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多板(Arduino、ESP32、Pi)仿真器,集成画布内AI代理

Velxio是一款免费、开源的在线电路仿真器,支持SPICE精确模拟和多种微控制器(Arduino、ESP32、RP2040、ATtiny85等)的实时协同仿真。最新2.5版本引入了基于ngspice-WASM的实时SPICE模拟,可实现数字与模拟混合协同仿真。该工具无需安装、无需账户,完全在浏览器中运行,支持自定义芯片(C、Rust、AssemblyScript)、100多个交互元件、示波器、电压表等。

来源Hacker News AI作者: noahnathan25

Velxio是一款免费、开源的在线电路仿真器,它结合了精确的SPICE模拟与多种微控制器的实时仿真。最新的2.5版本带来了重大更新,包括基于ngspice-WASM的实时SPICE模拟引擎,该引擎在浏览器中运行完整的改进节点分析(Modified Nodal Analysis),以约60Hz的更新率进行求解,而非线性近似。这使得二极管、BJT、MOSFET、运算放大器等器件的行为如同真实硅元件,具有饱和、截止等特性。

Velxio的核心优势在于其数字与模拟混合协同仿真能力:微控制器的GPIO引脚可以作为电压源驱动SPICE网络,而analogRead()函数则读取经SPICE求解后的节点电压值返回给固件。这意味着用户可以在同一画布上构建PWM驱动RC滤波器、晶体管开关、运算放大器信号链以及电机驱动器等完整电路。

该仿真器支持多达19款开发板,涵盖5种CPU架构:AVR8(Arduino Uno、Nano、Mega 2560、ATtiny85等)、ARM Cortex-M0+(树莓派Pico/Pico W)、Xtensa LX6/LX7(ESP32、ESP32-S3、ESP32-CAM)、RISC-V RV32IMC(ESP32-C3、CH32V003)以及ARM Cortex-A53(树莓派3B,可运行完整Linux并执行Python脚本,支持RPi.GPIO)。

除了丰富的板级支持,Velxio还提供了100多个SPICE精确的元件库,涵盖电阻、电容、电感、BJT、MOSFET、运算放大器(LM358/741/TL072)、稳压器(7805/7812/LM317)、齐纳/肖特基二极管、光耦和继电器等。同时内置了示波器(多通道)、电压表、电流表以及信号发生器(正弦波、方波、直流)等虚拟仪器。

用户还可以通过Wokui自定义芯片API,使用C、Rust或AssemblyScript编写自己的集成电路逻辑,并编译为WebAssembly模块,在仿真中复用。这一功能允许创建传感器模型、数字协议桥或行为级IC替代品。

Velxio完全在浏览器中运行,无需安装任何软件或注册账户。SPICE求解器和CPU仿真引擎(如avr8js和rp2040js)均在客户端执行。对于需要QEMU的Xtensa和RISC-V板级仿真以及树莓派3的Linux仿真,自托管Docker镜像中已包含所需组件。本地编译则需要arduino-cli后端。自托管部署完成后即可完全离线使用。

作为Wokui的免费替代方案,Velxio提供了Wokui所不具备的完整SPICE模拟功能。相比Falstad和Tinkercad,Velxio不仅能模拟模拟电路,还能运行实际驱动电路的微控制器固件。它也是专业EDA工具所用开源ngspice引擎的浏览器端实现。

Velxio遵循GNU AGPLv3许可证,对商业集成提供商业许可证。用户可以直接在浏览器中打开编辑器开始使用,也可以通过Docker命令自托管:docker run -d -p 3080:80 ghcr.io/davidmonterocrespo24/velxio:master。更多信息请参阅完整文档。