造物笔记/嘉立创EDA 教程(原立创EDA)
基于 嘉立创EDA专业版 V4.1.93
造物笔记 / 嘉立创EDA 教程 / 第 1 章 · Quickstart 实战

A-2 画原理图

这一节把小徽章的电路画成原理图:从元件库里找到需要的元件、放到图纸上、改好参数、用导线和网络标签把它们连起来,最后让软件帮你检查一遍。本节会遇到一个真实的错误,正好示范“出错 → 定位 → 修复”的完整过程。

⏱ 约 60~90 分钟🖱️ 含器件三联图📋 含元件属性、网络标签说明表🔧 含一次真实的 DRC 排错

上一步双击了 1.P1,现在应该已经在原理图编辑器里了。界面各区域如果还不熟,回 1.0 节的热点图看看。

A2.1 打开元件库,搜索 NE555#

  1. 按 \ 打开底部面板,确认停在「库」标签
  2. 在搜索框里输入 NE555,按 return
底部库面板:①类型标签 ②来源 ③搜索框
图 A2-1底部库面板:①类型标签 ②来源 ③搜索框

库面板最上面一排是类型(器件 / 封装 / 复用模块 / 3D模型 / 面板库 / 仿真模型),我们要找的是“器件”。旁边是来源:

  • 嘉立创EDA:软件自带的公共库,元件很多,但看不到库存和价格。
  • 立创商城:和立创商城(卖元件的网站)同步的库,能直接看到库存、价格,以及嘉立创贴片用的“基础库 / 扩展库”分类。
  1. 点来源「立创商城」
  2. 在搜索框里再按一次 return(切换来源后结果不会自动刷新,要重新搜索)
来源切到立创商城后的搜索结果。第 ③ 行就是本例要用的 NE555DR(C7593)
图 A2-2来源切到立创商城后的搜索结果。第 ③ 行就是本例要用的 NE555DR(C7593)
搜索结果列表的各列
编号列含义(大白话)本例看什么
4器件器件名称(一般就是厂家型号)NE555DR
5封装芯片的“外形规格”,决定 PCB 上焊盘的形状。SOIC-8 是 8 脚贴片,DIP-8 是 8 脚直插SOIC-8(贴片)
6供应商编号立创商城的商品编号,也叫 C 编号C7593
7制造商谁生产的TI(德州仪器)
8立创商城库存 / 价格在立创商城单独买元件时的库存和单价约 1.6 万个,约 ¥0.66
9嘉立创库存 / 价格让嘉立创工厂贴片(SMT)时,工厂仓库里的库存和单价库存 13 万+
10嘉立创库类别基础库(工厂常备,贴片便宜)或扩展库(要临时上料)扩展库(555 没有基础库型号)
描述元件的简单介绍—

A2.2 看一眼:一个器件 = 符号 + 封装 + 3D#

在列表里单击 NE555DR 那一行,右侧会出现预览:

选中一行后的预览区:①放置按钮 ②S / F / P / 3D 切换预览
图 A2-3选中一行后的预览区:①放置按钮 ②S / F / P / 3D 切换预览

预览区的四格分别是这个器件的四种“样子”,点下面的按钮切换着看:

器件三联图:同一颗 NE555 的不同样子
图片来自编辑器预览区(C7593)。3D 预览需要在那一格里点一下“点击预览3D”才会加载。

A2.3 放置 NE555#

  1. 确认列表里 NE555DR 那一行是选中(高亮)状态
  2. 点右上角蓝色的「放置」按钮
  3. 把鼠标移到画布上,元件会跟着鼠标走;在图纸中间单击放下
  4. 按 Esc 结束放置
点「放置」后,元件跟着鼠标
图 A2-4点「放置」后,元件跟着鼠标
放下一个后会继续“长”出下一个
图 A2-5放下一个后会继续“长”出下一个

A2.4 放置其余元件#

其余元件都用同样的方法:来源选「立创商城」→ 搜索 C 编号 → 单击选中 → 放置 → Esc。按下表逐个放(顺序随意):

搜索元件放几个放好后的位号
C456012Type-C 6P 母座1USB1
C231865.1 kΩ 06032R1、R2
C211901 kΩ 06031R3
C2581947 kΩ 06031R4
C1585010 µF 08051C1
C5711210 nF 06031C2
C14663100 nF 06031C3
C2290白色 LED 06032LED1、LED2
C2286红色 LED 06032LED3、LED4
C23138330 Ω 06034R5 ~ R8

放置时按 空格 可以旋转 90°。电阻默认是横着的,竖着放更方便连线时就按一下空格:

放置中
按一下空格
放置中按一下空格
图 A2-6放置时按空格旋转(拖动中间的竖线对比)
左侧「常用库」:①原理图 / PCB / 面板 / 仿真分类 ②电阻 ③电容
图 A2-7左侧「常用库」:①原理图 / PCB / 面板 / 仿真分类 ②电阻 ③电容

A2.5 看懂并修改元件属性#

单击画布上的 R3(1 kΩ 电阻),右侧属性面板就显示它的全部属性。每一项的意思如下(编号对应图中蓝色数字):

选中 R3 后的属性面板
图 A2-8选中 R3 后的属性面板
元件属性面板(以 R3 为例)
编号属性含义(大白话)本例怎么填什么时候需要改
1名称元件在画布上显示的名字。={值} 表示“直接显示‘值’那一栏的内容”={值}(显示 1kΩ)一般不改
2ID软件内部编号$1152不用管
3位号元件在板子上的“名字”:R 电阻、C 电容、U 芯片、LED 发光二极管、USB 插座 + 序号R3编号乱了时可以手动改,或用「分配位号」
4唯一ID原理图和 PCB 靠它认出“是同一个元件”gge26不要改
5器件这个元件对应库里的哪个器件;点右边的「…」可以更换成别的器件0603WAF1001T5E想换型号时
6封装PCB 上用哪种焊盘。为空的话就没法转到 PCB(后面 DRC 会报错)R0603想换大小(如 1206 方便手焊)时
7加入BOM导出元件清单时是否包含它是不需要采购的东西(比如 Logo)选“否”
8转到PCB转换到 PCB 时是否带上它是只画在原理图上做说明的元件选“否”
9PCB层放到 PCB 的顶层还是底层默认(顶层)一般不改
10值电阻的阻值、电容的容量1kΩ想改闪烁速度时(记得同时换器件)
11制造商生产厂家UNI-ROYAL(厚声)—
12制造商编号厂家的型号0603WAF1001T5E—
13供应商从哪买:LCSC 就是立创商城LCSC—
14供应商编号C 编号。嘉立创贴片就是按它来备料的C21190换器件时会自动跟着变
15更多属性 / 新增属性可以给元件加自定义属性(比如“备注:需要手焊”)不用有特殊说明时
16组合把几个对象组合在一起,一起移动不用—
17复用模块这个元件属于哪个“复用模块”(一段可重复使用的电路)不用进阶:复用模块
18分组ID复用模块里的分组不用—
19通道ID多通道复用时的通道编号不用—

A2.6 把元件摆整齐#

拖动元件(按住左键拖)把它们大致摆成下面的样子。原理图摆放的习惯是:信号从左往右流,电源在上、地在下,相关的元件放在一起:

参考摆法(最终完成的原理图)
图 A2-9参考摆法(最终完成的原理图)
  • 最左边:USB1,下面是 R1、R2
  • 中间:U1,左边是 R3、R4、C1(定时部分),C3 放在电源附近,C2 放在 5 脚旁
  • 右边:上面两路 LED1+R5、LED2+R6(白灯,接在 VCC 和 OUT 之间),下面两路 R7+LED3、R8+LED4(红灯,接在 OUT 和 GND 之间)

A2.7 用导线连线#

  1. 按 ⌥W 进入画导线模式(或点工具栏的导线图标),光标变成十字
  2. 移到起点引脚的端点(引脚末端的小灰点)上,单击
  3. 移动鼠标,导线会跟着走;需要拐弯时在拐点单击一下
  4. 移到终点引脚的端点上单击,这根线就连好了
  5. 继续画下一根,或按 Esc 退出
①对准起点单击
图 A2-10①对准起点单击
移动,导线跟随
图 A2-11移动,导线跟随
②在终点单击
图 A2-12②在终点单击
R3 下端与 R4 上端连好,绿框处是自动生成的连接点(再往右连到 U1 的 7 脚 DISCH)
图 A2-13R3 下端与 R4 上端连好,绿框处是自动生成的连接点(再往右连到 U1 的 7 脚 DISCH)

按下面的连接表把线全部连好(“网络”一列里写的名字,有的是导线连,有的用下面讲的电源符号和网络标签连):

网络连在一起的引脚
VCC(5 V)USB1 的 VBUS、U1 的 8 脚 VCC 和 4 脚 RST、R3 上端、C3 一端、LED1 和 LED2 的正极(A)
GND(地)USB1 的 GND 和外壳 EH、U1 的 1 脚、R1 和 R2 一端、C1、C2、C3 的另一端、LED3 和 LED4 的负极(K)
OUTU1 的 3 脚、R5、R6、R7、R8 各一端
(放电节点)R3 下端、R4 上端、U1 的 7 脚 DISCH
(定时节点)R4 下端、C1 一端、U1 的 6 脚 THRES 和 2 脚 TRIG
(控制端)C2 一端、U1 的 5 脚 CONT
CC1 / CC2R1 另一端接 USB1 的 CC1;R2 另一端接 CC2
(LED 支路)LED1 负极—R5,LED2 负极—R6(白灯:VCC → LED → 330Ω → OUT);R7—LED3 正极,R8—LED4 正极(红灯:OUT → 330Ω → LED → GND)

A2.8 放置电源(VCC)和地(GND)符号#

  1. 点工具栏上的 VCC 图标(鼠标停在上面会显示名字)
  2. 符号跟着鼠标,对准要接电源的引脚端点(例如 R3 上端)单击
  3. 继续放下一个,或按 Esc 结束
工具栏上的 VCC 电源符号按钮
图 A2-14工具栏上的 VCC 电源符号按钮
VCC 跟随鼠标
图 A2-15VCC 跟随鼠标
放好
图 A2-16放好

地符号 GND 在 VCC 图标旁边的下拉箭头里,也可以从左侧「常用库 → 电源」里拖出来,用法相同。

A2.9 网络标签:同名就相连#

U1 的 OUT(3 脚)要连到右边四个电阻。除了拉导线,还可以用网络标签:

  1. 按 ⌥N,鼠标上出现一个网络标签(默认名字 NET1)
  2. 对准 OUT 那根导线单击放下
  3. 在右侧属性面板的「名称」里把 NET1 改成 OUT
网络标签跟着鼠标,对准导线单击
图 A2-17网络标签跟着鼠标,对准导线单击
刚放下的网络标签和它的属性
图 A2-18刚放下的网络标签和它的属性
网络标签属性
编号属性含义(大白话)本例怎么填什么时候需要改
1名称网络的名字。名字相同的网络标签自动相连改成 OUT每个标签都要起有意义的名字
2父级这个标签所属的网络,软件自动填NET1 → OUT不用改
3关联标签所在的图页和图纸分区(P1 的 B4 格)自动—
4字体颜色文字颜色默认随意
5字体文字字体Arial(默认)—
6字体大小文字大小0.08inch(默认)看不清时调大
7样式加粗 B / 斜体 I / 下划线 U不选—
8原点文字以哪个点对齐(九宫格)默认—
9组合和其他对象组合不用—
①名称改成 OUT
图 A2-19①名称改成 OUT
完成的 OUT 标签
图 A2-20完成的 OUT 标签

A2.10 不用的引脚:非连接标识#

如果芯片有某只脚故意不接,可以在它上面放一个「非连接标识」(工具栏上那个 ✕ 图标),告诉软件“这只脚不连是故意的”,检查时就不会报“引脚悬空”。本例 NE555 的 8 只脚全都用上了,不需要放;以后遇到有空脚的芯片记得用它。

A2.11 检查原理图(DRC),并修好一个真实的错误#

画完之后,让软件帮你检查一遍:

  1. 点菜单「设计」→「检查DRC」
  2. 底部面板会自动切到「DRC」标签,显示检查结果
设计 → 检查DRC
图 A2-21设计 → 检查DRC

本教程实操时,第一次检查的结果是这样的(我们没有修改,原样保留下来做示范):

第一次检查:①2 个致命错误 ②1 个警告 ③1 个信息。左边可以按类别筛选
图 A2-22第一次检查:①2 个致命错误 ②1 个警告 ③1 个信息。左边可以按类别筛选
级别意思要不要管
致命错误必须修,不修没法正确生成 PCB✅ 必须
错误大概率是画错了✅ 应该修
警告可能有问题,建议看一下看情况
信息提醒,通常无害了解即可

出错 → 定位 → 修复#

① 读懂报错。 两条致命错误写的是:“元件 R1 缺少‘封装’属性”“元件 R2 缺少‘封装’属性”。也就是说 R1、R2 不知道在 PCB 上该用什么焊盘。

② 定位。 在画布上单击 R1,看右侧属性面板——「封装」那一栏果然是空的:

R1 的属性:封装为空
图 A2-23R1 的属性:封装为空

也可以点「器件」右边的「…」打开器件管理器,对比一下:其他电阻的封装都是 R0603,只有 R1、R2 这两行是空的:

器件管理器:R1、R2(①)的封装一栏为空
图 A2-24器件管理器:R1、R2(①)的封装一栏为空

原因:本教程实操时 R1、R2 是用另一种方式(脚本)放进来的,没带上封装信息。你按前面的步骤从立创商城库放置一般不会遇到,但“某个元件缺封装”是新手最常见的错误之一,比如从「常用库」拖出来的通用元件、或者自己画的元件就可能没有封装。

③ 修复。 最稳妥的方法是删掉重放:

  1. 选中 R1、R2,按 delete 删除
  2. 底部库面板(来源:立创商城)搜索 C23186,选中 → 放置两个 → Esc
  3. 把它们拖回原来的位置,重新连好导线(如果位号变了,在属性里改回 R1、R2)
  4. 再运行一次「设计 → 检查DRC」
修好后:致命错误 0,错误 0,警告 1,信息 1
图 A2-25修好后:致命错误 0,错误 0,警告 1,信息 1

剩下的两条可以不管:

  • 警告:“元件的属性与供应商编号不匹配,建议使用器件标准化”。这是软件建议你用「器件标准化」功能统一核对一遍元件信息,不影响生产(A-10 导出 BOM 时还会提醒一次)。
  • 信息:“元件 TYPE-C_6P 的引脚与焊盘未对应(7_0、7_1、7_2)”。这几个是 USB 插座金属外壳的固定脚,在 PCB 上有焊盘(用来焊牢插座),原理图符号里没有对应的引脚,完全无害。

A2.12 分配位号#

元件放来放去、删了又加,位号可能会乱(比如有 R1、R2、R9,却没有 R3)。「设计 → 分配位号…」可以让软件自动按顺序重新编号。本例我们是按顺序放的,位号已经是整齐的 R1~R8、C1~C3、LED1~LED4,不需要用。

位号前缀元件
R电阻(Resistor)
C电容(Capacitor)
U芯片(IC)
D / LED二极管 / 发光二极管
SW开关(Switch)
USB / J插座、接口

本节检查清单#

  • 17 个元件都放好了,位号是 USB1、R1~R8、C1~C3、U1、LED1~LED4
  • 按连接表连好了所有导线,VCC / GND 符号和 OUT 网络标签都放了
  • 「设计 → 检查DRC」:致命错误 0、错误 0
  • 按了 ⌘S 保存