Làm việc với các linh kiện jumper

Jumper, còn gọi là dây nối tắt, cho phép bạn thay thế đường mạch bằng một linh kiện Jumper, thường là yếu tố thiết yếu để thiết kế thành công bo mạch một mặt.

Các bo mạch in đầu tiên đều là bo một mặt. Để thực hiện đầy đủ mọi kết nối, người ta thường sử dụng jumper hoặc dây nối tắt để tạo thêm một lớp kết nối có thể bắc qua các đường mạch in. Hình dưới đây minh họa việc sử dụng Jumper để đi dây trên một mặt của bo mạch.

Lưu ý cách biểu diễn Jumper bằng một đường kết nối cong giữa hai pad. Trong hình, các đường kết nối jumper có màu khác nhau vì chúng kế thừa màu được gán cho net.

Điều gì xác định một Jumper?

Để hoạt động như một jumper, cần:

• Đặt Type của linh kiện thành Jumper.

• Đặt giá trị Jumper của các pad trong linh kiện Jumper thành cùng một giá trị khác 0.

  

Cách sử dụng Jumper

Sau khi đặt Jumper vào không gian thiết kế, bạn cần đặt thủ công thuộc tính Net của một trong các pad trong bảng Properties vì net không được tự động kế thừa. Lưu ý rằng nếu linh kiện được định nghĩa là Jumper, pad còn lại sẽ tự động kế thừa cùng tên Net.

Điều khiển hiển thị Jumper

Menu View có menu con Jumpers cho phép điều khiển cách hiển thị các linh kiện Jumper.

Các menu con Jumper cũng có trong menu bật lên Netlist (phím tắt N).

Sử dụng các lệnh có sẵn để:

• Hiển thị hoặc ẩn tất cả jumper trong thiết kế.

• Hiển thị hoặc ẩn các đường kết nối jumper của các linh kiện thuộc cùng một net.

  Nếu không biết vị trí của một pad trên net hoặc một trong các đường kết nối của net đó, hãy nhấp vào vùng trống. Một hộp thoại sẽ xuất hiện, yêu cầu nhập tên net. Nếu không chắc tên net, hãy nhập ? và nhấp vào OK để mở hộp thoại Nets Loaded, trong đó liệt kê tất cả các net đã được nạp cho thiết kế. Các đường kết nối của net bạn chọn trong hộp thoại sẽ bị ẩn khi bạn nhấp vào OK.

• Hiển thị hoặc ẩn các đường kết nối jumper của một linh kiện cụ thể.

  Nếu không biết vị trí của linh kiện, hãy nhấp vào vùng trống. Một hộp thoại sẽ xuất hiện, yêu cầu nhập ký hiệu định danh của linh kiện. Nếu không chắc ký hiệu định danh, hãy nhập ? và nhấp vào OK để mở hộp thoại Components Placed, trong đó liệt kê tất cả các linh kiện trong thiết kế. Các đường kết nối của tất cả các net liên quan đến linh kiện bạn chọn trong hộp thoại sẽ bị ẩn khi bạn nhấp vào OK.

Jumper và bảng kê vật tư

Jumper thường là các đoạn dây đồng mạ thiếc được uốn theo chiều dài phù hợp, vì vậy chúng cần có trong BOM. Để hỗ trợ điều này, Jumper cũng có thể được đưa vào sơ đồ nguyên lý để xuất hiện trong bảng kê vật tư. Bộ đồng bộ hóa và công cụ tạo báo cáo xử lý việc đồng bộ Jumper như sau:

• Bản thân linh kiện được đồng bộ hóa.
• Các thuộc tính net của chân Jumper không được đồng bộ hóa.
• Jumper được đưa vào BOM.

Quy trình đề xuất khi làm việc với Jumper

Phần mô tả sau trình bày một cách làm việc với các linh kiện Jumper. Quy trình này bắt đầu từ sơ đồ nguyên lý, nhưng bạn cũng có thể bắt đầu bằng cách đặt các footprint Jumper trực tiếp lên PCB. Lý do chính để bắt đầu từ sơ đồ nguyên lý là khi thiết kế được chuyển sang không gian thiết kế PCB, các footprint sẽ có Type linh kiện được đặt đúng là Jumper. Nếu đặt chúng trực tiếp từ tài liệu footprint PCB vào không gian thiết kế PCB, Type của linh kiện sẽ mặc định là Standard, do đó bạn cần đặt lại thủ công.

Tạo footprint Jumper

Tạo một footprint cho mỗi chiều dài jumper sẽ sử dụng. Thông thường, jumper được thiết kế theo các chiều dài định sẵn, chẳng hạn theo bước tăng 0,1 inch (100 mil).

Như đã đề cập ở trên, có hai điều kiện để một linh kiện được xác định là Jumper:

• Cả hai pad trong Jumper phải có giá trị Jumper được đặt thành cùng một giá trị khác 0 trong bảng Properties . Lưu ý rằng các pad trong tất cả footprint Jumper được sử dụng trên một thiết kế bo mạch có thể có cùng giá trị Jumper mà không ảnh hưởng gì.
• Linh kiện Jumper phải có Type được đặt thành Jumper trong bảng Properties . Lưu ý rằng chỉ có thể đặt thuộc tính này sau khi footprint đã được đưa vào không gian thiết kế PCB; không thể đặt trong trình biên tập footprint PCB.

Hình dưới đây minh họa một Jumper điển hình trong trình biên tập footprint PCB. Cả hai pad đều có giá trị Jumper là 1.

Tạo linh kiện Jumper trên sơ đồ nguyên lý

Trên sơ đồ nguyên lý, bạn có thể:

• Tạo một linh kiện Jumper duy nhất, sau đó thêm vào đó tất cả các footprint Jumper có chiều dài khác nhau mà bạn cần.
• Tạo một linh kiện Jumper riêng cho từng footprint Jumper có chiều dài khác nhau sẽ được sử dụng.

Sau khi tạo ký hiệu:

1. Đặt Designator mặc định.
2. Đặt Type của linh kiện thành Jumper.
3. Thêm các footprint Jumper vào danh sách Models.
4. Định nghĩa các thuộc tính linh kiện khác mà bạn cần, chẳng hạn như mô tả và mọi Parameters cần thiết của linh kiện trên Parameters tab.

Đặt Jumper lên sơ đồ nguyên lý

Sau khi thiết kế Jumper, bạn có thể đặt một số Jumper lên sơ đồ nguyên lý. Ở giai đoạn này, có thể bạn chưa biết sẽ cần bao nhiêu, nhưng có thể dễ dàng xóa các Jumper dư thừa. Hãy nhớ rằng chúng xuất hiện trên sơ đồ nguyên lý để đảm bảo được đưa vào BOM; không cần nối chúng vào mạch tại từng vị trí mà chúng sẽ được sử dụng. Vì vậy, nên đặt tất cả trên cùng một trang sơ đồ nguyên lý, có thể cùng với các chi tiết cơ khí chỉ cần xuất hiện trong BOM, chẳng hạn như vít.

Khi thực hiện lệnh Design » Update PCB Document , tất cả jumper sẽ được đưa vào không gian thiết kế PCB bằng footprint mặc định, ở bên phải đường bao bo mạch.  

Định vị Jumper trên PCB

Hình dưới đây cho thấy PCB gần như đã được đi dây hoàn chỉnh. Lưu ý các đường kết nối còn lại, cho biết những vị trí chưa đi dây xong. Bên phải bo mạch cũng có một số linh kiện Jumper chưa được bố trí.

Không thể hoàn tất việc đi dây cho các kết nối này vì không còn đường đi khả dụng trên thiết kế một mặt này. Để hoàn tất các kết nối đó, chúng ta sẽ sử dụng các linh kiện Jumper.

Để hoàn tất một kết nối bằng Jumper:

1. Kéo một linh kiện cầu nối đến vị trí trên bo mạch. Nếu cầu nối chưa đủ dài, hãy nhấn Tab trong khi di chuyển cầu nối hoặc nhấp đúp sau khi đặt để mở chế độ Component của bảng Properties.
2. Trong vùng Footprint của bảng Properties, nhập Footprint Name, hoặc nhấp vào  để mở hộp thoại Browse Libraries và chọn một footprint.

3. Để dễ đưa cầu nối vào BOM hơn, hãy nhập một chuỗi nhận dạng phù hợp vào trường Comment. Trong hình bên dưới, tên footprint đã được sao chép và dán vào trường Comment vì tên này mô tả chiều dài của cầu nối.

   

4. Đặt cầu nối vào vị trí cần thiết.

5. Nhấp đúp để chỉnh sửa một trong các pad, sau đó chọn tên net cần thiết từ danh sách thả xuống Net trong vùng Properties của bảng Properties . Pad còn lại của cầu nối sẽ tự động được gán cùng tên net.

   

6. Sau khi đặt tất cả các cầu nối, hãy xóa mọi cầu nối không sử dụng khỏi bo mạch.
7. Chạy lệnh Design » Update Schematics để cập nhật các thay đổi về footprint và chú thích trở lại sơ đồ nguyên lý.
8. Bước cuối cùng là xóa mọi linh kiện cầu nối không sử dụng khỏi sơ đồ nguyên lý. Có thể xác định các linh kiện này bằng cách chuyển sang một trong các trang sơ đồ nguyên lý và chạy lệnh Design » Update PCB Document. Hộp thoại Engineering Change Order sẽ mở ra và liệt kê các linh kiện dư trên sơ đồ nguyên lý; hãy ghi lại ký hiệu định danh của chúng, sau đó đóng hộp thoại ECO và xóa các cầu nối dư đó khỏi sơ đồ nguyên lý.