Eagle – dobre praktyki #tip

Posted by

W tym artykule zebrałem moje doświadczenie w projektowaniu schematów (nie płytek PCB – to temat na osobny wpis) i postaram się przedstawić najlepsze praktyki z tym związane. Myślę, że wymienione rzeczy są na tyle uniwersalne, że niezależnie czy projektujemy w Eagle, czy w innym programie to powinniśmy się ich trzymać. Na wstępie jeszcze chciałem poinformować, że nie zajmuję się tym zawodowo, jedynie hobbystycznie.

  1. Unikać dużej ilości połączeń. gdy większą część schematu zajmują „zielone” linie i dodatkowo się krzyżują to robi się to strasznie nie czytelne i istnieje duże prawdopodobieństwo popełnienia błędu w czytaniu schematu. Powinniśmy, kiedy to tylko możliwe (szczególnie w układach cyfrowych) wykorzystywać etykiety i takie same nazwy dla linii, co spowoduje ich niewidoczne połączenie. Również magistrale „bus” się do tego bardzo dobrze nadadzą. Wtedy schemat będzie bardziej czytelny oraz zaoszczędzi nam to sporo czasu w kombinowaniu jak połączyć dwie części, aby ładnie to wyglądało.
  2. Wszystkie nazwy oraz wartości elementów powinny być poziomo, aby nie utrudniało to potem czytania i niepotrzebnego wykrzywiania głowy. Również nie prezentuje się to najlepiej kiedy nazwy nachodzą na jakiekolwiek części schematu, w dobrze narysowanych schemacie powinno znaleźć się wystarczająco miejsca, aby były one dobrze widoczne. Nie powinno to stanowić problemu dla nas, szczególnie kiedy Eagle dysponuje dedykowaną do tego funkcją „reposition attributes”, która pozwala dowolnie przesuwać, oraz obracać atrybuty danego elementu.
  3. Co do samych nazw to jeszcze nie wszystko, gdyż są pewne standardy, które określają jak poprawnie je nazywać. Poniżej wklejam tabelkę w której są opisane co dane skróty oznaczają. Dla przykładu załóżmy, że mamy w naszym układzie dwa tranzystory, więc ich nazwy powinny brzmieć: Q1 oraz Q2, gdzie Q to skrót od tranzystora (jak widać w tabeli).
  4. Prawidłowy kierunek przepływu prądu. Schematy powinno się projektować zawsze w ten sposób, aby po lewej stronie były wejścia układu, a po prawej wyjścia, czyli jakby prąd płynął w kierunku prawym. Potencjał wyższy (+) należy umieszczać na górze schematu, a niższy (-) w jego dolnej części.
  5. Dzielenie schematu na części. Jak w wielu dziedzinach, tutaj również występuje zasada „dziel i zwyciężaj” . Pewne części układu można podzielić na osobne bloki (niepołączone widoczną linią na schemacie). Np.: jeśli mamy zasilanie można narysować je w innym miejscu co reszta układu i odpowiednio nazwać te linie, które mają być połączone, co spowoduje ich niewidoczne scalenie, a schemat pozostanie schludny i czysty. Jeśli schemat jest naprawdę rozbudowany można podzielić go na sheets’y, czyli osobne widoki.
  6. Każdy element na schemacie powinien mieć podaną wartość i najlepiej jak będzie ona umiejscowiona obok elementu. Wypadałoby również podać jednostkę danej liczby, gdyż później będziemy się rozwodzić nad tym, co oznacza liczba „10” przy kondensatorze (może 10uF, może 10nF?). Dlatego właściwą nazwą byłoby „10nF” (jeśli jest to prawdziwa wartość). W przypadku rezystorów można pominąć jednostkę, gdyż ze znakami specjalnymi zawsze jest sporo problemów i napisać po prostu „10”, lub „10k”. W tym przypadku z góry jest ustalone, że samo 10 oznacza 10 Ω, a 10k jest równe 10 kΩ.
  7. Na schemacie powinny znaleźć się tylko te elementy, które będą fizycznie na płytce. Przykładowo, jeśli chcemy w projekcie użyć czujnika temperatury i będzie on podłączany przez goldpiny to nie umieszczamy go na schemacie! Pozostawiamy złącza goldpin i opisujemy, że są one przeznaczone dla tego czujnika.
  8. Każda płytka to osobny schemat (plik). Tzn. jeśli mamy urządzenie składające się z modułów na osobnych płytkach to schematy muszą być osobne dla każdej płytki. Ułatwi to potem projektowanie schematu PCB.
  9. Trzeba zadbać o to, aby każdy element był fizycznie tym jaki będziemy chcieli użyć do lutowania. Pomoże to nam w przyszłości zaoszczędzić mnóstwo czasu kiedy będziemy chcieli zaprojektować schemat PCB dla układu. Ja osobiście nawet jak nie tworzę PCB to dodając podzespoły używam tych, które fizycznie odpowiadają moim. Zmieniając tryb widoku ze schematu na płytkę możemy zweryfikować czy użyliśmy poprawnego elementu.

Co zyskujemy stosując się do powyższych praktyk?

Zasady zasadami, ale po co one komu, jeśli nie wiadomo po co one w ogóle są. Tak więc wymienię tu kilka (dla mnie najważniejszych) korzyści, jakie wniesie stosowanie powyższych reguł:

  • Oszczędność czasu. Jest to zdecydowanie najważniejsza korzyść, której od razu nie widać. Pojawia się ona, dopiero gdy chcemy zmodyfikować coś w schemacie albo rozwinąć nasz projekt. Wtedy powyższe praktyki okażą się złotym środkiem, gdyż praca ze schematami przebiegnie szybko i bez żadnych komplikacji. Nie będziemy musieli się zastanawiać czy usunięcie tego elementu spowoduje rozwalenie układu, gdyż wszystkie ścieżki prowadzące do niego będą oznaczone i Eagle nas o tym poinformuje. Albo przy budowaniu układu drugi raz, nie musimy się zastanawiać, jakie to są elementy i co „autor miał na myśli”.
  • Przyjemność rozwoju. Tak, to jest istotna kwestia, bo często nie chce nam się czegoś poprawiać czy rozwijać, ponieważ mamy nieczytelne schematy, albo nie pamiętamy, jakich elementów użyliśmy.
  • Praca w grupie. Dobrze prowadzona dokumentacja oraz schematy znacznie ułatwią wzajemne zrozumienie i komunikacje odnośnie projektu w grupie kilku osób. To jest jak z językiem, abyśmy mogli się porozumieć musimy mówić w tym samym języku. Tak samo w projektowaniu, aby nie było komplikacji odnośnie zrozumienia schematów trzeba używać tych samych wzorców, które pomagają w utrzymaniu całości i wzajemnym zrozumieniu pracy.
  • Łatwość produkcji kolejnego egzemplarza. Jeśli chcielibyśmy skonstruować kolejny raz to samo urządzenie to mamy już wszystko gotowe. Lista elementów, schemat, projekt PCB (jeśli zrobiliśmy) są już przygotowane i wystarczy je tylko wydrukować i działać!
print

Leave a Reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *