Ghi lại ý tưởng thiết kế của bạn dưới dạng sơ đồ nguyên lý

Vẽ sơ đồ nguyên lý là quá trình tạo ra biểu diễn logic của một mạch điện tử. Khi vẽ sơ đồ nguyên lý, bạn kết nối các ký hiệu linh kiện với nhau theo một cách riêng để tạo nên sản phẩm điện tử độc đáo của mình. Khi vẽ sơ đồ nguyên lý bằng phần mềm, bạn không chỉ có thể tạo bản in thiết kế chất lượng cao mà còn thực hiện các tác vụ thiết kế liên quan, chẳng hạn như mô phỏng mạch, và chuyển thiết kế sang công cụ bố trí PCB.

Thiết lập trình biên tập sơ đồ nguyên lý

Danh mục Schematic trong hộp thoại Preferences (truy cập bằng cách nhấp vào biểu tượng  ở góc trên bên phải của không gian thiết kế) cho phép truy cập các trang tùy chọn ảnh hưởng đến cách hoạt động của trình biên tập sơ đồ nguyên lý, chẳng hạn như kiểu con trỏ, màu vùng chọn và cách tự động dịch chuyển khung nhìn. Bạn có thể truy cập các tùy chọn này bất cứ lúc nào để cấu hình các thiết lập theo nhu cầu.

Thiết lập tài liệu sơ đồ nguyên lý

Để bắt đầu vẽ sơ đồ nguyên lý cho thiết kế PCB, hãy thêm một tài liệu sơ đồ nguyên lý mới vào dự án PCB. Để thực hiện việc này, nhấp chuột phải vào mục dự án trong bảng Projects rồi chọn lệnh Add New to Project » Schematic từ menu ngữ cảnh. Tài liệu sơ đồ nguyên lý mặc định sẽ mở trong không gian thiết kế.

Tài liệu sơ đồ nguyên lý mới tạo sẽ là tài liệu đang hoạt động trong không gian thiết kế.

Các tùy chọn cho tài liệu sơ đồ nguyên lý được cấu hình trong bảng Properties khi không có đối tượng nào được chọn trong không gian thiết kế. Các tùy chọn chính được cấu hình trên thẻ General của bảng. Nhiều tùy chọn/điều khiển khá dễ hiểu và không cần giải thích thêm. Những tùy chọn cần giải thích được mô tả bên dưới.

• Thiết lập lưới và bắt dính – đặt các giá trị cần thiết để dễ dàng điều hướng và đặt đối tượng hơn.

  Bạn có thể cấu hình các bộ giá trị lưới trên trang Sơ đồ nguyên lý – Lưới của hộp thoại Preferences. Bạn có thể chuyển lần lượt giữa các bộ giá trị đã cấu hình trong một trang sơ đồ nguyên lý bằng phím tắt G.

• Page Options – cấu hình Formatting and Size, cũng như Margins and Zones cho tài liệu. Bạn có thể chọn một Template có sẵn, chọn kích thước trang Standard hoặc xác định kích thước Custom.

Cấu hình các tùy chọn của tài liệu sơ đồ nguyên lý trong bảng Properties.

Tìm kiếm và đặt linh kiện

Linh kiện là thành phần thiết yếu của mọi thiết kế điện tử. Khi đặt một linh kiện lên sơ đồ nguyên lý, bạn đặt ký hiệu sơ đồ nguyên lý của linh kiện đó, được liên kết với các mô hình khác (chẳng hạn như footprint PCB và mô hình mô phỏng) và đi kèm danh sách tham số.

Bảng Components cho phép truy cập các thư viện linh kiện có sẵn để bạn tìm kiếm và đặt những linh kiện cần thiết. Các tính năng chính của bảng được minh họa và mô tả bên dưới.

 

 

 

 

 

❯ ❮ Javascript

Bảng Components có thể hoạt động ở hai chế độ: thông thường và thu gọn. Sử dụng nút  /  ở góc trên bên phải của bảng để chuyển đổi giữa các chế độ này. Sử dụng danh sách Categories để chọn danh mục linh kiện cụ thể mà bạn muốn duyệt. Truy cập danh sách bằng cách nhấp vào nút  ở góc trên bên trái của bảng (ở chế độ thông thường) hoặc sử dụng danh sách thả xuống ở đầu bảng (ở chế độ thu gọn). Sử dụng trường Search ở đầu bảng để tìm kiếm linh kiện trong danh mục đã chọn theo các tham số của chúng. Đối với các linh kiện trong thư viện Workspace, sử dụng Filters, được truy cập bằng cách nhấp vào nút  ở góc trên bên trái của bảng, để thu hẹp danh sách linh kiện theo các giá trị tham số cần thiết. Nhấp vào nút  ở góc trên bên phải của bảng để hiển thị ngăn Component Details (chế độ thông thường) hoặc nhấp vào  ở cuối bảng (chế độ thu gọn) để xem thông tin chi tiết của linh kiện được chọn trong danh sách. Ctrl+Click hai linh kiện trong danh sách để so sánh thông tin chi tiết của chúng, với các điểm khác biệt được tô nổi bật bằng màu đỏ. Nhấp chuột phải vào một linh kiện trong danh sách rồi chọn Place để đặt linh kiện lên trang sơ đồ nguyên lý.

Đi dây cho mạch

Các linh kiện được kết nối bằng cách đi dây nối các chân với nhau. Bạn có thể đặt dây nối giữa các chân theo các bước sau.

1. Chọn lệnh Place » Wire từ các menu chính.

2. Đặt con trỏ lên điểm bắt kết nối của một chân linh kiện; dấu kết nối (dấu chữ thập màu đỏ) sẽ xuất hiện tại vị trí con trỏ. Dấu này cho biết con trỏ đang nằm trên một điểm kết nối điện hợp lệ của linh kiện.

3. Nhấp để cố định điểm bắt đầu của dây nối.

4. Di chuyển con trỏ, sau đó nhấp trong không gian thiết kế để cố định một loạt các điểm đỉnh xác định hình dạng của dây nối.

   Nếu dây nối đang tạo góc theo hướng không đúng, hãy nhấn Spacebar để đổi hướng góc.

5. Đặt con trỏ lên điểm bắt kết nối của chân linh kiện đích cho đến khi con trỏ chuyển thành dấu kết nối màu đỏ.

6. Nhấp để nối dây với chân linh kiện. Con trỏ sẽ tách khỏi dây nối đó.

7. Đặt một dây nối khác hoặc nhấp chuột phải để thoát chế độ đặt dây nối.

Để dễ nhận diện các net quan trọng trong thiết kế, bạn có thể thêm nhãn net để đặt tên cho chúng.

1. Chọn lệnh Place » Net Label từ các menu chính.

2. Nhấn Tab để chỉnh sửa các thuộc tính của nhãn net trong bảng Properties trước khi đặt.

3. Trong trường Net Name của bảng Properties, nhập tên mong muốn.

4. Nhấp vào nút trong không gian thiết kế để quay lại chế độ đặt.

5. Đặt con trỏ lên dây nối mà bạn muốn gán nhãn net; dấu kết nối (dấu chữ thập màu đỏ) sẽ xuất hiện tại vị trí con trỏ.

6. Nhấp để đặt nhãn net.

7. Đặt một nhãn net khác hoặc nhấp chuột phải để thoát chế độ đặt.

Tạo thiết kế nhiều trang

Để sơ đồ nguyên lý dễ quản lý và dễ đọc, bạn có thể chia thiết kế thành nhiều trang. Ngay khi bạn thêm trang sơ đồ nguyên lý thứ hai vào dự án, thiết kế được xem là thiết kế nhiều trang.

Có hai cách tổ chức thiết kế trên nhiều trang: phẳng hoặc phân cấp.

• Flat design – các net trải trên nhiều trang được kết nối trực tiếp từ trang này sang bất kỳ trang nào khác. Tất cả các trang đều nằm ở cùng một cấp.

  Trong thiết kế phẳng, việc sử dụng trang trên cùng là tùy chọn. Nếu có, trang này sẽ chứa một ký hiệu trang (Place » Sheet Symbol) cho mỗi trang trong thiết kế nhưng không được chứa bất kỳ dây nối nào.

  
  Sơ đồ minh họa kết nối trong thiết kế phẳng. Việc sử dụng trang cấp cao nhất là tùy chọn.

• Hierarchical design – thiết kế được sắp xếp theo cấu trúc dạng cây, hay cấu trúc phân cấp, sử dụng ký hiệu trang để đại diện cho từng trang cấp dưới, còn các đầu nối trang (Place » Sheet Entry) trong ký hiệu đó đại diện hoặc kết nối với các cổng (Place » Port) trên trang bên dưới. Kết nối được thực hiện thông qua các đầu nối trang trong những ký hiệu trang đó, chứ không trực tiếp từ các cổng trên trang này đến các cổng trên trang khác.

  
  Sơ đồ minh họa kết nối trong thiết kế phân cấp.

Để xác định cách thiết lập kết nối giữa các trang sơ đồ nguyên lý, Altium Designer sử dụng thiết lập hiện tại của tùy chọn Net Identifier Scope được cấu hình trên tab Options của hộp thoại Project Options, được truy cập bằng cách nhấp chuột phải vào mục dự án trong bảng Projects rồi chọn Project Options.

Mặc dù bạn có thể đặt ký hiệu trang, đầu nối trang và xác định thuộc tính của chúng theo cách thủ công, trình biên tập sơ đồ nguyên lý có các lệnh giúp bạn xây dựng cấu trúc phân cấp nhanh chóng và hiệu quả.

• Design » Create Sheet Symbol From Sheet – dùng để tạo ký hiệu từ trang sơ đồ nguyên lý được chỉ định. Để sử dụng lệnh này, trước tiên hãy chuyển sang trang sẽ chứa ký hiệu trang mới, sau đó chạy lệnh. Hộp thoại Choose Document to Place sẽ mở ra để bạn chọn tài liệu sơ đồ nguyên lý đích mà ký hiệu trang mới tạo sẽ tham chiếu đến. Ký hiệu trang sẽ chứa một đầu nối trang tương ứng với mỗi cổng được tìm thấy.

  

• Design » Create Sheet From Sheet Symbol – dùng để tạo một trang sơ đồ nguyên lý mới bên dưới ký hiệu trang được chỉ định. Các cổng tương ứng với các đầu nối trang trên ký hiệu sẽ được đặt ở góc dưới bên trái của tài liệu mới.

  

Đánh số linh kiện trong thiết kế

Đánh số linh kiện trong thiết kế là quá trình đảm bảo mỗi linh kiện trong thiết kế có thể được nhận diện riêng bằng một ký hiệu định danh duy nhất. Việc đánh số linh kiện trong sơ đồ nguyên lý được cấu hình bằng hộp thoại Annotate . Hộp thoại này cung cấp các điều khiển để gán ấn định ký hiệu định danh một cách có hệ thống cho tất cả hoặc một số linh kiện được chọn trên các trang dự án đã chọn, đồng thời đảm bảo các ký hiệu định danh là duy nhất và được sắp xếp theo vị trí của linh kiện.

Xác thực thiết kế

Altium Designer có thể kiểm tra thiết kế để phát hiện các lỗi logic, điện và trình bày bản vẽ theo các thiết lập trên các tab Báo cáo lỗi và Ma trận kết nối của hộp thoại Project Options được truy cập bằng cách nhấp chuột phải vào mục dự án trong bảng Projects và chọn Project Options. Để xác thực thiết kế, hãy nhấp chuột phải vào mục dự án trong bảng Projects và chọn Validate PCB Project. Các vi phạm được phát hiện sẽ được liệt kê trong bảng Messages.

Nếu không có vi phạm ở các mức Error và Fatal Error, thông báo Compile successful, no error found sẽ xuất hiện trong bảng.