多板(Arduino、ESP32、Pi)模擬器,整合畫布內AI代理
Velxio是一款免費、開源的線上電路模擬器,支援SPICE精確模擬和多種微控制器(Arduino、ESP32、RP2040、ATtiny85等)的即時協同模擬。最新2.5版本引入了基於ngspice-WASM的即時SPICE模擬,可實現數字與模擬混合協同模擬。該工具無需安裝、無需賬戶,完全在瀏覽器中執行,支援自定義晶片(C、Rust、AssemblyScript)、100多個互動元件、示波器、電壓表等。
Velxio是一款免費、開源的線上電路模擬器,它結合了精確的SPICE模擬與多種微控制器的即時模擬。最新的2.5版本帶來了重大更新,包括基於ngspice-WASM的即時SPICE模擬引擎,該引擎在瀏覽器中執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。這使得二極體、BJT、MOSFET、運算放大器等器件的行為如同真實矽元件,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模擬能力:微控制器的GPIO引腳可以作為電壓源驅動SPICE網路,而analogRead()函式則讀取經SPICE求解後的節點電壓值返回給韌體。這意味著使用者可以在同一畫布上構建PWM驅動RC濾波器、電晶體開關、運算放大器訊號鏈以及電機驅動器等完整電路。
該模擬器支援多達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,可執行完整Linux並執行Python指令碼,支援RPi.GPIO)。
除了豐富的板級支援,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/肖特基二極體、光耦和繼電器等。同時內建了示波器(多通道)、電壓表、電流表以及訊號發生器(正弦波、方波、直流)等虛擬儀器。
使用者還可以透過Wokui自定義晶片API,使用C、Rust或AssemblyScript編寫自己的積體電路邏輯,並編譯為WebAssembly模組,在模擬中複用。這一功能允許建立感測器模型、數字協議橋或行為級IC替代品。
Velxio完全在瀏覽器中執行,無需安裝任何軟體或註冊賬戶。SPICE求解器和CPU模擬引擎(如avr8js和rp2040js)均在客戶端執行。對於需要QEMU的Xtensa和RISC-V板級模擬以及樹莓派3的Linux模擬,自託管Docker映象中已包含所需元件。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不僅能模擬類比電路,還能執行實際驅動電路的微控制器韌體。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,對商業整合提供商業許可證。使用者可以直接在瀏覽器中開啟編輯器開始使用,也可以透過Docker命令自託管:docker run -d -p 3080:80 ghcr.io/davidmonterocrespo24/velxio:master。更多資訊請參閱完整文件。