Schaltpläne als Labelgrab

Wie sonst willst du über mehrere Seiten hinweg Bauteile verbinden.

Durch dieses Labelgrab ist man in der Lage A4 große Schaltpläne 
übersichtlich und struktuiert zu gestalten und muss nicht A0 Blätter 
verwenden. Ebebnso kann den Schaltplan geschickt in voneinander 
unabhängige Baugruppen aufsplitten. Es ist doch vorerst relativ egal an 
welchem Pin genau nun der Taster angeschlossen wird und wenn, dann suche 
ich eben den Pin am uC. Der Aufwand dürfte der selbe sein, wie die 
Leitung nachzuvollziehen in einem Schaltplan mit fast keinen Labels. 
Ebenso interessiert mich der Taster nicht, wenn ich den Gyro anschaue.

Wie du auch siehst, wird in dem Beispiel eine A4 Seite für 
zusammenhängende Peripherie benutzt, I2C, SPI, Equipment, ...

Und da eine I2C Schnittstelle nur aus zwei Leitungen besteht, ist der 
Gewinn ein Bus als Signal zu verwenden nichtexistent.

Und ich denke es ist ebenso unnötig aufzuzeigen, dass die Bauteile auf 
der I2C Seite am I2C Bus hängen, das ist offensichtlich und daher 
erübrigt es sich, meiner Ansicht nach, einen Bus einzuzeichnen.

Es wir aber nur dann Übersichtlicher, wenn an den Labels auch Referenzen 
stehen, also wo und auf welche Seite geht das Signal genau hin. Bei dem 
Beispiel oben wird alles nur viel unübersichtlicher. Niemand weiß, wie 
viele ICs am Bus hängen. Man muss erst alle Pläne durcharbeiten.

Warum hat der Ersteller es nicht geschafft den USB-Filter an die USB 
Buchse zu zeichnen? Sind zwei Leitungen schon so unübersichtlich? Und 
jetzt sagt nicht durch die Trennung von Connectoren und ICs, denn daran 
hat er sich bei den beiden Anschlüssen im Schaltplan des STM32 selbst 
nicht gehalten. Nicht sehr konsequent. Ich finde, der Schaltplan ist ein 
gutes Beispiel dafür, wie man es nicht machen sollte. Der Plan ist 
einfach nur extrem unübersichtlich.

LG Christian

@Christian L. (cyan)

>nicht gehalten. Nicht sehr konsequent. Ich finde, der Schaltplan ist ein
>gutes Beispiel dafür, wie man es nicht machen sollte. Der Plan ist
>einfach nur extrem unübersichtlich.

Genau. Man kann es auch übertreiben. I2C Pull-Ups mit Labels ;-)
Was kommt als nächstes? Nur noch Netzlisten?

Nicolas S. schrieb:
> Hallo Frank,
> daß Dein Schaltplan hier steht, ist reiner Zufall, nicht weil er ein
> besonders abschreckendes, sondern eher ein typisches Beispiel ist.
>
> Nicht für ungut.

Ist nicht mein Schaltplan, wird von einem anderen Frank stammen :-)

Ich gebe aber Christian L. recht, in dem Beispiel ist es übertrieben, 
was mir beim ersten drüber schauen nicht so aufgefallen ist. Es ist 
quatsch das USB-Filter vom Stecker zu trennen, ich habe bspw. ewig 
gebraucht um das Filter zu finden.

Auch ist mir nicht aufgefallen, dass im I2C Blatt zwei I2C Buse hängen, 
hier hätte sich natürlich ein Bus einzuzeichnen sehr angeboten.

Ja, also das Beispiel ist wirklich eine Extrembeispiel und hier werden 
Labels missbraucht. Sorry, ist mir beim ersten mal nicht aufgefallen, 
dass es so ist.

Aber ich nutze selbst labels eben aus meinen zuvor genannten Gründen. 
Aber so extrem auftrennen tue ich nicht. So habe ich auch einen großen 
Schaltplan über 5 volle A4 Seiten, mit einer sechsten A3 Seite, die ich 
nicht in zwei A4 Seiten mit Labels aufsplitten wolllte, 
übersichtshalber. Aber bspw. der uC ist bei mir auch meist nur mit 
Labels versehen bis auf Quarz, Kondensatoren, Programmierschnittstelle, 
nächste Peripherie, ähnlich wie im Beispiel.

Früher suchte man per Auge auf dem ausgedruckten Papier die Verbindungen 
zu anderen Funktionsgruppen. Da waren Hilfslinien in Form der Leitungen 
oder Busse sinnvoll. Heute macht man einen Doppelklick auf den Label und 
läßt den Rechner alle anderen Stellen mit gleichem Namen finden.

Das Verfahren ist daher konsequent auf PCs statt Papier ausgelegt.

Wolfgang schrieb:
> Wenn das in einer PDF-Datei funktioniert, sind wir einen großen Schritt
> weiter.

Bei Altium Designer kann man sich auf jeden Fall PDF mit 
Inhaltsverzeichnis erzeugen lassen. Dort sind dann alle Signalnamen mit 
Sprungmarken aufgeführt.

Folgende Arten von Schaltplänen hasse ich wie die Pest:

- Schaltpläne, bei denen innerhalb eines Sheets Verbindungen fast
  ausschließlich über Labels gemacht werden, weil der Zeichner zu faul
  war, die Verbindungslinien zu zeichnen.

  Man ist dann ständig nur am Suchen, welche Bauteile wie miteinander
  verbunden sind.

  Labels innerhalb eines Sheets sind dann sinnvoll, wenn viele Bauteile
  über eine Leitung miteinander verbunden sind. Beispiele sind VCC, GND
  und Reset-Leitungen (wenn viele ICs gemeinsam resettet werden). Das
  ist aber meist nur eine Handvoll. Alle anderen Verbindungen sollten
  als Linien gezeichnet werden.

- Schaltpläne, wo die Bauteile innerhalb eines Sheets zwar durch Linien
  verbunden sind, bei der Linienstruktur aber die Anzahl der Ecken und
  Kreuzungspunkte mutwillig oder aus Faulheit maximiert wurde.

  Ein Schaltplanzeichner sollte, ähnlich wie ein Platinenlayouter, die
  Schaltung möglichst gut entflechten. Dazu gehört, dass die Bauteile
  erst einmal vernünftig platziert werden, dass Kreuzungen nach
  Möglichkeit vermieden werden und dass Leitungen nicht über tausend
  kleine Ecken verlegt werden.

  Wenn irgendwann die Leitungen nicht mehr vernünftig verlegt werden
  können, müssen evtl. die Bauteile etwas weiter auseinander platziert
  werden. Dabei ist natürlich derjenige im Vorteil, der ein
  Schaltplanprogramm mit halbwegs intelligenter Nachführung der
  Verbindungen beim Verschieben der Bauteile benutzt.

  Am Ende muss die Schaltung im Gegensatz zu einem Platinenlayout nicht
  völlig kreuzungsfrei sein, sollte aber nicht an einen Spaghettitopf
  erinnern.

- Schaltpläne, die nur deswegen auf mehrere Sheets verteilt sind, um dem
  Zeichner eine Ausrede dafür zu liefern, dass er sämtliche Verbindungen
  mit Labels, statt Linien macht. Solche Schaltpläne enthalten im
  Extremfall nur ein einzelnes wesentliches Bauteil pro Sheet.

  Solche Pläne sind kaum besser zu lesen als eine Tabelle, die für jedes
  IC und für jeden Anschluss den Pin- und den Labelnamen enthält, also
  eine etwas erweiterte Netzliste.

  Besser ist es, auf jedem Sheet eine ordentliche Anzahl von Bauteilen
  zusammenzufassen, die zusammen eine logische und nichttriviale
  Funktion bilden. Ansammlungen von Pullup-Widerständen oder
  Steckverbindern alleine stellen keine nichttriviale Funktion dar,
  sollten für sich also kein ganzes Sheet beanspruchen.

  Die einzelnen Sheets dürfen dabei gut gefüllt sein, da dies die
  Gesamtzahl der Sheets reduziert.

  Eine gute Dekomposition der Schaltung in Komponenten (Sheets) zeichnet
  sich dadurch aus, dass die Anzahl der Verbindungen zwischen den Sheets
  minimal ist.

  Bei mehr als ca. 5 Sheets sollte ein Übersichts-Sheet erstellt werden,
  das alle Komponenten (Sub-Sheets) als Blackboxen enthält und zeigt,
  wie diese untereinander verbunden sind.

  Be sehr komplexen Schaltungen sollten die Sub-Sheets in mehreren
  Hierarchieebenen angeordnet sein, um zu erreichen, dass Jedes
  (Sub-)Sheet maximal ca. 5 weitere Sub-Sheets enthält. Alle moderneren
  Schaltplanprogramme unterstützen diese hierarchische Strukturierung,
  deswegen sollte man sie auch anwenden.

- Schaltpläne, die Busse zur Zusammenfassung von Leitungen verwenden,
  die logisch gar nicht zusammengehören.

  Man erkennt solche falschen Busse daran, dass sie stark ausgefranst
  sind: Maximal ein IC ist an alle Busleitungen angeschlossen, alle
  anderen verwenden immer nur ein paar wenige der Leitungen. So eine
  Verbindungsstruktur ist ein Kabelbaum, aber kein Bus. Und Kabelbäume
  sollten in Schaltplänen im auseinandergefieseltem Zustand dargestellt
  werden.

  Umgekehrt erhöhen als Busse dargestelle echte Busse (wie bspw. Daten-
  und Adressbusse) die Übersichtlichkeit gewaltig.

Das waren ein paar der Punkte, die mir immer wieder negativ auffallen,
nicht nur bei Hobby-, sondern auch bei "professionellen" Schaltungen.

Yalu X. schrieb:
> Das waren ein paar der Punkte, die mir immer wieder negativ auffallen,
> nicht nur bei Hobby-, sondern auch bei "professionellen" Schaltungen.

Full ACK!!!

Der Schaltplan ist die Sprache des Elektronikers. Und da sollte man 
klare, logisch saubere und verständliche Sätze bilden. Und diese Sätze 
sollen in ordentlich strukturierter Form angeordnet werden - wie die 
Kapitel eine guten Lehrbuchs.
Alles andere ist Stottern, von Hölzchen auf Stöckchen kommen und 
zusammenhanglos mal dieses und mal jenes Teil der Funktion beschreiben.

Gruß Dietrich

soul eye schrieb:
> Das waren noch schöne
> Zeiten, als in jedem Röhrenfernseher hinten ein vernünftig gezeichneter
> Schaltplan drinsteckte

Gerade alte teutonische Schaltpläne sind mir immer wegen völliger 
Abwesenheit von Labeln negativ aufgefallen; Versorgungsspannungen, Masse 
und diverse Signale schön parallel im Zickzack über die Seite gezogen. 
Das gibt zwar sehr schön die Tradition der Kabelbäume wieder, dafür darf 
man eine Linie 30cm quer über die Seite verfolgen und darf dabei nicht 
verrutschen, um herauszufinden, an welcher Versorgungsspannung 
Transistor 17 hängt.

Nicolas S. schrieb:
> Ist die vermehrte Sichtung dieser Darstellungsweise eher auf die
> größerwerdende Ansammlung von Hobbyisten und Wahrnehmungsverzerrung
> zurückzuführen oder ist das eher ein Trend, für den es gute Gründe gibt?

Ich mache es bewusst so. Denn die Labeltechnik widerspiegelt ja 
eigentlich die Denkweise des Gehirns: Du denkst nämlich "Dieser Pin 
liegt an Signal A", "dieser Pin liegt an Signal B" usw. und nicht in 
Form einer Linie, die Punkte verbindet.

Yalu X. schrieb:
> Folgende Arten von Schaltplänen hasse ich wie die Pest:

Einen Punkt hätte ich noch:
Schaltpläne, bei denen alle Pins z.B. eines Prozessors mit Labels wie 
"SCK_USART_schlagmichtot" versehen sind und erst das nachzählen im 
Layout zeigt dass dieser Pin überhaupt nicht beschalten ist. Nicht jeder 
Leser eines Schaltplanes hat jederzeit Zugriff auf die entsprechende 
Software.

Amateur schrieb:
> Eine Verbesserung wäre wohl nur möglich, indem man jedem Widerstand und
> Kondensator auch eine eigene Seite zur Verfügung stellt und bei der
> Gelegenheit auch gleich jede Seite mit einem eigenen Ornament versieht.

Wobei das noch lange nicht das Optimum ist: Man kann die Widerstände und 
Kondensatoren auch jeweils in zwei Teile zerlegen, so dass man auf jedem 
Sheet nur ein ein einziges Label hat. Welche Bauteilfragmente 
zusammengehören, ist ja sofort aus der Bauteilnummer (R123, C151 usw.) 
ersichtlich. Ein 64-Pin-Mikrocontroller wird entsprechend einfach auf 64 
Sheets verteilt.

Für ein PC-Board mit einem Sandy-Bridge-E-Prozessor im LGA-2011-Sockel 
wird der Papierstapel zwar locker einen Meter hoch, dafür ist aber jedes 
einzelne Sheet auch für den Elektronikanfänger genauso leicht zu 
verstehen wie ein Widerstand :D