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3.   微控制器和排針

排針的用途是連接微控制器的輸出和輸入，它提供了一個(gè)平臺(tái)給焊線和針腳。

3.1.    新增微控制器晶片（RBBB → ATmega），把它放在電路原理圖的中央附近，把它的兩個(gè)接地接頭連接到接地訊號(hào)端。

3.2.    在靠近ATmega的電源供應(yīng)針腳7的位置放置一個(gè)0.1μF的電容，將它分別連接電源、接地端和針腳7。

3.3.    將共鳴器（resonator）放置在針腳9和針腳10附近，將它的三個(gè)針腳連接如圖所示，并確認(rèn)最中間的針腳有連到接地端。

3.4.    將剩下的針腳全部都連接信號(hào)線（Signal line），別忘了左邊的類比參考針腳（analog reference，AREF），使用網(wǎng)絡(luò)連接工具讓每個(gè)針腳都接出一小段信號(hào)線，并使用標(biāo)簽（Lable）工具（在網(wǎng)絡(luò)連接工具的下面）標(biāo)簽每一段信號(hào)線。

 

注釋：EAGLE的群組移動(dòng)功能并沒有像現(xiàn)在大部分的繪圖軟件那樣方便，如果你需要一次移動(dòng)很多個(gè)元件，你需要先使用「變焦（Zoom）」工具來調(diào)整畫面大小，使用「群組（Group）」工具用Ctrl鍵+滑鼠左鍵點(diǎn)擊或框取你想要移動(dòng)的元件，使用移動(dòng)（Move）工具在你選擇的元件上按右鍵，在跳出的選項(xiàng)清單中選取移動(dòng)群組（Move Group）即可。

3.5.    你會(huì)發(fā)現(xiàn)EAGLE會(huì)給每條信號(hào)線都內(nèi)建一個(gè)標(biāo)簽，例如：N$2。現(xiàn)在請使用「命名（Name）」工具來為這些信號(hào)線重新命名，并使它們符合ATmega的針腳名稱。這部分有一點(diǎn)冗長乏味，假如有任何人知道比手動(dòng)更改更好的方法，請一定要讓我知道。

3.6.    新增1×16、1×9和1×4的排針，然后重覆之前的過程：新增信號(hào)線、新增標(biāo)簽然后更改名稱。
 

4.   序列排針

 

我們的資料連系裝置是一個(gè)6針腳的排針，它連接到ATmega的序列埠（serial port），原始的Arduino控制板有一個(gè)USB端口和一個(gè)飛特蒂亞（FTDI）的晶片，用它們來將通用序列匯流排傳輸界面（USB）轉(zhuǎn)換成TTL或UART傳輸界面。但這次我們不使用這個(gè)晶片，而是要使用排線來連接，這樣可以使設(shè)計(jì)變得精簡。飛特蒂亞有賣一種6針腳的排線，或者你可以使用USB-BUB或FTDI Friend來連接。

 

把6針腳排針放置在電路原理圖上，并分別連接RX（接收端）、TX（傳送端）、GND（接地端）、+5V訊號(hào)供應(yīng)元件和EXT_RESET（重置功能）。

 

5.   便利的設(shè)計(jì)

很多PCB設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)不符合人體工學(xué)，他們使用很小的按鈕、不方便的元件配置和難以解讀的標(biāo)簽，千萬不要變成這樣！這次我們的設(shè)計(jì)有一個(gè)大小合適的重置按鈕（reset button）和可以清楚辨認(rèn)是否已經(jīng)接上電源的LED指示燈。

 

5.1.    如圖所示放置一個(gè)開關(guān)（switch）、10K電阻器（10k resistor）和0.1μF的電容（0.1μF capacitor），并把開關(guān)的一端連到接地端上。

 

正常來說開關(guān)是打開的，但當(dāng)按下重置按鈕后開關(guān)會(huì)關(guān)起來。10K電阻器則連接在RESET針腳和+5V訊號(hào)供應(yīng)元件的中間，這樣可以讓針腳的狀態(tài)在開關(guān)是打開的情況時(shí)不會(huì)漂浮不定而產(chǎn)生不穩(wěn)的現(xiàn)象。在編寫程式的過程中，主電腦會(huì)執(zhí)行重置功能并在程式啟動(dòng)裝置載入程式碼之前重新設(shè)定微控制器，小顆的電容則是這個(gè)期間用來維持系統(tǒng)必需計(jì)時(shí)功能。

 

5.2.    最后，新增一個(gè)LED和1K限流電阻器的串連線路。

 

6.   檢查回路

從工具清單中選擇「ERC」來進(jìn)行電路規(guī)則檢查，你可能會(huì)得到一連串的錯(cuò)誤或警告，點(diǎn)擊它們來進(jìn)行任何必要的修正。最常見的錯(cuò)誤是信號(hào)線非常接近卻沒有真的連接在一起。
 

更進(jìn)一步

當(dāng)你通過了ERC檢查，選擇「檔案（File）」 →「切換至電路板（Switch To Board）」，電腦將會(huì)詢問你是否要使用布線編輯器（Layout editor），根據(jù)現(xiàn)在的電路原理圖來制作出一塊電路板。當(dāng)然要！從現(xiàn)在開始，不論何時(shí)屏幕上都會(huì)出現(xiàn)電路原理圖和電路板視窗，EAGLE會(huì)讓兩個(gè)視窗保持同步的狀態(tài)，但前提是兩個(gè)視窗都是開啟的。

 

圖7.1
 

現(xiàn)在你可以開始在電路板上繪制真實(shí)的銅線電路圖了。EAGLE可以自動(dòng)幫你繪制完成，但為了能夠真的了解它，試著自己繪制也是一個(gè)不錯(cuò)的主意。首先，你要先畫出電路板的邊界并設(shè)置一些網(wǎng)格空間，描繪電源線路并放置元件，然后繪制通用輸入和輸出路徑，連接板子正反兩面必要的線路（圖7.1），最后，你會(huì)在板的背面新增一個(gè)接地面（ground plane），如圖7.2所示。

 

圖7.2

在線路配置完成之后，要送去印刷電路板廠制作還剩下絲?。╯ilk-screen）、建立Gerber檔跟drill檔的步驟。現(xiàn)在就跟著makezine.com/36上的文章一步一步設(shè)計(jì)你的電路板和輸出這些PCB檔吧。