在功能规划的基础上，我着手绘制原理图。由于专业的原因，我们实验室并没有人会使用Altium Deisgner，幸好在自动化实验室师兄：坤哥的帮助下，我从头开始学习了这个软件并进行了顶层图设计。所以，在博客中，我不仅会记录自己的项目过程和经验，还会记录一下软件的常用操作，以增强自己的记忆力。
上一篇文章讲到整个系统分为了7个模块，为了更好的体现出模块化设计和层次化设计，我采用了层次原理图的设计方法，具体而言应该是属于自上而下的层次设计和自下而上的层次设计相结合的方法（说白了就是现初步规划一个顶层原理图，在规划子层原理图，然后来回调整，笑哭）。
原理图库的绘制
绘制原理图之前肯定要根据电路的功能选择合适的芯片和元件，基本上芯片选定了，其余的元件都可以根据芯片的数据手册进行选择。选择了元器件以后，我们就要着手构建自己的原理图库了，否则原理图没法绘制。在这个系统中，我们主要使用的芯片有以下几种：
- 微处理器：stm32f103zet6
- 电源芯片：MP1584，AMS1117-3.3
- 传感器：MS5803-07BA
- 有源晶振：7050 8MHz
- 通信芯片：MAX3485
- P沟道场效应管：IRFR5305
绘制原理图库的时候，网上有很多资源都含有常用的原理图库，不过由于我是第一次画，就考虑着自己先实现，等到熟练了以后就可以直接使用别人的库。因此，所有的元器件全是自己绘制的，也锻炼了自己的软件使用能力。
Tips：
- AD软件对于每个主要功能都有自己单独的编辑环境，我用到的有4个环境：原理图编辑环境、原理图库编辑环境、封装库编辑环境、PCB绘制环境。在每个环境中，每个菜单的选项都不一样，而且需要配置每个环境的首选项。
- AMS1117-3.3的2引脚和散热引脚是相连的，可以记为4引脚，绘制的时候可以利用2引脚与电容相连进行滤波，4引脚作为电流输出引脚。
层次化原理图的实现
图纸1：顶层图
其余的图纸就先不往上放了，就怕毕业之前有涉密的麻烦，毕竟这是属于实验室的成果！
Tips：
- 整个电路的入口也就是电源接口要放在顶层原理图上，原则上任何接口都应该放在顶层原理图上。
- 当你想从顶层图直接打开子层图或者从子层图转到顶层图时，就需要上下层次的切换功能。通过工具菜单下的上下层次切换选项即可切换。
- 原理图是靠网络标号来实现电气连接的，不需要非得连线。但是要注意，网络标号和端口没有关系，他们之间没有电气连接关系，即便是名字一样，详见这篇文章。
- 你肯定不想使用模板的标题栏，这时候你就需要自己去创建一个自己的标题栏了。得益于我的机械专业背景，这些东西都很通用，所以基本上一学就会了。当然我这里只是使用了一个简单的标题栏，真正工程图的标题栏要详细的多。具体可以参考这篇文章
- 如果遇到需要批量调整元器件的编号怎么办? 选择工具->注解可以批量生成元器件编号，你还可以更加不同的图纸增加前缀。某些元器件可以根据功能的不同命名合适的designator，这样可以增加可读性。当设计印制电路时，有时可能需要对元件进行重新编号，为了保持原理图和PCB板图之间的一致性，可以使用“Back Annotate Schematics”命令从印制电路回溯更新原理图元件标号。
- 切换汉英语言DXP->preference->system->general->localization->restart software,我是使用英文的，可以练英语啊！
- 如果遇到需要批量修改某些具有相同参数的属性怎么办？在图纸上右键->选择相似对象
，在根据里面的选项调节 - 绘制完原理图之后发现可能某个芯片的引脚位置放的不合适，需要在原理图库中调整，这时候应该怎么办？选择工具->从器件库更新或者在原理图库环境下选择工具->更新原理图
- 善于使用快捷键，能大大提高绘图效率。AD的快捷键基本很清楚，英文菜单下的单词下面有下划线的字母就是快捷键。另外我常用的还有tab键设置参数，空格键调整方向，选中器件后按住鼠标不放然后X或者Y键可以镜像元件。
- 由极性的电容最好在原理图中标记出电压，这样方便检查。
- 一个美观的图纸能给人赏心悦目的感觉！
- 绘制原理图时最好将网格定的大一下，比如说10或者20mil，这样容易与网格对齐，放完网格以后还可以通过编辑->对齐或者对齐到网格来美化布局。我绘制的时候没这么做，最后编译时出现了很多off grid警告，其实这个是很容易避免的。
最小系统的某个引脚加一个led灯，这样可以方便的验证并且易于调试程序。电源的输入和输出都加上led等，一旦有故障便可以找到排除故障位置。通信接口也可以加上led等，收发信息的过程可以通过LED灯展示出来。
原理图的编译
当原理图绘制完成之后，你需要检查电路的电气连接特性，如果有错误，软件会自动弹出信息框，如果没有错误，虽然不会弹出但可能会有警告出现，这时候就需要查看消息框。打开消息框可以通过查看->工作面板->系统->信息或者工作窗口右下角的系统->信息选项打开。注意编译时最好选择整个工程一块编译，如果选择一个图纸编译很容易出现has no driver 的错误，这是因为采用层次化设计时端口的存在造成了软件不知道信号的流向引起的。在编译时涉及到编译规则的设置，这个可以参考这篇文章
另外需要注意的是，即使没错误也仅仅代表你的电气连接没错误，并不代表你的原理图逻辑没错误，这个是软件检测不出来的，所以一定要将自己的原理图设计做对！