Un esquema es una representación visual de un circuito. Como tal, su propósito es comunicar un circuito a otra persona. Un esquema en un programa informático especial para ese fin es también una descripción legible por la máquina máquina del circuito. Este uso es fácil de juzgar en términos absolutos. O bien se siguen las reglas formales adecuadas para describir el circuito y el circuito está correctamente definido o no lo está. Dado que hay reglas duras para ello y el resultado puede ser juzgado por la máquina, este no es el punto de la discusión aquí. Esta discusión es sobre las reglas, directrices y sugerencias para buenos esquemas para el primer propósito, que es comunicar un circuito a un humano. Bien y mal será juzgado aquí en ese contexto.
Dado que un esquema debe comunicar información, un buen esquema lo hace lo hace de forma rápida, clara y con pocas posibilidades de malentendidos. Es necesario, pero no suficiente, que un esquema sea correcto. necesario, pero no suficiente, que un esquema sea correcto. Si un Si un esquema puede inducir a error a un observador humano, es un mal esquema si se puede demostrar que, después de descifrarlo, es correcto. correcto. La cuestión es claridad . Un esquema técnicamente correcto pero ofuscado sigue siendo un mal esquema.
Algunas personas tienen sus propias opiniones tontas, pero estas son las reglas (en realidad, probablemente notarás un amplio acuerdo entre gente experimentada personas experimentadas en la mayoría de los puntos importantes):
-
Utilizar designadores de componentes
Esto es prácticamente automático con cualquier programa de captura de esquemas, pero todavía vemos aquí a menudo esquemas sin ellos. Si dibujas tu esquema en una servilleta y luego lo escaneas, asegúrate de añadir los designadores de los componentes. Éstos hacen que el circuito sea mucho más fácil de describir. Yo he omitido preguntas cuando los esquemas no tenían designadores de componentes porque no tenía ganas de molestarme con la segunda resistencia de 10 kΩ resistencia desde la izquierda por el pulsador superior. . Es mucho más fácil decir R1, R5, Q7, etc.
-
Limpiar la colocación del texto
Los programas de esquemas suelen poner los nombres y valores de las piezas basándose en una definición genérica de las mismas. Esto significa que a menudo acaban en lugares inconvenientes en el esquema cuando se colocan otras piezas cerca. Arréglalo. Es parte del trabajo de dibujar un esquema. Algunos programas de captura de esquemas lo hacen más fácil que otros. En Eagle, por ejemplo, desafortunadamente, sólo puede haber un símbolo para una parte. Algunas partes se colocan comúnmente en diferentes orientaciones, horizontal y vertical en el caso de las resistencias, por ejemplo. Los diodos pueden colocarse al menos en 4 orientaciones, ya que también tienen dirección. La colocación del texto alrededor de una pieza, como el designador y el valor del componente, probablemente no funcionará en otras orientaciones que en las que se dibujó originalmente. Si gira una pieza de stock, mueva el texto después para que sea fácilmente legible, pertenezca claramente a esa pieza y no colisione con otras partes del dibujo. El texto vertical tiene un aspecto estúpido y hace que el esquema sea difícil de leer.
Hago partes redundantes separadas en Eagle que sólo difieren en la orientación del símbolo y, por tanto, en la colocación del texto. Eso supone más trabajo por adelantado, pero facilita el dibujo de un esquema. Sin embargo, no importa cómo consigas un resultado final limpio y claro, sólo que lo hagas. No hay excusa. A veces oímos quejas como " Pero CircuitBarf 0.1 no me permite hacer eso" . Así que consigue algo que lo haga. Además, CircuitBarf 0.1 probablemente te permite hacerlo, sólo que eras demasiado vago para leer el manual para aprender cómo y demasiado descuidado para preocuparte. Dibújalo (¡con cuidado!) en papel y escanéalo si es necesario. De nuevo, no hay excusa.
Por ejemplo, aquí están algunas partes en diferentes orientaciones. Observe cómo el texto está en diferentes lugares en relación con las partes para hacer las cosas ordenadas y claras.
No dejes que esto te ocurra:
Sí, esto es en realidad un pequeño fragmento de lo que alguien nos ha vertido aquí.
-
Diseño y flujo básico
En general, es bueno poner los voltajes más altos hacia arriba, los más bajos hacia abajo y el flujo lógico de izquierda a derecha. Eso es claramente no es posible todo el tiempo, pero al menos un esfuerzo general de esfuerzo por hacer esto iluminará en gran medida el circuito a los que leen su esquema.
Una notable excepción son las señales de retroalimentación. Por su propia naturaleza, se retroalimentan de aguas abajo a aguas arriba, por lo que debe se muestran enviando información en sentido contrario al flujo principal.
Las conexiones de alimentación deben subir a tensiones positivas y bajar a tensiones negativas. No haga esto:
No había espacio para mostrar la línea que baja al suelo porque ya había otras cosas. Muévelo. Tú hiciste el lío, puedes deshacerlo puedes deshacerlo. Siempre hay una manera.
Seguir estas reglas hace que los subcircuitos comunes se dibujen de forma similar la mayoría de las veces. Una vez que tengas más experiencia mirando esquemas, estos te saldrán al paso y lo apreciarás. Si las cosas se dibujan de cualquier manera, entonces estos circuitos comunes tendrán un aspecto diferente cada vez y los demás tardarán más en entender tu esquema. ¿Qué es este lío, por ejemplo?
Después de descifrar un poco, te das cuenta de que "Oh, es un amplificador emisor común. ¿Por qué ese #%&^ $@#$ % simplemente dibujarla como una en primer lugar ¿?" :
-
Dibujar clavijas según la función
Muestre los pines de los circuitos integrados en una posición relevante para su función, NO CÓMO SOBRESALEN DEL CHIP. Intente colocar los pines de alimentación positiva en la parte superior, las clavijas de alimentación negativa (normalmente las de tierra) en la parte inferior, las entradas a la izquierda y las salidas a la derecha. Tenga en cuenta que esto se ajusta a la disposición general del esquema descrita anteriormente. Por supuesto, esto no siempre es razonable y posible. Las partes de propósito general como los microcontroladores y las FPGAs tienen pines que pueden ser de entrada y de salida dependiendo del uso e incluso pueden variar en tiempo de ejecución. En al menos puedes poner los pines de alimentación y tierra dedicados en la parte superior e inferior, y posiblemente agrupar los pines estrechamente relacionados con funciones funciones dedicadas, como las conexiones del controlador de cristal.
Los circuitos integrados con pines en orden físico son difíciles de entender. Algunas personas utilizan la excusa de que esto ayuda a la depuración, pero con un poco de pensamiento se puede ver que no es cierto. Cuando quieres mirar algo con un osciloscopio, qué pregunta es más común "Quiero mirar el reloj, ¿qué pin es ese?" o "Quiero mirar el pin 5, ¿qué función es esa?" . En algunos casos raros, es posible que desee ir alrededor de un IC y mirar todos los pines, pero la primera pregunta es mucho más común.
La disposición del orden de las clavijas físicas ofusca el circuito y dificultan la depuración. No lo hagas.
-
Conexiones directas, dentro de lo razonable
Dedica algo de tiempo a la colocación reduciendo los cruces de cables y similares. El tema recurrente aquí es claridad . Por supuesto, trazar una línea de conexión directa no siempre es posible o razonable. Obviamente, no puede con múltiples hojas, y un nido de ratas desordenado de cables es peor que unos pocos "cables aéreos" cuidadosamente elegidos.
Es imposible establecer una regla universal en este caso, pero si constantemente en la mítica persona que mira por encima del hombro tratando de entender el circuito a partir del esquema que estás dibujando, probablemente lo harás bien. Deberías intentar ayudar a la gente a la gente a entender el circuito fácilmente, no hacer que lo entiendan a pesar del esquema.
-
Diseño para papel de tamaño normal
Los días en que los ingenieros eléctricos disponían de mesas de dibujo y estaban preparados para trabajar con dibujos de tamaño D han quedado atrás. La mayoría de la gente sólo tiene acceso a impresoras de tamaño normal de página, como para papel de 8 1/2 x 11 pulgadas aquí en Estados Unidos. El tamaño exacto es un poco diferente en todo el mundo, pero todos son más o menos lo que puedes sostener fácilmente delante de ti o colocar en tu escritorio. Hay una razón por la que este tamaño evolucionó como estándar. Manejar un papel más grande es una molestia. No hay espacio en el escritorio, acaba solapando el teclado, empuja las cosas fuera del escritorio cuando lo mueves, etc.
Se trata de diseñar el esquema de manera que las hojas individuales puedan leerse bien en una sola página normal y en la pantalla a un tamaño similar. Actualmente, el mayor tamaño de pantalla común es 1920 x 1080. Tener que desplazar una página a esa resolución para ver los detalles necesarios es molesto.
Si eso significa utilizar más páginas, adelante. Puedes pasar las páginas hacia delante y hacia atrás con sólo pulsar un botón en Acrobat Reader. Pasar páginas es preferible a desplazarse por un dibujo de gran tamaño o a lidiar con papel de gran tamaño. También me parece que una página normal con un detalle razonable es un buen tamaño para mostrar un subcircuito. Piensa en las páginas de los esquemas como en los párrafos de una narración. Dividir un esquema en secciones etiquetadas individualmente por páginas puede ayudar a la legibilidad si se hace bien. Por ejemplo, puedes tener una página para la sección de entrada de energía, las conexiones inmediatas del microcontrolador, las entradas analógicas, las salidas de energía del puente H, la interfaz ethernet, etc. Es realmente útil dividir el esquema de esta manera, incluso si no tiene nada que ver con el tamaño del dibujo.
Aquí hay una pequeña sección de un esquema que recibí. Esto es de una pantalla que muestra una sola página del esquema maximizada en Acrobat Reader en una pantalla de 1920 x 1200.
En este caso, me pagaban en parte por mirar este esquema, así que me aunque probablemente empleé más tiempo y, por tanto, cobré más dinero más dinero que si el esquema hubiera sido más fácil de trabajar. más fácil de trabajar. Si esto fuera de alguien que busca ayuda gratuita como en esta web el sitio, habría pensado para mí mismo que se joda esto y pasar a responder a la pregunta de otra persona.
-
Etiquetar las redes clave
Los programas de captura de esquemas suelen permitir dar a las redes nombres bien legibles. Todas las redes probablemente tienen nombres dentro del software, sólo que por defecto son un galimatías a menos que los establezcas explícitamente.
Si una red se divide en segmentos visualmente inconexos, hay que hacer saber a la gente que las dos redes aparentemente desconectadas son realmente la misma. Los diferentes paquetes tienen diferentes maneras de mostrarlo. Usa lo que funcione con el software que tienes, pero en cualquier caso, dale un nombre a la red y muestra ese nombre en cada segmento dibujado por separado. Piensa en ello como el mínimo común denominador o como el uso de "cables aéreos" en un esquema. Si tu software lo admite y crees que ayuda a la claridad, por supuesto, utiliza pequeños marcadores de "punto de salto" o lo que sea. A veces incluso te dan la hoja y las coordenadas de uno o más puntos de salto correspondientes. Todo eso está muy bien, pero etiquete cualquier red de este tipo de todos modos.
Lo importante es que las pequeñas cadenas de nombres para estas redes se derivan automáticamente del nombre de la red interna por el software. Nunca las dibujes manualmente como un texto arbitrario que el software no entiende como el nombre de la red. Si las secciones separadas de la red se desconectan o se renombran por separado por accidente, el software lo mostrará automáticamente ya que el nombre que se muestra proviene del nombre real de la red, no de algo que se escribe por separado. Esto es muy parecido a una variable en un lenguaje informático. Sabes que los múltiples usos del símbolo de variable se refieren a la misma variable.
Otra buena razón para los nombres de red son los comentarios cortos. A veces nombro y muestro los nombres de las redes sólo para dar una idea rápida de cuál es el propósito de esa red. Por ejemplo, ver que una red se llama "5V" o "MISO" puede ayudar mucho a entender el circuito. Muchas redes cortas no necesitan un nombre o una aclaración, y añadir nombres perjudicaría más debido al desorden que a la iluminación. De nuevo, el objetivo es la claridad. Muestra un nombre de red significativo cuando ayude a entender el circuito, y no lo hagas cuando sea más molesto que útil.
-
Mantener los nombres razonablemente cortos
El hecho de que su software le permita introducir nombres de red de 32 o 64 caracteres no significa que deba hacerlo. De nuevo, la cuestión es la claridad. Si no hay nombres información, pero un montón de nombres largos son un desorden, que luego disminuye la claridad. Un punto intermedio es un buen equilibrio. No te pongas no te pongas tonto y escribas "reloj de 8 MHz para mi PIC", cuando simplemente "CLOCK", "CLK", o "8MHZ" transmitiría la misma información.
Ver esta norma ANSI/IEEE para conocer las abreviaturas de los nombres de las clavijas recomendadas.
-
Nombres de símbolos en mayúsculas
Utiliza las mayúsculas para los nombres de las redes y los pines. Los nombres de las clavijas se muestran casi siempre en mayúsculas en las hojas de datos y los esquemas. Varios programas de esquemas, incluido Eagle, ni siquiera permiten los nombres en minúsculas. Una de las ventajas de esto, que también se ayuda cuando los nombres no son demasiado largos, es que sobresalen en el texto normal. Si escribes comentarios reales en el esquema, escríbelos siempre en mayúsculas, pero asegúrate de escribir en mayúsculas los nombres de los símbolos para que quede claro que son nombres de símbolos y no parte de tu narrativa. Por ejemplo, "La señal de entrada TEST1 se eleva para encender Q1, que reinicia el procesador poniendo MCLR a nivel bajo". . En este caso, es obvio que TEST1, Q1 y MCLR se refieren a nombres en el esquema y no son parte de las palabras que estás usando en la descripción.
-
Mostrar los tapones de desacoplamiento por la parte
Las tapas de desacoplamiento deben estar físicamente cerca de la pieza que desacoplan debido a su propósito y a la física básica. Muéstralos así. A veces he visto esquemas con un montón de tapas de desacoplamiento en una esquina. Por supuesto, pueden colocarse en cualquier lugar del diseño, pero al colocarlas junto a su CI, al menos se muestra el intento de cada tapa. Esto hace que sea mucho más fácil ver que el desacoplamiento adecuado fue, al menos, pensado. que al menos se pensó en el desacoplamiento adecuado, es más probable que se detecte un error en la revisión del diseño, y es más probable que la tapa realmente termina donde se pretende cuando el diseño es diseño.
-
Los puntos se conectan, las cruces no
Dibuja un punto en cada cruce. Esa es la convención. No seas perezoso. Cualquier software competente hará cumplir esto de cualquier manera, pero sorprendentemente todavía vemos esquemas sin puntos de unión aquí de vez en cuando. Es una regla. No nos importa si piensas que es una tontería o no. Así es como se hace.
Más o menos relacionado, trata de mantener los cruces en T, no en 4. Esta no es una regla tan difícil, pero las cosas suceden. Con dos líneas que se cruzan, una vertical y otra horizontal, el sólo La forma de saber si están conectados es si el pequeño punto de unión está presente. En el pasado, cuando los esquemas se fotocopiaban de forma rutinaria o se reproducían ópticamente de otra manera, los puntos de unión podían desaparecer después de unas cuantas generaciones, o incluso podían aparecer en cruces cuando no estaban allí originalmente. Esto es menos importante ahora que los esquemas suelen estar en un ordenador, pero no es mala idea tener más cuidado. La forma de hacerlo es no tener nunca un cruce de 4 vías.
Si dos líneas se cruzan, entonces nunca están conectadas, incluso si después de algunos artefactos de reproducción o compresión parece que tal vez hay un punto allí. Lo ideal sería que las conexiones o cruces fueran inequívocos sin puntos de unión, pero en la realidad, se quiere que haya la menor posibilidad de malentendidos posible. Haga que todas las uniones T con puntos, y que todas las líneas de cruce sean, por tanto, redes diferentes sin puntos.
Si miras hacia atrás, verás que el objetivo de todas estas reglas es hacer que sea lo más que sea lo más fácil posible para otra persona entender el circuito a partir del esquema, y maximizar la posibilidad de que la comprensión sea correcta.
También hay otro punto humano en esto. Un esquema descuidado muestra falta de atención a los detalles y es irritante e insultante para cualquiera que le pidas que lo mire. Piénsalo. Dice a los demás "Su agravio con este esquema no vale mi tiempo para limpiarlo" que es básicamente decir "Soy más importante que tú" . Eso no es no es una cosa inteligente para decir en muchos casos, como cuando usted está pidiendo gratis ayuda aquí, mostrando su esquema a un cliente, profesor, etc.