduino IDE и PlatformIO вызывают его сами, когда прошивают платы на ESP32.

Логические анализаторы

Логический анализатор записывает цифровые сигналы на нескольких линиях сразу, а программа расшифровывает байты протоколов: так находят неверную скорость UART, отсутствие подтверждения на шине I²C или неверный режим SPI.

• PulseView — графическая программа проекта sigrok для логических анализаторов и осциллографов: открытый код (GPL 3), Windows, macOS, Linux. Работает и с недорогими анализаторами на микросхеме Cypress FX2 (8 или 16 каналов) через открытую прошивку fx2lafw. Декодирует больше 100 протоколов, в том числе UART, I²C, SPI, CAN и 1-Wire. Русского перевода интерфейса нет.
• Saleae Logic 2 — программа для анализаторов Saleae, скачивается бесплатно: Windows, macOS, Linux. Встроены декодеры SPI, I²C, UART, 1-Wire, CAN, I²S и другие, есть API для расширений; без подключённого анализатора работает в демонстрационном режиме.

Как искать ошибки обмена логическим анализатором и осциллографом, разобрано в статьях об интерфейсах I²C, RS-232 и RS-485, а совпадает ли настроенная скорость UART с расчётной, покажет калькулятор скорости UART.

Онлайн-калькуляторы GAW

Для типовых расчётов ничего устанавливать не нужно: калькуляторы GAW работают в браузере, под каждым — формулы, пример расчёта и таблица типовых значений.

• Резистор для светодиода — номинал и мощность гасящего резистора.
• Делитель напряжения — выходное напряжение, ток, влияние нагрузки, подбор пары резисторов.
• LM317 — резисторы для нужного напряжения и рассеиваемая мощность стабилизатора.
• Таймер NE555 — частота, скважность и длительность импульса.
• Скорость UART — значения регистров UBRR для AVR, BRR для STM32, TH1 для 8051 и ошибка скорости.
• Код SMD-резистора и цветовая маркировка резисторов — номинал по маркировке и обратно.

Как выбрать

Новичку

Схемы и платы удобно начинать в KiCad: он бесплатен без ограничений, работает в Windows, macOS и Linux и переведён на русский язык. Если не хочется ничего устанавливать — EasyEDA в браузере: компоненты подбираются из каталога LCSC, а готовую плату можно заказать в JLCPCB прямо из редактора. Первые программы для микроконтроллеров проще писать в Arduino IDE; когда проект вырастет, переходите на PlatformIO — он поддерживает тот же фреймворк Arduino, но сам управляет библиотеками и даёт отладчик. Проверить схему с микроконтроллером до пайки можно в SimulIDE.

Для серийных плат

KiCad подходит и для коммерческих изделий: лицензия его библиотек разрешает закрытые проекты, а файлы для производства выгружаются в форматах Gerber, IPC-2581 и ODB++. Altium Designer рассчитан на сложные многослойные платы и совместную работу нескольких конструкторов. Delta Design стоит рассмотреть, если нужны документация по ГОСТ и работа в Astra Linux. Бесплатные DipTrace Freeware, Keil MDK-Community и пробная лицензия IAR для коммерческих проектов не предназначены. Условия покупки коммерческих программ в России уточняйте у разработчика или дистрибьютора.

Для моделирования аналоговых схем

Для источников питания, фильтров и усилителей начните с LTspice: он бесплатен, не ограничивает размер схемы и содержит модели компонентов Analog Devices. В Linux и для тех, кому нужен русский интерфейс, — Qucs-S с ngspice. Если плата уже рисуется в KiCad, схему можно промоделировать прямо в нём: встроенный ngspice работает с моделями SPICE от производителей компонентов. Для схем, где важна совместная работа прошивки и аналоговой части, — Proteus или бесплатный SimulIDE.