رسم المخطط في EasyEDA Pro: المكتبات وأوراق التصميم وفحص ERC

بدء مخطط جديد داخل المشروع

تخيّل أنك تبدأ تصميم دائرة تحكّم صناعية، وأمامك صفحة بيضاء يجب أن تتحوّل إلى المخطط الكهربائي الكامل. في EasyEDA Pro لا يوجد مخطط معلّق في الفراغ؛ المخطط دائماً جزء من مشروع (Project) يحتوي أيضاً على اللوحة (PCB) والمكتبات المرتبطة. هذا الدرس الثاني في سلسلة EasyEDA Pro يأخذك خطوة بخطوة في رسم المخطط (schematic): وضع المكونات من مكتبة LCSC، التوصيل وبناء الشبكات (nets)، تقسيم العمل على الأوراق الهرمية، ثم تشغيل فحص ERC قبل الانتقال إلى اللوحة.

عند فتح المشروع تجد ورقة مخطط واحدة جاهزة. مساحة الرسم (Canvas) مغطّاة بشبكة نقطية (Grid) تساعدك على محاذاة المكونات والأسلاك بدقّة — التزِم بالشبكة دائماً لأن التوصيلات لا تلتقط إلا عند نقاط الشبكة.

• حجم الورقة: يمكنك ضبط حجم الورقة (مثل A4 أو A3) من خصائص الصفحة، مع إطار عنوان (Title Block) يحمل اسم التصميم ورقم الإصدار والتاريخ.
• التكبير والتنقّل: عجلة الفأرة للتكبير، والضغط على العجلة للتحريك (Pan) — مهارة أساسية في المخططات الكبيرة.
• الحفظ: المشروع يُحفظ على السحابة (حساب EasyEDA) أو محلياً، ما يتيح العمل من أكثر من جهاز ومشاركة الفريق.

نصيحة: سمِّ المشروع والورقة باسم واضح من البداية (مثل PSU_24V_Controller)، فالأسماء العشوائية تتحوّل إلى فوضى عند تعدّد الأوراق والإصدارات.

وضع المكونات من المكتبة وLCSC

قلب المخطط هو المكونات. في EasyEDA Pro تأتي مكتبة المكونات من ثلاثة مصادر تعمل معاً عبر لوحة بحث واحدة:

البحث في كتالوج LCSC

افتح لوحة المكتبة/البحث واكتب رقم القطعة مباشرة (مثل STM32F103C8T6) أو ابحث بالمواصفة (مثل «مقاومة 0603 بقيمة 10k»). تظهر النتائج مع الرمز (Symbol) والبصمة (Footprint) وثلاثي الأبعاد جاهزة — هذه أكبر ميزة في EasyEDA: الربط المباشر بمتجر LCSC يلغي الحاجة لرسم الرموز يدوياً.

فلتر التجميع من JLCPCB

عند استعراض القطعة لاحظ تصنيفها للتجميع الآلي في مصنع JLCPCB:

• Basic: قطع أساسية رخيصة ومتوفّرة دائماً على خطوط التجميع — لا رسوم تحميل إضافية.
• Extended: قطع موسّعة، تتطلّب غالباً رسم تحميل بكرة (feeder) إضافي.

اختر قطعاً من فئة Basic ما أمكن إن كنت تنوي طلب لوحة مُجمّعة (Assembled)؛ هذا يخفّض الكلفة ويُسرّع التصنيع لاحقاً.

بعد وضع الرمز على الورقة، اضبط القيمة (Value) مثل 10kΩ أو 100nF، وتأكّد من ربط البصمة الصحيحة قبل الانتقال للوحة.

التوصيل والشبكات والأعلام

المكونات وحدها لا تصنع دائرة؛ التوصيل هو ما يحوّلها إلى شبكات (nets). في EasyEDA Pro ترسم سلكاً (Wire) من طرف مكوّن إلى آخر، وتظهر نقطة وصل (Junction) تلقائياً حيث يلتقي سلكان فعلاً — انتبه: تقاطع سلكين بلا نقطة وصل يعني أنهما لا يتلامسان.

أعلام الشبكات وروابطها

في الدوائر الكبيرة يصبح مدّ سلك بين طرفين متباعدين فوضوياً. الحل هو net label (علم الشبكة): تعطي السلكين الاسم نفسه (مثل SPI_MOSI) فيعتبرهما البرنامج موصولين كهربائياً دون رسم خط بينهما.

• منافذ الطاقة (Power Ports): استخدم رموز GND وVCC/+3V3 بدل توصيل خطوط الأرضي والتغذية يدوياً — كل رموز GND المتطابقة تنتمي لنفس الشبكة تلقائياً.
• net classes: جمّع الشبكات المتشابهة في فئة واحدة (مثل خطوط الطاقة عالية التيار) لتطبّق عليها لاحقاً قواعد عرض المسار في اللوحة.

سمِّ الشبكات بأسماء واضحة ومعبّرة (USB_DP, MOTOR_PWM, ADC_IN1). الأسماء الجيدة توثّق الدائرة وتُسهّل تتبّع الأعطال بعد أشهر.

الأوراق الهرمية للتصاميم المعقّدة

عندما تكبر الدائرة — لوحة تحكّم فيها معالج وتغذية ومحرّكات واتصالات — لا يصحّ حشرها في ورقة واحدة مزدحمة. هنا يأتي التصميم متعدّد الأوراق والأوراق الهرمية (hierarchical sheet).

الفكرة أن تقسّم التصميم إلى كتل وظيفية (Functional Blocks)، كل كتلة في ورقة:

1. ورقة التغذية (Power Supply).
2. ورقة المعالج (MCU).
3. ورقة الاتصالات (USB / CAN / Ethernet).
4. ورقة المحرّكات أو المستشعرات.

في النمط الهرمي تُمثَّل كل ورقة فرعية بـ رمز كتلة (Sheet Symbol) في الورقة الرئيسية، وله منافذ (Ports) تربطه ببقية التصميم — تماماً كأنك تصمّم دائرة من «صناديق سوداء» مفهومة.

ميزة كبرى: إعادة استخدام الكتل. كتلة تغذية صمّمتها واختبرتها يمكن نسخها إلى مشروع جديد مباشرة بدل إعادة الرسم.

الترقيم والقيم وتوثيق التصميم

قبل أن يصبح المخطط جاهزاً للوحة يجب أن يكون كل مكوّن مُعرّفاً بوضوح. هذا دور الترقيم (Annotation): إعطاء كل مكوّن معرّفاً مرجعياً (Designator) فريداً:

• R1, R2, R3 للمقاومات.
• C1, C5 للمكثفات.
• U1, U3 للدوائر المتكاملة.
• J1 للموصّلات، Q1 للترانزستورات، D1 للديودات.

EasyEDA Pro يستطيع ترقيم المكونات تلقائياً، لكن راجِع النتيجة وتأكّد من عدم تكرار أي معرّف — معرّفان متطابقان يربكان فاتورة المواد (BOM) واللوحة.

القيم والبصمات والملاحظات

• القيمة (Value): القيمة الكهربائية الظاهرة (4.7µF, 1MΩ).
• البصمة (Footprint): يجب أن تُسند بصمة صحيحة لكل مكوّن، وإلا فشل نقل التصميم إلى اللوحة.
• ملاحظات على الورقة: أضف نصوصاً توثّق قرارات التصميم («تيار الحمل الأقصى 2A» أو «المقاومة تُضبط أثناء المعايرة»). هذه الملاحظات تنقذ من يصلح اللوحة بعدك — بمن فيهم أنت بعد ستة أشهر.

وثّق «لماذا» لا «ماذا» فقط. الرسم يُظهر ما هو موصول؛ الملاحظة تشرح سبب اختيار هذه القيمة بالذات.

فحص قواعد المخطط ERC

قبل لمس اللوحة، شغّل فحص ERC (Electrical Rule Check). هذا الفحص يقرأ المخطط آلياً ويكشف الأخطاء الكهربائية الشائعة التي يصعب رصدها بالعين:

• أطراف غير موصولة (Floating / Unconnected Pins): دبّوس تركته معلّقاً بلا شبكة.
• تعارض المخارج (Conflicting Outputs): مخرجان مدفوعان (Push-Pull) موصولان على شبكة واحدة — قِصَر محتمل.
• غياب الطاقة (Missing Power): شبكة طاقة بلا مصدر يغذّيها.
• تعارض الاتجاهات بين دبابيس الدخل والخرج حسب نوع كل دبّوس.

يعرض البرنامج قائمة بالأخطاء والتحذيرات، والنقر على أي بند يقفز بك إلى موضعه على المخطط مباشرة. القاعدة الذهبية: لا تنتقل إلى اللوحة وفي قائمة ERC أخطاء حمراء غير مفهومة.

فرّق بين الخطأ (Error) والتحذير (Warning). بعض التحذيرات مقصودة (مثل دبّوس اختبار معلّق عمداً) ويمكنك تجاهلها بوعي — لكن لا تتجاهل خطأً أحمر دون فهمه.

التحضير للوحة: تحديث PCB

بعد نظافة ERC، يأتي الجسر إلى المرحلة التالية: أمر تحديث/تحويل إلى PCB (Update PCB / Convert to PCB). هذا الأمر يأخذ قائمة التوصيل (Netlist) المستخرجة من المخطط وينقلها إلى ملف اللوحة.

ما الذي ينتقل فعلياً؟

أقوى أداة بعد ذلك هي التحقّق المتبادل (Cross-Probing): اختيار مكوّن أو شبكة في المخطط يُبرزها في اللوحة والعكس — ما يجعل تتبّع التصميم بين العالمين سلساً.

كرّر دورة «عدّل المخطط ← Update PCB» مع كل تغيير. لا تعدّل التوصيلات في اللوحة مباشرة، فالمخطط هو مصدر الحقيقة للدائرة.

الخلاصة

في هذا الدرس بنينا المخطط الكهربائي في EasyEDA Pro من الصفر:

1. المخطط جزء من مشروع يضمّ اللوحة والمكتبات؛ ابدأ بورقة منظّمة ومسمّاة جيداً.
2. ضع القطع من مكتبة LCSC بالبحث برقم القطعة أو المواصفة، وفضّل قطع Basic القابلة للتجميع في JLCPCB.
3. وصّل بالأسلاك وnet label ومنافذ الطاقة، وسمِّ شبكاتك بوضوح.
4. للتصاميم الكبيرة استخدم الأوراق الهرمية والكتل القابلة لإعادة الاستخدام.
5. رقّم المكونات (Designators)، أسند القيم والبصمات، ووثّق قراراتك بملاحظات.
6. شغّل فحص ERC وصحّح الأخطاء قبل أي شيء.
7. أخيراً نفّذ Update PCB لنقل قائمة التوصيل، مع الاستفادة من التحقّق المتبادل.

الدرس التالي ينقلنا إلى المرحلة الأكثر إثارة: تخطيط اللوحة (PCB Layout) — ترتيب المكونات ورسم المسارات وتحويل هذه الشبكات إلى نحاس حقيقي.