3.2. Створення схем електричних принципових

Електричні схеми виконуються без дотримання масштабу. Реальне розташування компонентів на монтажно-комутаційному полі не враховується при малюванні електричних схем. Вибраний розмір форматки листа, на який виводиться малюнок схеми, повинен забезпечити компактність і ясність при читанні деталей схеми.

На електричній схемі зображаються символи компонентів, електричні зв'язки між ними, текстова інформація, таблиці, буквено-цифрові позначення і основні написи на форматке схеми.

Лінії на всіх схемах одного проекту виконуються завтовшки від 0,2 до 1 мм. З'єднання і умовні позначення компонентів виконуються лініями однакової товщини. Потовщеними лініями малюються джгути (загальні шини). Кожен зв'язок при її з'єднань з джгутом позначається номером або своїм ім'ям і повинна підключатися під прямим кутом або під кутом 45°.

Після налаштування конфігурації графічного редактора P-CAD Schematic і за наявності в бібліотеці всіх символів компонентів, що містяться в заданій електричній схемі (поточному проекті), можна приступати до створення останньої. Послідовність дій при цьому така:

• Завантажите графічний редактор P-CAD Schematic.
  
• Набудуйте конфігурацію редактора. При налаштуванні клацніть кнопку Edit Title Sheets потім в заставці Titles у області Title Block клацніть кнопку Select виберіть файл з готовою форматкой і клацніть кнопку Відкрити. Закрийте всі попередні вікна. На екрані з'явиться зображення форматки з полями.
  
• Виконаєте команду для заповнення інформації про проект File/ Design Info/fields потім послідовно виділяйте потрібні строчки, натискайте кнопку Properties і заповнюйте вікно Value потрібним текстом в заставці Field Properties. Після введення кожної категорії даних натискайте кнопку ОК. Дані, схеми, що вносяться при редагуванні:
  

Autor - прізвище автора; Date - дата створення схеми; Revision - дата зміни схеми; Time - час створення схеми; Title - назва проекту.

Список даних можна розширити (кнопка Add) або скоротити (кнопка Delete).

Поточні дані, які періодично оновлюються:

Current Date - поточна дата;

Current Time — поточний час;

Filename - ім'я файлу;

Number of Sheets — число листів проекту;

Sheets Number — номер поточного листа.

• Виконаєте команду Place/field. В результаті відкриється однойменне діалогове вікно, в якому виберіть ім'я інформаційного поля Title (найменування креслення) і натисніть ОК. Потім встановите курсор в потрібне поле форматки (поле мають бути достатньо промасштабіровано) і клацніть мишкою. З'явиться текст з ім'ям проекту або поточного листа, якщо ім'я було введене вами раніше по команді Options/sheets.
  
• Повторюйте команду Place/field необхідне число разів для заповнення необхідних полів форматки.
  
• Завантажите потрібні бібліотеки командою Library Setup (мал. 3.14), додаючи їх імена в область Open Libraries після натиснення кнопки Add.
  

Розміщення бібліотечних елементів в поле форматки. Набудуйте робоче вікно так, щоб була видна вся форматка. Після цього виконаєте команду Place/part і в діалоговому вікні, що з'явилося (мал. 3.15) виберіть необхідний символ, активізувавши потрібний рядок списку елементів відкритої раніше бібліотеки, що з'явився (або відкрийте потрібну бібліотеку, натиснувши кнопку Library Setup). Попереднє зображення вибраного символу можна проглянути після натиснення на кнопку Browse. У вікні Part Num за умовчанням указується номер секції 1, проте ви можете змінити номер секції у вікні.

Мал. 3.14. Установка бібліотек .проєкта

Мал. 3.15. Вибір символу компоненту (Component Name), призначення номера секції (Part Num) і вид позиційного позначення (Refdes) символу на схемі

Нагадаємо, що Num Parts позначає число логічних секцій, що входять в компонент, а Part Num - номер логічної секції, що вводиться. Позиційні позначення Refdes розміщуваних елементів і їх секцій на електричній схемі проставляються автоматично. Наприклад, якщо елементу у вікні Refdes привласнено позиційне позначення Dd1 то послідовно розміщувані елементи отримають імена Dd1, Dd2, Dd3 і т. д., а елементи, що складаються з декількох секцій, отримують імена Dd1:a, Dd1:b, Dd1:c і так далі

Після вибору відповідних параметрів натисніть ОК.

Щоб секції компоненту замість буквених позначень мали послідовну числову нумерацію, необхідно в програмі P-CAD Library Executive у меню Component Information вибрати спосіб числової нумерації секцій Gate Numbering: Numeric. В цьому випадку секції отримують позначення Dd1:1, Dd1:2, Dd1:3 і так далі Позиційне позначення складового елементу можна ввести без вказівки номера першої секції у вигляді атрибуту користувача (user defined) уручну після виділення відповідній секції і виклику команди Place Attribute (див. нижчий).

Якщо секції примикають один до одного то на схемі позиційні позначення окремих секцій не указуються. Для цього необхідно параметри Refdes всіх секцій, окрім першої, зробити невидимими. З цією метою правою кнопкою миші виділяється зображення на схемі відповідної секції і виконується команда Properties. Потім у вікні Part Properties (мал. 3.16) у закладці Symbol у області Visibility забирається прапорець Ref Des і натискається кнопка ОК. У вікні Value можна проставити значення номінала компоненту, наприклад конденсатора або резистора.

Мал. 3.16. Закладка Symbol вікна Part Properties

Якщо необхідно зробити невидимими Турі елементу або імена або номери його контактів, то необхідно виділити розміщений елемент (або його вентиль), натиснути праву кнопку миші і в меню Properties у розділі Symbol і його області Visibility прибрати прапорець Турі а в розділі Symbol Pins у областях Pin Designator або Pin Name прибрати відповідні прапорці. При цьому необхідно після операції з кожним контактом натискати кнопку Apply (застосувати). Після закінчення операцій по видаленню з екрану монітора непотрібної інформації натиснути ОК.

Після проведення перерахованих підготовчих операцій для розміщення символу клацніть в потрібному місці форматки — з'явиться зображення вибраного елементу схеми. Якщо потрібно розмножити елемент, то клацніть в різних місцях форматки. В результаті з'являться копії вибраного елементу з разнимі позиційними номерами. До тих пір, поки натиснута кнопка миші, символ компоненту можна переміщати по полю екрану, повертати його (клавіша R), дзеркально відображати (клавіша F).

При введенні багатосекційних символів перед їх розміщенням порядковий номер секції можна збільшити при натисненні на клавішу Р, а при збільшенні позиційного позначення - при натисненні на клавішу D.

Для розміщення інших елементів схеми повторите команду Place/ Part стільки раз, скільки разних символів містить схема. Розміщені елементи після їх виділення можна пересувати по робочому полю в потрібне місце, повертати їх або дзеркально відображати. Для виділення окремого елементу символу (виведення символу, елемент графіки, позиційне позначення і т. п.) необхідно утримувати клавішу Shift. Для одночасного виділення декількох символів утримуйте клавішу Ctrl.

Надалі виділений елемент символу можна редагувати після натиснення на праву кнопку миші і подальшого вибору опції Properties.

Електричне з'єднання контактів розміщених елементів проводиться після виконання команди Place/wire. Ширіна лінії зв'язку встановлюється по команді Options/current Wire: Thick -(широка) шириною 0,381 мм (15 mil) Thin (вузька) шириною 0,254 мм (10 mil) і User - задається користувачем в межах від ОД до 100 mil. Клацаючи мишкою у відповідних місцях робочого поля можна сполучати контакти лініями зв'язку різної конфігурації. Натиснення клавіші Про до відпуску кнопки миші змінює кут введення лінії з числа дозволених кутів, що задаються в меню Options/configure а натиснення клавіші F змінює орієнтацію лінії. При закінченні проведення чергового електричного ланцюга клацніть праву кнопку миші або клавішу Esc. Для включення в ланцюг додаткової точки зламу виконується команда Rewire/manual.

Неприєднані виводи символів («висячі» контакти) і виводи ланцюгів, не підключені до інших контактів або інших фрагментів ланцюга, позначаються квадратиками, що підсвічуються, які гаснуть після їх електричного з'єднання. Місця з'єднань фрагментів одного і того ж ланцюга позначаються крапкою (мал. 3.17).

Мал. 3.17. «Висячих» контактів, неприєднаний фрагмент електричного ланцюга і Т-подібне з'єднання фрагмента ланцюга

У рядку інформації монітора автоматично виводиться ім'я виділеного ланцюга, привласнене системою. Змінити ім'я ланцюга можна двома способами.

Перший спосіб: виділити потрібний ланцюг (або її фрагмент), клацнути правою кнопкою миші і вибрати меню редагування Properties. У закладці Wire активізувати вікно Display (якщо ім'я ланцюга має бути видимим), а в закладці Net у вікні Net Name ввести ім'я ланцюга і натиснути ОК. В результаті у виділеної ділянки ланцюга з'явиться задане ім'я. Тип і розміри шрифту імені ланцюга встановлюються після натиснення на кнопку Text Styles закладки Wire.

Другий спосіб: якщо група ланцюгів має однорідні імена типу А1 А2, A3 і т. д., то для автоматичної нумерації таких ланцюгів необхідно виконати команду Utils/rename Nets. Клацнути по першому ланцюгу і потім в діалоговому вікні, що з'явилося Utils/rename Wire/ Port дати ім'я ланцюга з початковим номером (наприклад, А1), активізувати прапорець Increment Name-і клацнути ОК. Потім проклацувати потрібні ланцюги, імена яким задаються автоматично залежно від черговості їх вказівки мишкою (при вказівці ланцюг виділяється кольором). Щоб візуалізувати імена ланцюгів, необхідно виділити потрібний(иє) ланцюг(и), клацнути правою кнопкою миші і в меню Properties у розділі Wire активізувати прапорець Display.

Ім'я ланцюга можна переміщати, якщо при натиснутій клавіші Shift виділити ім'я ланцюга, відпустити клавішу Shift і перемістити ім'я ланцюга в потрібне місце.

Електричне з'єднання відрізань ліній, що зображають один і той же ланцюг, на схемі позначається крапкою (за умовчанням — зеленого кольору). На Т-подібних з'єднаннях крапка проставляється автоматично. Для з'єднання пересічних відрізань ланцюгів необхідно при побудові другого ланцюга клацнути курсором в точці перетину ланцюгів, а потім продовжити потрібні побудови ланцюга.

Увага!

Якщо між компонентом заземлення GND і яким-небудь контактом елементу схеми провести зв'язок, то проведений ланцюг автоматично отримає ім'я GND. Це відбувається тому, що виведенню компоненту в бібліотеці привласнений тип Power, що і забезпечує автоматичну простановку імені ланцюга, до якого вивід підключений. При подальшому виділенні цьому ланцюгу, натисненні на праву кнопку миші і активізації строчки Properties в діалоговому вікні, що з'явилося, в області Wire можна активізувати вікно Display. В результаті ім'я ланцюга буде виведено на екран.

При установці курсора (без натиснення лівої кнопки миші) на об'єкт схеми з'являється рамка з ім'ям об'єкту і його позначення — схемний номер символу, його Турі, номер ланцюга, приєднаного до контакту і тому подібне

Для проведення загальної шини виконаєте команду Place/bus і проведіть лінію потрібної конфігурації. Ширіна лінії 0,76 мм = 30 милий встановлюється автоматично програмою і змінити її не можна.

Якщо проводиться декілька шин, то імена шинам система задає автоматично (BUSXXXXX де ХХХХХ - п'ятизначний порядковий номер шини). Для зміни імені шини необхідно виділити її, викликати контекстне меню, вибрати строчку Properties, ввести нове ім'я шини і, у разі потреби візуалізація імені шини на екрані монітора, активізувати прапорець Display. Після виділення (при натиснутій клавіші Shift) імені (номери) шини його можна перенести в інше місце.

Імена електричних ланцюгів, що підводяться до шини задаються командою Place/port для підключення до ланцюга портів. Порт - спеціальний елемент схеми, який привласнює ім'я підключеного до нього ланцюга і визначає її для всіх листів проекту (глобальний ланцюг) або декільком частинам (фрагментам) ланцюга на одному листі схеми. Такий ланцюг є єдиним компоненту зв'язності, а порт використовується для об'єднання елементів шини в одну компоненту зв'язності. Порту привласнюється ім'я ланцюга. У порту може бути один або два контакти для під'єднування до ланцюга.

Для вибору способу підключення порту до шини заздалегідь потрібно вибрати команду Options/display і перемикач Bus Connection Mode встановити у відповідну позицію.

Після виклику команди Place/port клацніть в будь-якому місці екрану -появітся діалогове вікно (мал. 3.18).

Мал. 3.18. Вікно команди Place/port

У вікно Net Name можна ввести ім'я електричного ланцюга. Якщо бажана впорядкована послідовність імен ланцюгів що підводяться до шини, встановите прапорець Increment Port Name. Перемикачі Pin Count, Pin Length і Pin Orientation (число контактів порту, довжина, виводу і орієнтація контакту відповідно) встановите в потрібне положення. Встановите форму порту Port Shape і натисніть кнопку ОК.

Тепер можна підключати порти до іменованих ланцюгів клацанням миші. Поточне ім'я ланцюга відображається автоматично (мал. 3.19). Іменовані таким чином ланцюги є глобальними (Global) і їх можна перейменовувати командою Edit/nets.

Мал. 3.19. Шина (зліва), порти і підведені до них ланцюги

Ім'я шини можна вивести на екран після виділення шини або її фрагмента, натиснення правої кнопки миші, виділення опції Properties введення у вікно Bus Name імені шини і установки прапорця Display.

Ім'я локального (в межах поточного листа схеми) ланцюга, відповідного до шини, можна задати (після виділення ланцюгу і послідовному натисненні правої кнопки миші і кнопки Properties) у вікні Net Name закладки Net вікна Wire/properties.