准备一个示意图

63474年

11.

介绍:准备原理图

步骤1:绘制示意图

我正在工作假设,如果你想制作一个PCB,你已经知道了一个原理图是什么以及如何画一个。如果您没有,我强烈推荐首先完成我的基本电子产品类

首先,在一张纸上使用面包板作为指南绘制电路的示意图。即使您的电路从不同的电路复制,也会再次绘制。也许您更改了一个组件的连接或值并忘记了它,或者可能是原始电路被错误地绘制。无论哪种方式,你想确保你已经绘制了你正在制作的电路的明确原理图,以一种快速对你有意义的方式绘制。此原理图稍后将作为您在设计软件中进行连接的蓝图。

使用铅笔是有帮助的,以防你画错了一些东西,需要迅速做出改变。例如,我忘记添加一个DPDT开关,该开关位于面包板上,用于切换音频信号路由。

当我完成并确定原理图是正确的,我喜欢用记号笔追踪整个东西来确定它。随着时间的推移,铅笔会褪色或被擦掉。

一旦追踪,我就会喜欢抹去剩下的铅笔标记,使其变得美好而且漂亮。

步骤2:B.O.M.

B.O.M.代表材料清单。这是电路的全部材料清单。这可以通过制作示意图中看到的组件列表来轻松创建。

为了让事情变得更简单,我在原理图中对每个组件(下面的“Name”字段)进行了编号。这确保了我没有遗漏任何部分,因为每个部分应该在材料列表中有一个唯一的值。

对于我的原理图,B.O.M.如下:

数量 价值 姓名 供应商 零件号
2 10k. R1, R2 digikey. CF14JT10K0CT-ND
1 100K. R3. digikey. cf14jt100kct-nd.
1 4.7 k R4. digikey. CF14JT4K70CT-ND
1 47K. R5. digikey. cf14jt47k0ct-nd.
1 1米电位计 R6. 逮老鼠 p160kn2-0ec15b1meg
1 1K. R7. digikey. CF14JT1K00CT-ND
1 100K电位器 R8. 逮老鼠 P160KN-0QC15B100K
1 100年佛罗里达大学 C1. digikey. 493 - 13464 - 1和
1 0.01超滤 C2. digikey. 399 - 9858 - 1和
1 0.1超滤 C3. digikey. BC2665CT-ND
2 22UF. C4、C5 digikey. 493 - 12572 - 1和
2 1 n4001 D1,D2 digikey. 1 n4001-tpmsct-nd
2 1N34A D3、D4 digikey. 1 n34a BK-ND
1 42 tl013 T1. 逮老鼠 42 tl013-rc
1 TL071 IC1. digikey. 296 - 7188 - 5 nd
1 DPDT按钮 SW1. 逮老鼠 sf12020f - 0202 - 20 - r - l - 051
1 1/4立体声 j - 1 逮老鼠 502-12B.
1 1/4单声道 J2 逮老鼠 502-12A
1 9 v电池 B1 digikey. 36-232-nd.

第3步:设置Eagle CAD

一旦我们整理好了原理图和BOM表,下一步的工作就是安装Eagle CAD。

启动软件。首先它会要求你使用Autodesk ID登录,然后它会启动控制面板。优德体育

展开左侧菜单上的Projects文件夹列表,然后选择Eagle文件夹。

接下来,选择(文件>新建>项目)从顶部下拉菜单或右键单击文件夹并选择“新项目“要创建一个新的Eagle项目。在您正在进行的电路后命名项目,并在键盘上击中ENTER。

我们的数字原理图和PCB设计将包含在这个项目中。然而,在访问它们之前,我们需要创建它们。

首先,我们将创建原理图。一旦我们确定了原理图,将稍后创建电路板文件。

要创建原理图,请选择刚刚创建的项目,然后选择(文件>新建>原理图)从上拉下拉菜单。或者,您可以右键单击项目并选择相同的项目。将加载一个新的原理图窗口。

选择(文件>保存)或按下命令+S载入保存菜单。随便你怎么命名这个示意图(比如“飞行的猴子斑马”),但是我发现用一些直观的方式来命名会很有帮助,比如“[项目名称]方案

步骤4:鹰接口

Eagle是一个复杂的软件包,旨在为大规模生产创建复杂的电路板。相比之下,我们将使用它来创建一个相当简单的电路板供个人使用。因此,当你看到界面时,你会注意到有比我们在第一次设计中实际使用的更多的选项和按钮。

您可能不容易理解(也可能永远不会完全理解)鹰界面,是真实的,并不总是直观的使用。但是,耐心是关键。不要失去心脏或被界面吓倒。一旦你掌握它,创造一个简单的电路板是 - 很简单。您可以随时在技能进展后稍后学习其他功能。我们将使用的核心功能将根据需要在整个课程中介绍,并且不需要任何级别的高级学位。

步骤5:创建数字示意图

在我们创建一个板之前,我们想要在Eagle内部重现我们的原理图。这将允许我们轻松地转换成PCB,并有助于确保所有的部件和连接是正确的。这看起来像是额外的工作,但从长远来看会让生活变得更加轻松。

从理论上讲,你可以跳过纸张步骤并直接走到这一步,但我发现有一个纸质副本有用两个原因。首先,有一个最终的硬拷贝很好只是用于记录保存。我最近重新发现了一块电路板,我差不多10年前为定制吉他踏板制作,并且没有Clue电路是什么或者需要什么价值组件。数字文件丢失时间,即使它们不是,即使是我当时使用的文件格式肯定会过时。但是,我仍然能够快速,轻松地找到纸张原理图和B.O.M.在我的项目档案中。如果您没有,现在也将是启动项目档案的好时机。

我喜欢首先制作纸张副本的另一个原因是它们将包括所有组件,即使它们没有直接连接到电路板(在我的情况下,DPDT开关)。有时,数字版本可能会省略它,因为没有直接连接到PCB的部件并不总是需要在原理图中包含(这将在一点点内更有意义)。


如果你看示意图窗口,你会注意到它是空白的。这是因为我们还没有在那里放置任何东西。让我们解决这个问题。

首先,单击左侧的按钮,看起来像瑞士国旗的插头,并在鼠标缩小时说“添加”。这将加载所有库存鹰组件的窗口。

在搜索框中类型“帧”。这应该为原理图加载可能的装饰帧的列表。我建议选择A3大小(标准打印机纸)框架,但挑选您认为最适合您的原理图,然后选择“确定”。

单击空白窗口内的任何位置放置工作框架。然后,在键盘上按两次escape键(esc)退出“添加组件”模式。


您刚刚为示意图放置了一个工作框架。您可以通过在原理图窗口的顶部选择带有一个厚矩形的放大镜来查看它。这将“缩放到适合”您的工作区域。

正如您可能已经猜到的那样,添加框架并不完全必要,但它有助于保持组织和漂亮的东西。此外,帧右下角的版本控制信息应在保存工作时自动更新,这是一个很好的触摸。

要在操作中遵守此操作,请通过选择来保存原理图(文件>保存)或按下命令+S。我建议在整个过程中经常保存您的工作。

步骤6:添加符号

现在是时候将组件的所有其他符号添加到原理图中了。拿上你的弹药,开始工作吧。


就像你用框架一样,选择“添加部分”工具,找到零件,然后将它们放入原理图中。


首先,让我们尝试一些简单的东西。让我们搜索“运算放大器”,并找到我们在原理图中使用的TL071运算放大器。

注意,这个部分有一个下拉箭头。这意味着该部件有多个封装(表面安装和通孔),也有不同的脚印可供选择。您需要为将要使用的电路板选择内存占用。如果您为通孔部件选择表面安装脚印,您将无法正确组装您的板。

您可以讲述表面安装座和通孔部分之间的差异,因为表面贴装将具有缩写,其从“S”开始,并且通孔将具有以“D”开头的缩写。除了明显的命名惯例之外,表面贴装部件将在中心内有孔,因为销安装在表面上,并且通过孔部件的孔部件有垫,因为销通过销钉。它实际上是相当直观的。


如果您寻找电阻,可能会淹没大约十亿个不同的电阻选项。知道哪一个选择哪一个可能很棘手。这只是找到正确的足迹的问题。您的部件供应商应该在产品页面上列出它的包,反过来应该表示选择的最佳占地面积。通常,考虑与包装相关的组件的列出的测量(以mm为单位)也很重要。

例如,如果我们要查找一个10 k电阻我们会发现它有一个“轴向”包。这让我们知道它是通孔,但它仍然没有告诉我们确切的足迹,我们需要,因为轴向电阻来在一个广泛的尺寸。幸运的是,他们还告诉我们尺寸是2.3毫米x 6毫米。从这个信息我们可以确定,我们需要一个在引线之间至少有7.5mm间距的电阻包(因为通过孔安装的引线弯曲需要一些额外的宽度)。然而,在保守的一面,我决定去与10毫米间距之间的引线。

当软件状态在该通孔电阻占地面积的零件属性下的“网格10mm”时,它表示我们已找到具有10mm引线间距的电阻包,最终我们正在寻找什么。

另一方面,这也是卡钳可以派上用场的地方。我们不需要查找引线间距,而只需测量引线间距,并使用这个测量来确定要选择的部件尺寸。

卡尺也可用于仔细检查在线给出的测量是否正确,如果有些似乎腥味。


有时候你不会找到你想要的东西。在这些实例中,您可以找到具有相同足迹的类似部件。例如,我找不到一个1N34A锗二极管,但它有一个DO-07足迹。相反,我将使用一个AA112锗二极管,也有一个DO-07足迹。

为了我们的目的,这应该足够好。它将在电路板上显示为具有正确占地面积的二极管,以及我们目前正在做的,这就是真正重要的。如果你要深入鹰并开始运行电路模拟,这可能会有所不同。然而,这远远超出了这一课程和我们的目标。

如果你真的找不到任何与你的部分相似的东西,希望还没有破灭。一些制造商和零件经销商将为他们的库存提供一个Eagle零件库。开始寻找这些的一个好地方是Element14 Eagle CAD库页。或者,您也可以尝试为图书馆进行谷歌曲。如果这失败了,你可以随时创建新的自定义部分

将图书馆添加到(图书馆>使用...)在顶部菜单栏上。导航到并选择您下载的库,然后单击“打开”。它会出现任何事情发生,但是当您现在要添加新的部分时,将包括您的新图书馆。

最后,我们需要弄清楚原理图中的哪些组件没有直接安装到电路板上。在我的电路中,这些部分包括电位器、音频插孔、电池开关和旁路开关。事实上,有些部件是直接连线的,可能根本没有与电路板的连接。

我需要弄清楚的是黑板需要的输入和输出点。经过一些思考,我得出结论,我需要一个音频输入和音频输出,驱动器电位器的连接,和电源连接。为了创建这些终端,我将使用来自Adafruit图书馆我刚下载的。

注意,软件中已经包含了其他可以使用的“大头针头”,但我只是想演示如何从新库中添加组件。

第七步:建立联系

一旦所有的符号都放置好了,我们需要排列它们,给它们命名,并画出适当的电线连接。

从左手工具栏中选择移动工具(它看起来像具有四个箭头的罗盘),然后单击符号以将它们拖动到位。将它们排列在屏幕上以大致匹配手绘原理图的布局。

您可能会注意到,有时当您单击并拖动符号时,它不会移动到任何地方。这可能会让您感到沮丧,您可能会认为软件坏了。这并不是说你做错了什么。只有当工具中的十字线与符号上的十字线重叠时,才能选择并对符号执行操作。有时在部分的十字毛可能隐藏在一个符号或角落,使整个努力有点沮丧。

当合适的时候,你可以很容易地通过选择旋转工具来旋转符号,然后简单地点击你想要旋转的符号。每次点击,它们将旋转90度。

符号应该已经有名称,但这些名称可能与已经在我们的论文原理图和B.O.M中分配的名称相关联。因此,我们希望在左手工具栏上使用名称工具,以适当地重新分配组件的名称。当我们生成它时,这些名称将转移到PCB,因此我们将它们提出正确。

接下来,我们将使用左手工具栏中的值工具为每个符号分配值。虽然符号具有指定它们是什么样的姓名,但值指定让我们知道实际的是什么。例如,我们可以指定电阻R2是100欧姆或10k欧姆(如这种情况)。它应该走,而不用说为什么分配给符号的值与给出每个唯一名称一样重要。

许多原理图符号看起来也是如此,即使它们具有大幅不同的脚印。在我的原理图中,这尤其如此。我将确认每个原理图符号通过使用左手工具栏中的信息工具与正确的组件相关联,以仔细检查其脚印是正确的。

在我的情况下,组件的足迹与我的部分完美匹配,但如果足迹不匹配的组件,我将检查其他电容是不正确的,并简单地重新分配组件的错误标签。

一旦所有的符号都被正确地排列和标记,现在是时候将它们连接在一起了。为此,我们将使用NET工具在符号之间创建连接。除了我们确定不直接安装到电路板上的组件外,所有的连接都符合我们手绘的原理图。在这些情况下,我们只需要确保适当的引脚头连接到适当的点。

由于实际连接,常常连接将彼此重叠。您可以通过绿色点的存在判断连接和重叠之间的差异。例如,两个二极管与输出引脚标头一起连接,因为所有三条线都会在绿点处收敛。然而,引脚1和2不连接在一起,因为即使它们相交,也没有点。

有时你可能会建立一个看起来好的连接,而不是一个连接,但根本不是一个连接。您可以在引脚3上看到此处的错误连接示例。长较长的绿色重叠部分表示在那里实际上没有连接。实际连接应该看起来像销2上的小绿点。

要解决此问题,您需要通过从左手工具栏中选择删除工具来删除绿线。这很容易找到,因为它看起来像一个小垃圾桶。选择工具后,单击“线路”以删除它,然后可以将其返回并用网络工具重绘该行。

当你有很多符号连接在一起时,你的电路很快就会变得混乱。判断连接是否良好的一个简单方法是移动您不确定的符号,并观察连接是否被拖拽。如果它们都带着这个符号到处移动,那么它们之间的联系是可靠的。

最后,一旦制作所有连接并且您精心仔细检查了您的工作,以确保它与手绘原理化相匹配,您终于准备好了一个电路板。

现在是起床、伸伸腿、吃个三明治的好时机,或者——如果你不含麸质——吃点米饭意面。如果你感到特别振奋,甚至可以去散步。你需要为下一节课重置你的大脑,一些锻炼不会杀了你。

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