4.2　复位开关

在软件开发的世界里，复杂的程序被划分为子程序，使其易于管理。在电路设计中，复杂电路也被划分为子电路。Femtoduino包括四个子电路，其中最简单是复位开关部分。这个子电路包括以下元件：

·一个单刀单掷（SPST）开关

·一个10k的电阻

·一个0.1μF的电容（无极性）

·+5V的电源和地

图4-4所示为复位开关子电路的原理图。

图4-4　复位开关子电路

打开原理图编辑器后，按照下面的步骤创建该电路：

1）按下Ctrl+Shift+A或单击工具栏按钮，打开Add对话框。滚动鼠标找到eagle-book元件库。打开元件库，然后双击VCC。

从元件库里选择一个器件并回到编辑器时，光标将变成所选器件的形状。在编辑器里放置器件以前，建议单击右键对器件进行旋转。

2）移动鼠标到编辑器的左上角并单击左键。这样就把电源VCC放置到原理图中了。

3）EAGLE假定设计者会加入更多的相同器件，但是这里只需要一个。按下Ctrl+Shift+A或单击工具栏按钮，再次打开Add对话框。滚动鼠标找到eagle-book器件库，打开RES，将RES_0603加入到设计中。该电阻命名为R1。

4）旋转R1直到>VALUE标签在左边。将其放到电源VCC的下边。

5）重复插入元件操作，向原理图增加三个元件：电阻下边的开关（SWITCH）、开关下边的地（GND）和开关左边的电容（CAP_0603）。旋转电容使之水平放置，并命名为C1。

进行下一步之前，简单回顾一下EAGLE原理图编辑器中用于连接的术语：

·引脚（Pin）——在符号上用于实现连接的点。

·导线（Net）——表示单个电气连接的一根线。导线通过符号的引脚与符号相连。

·总线（Bus）——代表多个电气连接的一根线。总线连接到多根导线上，这些导线都与特定引脚相连。

·线（wire）——图形性质的线，不代表电气连接。

应当理解以上术语的区别。虽然我个人总是觉得用net而不是wire代表电气连接有点奇怪。

6）为了创建电气连接，在工具栏单击Net按钮或按下组合键Alt+N。连接R1上边的引脚到VCC。EAGLE会画出一条绿色线段来表示导线。

7）保持Net工具的激活状态，连接R1下边的引脚和开关上边的引脚。再画一根导线连接开关下边的引脚到地。

8）按组合键Ctrl+M或单击工具栏按钮，激活Move工具。移动C1使其在垂直方向上位于R1和开关之间。

9）激活Net工具（Alt+N），从电容的右边引脚出发绘制导线连接电阻和开关。EAGLE会在两条导线的结合处画一个绿色圆点。这代表一个结合点。

此时，设计应当看上去与图4-5类似。读者不必把元件放在相同的位置上，但是引脚的连接方式应当与图中描绘的相同。

图4-5　初步的复位开关子电路

现在应该为电阻和电容设置数值。应该记住，EAGEL并不会在设计过程中使用这些数值。

10）激活Value工具（Ctrl+Shift+V）并单击R1，将其赋值为10k。

11）仍然保持Value工具的激活状态，单击C1并赋值为0.1μF。

通过重新布置电容和电阻的名称和数值，可以使电路图变得更美观。这可以通过Smash（打散）工具来实现，Smash工具用于从图形上将元件符号里的名称和数值分开。下边介绍具体的做法。

12）激活Smash工具（Ctrl+Shift+S或单击工具栏按钮）并单击电阻和电容。注意元件的名称和数值现在拥有了自己的原点。

13）使用Move和Rotate工具，移动名称和数值的位置，使原理图的可读性更好。在放置文本的时候，请记住按下Alt键将使用替代栅格而不是基本栅格。

最后一步涉及信号，如果激活Info工具（Ctrl+I）并单击导线，会出现一个Properties（属性）对话框。在标题Net的下边，有两个分别标有“Name”和“Net Class”的框。本章的末尾会讲解Net class，现在先讨论导线名称（net name）。

EAGLE为编辑器中的每一条导线赋名，并且在默认情况下，每个名称都是独特的。但是设计者可以使用Name工具（Ctrl+Shift+N）给导线设置用户名称。如果两条导线具有相同的名称，即使它们在图形上没有相连，EAGLE也会认为这两条导线是电气相通的。在EAGLE的术语中，具有相同名称的多条导线被称为传输相同信号（signal）的导线。

通过使用信号，设计者就能创建子电路图。这些子电路图电气上相通，且不必在原理图里用线相连。这样带来的好处是使电路原理图可读性更好，更为重要的是，复杂的电路划分为多个子电路以后，就能由不同的设计者分别处理各个子电路，而不涉及其他子电路细节。

除了设置导线的名称，设计者还可以设置导线的标签。在原理图中使用标签显示的导线名称，没有其他特殊意义。

为了将复位开关子电路与其他子电路相连，必须加入两个导线，名称分别为：RESET和DTR。下面介绍这些导线如何命名以及如何与标签联系。

14）激活Net工具（Alt+N），单击C1右侧引脚，双击引脚左侧相距2、3个单位的点，这样就创建了一条短导线。

15）激活Name工具（Ctrl+Shift+N），单击导线，设置它的名称为DTR。激活Label工具，单击导线，将标签放到导线左侧。

16）激活Net工具并单击开关、电容和电阻的结点（绿色圆点）。双击右侧距离结点2、3个栅格单位的点。这样就创建了另一个短导线。

17）激活Name工具，点击导线并设置导线名称为RESET。激活Label工具，单击导线，将标签放在导线的右侧。

这时，子电路应该呈现类似于图4-4的样子。再次提醒，原理图中元件位置的精确性并不重要，但是元件的引脚应当按照图中方式准确连接。而且专门命名的导线（DTR和RESET）必须按照图中所示，具有相同的名称和位置。

注意　除了导线应有正确的名称，正确的元件名称同样关键，比如R1和C1。应该对设计进行检查，确保元件具有与图4-4中元件相同的名称。否则，在下一章进行的电路板设计过程中将会出现错误。