4.2　復位開關

在軟件開發的世界里，復雜的程序被劃分為子程序，使其易于管理。在電路設計中，復雜電路也被劃分為子電路。Femtoduino包括四個子電路，其中最簡單是復位開關部分。這個子電路包括以下元件：

·一個單刀單擲（SPST）開關

·一個10k的電阻

·一個0.1μF的電容（無極性）

·+5V的電源和地

圖4-4所示為復位開關子電路的原理圖。

圖4-4　復位開關子電路

打開原理圖編輯器后，按照下面的步驟創建該電路：

1）按下Ctrl+Shift+A或單擊工具欄按鈕，打開Add對話框。滾動鼠標找到eagle-book元件庫。打開元件庫，然后雙擊VCC。

從元件庫里選擇一個器件并回到編輯器時，光標將變成所選器件的形狀。在編輯器里放置器件以前，建議單擊右鍵對器件進行旋轉。

2）移動鼠標到編輯器的左上角并單擊左鍵。這樣就把電源VCC放置到原理圖中了。

3）EAGLE假定設計者會加入更多的相同器件，但是這里只需要一個。按下Ctrl+Shift+A或單擊工具欄按鈕，再次打開Add對話框。滾動鼠標找到eagle-book器件庫，打開RES，將RES_0603加入到設計中。該電阻命名為R1。

4）旋轉R1直到>VALUE標簽在左邊。將其放到電源VCC的下邊。

5）重復插入元件操作，向原理圖增加三個元件：電阻下邊的開關（SWITCH）、開關下邊的地（GND）和開關左邊的電容（CAP_0603）。旋轉電容使之水平放置，并命名為C1。

進行下一步之前，簡單回顧一下EAGLE原理圖編輯器中用于連接的術語：

·引腳（Pin）——在符號上用于實現連接的點。

·導線（Net）——表示單個電氣連接的一根線。導線通過符號的引腳與符號相連。

·總線（Bus）——代表多個電氣連接的一根線。總線連接到多根導線上，這些導線都與特定引腳相連。

·線（wire）——圖形性質的線，不代表電氣連接。

應當理解以上術語的區別。雖然我個人總是覺得用net而不是wire代表電氣連接有點奇怪。

6）為了創建電氣連接，在工具欄單擊Net按鈕或按下組合鍵Alt+N。連接R1上邊的引腳到VCC。EAGLE會畫出一條綠色線段來表示導線。

7）保持Net工具的激活狀態，連接R1下邊的引腳和開關上邊的引腳。再畫一根導線連接開關下邊的引腳到地。

8）按組合鍵Ctrl+M或單擊工具欄按鈕，激活Move工具。移動C1使其在垂直方向上位于R1和開關之間。

9）激活Net工具（Alt+N），從電容的右邊引腳出發繪制導線連接電阻和開關。EAGLE會在兩條導線的結合處畫一個綠色圓點。這代表一個結合點。

此時，設計應當看上去與圖4-5類似。讀者不必把元件放在相同的位置上，但是引腳的連接方式應當與圖中描繪的相同。

圖4-5　初步的復位開關子電路

現在應該為電阻和電容設置數值。應該記住，EAGEL并不會在設計過程中使用這些數值。

10）激活Value工具（Ctrl+Shift+V）并單擊R1，將其賦值為10k。

11）仍然保持Value工具的激活狀態，單擊C1并賦值為0.1μF。

通過重新布置電容和電阻的名稱和數值，可以使電路圖變得更美觀。這可以通過Smash（打散）工具來實現，Smash工具用于從圖形上將元件符號里的名稱和數值分開。下邊介紹具體的做法。

12）激活Smash工具（Ctrl+Shift+S或單擊工具欄按鈕）并單擊電阻和電容。注意元件的名稱和數值現在擁有了自己的原點。

13）使用Move和Rotate工具，移動名稱和數值的位置，使原理圖的可讀性更好。在放置文本的時候，請記住按下Alt鍵將使用替代柵格而不是基本柵格。

最后一步涉及信號，如果激活Info工具（Ctrl+I）并單擊導線，會出現一個Properties（屬性）對話框。在標題Net的下邊，有兩個分別標有“Name”和“Net Class”的框。本章的末尾會講解Net class，現在先討論導線名稱（net name）。

EAGLE為編輯器中的每一條導線賦名，并且在默認情況下，每個名稱都是獨特的。但是設計者可以使用Name工具（Ctrl+Shift+N）給導線設置用戶名稱。如果兩條導線具有相同的名稱，即使它們在圖形上沒有相連，EAGLE也會認為這兩條導線是電氣相通的。在EAGLE的術語中，具有相同名稱的多條導線被稱為傳輸相同信號（signal）的導線。

通過使用信號，設計者就能創建子電路圖。這些子電路圖電氣上相通，且不必在原理圖里用線相連。這樣帶來的好處是使電路原理圖可讀性更好，更為重要的是，復雜的電路劃分為多個子電路以后，就能由不同的設計者分別處理各個子電路，而不涉及其他子電路細節。

除了設置導線的名稱，設計者還可以設置導線的標簽。在原理圖中使用標簽顯示的導線名稱，沒有其他特殊意義。

為了將復位開關子電路與其他子電路相連，必須加入兩個導線，名稱分別為：RESET和DTR。下面介紹這些導線如何命名以及如何與標簽聯系。

14）激活Net工具（Alt+N），單擊C1右側引腳，雙擊引腳左側相距2、3個單位的點，這樣就創建了一條短導線。

15）激活Name工具（Ctrl+Shift+N），單擊導線，設置它的名稱為DTR。激活Label工具，單擊導線，將標簽放到導線左側。

16）激活Net工具并單擊開關、電容和電阻的結點（綠色圓點）。雙擊右側距離結點2、3個柵格單位的點。這樣就創建了另一個短導線。

17）激活Name工具，點擊導線并設置導線名稱為RESET。激活Label工具，單擊導線，將標簽放在導線的右側。

這時，子電路應該呈現類似于圖4-4的樣子。再次提醒，原理圖中元件位置的精確性并不重要，但是元件的引腳應當按照圖中方式準確連接。而且專門命名的導線（DTR和RESET）必須按照圖中所示，具有相同的名稱和位置。

注意　除了導線應有正確的名稱，正確的元件名稱同樣關鍵，比如R1和C1。應該對設計進行檢查，確保元件具有與圖4-4中元件相同的名稱。否則，在下一章進行的電路板設計過程中將會出現錯誤。