Un schéma est une représentation visuelle d'un circuit. En tant que tel, son but est de communiquer un circuit à quelqu'un d'autre. Un schéma dans un programme informatique spécial à cette fin est également une description lisible par une machine du circuit. Cet usage est facile à juger en termes absolus. Soit les règles formelles appropriées pour décrire le circuit sont suivies et le circuit est correctement défini, soit ce n’est pas le cas. Comme il existe des règles strictes pour cela et que le résultat peut être jugé par une machine, ce n'est pas le sujet de la discussion ici. Cette discussion porte sur des règles, des directives et des suggestions de bons schémas pour le premier objectif, qui est de communiquer un circuit à un humain. Le bien et le mal seront jugés ici dans ce contexte.
Comme un schéma consiste à communiquer des informations, un bon schéma le fait rapidement, clairement et avec un faible risque de malentendu. Il est nécessaire mais loin d’être suffisant pour qu’un schéma soit correct. Si un schéma est susceptible d’induire en erreur un observateur humain, c’est un mauvais schéma que vous puissiez éventuellement montrer qu’après le déchiffrement en bonne et due forme, il était en fait correct. Le point est la clarté . Un schéma techniquement correct mais obscur est toujours un schéma mauvais.
Certaines personnes ont leurs propres opinions idiotes, mais voici les règles (en fait, vous remarquerez probablement un large accord entre des personnes expérimentées sur la plupart des points importants):
Utiliser des désignateurs de composants
Ceci est à peu près automatique avec n'importe quel programme de capture schématique, mais nous voyons encore souvent des schémas ici sans eux. Si vous tracez votre schéma sur une serviette puis le scannez, veillez à ajouter des indicateurs de composant. Ceux-ci rendent le circuit beaucoup plus facile de parler. J'ai sauté des questions lorsque les schémas n'avaient pas de désignateur de composant, car je n'avais pas envie de me soucier de la deuxième résistance de 10 kΩ située à gauche du bouton-poussoir du haut . Il est beaucoup plus facile de dire R1, R5, Q7, etc.
Nettoyer le placement du texte
Les programmes schématiques affichent généralement les noms et les valeurs des pièces en fonction d'une définition de pièce générique. Cela signifie qu'ils se retrouvent souvent dans des endroits peu pratiques du schéma lorsque d'autres pièces sont placées à proximité. Répare le. Cela fait partie du travail de dessiner un schéma. Certains programmes de capture schématiques rendent cela plus facile que d'autres. Dans Eagle par exemple, il ne peut malheureusement y avoir qu'un seul symbole pour une pièce. Certaines pièces sont généralement placées dans des orientations différentes, horizontale et verticale dans le cas des résistances par exemple. Les diodes peuvent être placées dans au moins 4 orientations car elles ont aussi une direction. L'emplacement du texte autour d'une pièce, comme l'indicatif et la valeur du composant, ne fonctionnera probablement pas dans les autres orientations que celles dans lesquelles il avait été dessiné. Si vous faites pivoter une pièce du stock, déplacez ensuite le texte afin qu'il soit facilement lisible, appartient clairement à cette partie et n'entre pas en collision avec d'autres parties du dessin. Le texte vertical a l'air stupide et rend le schéma difficile à lire.
Dans Eagle, je crée des parties redondantes distinctes qui ne diffèrent que par l’orientation des symboles et donc par l’emplacement du texte. Cela demande plus de travail en amont, mais facilite les choses lorsque vous tracez un schéma. Cependant, peu importe la façon dont vous obtenez un résultat final net et clair, seulement que vous réussissez. Il n'y a pas d'excuse. Parfois, on entend des plaintes telles que "Mais CircuitBarf 0.1 ne me laisse pas faire" . Alors, prenez quelque chose qui le fait. En outre, CircuitBarf 0.1 vous laisse probablement le faire, juste que vous étiez trop paresseux pour lire le manuel pour apprendre comment et trop négligé pour s'en soucier. Dessinez-le (proprement!) Sur du papier et numérisez-le si nécessaire. Encore une fois, il n'y a aucune excuse.
Par exemple, voici quelques pièces avec des orientations différentes. Notez que le texte est à différents endroits par rapport aux parties pour rendre les choses claires et nettes.
Ne laissez pas cela vous arriver:
Oui, c'est en fait un petit extrait de ce que quelqu'un nous a largué ici.
Mise en page et flux de base
En général, il est bon de placer des tensions plus élevées vers le haut, des tensions plus basses vers le bas et un flux logique de gauche à droite. Ce n'est clairement pas possible tout le temps, mais au moins un effort de niveau généralement supérieur éclairera grandement le circuit pour ceux qui liront votre schéma.
Une exception notable à cette règle concerne les signaux de retour. De par leur nature, ils font un "retour" de l’aval vers l’amont, il
faut donc les montrer en train d’envoyer des informations en face du flux principal.
Les connexions électriques doivent atteindre des tensions positives et négatives. Ne fais pas ça:
Il n'y avait pas de place pour montrer la ligne qui descendait au sol parce que d'autres choses étaient déjà là. Déplace-le. Vous avez fait le bazar, vous pouvez le défaire. Il y a toujours un moyen.
En suivant ces règles, les sous-circuits courants sont dessinés de la même manière la plupart du temps. Une fois que vous aurez plus d'expérience dans l'analyse des schémas, ceux-ci apparaîtront à vous et vous l'apprécierez. Si des tracés sont dessinés dans tous les sens, ces circuits communs seront visuellement différents à chaque fois et il faudra plus de temps aux autres pour comprendre votre schéma. C'est quoi ce bordel, par exemple?
Après un peu de déchiffrement, vous réalisez "Oh, c'est un amplificateur à émetteur commun. Pourquoi cette #% & ^ $ @ # $% ne l'a-t-elle pas simplement dessinée comme une!!" :
Tirez les épingles selon la fonction
Montrez les broches des circuits intégrés dans une position correspondant à leur fonction, PAS COMMENT CELLES-CI ARRIVENT POUR SE SORTIR DE LA PUCE. Essayez de placer les broches d’alimentation positives en haut, les broches d’alimentation négatives (généralement les masses) en bas, les entrées à gauche et les sorties à droite. Notez que cela correspond à la présentation schématique générale décrite ci-dessus. Bien sûr, cela n’est pas toujours raisonnable et possible. Les composants universels tels que les microcontrôleurs et les FPGA ont des broches qui peuvent être entrées et sorties en fonction de l'utilisation et peuvent même varier au moment de l'exécution. Au moins, vous pouvez placer les broches d’alimentation et de terre dédiées en haut et en bas et éventuellement regrouper toutes les broches étroitement associées avec des fonctions dédiées, telles que les connexions de pilotes Crystal.
Les circuits intégrés avec des broches en ordre physique sont difficiles à comprendre. Certaines personnes utilisent l'excuse que cela facilite le débogage, mais avec un peu de réflexion, vous pouvez voir que ce n'est pas vrai. Quand vous voulez regarder quelque chose avec un oscilloscope, quelle question est la plus commune "Je veux regarder l’horloge, quelle épingle est-ce?" ou "Je veux regarder la broche 5, quelle fonction est-ce?" . Dans de rares cas, vous voudrez peut-être contourner un CI et examiner toutes les broches, mais la première question est de loin plus commune.
Les dispositions d'ordre physique des broches obscurcissent le circuit et rendent le débogage plus difficile. Ne le fais pas.
Connexions directes, dans des limites raisonnables
Passez du temps avec le placement en réduisant les croisements de fil et similaires. Le thème récurrent ici est la clarté . Bien sûr, tracer une ligne de connexion directe n'est pas toujours possible ni raisonnable. Évidemment, cela ne peut pas être fait avec plusieurs feuilles, et un nid de fils en désordre pour les rats est pire que quelques "fils d'air" soigneusement choisis.
Il est impossible de trouver une règle universelle ici, mais si vous pensez constamment à la personne mythique qui regarde par-dessus votre épaule et tente de comprendre le circuit à partir du schéma que vous dessinez, vous ferez probablement bien. Vous devriez essayer d’aider les gens à comprendre le circuit facilement, sans leur demander de le comprendre malgré le schéma.
Design pour papier de format standard
L'époque des ingénieurs électriciens disposant de tables à dessin et configurée pour travailler avec des dessins au format D est révolue. La plupart des gens n’ont accès qu’aux imprimantes ordinaires, telles que le papier 8 1/2 x 11 pouces, ici aux États-Unis. La taille exacte est un peu différente dans le monde entier, mais ce sont toutes à peu près ce que vous pouvez facilement tenir devant vous ou placer sur votre bureau. Il y a une raison pour laquelle cette taille a évolué en tant que norme. Manipuler du papier plus gros est un problème. Il n'y a pas de place sur le bureau, il finit par recouvrir le clavier, fait glisser des objets de votre bureau lorsque vous le déplacez, etc.
Le but est de concevoir votre schéma de manière à ce que les feuilles individuelles soient bien lisibles sur une seule page normale et à l'écran à peu près de la même taille. Actuellement, la taille d'écran la plus grande commune est de 1920 x 1080. Avoir à faire défiler une page à cette résolution pour voir les détails nécessaires est ennuyeux.
Si cela signifie utiliser plus de pages, allez-y. Vous pouvez faire défiler les pages d’une simple pression sur un bouton dans Acrobat Reader. Il est préférable de feuilleter des pages plutôt que de parcourir un grand dessin ou de manipuler du papier trop grand. Je trouve également qu'une page normale avec des détails raisonnables est une bonne taille pour montrer un sous-circuit. Pensez aux pages de schémas comme des paragraphes dans un récit. Fractionner un schéma en sections individuellement étiquetées par pages peut réellement améliorer la lisibilité si cela est bien fait. Par exemple, vous pourriez avoir une page pour la section d’entrée d’alimentation, les connexions immédiates du microcontrôleur, les entrées analogiques, les sorties d’alimentation du pont H, l’interface Ethernet, etc. Il est en fait utile de décomposer le schéma de cette façon rien à voir avec la taille du dessin.
Voici une petite section d'un schéma que j'ai reçu. Cela provient d'une capture d'écran affichant une seule page du schéma maximisé dans Acrobat Reader sur un écran de 1920 x 1200.
Dans ce cas, j'étais payé en partie pour regarder ce schéma, alors je l'ai accepté, même si j'ai probablement utilisé plus de temps et donc facturé plus d'argent au client que si le schéma avait été plus facile à utiliser. S'il s'agissait d'une personne à la recherche d'une aide gratuite, comme sur ce site Web, je me serais dit de régler ce problème et de continuer à répondre à la question de quelqu'un d'autre.
Étiquettes clés
Les programmes de capture schématiques vous permettent généralement de donner aux réseaux des noms bien lisibles. Tous les réseaux ont probablement des noms dans le logiciel, mais ils ont simplement un gobbledygook à moins que vous ne les définissiez explicitement.
Si un réseau est divisé en segments visuellement non connectés, vous devez absolument informer les gens que les deux réseaux apparemment déconnectés sont vraiment les mêmes. Différents packages ont différentes manières intégrées de le montrer. Utilisez tout ce qui fonctionne avec le logiciel que vous avez, mais dans tous les cas, nommez le réseau et affichez-le sur chaque segment dessiné séparément. Pensez à cela comme au plus petit dénominateur commun ou à l'utilisation de "fils pneumatiques" dans un schéma. Si votre logiciel le prend en charge et que vous pensez que cela aide à la clarté, utilisez certainement de petits marqueurs "de saut" ou autre chose. Parfois, ils vous donnent même la feuille et les coordonnées d’un ou de plusieurs points de saut correspondants. C'est tout bon mais étiqueter un tel réseau de toute façon.
Le point important est que les petites chaînes de noms de ces réseaux sont automatiquement dérivées du nom de réseau interne par le logiciel. Ne les dessinez jamais manuellement sous forme de texte arbitraire que le logiciel ne comprend pas comme nom de réseau. Si des sections distinctes du réseau sont jamais déconnectées ou renommées séparément par accident, le logiciel l'indiquera automatiquement, car le nom indiqué provient du nom réel du réseau et non de quelque chose que vous saisissez séparément. Cela ressemble beaucoup à une variable dans un langage informatique. Vous savez que les utilisations multiples du symbole de variable font référence à la même variable.
Une autre bonne raison pour les noms de réseau est les commentaires courts. Je nomme et affiche parfois les noms des réseaux uniquement pour donner une idée rapide de l’utilité de ce réseau. Par exemple, voir un réseau appelé "5V" ou "MISO" peut aider beaucoup à comprendre le circuit. Beaucoup de moustiquaires courtes n'ont pas besoin d'un nom ou d'une clarification, et ajouter des noms serait plus douloureux qu'ils ne l'auraient éclairé. Encore une fois, le but est la clarté. Montrez un nom de réseau significatif lorsque cela vous aide à comprendre le circuit, et non quand cela serait plus distrayant qu'utile.
Gardez les noms raisonnablement courts
Le fait que votre logiciel vous permette de saisir des noms de réseau de 32 ou 64 caractères ne signifie pas que vous devriez le faire. Encore une fois, le point concerne la clarté. Pas de noms, pas d'informations, mais beaucoup de noms longs sont encombrés, ce qui diminue la clarté. Quelque part entre les deux est un bon compromis. Ne soyez pas stupide et écrivez "horloge 8 MHz sur mon PIC", alors que simplement "CLOCK", "CLK" ou "8MHZ" transmettrait la même information.
Consultez cette norme ANSI / IEEE pour connaître les abréviations recommandées des noms de broches.
Noms de symbole en majuscule
Utilisez toutes les majuscules pour les noms de réseau et les noms de broches. Les noms des broches sont presque toujours en majuscule dans les feuilles de données et les schémas. Divers programmes schématiques, y compris Eagle, ne permettent même pas les noms en minuscules. Un avantage de cela, ce qui est également utile lorsque les noms ne sont pas trop longs, est qu’ils apparaissent dans le texte normal. Si vous écrivez de vrais commentaires dans le schéma, écrivez-les toujours en casse mixte, mais veillez à ce que les noms de symbole en majuscule soient clairs, il est donc clair qu'ils sont des noms de symbole et ne font pas partie de votre récit. Par exemple, "Le signal d’entrée TEST1 passe à l'état haut pour mettre Q1 sous tension, ce qui réinitialise le processeur en attaquant le MCLR à l'état bas". . Dans ce cas, il est évident que TEST1, Q1 et MCLR font référence à des noms dans le schéma et ne font pas partie des mots que vous utilisez dans la description.
Afficher les bouchons de découplage par la pièce
Les capuchons de découplage doivent être physiquement proches de la partie qu'ils découplent en raison de leur fonction et de la physique de base. Leur montrer de cette façon. Parfois, j'ai vu des schémas avec un tas de découplages dans un coin. Bien sûr, ceux-ci peuvent être placés n'importe où dans la mise en page, mais en les plaçant par leur CI, vous montrez au moins l' intention de chaque casquette. Il est ainsi beaucoup plus facile de voir que le découplage approprié a au moins été pris en compte, plus une erreur est susceptible d’être capturée lors d’un examen de la conception et plus vraisemblablement, la casquette aboutit à l’endroit prévu lors de la mise en page.
Les points se connectent, les croix ne le font pas
Dessinez un point à chaque jonction. C'est la convention. Ne sois pas paresseux. Tout logiciel compétent l’imposera de toute façon, mais étonnamment, nous voyons parfois ici des schémas sans points de jonction. C'est une regle. Nous ne nous soucions pas de savoir si vous pensez que c'est idiot ou pas. C'est comme ça que c'est fait.
En quelque sorte, essayez de garder les jonctions vers Ts, pas avec des croix à 4 voies. Ce n'est pas une règle aussi difficile, mais il se passe des choses. Avec deux lignes qui se croisent, l'une verticale l'autre horizontale, la seule façon de savoir si elles sont connectées est de savoir si le petit point de jonction est présent. Autrefois, lorsque les schémas étaient systématiquement photocopiés ou reproduits optiquement, les points de jonction pouvaient disparaître au bout de quelques générations, voire même parfois apparaître sur des croix s’ils n’étaient pas là à l’origine. Ceci est moins important maintenant que les schémas sont généralement dans un ordinateur, mais ce n'est pas une mauvaise idée d'être très prudent. La façon de le faire est de ne jamais avoir de jonction à 4 voies.
Si deux lignes se croisent, elles ne sont jamais connectées, même si après quelques artefacts de reproduction ou de compression, il semble y avoir un point. Idéalement, les connexions ou les croisements seraient sans ambiguïté sans points de jonction, mais en réalité, vous voulez le moins de risques de malentendus possible. Faites toutes les jonctions Ts avec des points, et toutes les lignes de croisement sont donc des filets différents sans points.
Regardez en arrière et vous pouvez voir que le but de toutes ces règles est de rendre aussi facile que possible la compréhension du circuit par le biais du schéma, et de maximiser les chances que la compréhension soit correcte.
Il y a un autre point humain à cela aussi. Un schéma peu soigné montre un manque d'attention portée aux détails et est irritant et insultant pour les personnes à qui vous demandez de le regarder. Pensez-y. Il dit aux autres "Votre aggravation avec ce schéma ne vaut pas mon temps pour le nettoyer"
qui dit en gros "je suis plus important que vous ne l'êtes" . Ce n'est pas une chose intelligente à dire dans de nombreux cas, comme lorsque vous demandez de l'aide gratuite ici, montrez votre schéma à un client, à un enseignant, etc.