כיצד ליצור סכמה חשמלית כמו מקצוענים
יש הבדל בין שרטוט חשמלי בסיסי לבין שרטוט חשמלי אלגנטי וקריא אשר מי שינסה להבין אותו, גם יצליח. מי שקורא את הסכמה שיצרנו לא אמור לנסות ולעקוב אחרי Wires לאורך מסלולם המפותל בכדי להבין את החיבוריות בין הרכיבים השונים. במאמר הבא ננסה להדריך אתכם כיצד ליצור סכמה חשמלית כמו מקצוענים.
מילון אוקספורד מגדיר את המילה אלגנטי כך:
- חינני ומסוגנן במראהו
- גאוני ופשוט
Schematic Flow
סכמה חשמלית צריכה לענות על שתי ההגדרות הללו, ועל ידי יצירת סכימות פשוטות, חינניות ומסוגננות, נהפוך אותן למשהו קריא וברור באופן אוטומטי. אני לא מדבר על הוספת פרחים או יצירות אמנות לסכמה שלכם, אלא רק על האופן שבו תגיות ורכיבים מחוברים, ומונחים על הגיליון הסכמטי. כיוון הכתיבה יהיה תמיד משמאל לימין. על הקוראים למצוא אובייקטים במקום בו הם מצפים שהם יופיעו. אם הסכמה עומדת בקריטריונים, חיבורי כניסה צריכים להיות בצד שמאל, לזרום דרך הרכיבים הסכמטים ואז להופיע כמחברי פלט בצד ימין של הגיליון.
Nets and Ports
אחד הדברים שרואים לעתים קרובות בשרטוטים הוא מחסור ביציאות חשמל. הכל מחובר לקווי רשת, וכשהרשתות האדמה והכוח מתפתלות סביב הסכמה כדי להתחבר לכל PIN שמתחבר ליציאות החשמל, קשה מאוד לעקוב אחר הסכמה. במקום זאת אמליץ להשתמש ביציאות חשמל מקומיות כדי להציג את החיבור. חוטי רשתות צריכים להכיל אותות, ולרשתות חשמל/כח אין שום אותות המועברים אליהם. על ידי הסרת רשתות חשמל, נוכל להראות את החיבורים הרלוונטיים הדרושים להבנת הסכמה.
לרשתות (Net Labels) תמיד צריך שיהיו שמות. זה נדרש לתכן וגם לעריכת ה – PCB. ב -Altium Designer ה – Net Labels מופיעות על גבי ה – Wires. חיווט ב – PCB שכותרתו לדוגמא NetIC2_14 אינו עוזר לנו להבין מה אותו סיגנל מעביר או איזה אות הוא עשוי לשאת – לכן, לא ברור מיד מה הזרם ומהי תדירות האות. רשמו על גבי הסכמה החשמלית את כל שמות הרשתות שלכם, זה יקל על עריכת ה- PCB וישפר את הלוגיקה של הסכימה החשמלית. כשמדובר במכשירים כמו מיקרו-בקרים והתקני לוגיקה אחרים שבהם לPINS יש פונקציות מרובות, שמות הרשתות הופכים מיד את השרטוט החשמלי לפשוט יותר לקריאה. במקום לעקוב אחר חוט מיציאת המיקרו-בקר PB4, למקום בו הוא מתחבר, אנו יכולים לקרוא ממש ליד הסמל הסכימטי של המיקרו-בקר כי זהו "BTN1", המציין שהוא מיועד ללחצן מספר 1:
זכרו לשמור על ה – Net Labels קצרים ככל שניתן. לא רק שזה חוסך הקלדות, אלא גם הופך את השמות לקלים יותר לזכירה וקלים הרבה יותר לקריאה על משטח ה – PCB. רשת ששמה USER_INPUT_BUTTON_1 מועילה פחות מ – BTN1 שכן ב PCB אולי נראה רק USER_IN … כמו כן כאשר אנו מדברים על שמות ליציאות חשמל/כח: PWR_IN – INPUT_POWER / V3.3 – V33.
בעת מיקום יציאות חשמל/כח, שמרו על כיוונן העקבי. כלומר, לשמור על פורטים בעלי פוטנציאל גבוה יותר כאשר חיבור הרשת יוצא מלמטה וסמלי פוטנציאל נמוכים יותר כאשר חיבור הרשת יוצא למעלה. תוויות כגון VCC, 5V ו- 3V3 צריכות להיות ממוקמות בחלקה העליון של הסכמה ובכיוון שייראה כמו צורת T. לעומת זאת, תוויות VEE / VSS / GND צריכות להיות מוגדרות תמיד בחלקה התחתון של הסכמה, ומתחים שליליים בהתאם. כל זאת בכדי שנוכל להיות מסוגלים לקבוע את הקוטביות של חיבורי החשמל רק על ידי הסתכלות עליהם.
Harnesses
ב – Altium Designer, Harnesses הן כלי רב עוצמה לביצוע קבוצת חיבורים מגיליון אחד למשנהו בתכנון היררכי. במקום ליצור עשר יציאות נפרדות עבור קבוצת חיבורים שעוברים לגיליון אחר, אנו יכולים להשתמש בסמל יציאה יחיד עם חיבור רשת יחיד בין שני הסמלים בתרשים הגבוה בהיררכיה שלנו.
Hierarchical Design
אם לסכמה החשמלית שלנו יש יותר מקבוצת רכיבים לוגית אחת, נזדקק לפצל את הסכמה למספר גיליונות. שימוש בתכונות התכנון ההיררכיות בAltium יאפשר לנו לבנות דיאגרמת בלוקים על הגיליונות שלך ברמה הגבוהה יותר באמצעות רכיבי הגיליונות. אם מדובר בתכנון מורכב במיוחד, ייתכן שיהיו לנו שכבות רבות לערוך, כאשר כל גיליון ברמה העליונה עבור אותה שכבה הופך ספציפי ומפורט יותר. תחילה זה עשוי לקחת קצת יותר זמן לתכנון מאשר לבנות פרויקט עם המון גליונות סכמטיים אקראיים. יצירה של תכנון היררכי תספק לנו הבנה של הסכמה החשמלית ברמת בלוקים בצורה ברורה מאוד, ותראה כיצד קבוצות הרכיבים מתקשרות זו עם זו באופן ישיר.
Logical Separation
ל- Altium תמיכה נהדרת בתרשימים מרובי-גיליונות ובתרשימים היררכיים – אנו ממליצים לנצל את מלוא היתרונות של תכונות אלו. אם עלינו לייצא את הסכמות הללו למישהו אחר או להדפיס אותן, כל הרכיבים הרלוונטיים לכל בלוק לוגי יכולים להיות בעמוד יחיד.
Spacing
חשוב לתת ל – Symbols שלכם מקום ומרווח הגיוני, ככל שניתן. הייתי רוצה לספק לפחות ריבוע GRID אחד של שטח, אך רצוי שניים, בין PIN ל – PIN, הרכיבים וה – Net Labels. אם הכל יהיה קרוב מדי זה לזה, יהיה הרבה יותר קשה לעקוב. זה נוח גם עבור המהנדס עצמו וגם עבור מי שקורא את הסכמות שלו. כקורא, תרצה להעריך כל רכיב ורכיב על הסכמה לבדו, מבלי שרכיבים אחרים יצטופפו ויקשו על הקריאה.
למידע נוסף בנושא אתם מוזמנים לפנות אליי בשלל הערוצים, אשמח לסייע בנושא זה ובכל נושא אחר.
לצפייה בכל הבלוגים שלנו לחצו כאן
נתראה בפוסט הבא.
