Schemat to wizualna reprezentacja obwodu. Jako taki, jego celem jest przekazanie obwodu komuś innemu. Schemat w specjalnym programie komputerowym do tego celu stanowi także opis obwodu do odczytu maszynowego. To użycie jest łatwe do oceny w wartościach bezwzględnych. Przestrzegane są albo odpowiednie reguły formalne opisu obwodu, a obwód jest poprawnie zdefiniowany, albo nie jest. Ponieważ istnieją twarde reguły, a wynik można ocenić maszynowo, nie o to tutaj chodzi w dyskusji. Ta dyskusja dotyczy zasad, wytycznych i sugestii dotyczących dobrych schematów dla pierwszego celu, którym jest przekazanie obwodu człowiekowi. Dobro i zło będą tutaj oceniane w tym kontekście.
Ponieważ schemat polega na przekazywaniu informacji, dobry schemat robi to szybko, wyraźnie i z niewielką szansą na nieporozumienie. Jest to konieczne, ale dalekie od wystarczającego, aby schemat był poprawny. Jeśli schemat może wprowadzić w błąd ludzkiego obserwatora, złym schematem jest to, czy możesz ostatecznie wykazać, że po odpowiednim rozszyfrowaniu był w rzeczywistości poprawny. Chodzi o jasność . Technicznie poprawny, ale zaciemniony schemat jest nadal złym schematem.
Niektóre osoby mają swoje głupie opinie, ale oto zasady (w rzeczywistości prawdopodobnie zauważysz szerokie porozumienie między doświadczonymi ludźmi w większości ważnych kwestii):
Użyj oznaczników komponentów
Jest to prawie automatyczne w przypadku każdego programu do przechwytywania schematów, ale nadal często widzimy schematy bez nich. Jeśli narysujesz schemat na serwetce, a następnie zeskanujesz go, pamiętaj o dodaniu oznaczników składników. Dzięki temu obwód jest znacznie łatwiejszy do rozmowy. Pomijałem pytania, gdy schematy nie miały desygnatorów komponentów, ponieważ nie miałem ochoty zawracać głowy drugim rezystorem 10 kΩ z lewej strony przy górnym przycisku . O wiele łatwiej jest powiedzieć R1, R5, Q7 itp.
Wyczyść umiejscowienie tekstu
Programy schematyczne generalnie zapisują nazwy i wartości części na podstawie ogólnej definicji części. Oznacza to, że często kończą w niewygodnych miejscach na schemacie, gdy w pobliżu znajdują się inne części. Napraw to. To część pracy związanej z rysowaniem schematu. Niektóre schematyczne programy przechwytujące ułatwiają to niż inne. Na przykład w Orle niestety może być tylko jeden symbol dla części. Niektóre części są zwykle rozmieszczone w różnych orientacjach, na przykład poziomo i pionowo, w przypadku oporników. Diody można umieszczać w co najmniej 4 orientacjach, ponieważ mają również kierunek. Umieszczenie tekstu wokół części, na przykład desygnatora i wartości komponentu, prawdopodobnie nie będzie działać w innych orientacjach niż pierwotnie narysowano. Jeśli obrócisz część podstawową, przesuń tekst później, aby był łatwo czytelny, wyraźnie należy do tej części i nie koliduje z innymi częściami rysunku. Pionowy tekst wygląda głupio i sprawia, że schemat jest trudny do odczytania.
Tworzę osobne zbędne części w Eagle, które różnią się tylko orientacją symboli, a tym samym rozmieszczeniem tekstu. To więcej pracy z góry, ale ułatwia rysowanie schematu. Jednak nie ma znaczenia, w jaki sposób uzyskasz schludny i wyraźny wynik końcowy, tylko że to zrobisz. Nie ma żadnych wymówek. Czasami słyszymy wycie takie jak „Ale CircuitBarf 0.1 nie pozwala mi tego robić” . Więc weź coś, co robi. Poza tym CircuitBarf 0.1 prawdopodobnie pozwala ci to zrobić, tylko że byłeś zbyt leniwy, aby przeczytać instrukcję, aby dowiedzieć się, jak i zbyt niechlujny, aby się tym przejmować. Narysuj (starannie!) Na papierze i zeskanuj go, jeśli musisz. Znów nie ma wymówki.
Na przykład, oto niektóre części w różnych orientacjach. Zwróć uwagę, jak tekst znajduje się w różnych miejscach względem części, aby wszystko było uporządkowane i wyraźne.
Nie pozwól, aby ci się to przytrafiło
Tak, to właściwie mały fragment tego, co ktoś nas tu rzucił.
Podstawowy układ i przepływ
Zasadniczo dobrze jest umieścić wyższe napięcia w górnej części, niższe w dolnej części i logiczny przepływ od lewej do prawej. To oczywiście nie jest możliwe przez cały czas, ale przynajmniej ogólnie wysiłek na tym poziomie znacznie rozjaśni obwód dla osób czytających twój schemat.
Jednym z godnych uwagi wyjątków są sygnały zwrotne. Z samej swojej natury, przesyłają „z powrotem” z dołu do góry, więc należy im
pokazać, że przesyłają informacje przeciwne do głównego przepływu.
Połączenia zasilania powinny iść w górę do napięć dodatnich i do napięć ujemnych. Nie rób tego:
Nie było miejsca, aby pokazać linię schodzącą na ziemię, ponieważ inne rzeczy już tam były. Rusz to. Zrobiłeś bałagan, możesz go usunąć. Zawsze jest rozwiązanie.
Postępowanie zgodnie z tymi zasadami powoduje, że wspólne podukłady są rysowane podobnie przez większość czasu. Gdy zdobędziesz więcej doświadczenia w zakresie schematów, pojawią się one na tobie i docenisz to. Jeśli wszystko jest rysowane w każdą stronę, wtedy te wspólne obwody będą wyglądać inaczej za każdym razem i zrozumienie twojego schematu zajmie innym. Na przykład, co to za bałagan?
Po pewnym rozszyfrowaniu zdajesz sobie sprawę: „Och, to zwykły wzmacniacz emitera. Dlaczego #% & ^ $ @ # $% po prostu go nie narysował!” :
Narysuj szpilki zgodnie z funkcją
Pokaż styki układów scalonych w pozycji odpowiadającej ich funkcji, NIE W JAKI SPOSÓB SIĘ WYSTĄPIŁY. Spróbuj umieścić dodatnie styki zasilania na górze, ujemne styki zasilania (zwykle uziemienie) na dole, wejścia po lewej i wyjścia po prawej. Zauważ, że pasuje to do ogólnego układu schematu, jak opisano powyżej. Oczywiście nie zawsze jest to rozsądne i możliwe. Części ogólnego przeznaczenia, takie jak mikrokontrolery i układy FPGA, mają styki, które można wprowadzać i wyprowadzać w zależności od zastosowania, a nawet mogą zmieniać się w czasie wykonywania. Przynajmniej możesz umieścić dedykowane styki zasilania i uziemienia u góry iu dołu i ewentualnie zgrupować wszystkie blisko powiązane styki z dedykowanymi funkcjami, takimi jak połączenia sterownika kryształu.
Układy scalone z pinami w fizycznej kolejności pinów są trudne do zrozumienia. Niektórzy ludzie używają wymówki, że pomaga to w debugowaniu, ale przy odrobinie myśli widać, że to nieprawda. Kiedy chcesz spojrzeć na coś z lunetą, które pytanie jest bardziej powszechne „Chcę spojrzeć na zegar, co to za pin?” lub „Chcę spojrzeć na pin 5, jaka to funkcja?” . W niektórych rzadkich przypadkach możesz chcieć obejść układ scalony i spojrzeć na wszystkie piny, ale pierwsze pytanie jest zdecydowanie częstsze.
Fizyczne układy kolejności pinów zaciemniają obwód i utrudniają debugowanie. Nie rób tego
Bezpośrednie połączenia, w granicach rozsądku
Poświęć trochę czasu na redukcję skrzyżowań przewodów i tym podobne. Powtarzającym się motywem jest tutaj przejrzystość . Oczywiście narysowanie linii bezpośredniego połączenia nie zawsze jest możliwe lub uzasadnione. Oczywiście nie można tego zrobić z wieloma arkuszami, a bałagan w gniazdach szczurów jest gorszy niż kilka starannie dobranych „drutów powietrznych”.
Niemożliwe jest tutaj wypracowanie uniwersalnej reguły, ale jeśli ciągle myślisz o mitycznej osobie spoglądającej przez ramię, próbującej zrozumieć obwód na podstawie schematu, który rysujesz, prawdopodobnie zrobisz to dobrze. Powinieneś starać się pomagać ludziom w łatwym zrozumieniu obwodu, a nie zmuszać ich do zrozumienia tego pomimo schematu.
Zaprojektowany dla zwykłego papieru
Czasy, w których inżynierowie elektrycy mają tabele kreślarskie i są przygotowani do pracy z rysunkami w rozmiarze D, już dawno minęły. Większość ludzi ma dostęp tylko do zwykłych drukarek o rozmiarze strony, na przykład w przypadku papieru 8 1/2 x 11 cali w USA. Dokładny rozmiar jest nieco inny na całym świecie, ale wszystkie są w przybliżeniu tym, co można łatwo trzymać przed sobą lub umieścić na biurku. Jest powód, dla którego rozmiar ten ewoluował jako standard. Obsługa większego papieru to problem. Na biurku nie ma miejsca, w końcu nakłada się na klawiaturę, odsuwa rzeczy od biurka podczas przenoszenia itp.
Chodzi o to, aby zaprojektować schemat tak, aby poszczególne arkusze były dobrze czytelne na jednej normalnej stronie i na ekranie o mniej więcej tym samym rozmiarze. Obecnie największy powszechny rozmiar ekranu to 1920 x 1080. Konieczność przewijania strony w tej rozdzielczości, aby zobaczyć niezbędne szczegóły, jest denerwująca.
Jeśli to oznacza użycie większej liczby stron, śmiało. Możesz przewijać strony do przodu i do tyłu za pomocą jednego przycisku w Acrobat Reader. Przewijanie stron jest lepsze niż przesuwanie dużego rysunku lub zajmowanie się papierem o dużych rozmiarach. Uważam również, że jedna normalna strona z rozsądnymi szczegółami jest dobrej wielkości, aby pokazać podukład. Pomyśl o stronach w schematach, takich jak akapity w narracji. Podział schematu na indywidualnie oznakowane sekcje według stron może faktycznie pomóc w czytelności, jeśli zostanie to zrobione prawidłowo. Na przykład możesz mieć stronę z sekcją wejściową mocy, bezpośrednimi połączeniami mikrokontrolera, wejściami analogowymi, wyjściami mocy napędu mostka H, interfejsem ethernet itp. W rzeczywistości przydatne jest rozbicie schematu w ten sposób, nawet gdyby miał nie ma nic wspólnego z rozmiarem rysunku.
Oto mały fragment schematu, który otrzymałem. Jest to zrzut ekranu przedstawiający pojedynczą stronę schematu zmaksymalizowanego w programie Acrobat Reader na ekranie 1920 x 1200.
W tym przypadku zapłacono mi częściowo za obejrzenie tego schematu, więc pogodziłem się z tym, chociaż prawdopodobnie poświęciłem więcej czasu i dlatego naliczyłem klientowi więcej pieniędzy, niż gdyby schemat był łatwiejszy w obsłudze. Jeśli było to od kogoś szukającego bezpłatnej pomocy jak na tej sieci witryny, myślałem sobie wkręcić to i udał się do odpowiedzi na czyjeś pytanie.
Etykietuj sieci klucza
Schematyczne programy do przechwytywania zazwyczaj pozwalają na nadawanie sieciom czytelnych nazw. Wszystkie sieci prawdopodobnie mają nazwy wewnątrz oprogramowania, tyle że domyślnie są to niektóre gobbledygook, chyba że je wyraźnie ustawisz.
Jeśli sieć zostanie podzielona na wizualnie niepowiązane segmenty, absolutnie musisz poinformować ludzi, że dwie pozornie odłączone sieci są naprawdę takie same. Różne pakiety mają różne wbudowane sposoby, aby to pokazać. Używaj czegokolwiek, co działa z posiadanym oprogramowaniem, ale w każdym razie nadaj sieci nazwę i pokaż tę nazwę w każdym osobno narysowanym segmencie. Pomyśl o tym jako o najniższym wspólnym mianowniku lub używaniu „przewodów powietrznych” na schemacie. Jeśli twoje oprogramowanie to obsługuje i uważasz, że to pomaga z całą pewnością, użyj małych znaczników „punktu skoku” lub cokolwiek innego. Czasami te dają nawet arkusz i współrzędne jednego lub więcej odpowiednich punktów skoku. To wszystko świetnie, ale i tak oznacz taką sieć.
Ważne jest to, że małe ciągi nazw tych sieci są automatycznie uzyskiwane z wewnętrznej nazwy sieci przez oprogramowanie. Nigdy nie rysuj ich ręcznie jako arbitralnego tekstu, którego oprogramowanie nie rozumie jako nazwy sieci. Jeśli osobne sekcje sieci zostaną przypadkowo rozłączone lub zostaną oddzielnie przemianowane, oprogramowanie automatycznie to pokaże, ponieważ wyświetlana nazwa pochodzi od rzeczywistej nazwy sieci, a nie od tego, co wpisujesz osobno. Jest to bardzo podobne do zmiennej w języku komputerowym. Wiesz, że wiele zastosowań symbolu zmiennej odnosi się do tej samej zmiennej.
Kolejnym dobrym powodem dla nazw sieci są krótkie komentarze. Czasami nazywam, a następnie pokazuję nazwy sieci, aby szybko zorientować się, jaki jest cel tej sieci. Na przykład przekonanie, że sieć nazywa się „5 V” lub „MISO”, może bardzo pomóc w zrozumieniu obwodu. Wiele krótkich sieci nie potrzebuje nazwy ani objaśnienia, a dodawanie nazw bolałoby bardziej z powodu bałaganu niż iluminacji. Znowu chodzi o jasność. Pokaż sensowną nazwę sieci, gdy pomaga ona w zrozumieniu obwodu, i nie rób tego, gdy byłoby bardziej rozpraszające niż przydatne.
Zachowaj rozsądnie krótkie nazwiska
To, że Twoje oprogramowanie umożliwia wprowadzanie 32 lub 64-znakowych nazw sieciowych, nie oznacza, że powinieneś. Ponownie chodzi o jasność. Żadne imiona nie są żadną informacją, ale wiele długich nazw jest bałaganem, co następnie zmniejsza przejrzystość. Gdzieś pomiędzy jest dobry kompromis. Nie bądź głupi i pisz „Mój zegar 8 MHz do mojego PIC”, gdy po prostu „CLOCK”, „CLK” lub „8MHZ” przekaże te same informacje.
Patrz tej normy ANSI / IEEE do zalecanych skróty nazw PIN.
Nazwy symboli wielkich liter
Użyj wszystkich wielkich liter dla nazw sieci i nazw pinów. Nazwy pinów są prawie zawsze wyświetlane dużymi literami w arkuszach danych i schematach. Różne programy schematyczne, w tym Eagle, nawet nie pozwalają na pisanie małych liter. Jedną z zalet tego, co pomaga również, gdy nazwy nie są zbyt długie, jest to, że wystają w zwykłym tekście. Jeśli piszesz na schemacie prawdziwe komentarze, zawsze pisz je wielkimi i małymi literami, ale pamiętaj, aby nazwy symboli składały się z wielkich liter, aby było jasne, że są to nazwy symboli, a nie część narracji. Na przykład: „Sygnał wejściowy TEST1 przechodzi w stan wysoki, aby włączyć Q1, co resetuje procesor, powodując niski poziom MCLR”. . W tym przypadku oczywiste jest, że TEST1, Q1 i MCLR odnoszą się do nazw na schemacie i nie są częścią słów użytych w opisie.
Pokaż czapki odsprzęgające według części
Czapki odsprzęgające muszą znajdować się fizycznie blisko części, którą odsprzęgają ze względu na swój cel i podstawową fizykę. Pokaż im w ten sposób. Czasami widziałem schematy z garstką odsprzęgających czapek w kącie. Oczywiście można je umieścić w dowolnym miejscu w układzie, ale umieszczając je za pomocą układu scalonego, co najmniej pokazujesz zamiar każdej czapki. To sprawia, że znacznie łatwiej jest zauważyć, że przynajmniej rozmyślano o odpowiednim oddzieleniu, bardziej prawdopodobne jest, że błąd został popełniony podczas przeglądu projektu, a bardziej prawdopodobne jest, że ograniczenie faktycznie kończy się tam, gdzie było zamierzone, gdy układ jest wykonany.
Kropki łączą się, krzyże nie
Narysuj kropkę na każdym skrzyżowaniu. To konwencja. Nie bądź leniwy. Każde kompetentne oprogramowanie wymusi to w jakikolwiek sposób, ale nieoczekiwanie nadal widzimy schematy bez kropek połączenia. To reguła. Nie obchodzi nas, czy uważasz, że to głupie, czy nie. Tak to się robi.
W pewnym sensie powiązane, staraj się utrzymywać skrzyżowania z Ts, a nie 4-kierunkowe krzyże. Nie jest to tak trudne, ale coś się dzieje. Po przecięciu dwóch linii, jednej pionowej, a drugiej poziomej, jedynym sposobem na sprawdzenie, czy są one połączone, jest obecność małej kropki łączącej. W dawnych czasach, gdy schematy były rutynowo kopiowane lub w inny sposób odtwarzane optycznie, kropki łączące mogły znikać po kilku pokoleniach, a czasem nawet pojawiać się na krzyżach, gdy nie było ich pierwotnie. Jest to mniej ważne teraz, gdy schematy są zwykle w komputerze, ale nie jest to zły pomysł, aby zachować szczególną ostrożność. Sposobem na to jest, aby nigdy nie mieć skrzyżowania czterokierunkowego.
Jeśli dwie linie przecinają się, nigdy się nie łączą, nawet jeśli po niektórych artefaktach reprodukcji lub kompresji wygląda na to, że może być tam kropka. Idealnie połączenia lub zwrotnice byłyby jednoznaczne bez kropek łączących, ale w rzeczywistości chcesz mieć jak najmniejszą szansę na nieporozumienie. Zrób wszystkie skrzyżowania Ts kropkami, a zatem wszystkie linie krzyżowe są różnymi sieciami bez kropek.
Spójrz wstecz i zobaczysz, że celem wszystkich tych zasad jest ułatwienie komuś innemu zrozumienia obwodu ze schematu i zmaksymalizowanie prawdopodobieństwa, że zrozumienie jest prawidłowe.
Jest w tym także inny ludzki punkt. Niedbały schemat pokazuje brak przywiązania do szczegółów i jest irytujący i obrażający każdego, kogo poprosisz o obejrzenie go. Pomyśl o tym. Mówi innym: „Twoje rozdrażnienie tym schematem nie jest warte mojego czasu na jego oczyszczenie”,
co w gruncie rzeczy mówi „Jestem ważniejszy od ciebie” . W wielu przypadkach nie jest to mądre, na przykład gdy prosisz o bezpłatną pomoc, pokazując swój schemat klientowi, nauczycielowi itp.