多板(Arduino、ESP32、Pi)仿真器,集成畫布內AI代理
Velxio是一款免費、開源的在線電路仿真器,支持SPICE精確模擬和多種微控制器(Arduino、ESP32、RP2040、ATtiny85等)的實時協同仿真。最新2.5版本引入了基於ngspice-WASM的實時SPICE模擬,可實現數字與模擬混合協同仿真。該工具無需安裝、無需賬户,完全在瀏覽器中運行,支持自定義芯片(C、Rust、AssemblyScript)、100多個交互元件、示波器、電壓表等。
Velxio是一款免費、開源的在線電路仿真器,它結合了精確的SPICE模擬與多種微控制器的實時仿真。最新的2.5版本帶來了重大更新,包括基於ngspice-WASM的實時SPICE模擬引擎,該引擎在瀏覽器中運行完整的改進節點分析(Modified Nodal Analysis),以約60Hz的更新率進行求解,而非線性近似。這使得二極管、BJT、MOSFET、運算放大器等器件的行為如同真實硅元件,具有飽和、截止等特性。
Velxio的核心優勢在於其數字與模擬混合協同仿真能力:微控制器的GPIO引腳可以作為電壓源驅動SPICE網絡,而analogRead()函數則讀取經SPICE求解後的節點電壓值返回給固件。這意味着用户可以在同一畫布上構建PWM驅動RC濾波器、晶體管開關、運算放大器信號鏈以及電機驅動器等完整電路。
該仿真器支持多達19款開發板,涵蓋5種CPU架構:AVR8(Arduino Uno、Nano、Mega 2560、ATtiny85等)、ARM Cortex-M0+(樹莓派Pico/Pico W)、Xtensa LX6/LX7(ESP32、ESP32-S3、ESP32-CAM)、RISC-V RV32IMC(ESP32-C3、CH32V003)以及ARM Cortex-A53(樹莓派3B,可運行完整Linux並執行Python腳本,支持RPi.GPIO)。
除了豐富的板級支持,Velxio還提供了100多個SPICE精確的元件庫,涵蓋電阻、電容、電感、BJT、MOSFET、運算放大器(LM358/741/TL072)、穩壓器(7805/7812/LM317)、齊納/肖特基二極管、光耦和繼電器等。同時內置了示波器(多通道)、電壓表、電流表以及信號發生器(正弦波、方波、直流)等虛擬儀器。
用户還可以通過Wokui自定義芯片API,使用C、Rust或AssemblyScript編寫自己的集成電路邏輯,並編譯為WebAssembly模塊,在仿真中複用。這一功能允許創建傳感器模型、數字協議橋或行為級IC替代品。
Velxio完全在瀏覽器中運行,無需安裝任何軟件或註冊賬户。SPICE求解器和CPU仿真引擎(如avr8js和rp2040js)均在客户端執行。對於需要QEMU的Xtensa和RISC-V板級仿真以及樹莓派3的Linux仿真,自託管Docker鏡像中已包含所需組件。本地編譯則需要arduino-cli後端。自託管部署完成後即可完全離線使用。
作為Wokui的免費替代方案,Velxio提供了Wokui所不具備的完整SPICE模擬功能。相比Falstad和Tinkercad,Velxio不僅能模擬模擬電路,還能運行實際驅動電路的微控制器固件。它也是專業EDA工具所用開源ngspice引擎的瀏覽器端實現。
Velxio遵循GNU AGPLv3許可證,對商業集成提供商業許可證。用户可以直接在瀏覽器中打開編輯器開始使用,也可以通過Docker命令自託管:docker run -d -p 3080:80 ghcr.io/davidmonterocrespo24/velxio:master。更多信息請參閲完整文檔。