Ściąga Projektowanie PCB - Schematy

[H1M4W4R1]

Spis treści

1. Schematy - tutaj jesteś
2. Płytki Drukowane

Wprowadzenie

Jest to krótka ściągawka zasad, które należy stosować przy projektowaniu płytek drukowanych.

Zasady

• Flagi zasilania o pozytywnym potencjale zawsze są skierowane w górę. Flagi z ujemnym potencjałem kierujemy w dół.
• Flagi zasilania zawsze posiadają oznaczenie polaryzacji (+/-)

• Flagi uziemienia zawsze są skierowane w dół

• Schemat powinien być podzielony na sekcje odpowiedzialne za konkretne elementy projektu - zasilanie, mikrokontroler, konwerter USB-UART, pamięć EEPROM etc.

• Maksymalnie trzy ścieżki mogą się łączyć w danym punkcie.

• Jeżeli nasze EDA wspiera opcję "mostków" to ich używamy. W innym przypadku staramy się unikać przecinania ścieżek korzystając z funkcji portów lub nazw.

• Flagi zasilania umieszczamy jak najbliżej lewego górnego rogu schematu, a flagi uziemienia jak najbliżej dołu schematu (preferencyjnie prawego dolnego rogu)
• Jeżeli do wyznaczenia jakiegoś komponentu wymagane są obliczenia to je umieszczamy na schemacie wraz z odpowiednimi informacjami o parametrach
• Schemat sekcjonujemy na poszczególne podsekcje np. kondensatory odsprzęgające, mikrokontroler, konkretne rezystory pull-up

• Zawsze nadajemy nazwę naszym ścieżkom. W ten sposób redukujemy konieczność sprawdzania za co dana ścieżka odpowiada na schemacie.

• Zawsze tworzymy własne symbole komponentów. Ułatwia to potem czytelność i dodawanie ścieżek.

• Jeżeli to wykonalne to staramy się używać komponentów, które już mamy na schemacie (w przypadku komponentów pasywnych komponentów również ich parametrów np. pojemności, maksymalnego napięcia czy footprintu/rozmiaru).
• Jeżeli nasze EDA wspiera annotację w formie {TYP}{STRONA}{NUMER} dla komponentów to wygodnie jest jej używać. W ten sposób unikamy konieczności aktualizacji identyfikatorów wszystkich kolejnych komponentów w projekcie, gdybyśmy jeden chcieli usunąć w kolejnej rewizji. Wystarczy wtedy zaktualizować jedną stronę. Np. R405 powinien być piątym rezystorem na czwartej stronie schematu urządzenia. To też ułatwia szukanie konkretnego elementu.
• Jeżeli nasze EDA wspiera kolory to warto ich używać. Znacznie zwiększa to potem czytelność. Standardowe kolory:
  • zielony/czarny: masa i ujemny biegun baterii
  • zasilanie: czerwony i pochodne
  • żółty: sygnały wysokich częstotliwości
  • jasne kolory: wysoka częstotliwość i podatność na zakłócenia
  • ciemne kolory: niska częstotliwość i odporność na zakłócenia

Post Scriptum

To taki zestaw podstawowych porad dotyczących tworzenia schematów, gdyż często osoby tworzące schemat lubią go zepsuć.

Link do akceptowalnego schematu (nie jest idealny, ale obrazuje większość założeń):

ERRATA

1. 10/10/2023: poprawiono informacje o flagach zasilania - flagi o ujemnym potencjale powinny zawsze być kierowane w dół.

 

Edytowano Październik 11, 2023 przez H1M4W4R1

[Gieneq]

@H1M4W4R1 super, myślę że się przyda  

[H1M4W4R1]

24 minuty temu, Gieneq napisał:

super, myślę że się przyda

Myślę jeszcze naskrobać wersję dotyczącą samej PCB i routingu, ale to będzie kawał tomiszcza

[ethanak]

2 godziny temu, H1M4W4R1 napisał:

Myślę jeszcze naskrobać wersję dotyczącą samej PCB i routingu

Dawaj!

[_LM_]

23 godziny temu, H1M4W4R1 napisał:

Flagi zasilania zawsze są skierowane w górę

Co jeśli mamy zasilanie symetryczne? Albo jeśli w układzie zastosowane są więcej niż jedno zasilanie, lub przetwornica izolująca, wtedy należy zastosować więcej flag. Bywa że uziemienia są odizolowane od siebie lub musi być możliwość ich połączenia w jednym punkcie np: rezystorem 0R, kiedy chcemy rozdzielić masę sygnałową od masy cyfrowej, lub nawet mikrokontroler posiada oddzielne wejścia dla ADC i części cyfrowej. 

23 godziny temu, H1M4W4R1 napisał:

Schemat powinien być podzielony na sekcje odpowiedzialne za konkretne elementy projektu - zasilanie, mikrokontroler, konwerter USB-UART, pamięć EEPROM etc.

Powinien, ale nie uznałbym to za sztywną zasadę. Przy mniej skomplikowanych urządzeniach takie dzielenie schematów utrudnia czytanie i analizę np: z twojego linkowanego postu w jednym z wersji schematu brakowało rezystorów pullup. Trochę czasu mi zajęło aby się upewnić że ich tam niema i dać później o tym znać. A wystarczyło (według mnie, być może się mylę) zrobić szynę zbiorczą sygnałów i2c i już łatwiej byłoby odnaleźć się w rysunku.

W ogóle bus-entry i oznaczanie etykiet już powinno mówić z jakimi sygnałami mamy doczynienia. 

[H1M4W4R1]

2 godziny temu, _LM_ napisał:

Powinien, ale nie uznałbym to za sztywną zasadę.

Dlatego tam jest określenie "powinien". Oraz słowo "akceptowalny". Ten schemat nie był idealny, ale w najnowszej wersji I2C wylądowało w jednym worku

2 godziny temu, _LM_ napisał:

Co jeśli mamy zasilanie symetryczne? Albo jeśli w układzie zastosowane są więcej niż jedno zasilanie, lub przetwornica izolująca, wtedy należy zastosować więcej flag. Bywa że uziemienia są odizolowane od siebie lub musi być możliwość ich połączenia w jednym punkcie np: rezystorem 0R, kiedy chcemy rozdzielić masę sygnałową od masy cyfrowej, lub nawet mikrokontroler posiada oddzielne wejścia dla ADC i części cyfrowej. 

Rezystory nie muszą być w pionie na schemacie. W moim przykładzie jest połączenie VBUS i B+ z VPWR (lewy górny róg Power Input).  Zaraz ogarnę update (o ile jeszcze mogę).

Update: jednak masz rację, mój błąd (nie wiem o czym myślałem, że się walnąłem...).

2 godziny temu, ethanak napisał:

Dawaj!

To trochę zajmie... a materiału będzie pewnie na gruby artykuł... Nawet w wersji "wymieniania"

Edytowano Październik 10, 2023 przez H1M4W4R1