一种快速编辑电子电路图形的方法

讨论了一种将计算机图形处理软件Microsoft Visio 2002的强大绘图功能与Multisim 2001丰富的图形库相结合，绘制标准化电子电路图形的方法。采取这种方法绘制的电路图形不仅方便快捷，而且图形符合GB4728《电气图用图形符号》标准。?
    关键词：Microsoft Visio 2002，Multisim 2001，电子电路，图形绘制

1 引言
    对于现代电子工程师们来说，在计算机平台上绘制电子电路图形已成为经常性的工作之一，如撰写论文、编写产品资料等等，都离不开电原理图的绘制。与文档的输入相比，电路图形的输入要复杂得多。目前，常见的电路图形绘制的方法大致有以下几种：
    （1）采用专业绘图软件绘制，如AutoCAD、CorelDRAW等〔1〕〔2〕。专业绘图软件绘图功能强大，所绘电路图形标准美观。但由于这类绘图工具是为专业绘图人士设计的，对于一般电子工程师而言并不方便。?
    （2）借助EDA(Electronic Design Automation)软件携带的原理图绘制功能绘制，如PSpice、EWB和Protel等〔1〕〔3〕〔4〕。由于这一类软件的电子器件图形符号丰富，操作方便，所以这是大多数电子设计人员最常采用的绘图方法之一，但遗憾的是，这类EDA软件所带的许多图形符号与我国现行的GB4728《电气图用图形符号》〔5〕标准不一致，所绘制的图形通常不能完全符合标准化的要求。同时，其图形在被Word等办公软件调用时，通常采用抓图插入的方式，图形改动起来非常不方便。?
    （3）使用某些办公软件（如Word、Powerpoint等）自带的绘图工具绘制〔6〕。其优点是简单易学，且图形文件容量小，改动方便。但办公软件附带的绘图工具功能有限，不易绘制较复杂的电路图形。?
    （4）用高级语言编写电路绘图程序〔7〕。这种方法需要用户具有较强的计算机编程能力，且程序适用面较窄。?
    最近，笔者在编写电子电路教材时发现，将商业绘图软件Microsoft Visio 2002与EDA仿真软件Multi-sim2001配合使用，能够快速绘制出符合我国电气图形标准的电子电路图形。?

2 Visio与Multisim结合绘图的基本思想?
    Microsoft Visio 2002是一款优秀的商业绘图软件，它采用的是“模块化”和“可重用性”先进设计思想，通过提供许多领域的基本图形模板，让用户拖放模板中的图形形状来组建自己所需要的图表，从而大大简化了用户的绘图工作量。它的主要特色有〔8〕：
    （1）与Microsoft Office系列软件兼容性最佳，易学易用。
    由于Microsoft Visio 2002是Microsoft Office XP系列软件的一员（但需独立购买），因而与其它的Office软件（如Word、Powerpoint等）有着较高的兼容性，表现在其工作界面与Microsoft Office系列软件相似，操作相仿，易学易用，而且插入到其它软件中的图形，具有现场编辑修改功能。
    （2）含有一定数量的常用电气图形符号，图形标准，调用方便。
    Microsoft Visio 2002中包含着“电子工程”类常用器件和设备的图形符号数百个，用户只需按住鼠标，从Visio图形模板中选取所需的图形符号，拖放到绘图区后稍加处理即可完成图形的绘制工作。但由于电子技术的飞速发展，电子器件的种类繁多，图形复杂多样，其基本图形符号远不能满足一般电子电路图形绘制的需要。对于新的图形形状，用户虽然可以通过修改拼接已有图形形状，或用绘图工具绘制建立新图形，但其工作量较大。幸好Microsoft Visio 2002具有允许用户调用外界图形功能，只要把图形拖入相关模板区，保存一下，就可反复调用了。
    Multisim 2001是著名的EDA软件EWB的升级版，它秉承了EWB易学易用的特点，又拓宽了许多仿真设计功能〔8〕，特别是新增了若干新的与实际电子器件相对应的器件仿真模型，其模型的图形符号除了国际上流行的ANSI（美国国家电气图形标准）标准外，还提供了与我国现行的GB4728电气图形标准相似的欧洲工业图形标准DIN，这为我们绘制标准型的电路图形提供了前提条件。但DIN和GB4728毕竟不是完全相同的标准，而且Multisim 2001也不是专业绘图软件，其绘制的图形与我国的图形标准仍有不少差距，且在Multisim 2001环境下不宜用GB4728标准进行修改。
    由此可见，这两种软件在电路图形绘制方面各有千秋，将Multisim 2001丰富的电子器件图形符号与Microsoft Visio 2002较强的图形处理功能相结合，就是一种快速有效绘制标准电子电路图形的基本思想。
3 绘图方法?
3.1 方法一：在Multisim环境下绘图，Visio环境下修改
    图1所示的是一个在Multisim环境下绘制的串联负反馈放大电路原理图。在Multisim环境下绘制编辑这样的图形比较方便，从元器件库中调出相关元件模型，设置好它们的参数值（如果需要的话），摆好它们的位置和方向，再拖动鼠标把它们按要求联接起来就可以了。
    从图1所示的电路中可以看出，其中三极管、电容器和开关符号，文字标注（如电阻值、标识文字的下标）等都不符合GB4728图形标准，需要修改，步骤为：
    （1）借助于Windows的粘贴板，把图1全部贴入Microsoft Visio 2002绘图区，并调整图形大小。?
    （2）贴入Microsoft Visio 2002绘图区的Multisim图形被当成线图的组合，故要进行“取消组合”的操作。接着，在图形全部选中的条件下，进行线条粗细及文字字体和大小的初步设置。?
    （3）逐一“剪切”掉不符合图形标准的部分图形，并从模板区中拖入相应的图形符号来替代或用绘图工具修改。?
    （4）逐一修改文字标注，并进行位置调整。?
    （5）重新“组合”图形，即完成了图形标准化处理工作，如图2所示。?

    可以看出，图2已基本符合GB4728图形标准，这种处理方式较全部在Microsoft Visio 2002中绘制图形要快捷得多。
3.2 方法二：提取Multisim图形符号，充实Visio模板
    图3所示的某一交通控制器原理图，图中8选1数据选择器74151、数字计数器74163以及或门逻辑图形在Visio模板中没有，如采用方法一的处理方法要重新设置的内容较多，不太方便。对此，可以先在Visio中建立74151、74163及或门的图形模板，然后再编辑电路图。

    以74163模板建立为例。从Multisim中调入Visio绘图区的74163图形如图4所示。在Visio绘图区的图形处理方法与方法一相似，即先取消图形组合，然后对照GB4728标准，逐一修改。但有一点不同，即为了便于该图形的输入输出端与外电路相连接，需要设计连接点。方法是：先选取“连接点工具”，再选中外连线，按住“Ctrl”键，在需要与外电路连接的端子上点击一下，产生一个紫红色的星号，即表示连接点已经生成。接着“组合”全部图形，并将组合后的图形拖入Visio某一图形模板区，如“集成电路组件”，这时，该模板区中就出现了一个74163的图形符号，同时，“集成电路组件”模板区的标题栏上出现一个红色的星号，提醒有新模型输入。双击该图形下方的“master.*”输入“74163”，再右击模板区的标题栏，在打开的下拉菜单中，选择“保存”命令，一个可供用户反复调用的74163标准的图形符号就这样创建成功了，如图5所示。

    同理，可创建74151以及或门图形模板。有了这些模板，用Visio绘制图3电路图就非常方便了。不仅如此，这些已保存在Visio模板中的新图形，以后还可以在其它原理图中反复调用，甚至还可以发布到网上，以便大家共享。?
    顺便指出，许多EDA软件如EWB和Protel等，由于其图形是位图形式，通过Windows粘贴板粘贴进Visio后不能分解成线条结构，因此不能像Multisim图形一样进行编辑处理。
4 结束语
    1984-1985年原国家标准局在参照采用国际标准IEC617《绘图用图形符号》的基础上，先后制定了GB4728.1~ GB4728.13《电气图用图形符号》，并规定自1990年1月1日起，在全国电气领域全面执行这套国家标准。时至今日，仍见不少书刊所绘电路图形不符合这一标准，原因之一是没有找到快速有效地绘制标准化电路图形的方法。本文介绍的方法，是取两个不同种类的计算机图形处理软件之所长，绘图方法较为方便快捷，且图形标准美观。

参考文献

1 陈丽安. AutoCAD与Protel在电路设计领域中的应用. 集美大学学报（自然科学版）, 2000(6)
2 管金云等. 用AutoCAD创建《电路》电子教案中电路图的方法. 电气电子教学学报, 2002(2)
3 王颖，章蔚中. 如何用Protel99设计复杂电气原理图. 计算机与现代化, 2002 (5)
4 邵思飞等. 电类专业图形的一种编辑方法. 延安大学学报（自然科学版） , 2001(9)
5 电气制图及图形符号国家标准汇编. 北京：中国标准出版社 , 1989
6 邢丽冬，曹作维. 在 Word中创建用于绘制电路图的元件库的方法. 电气电子教学学报,2001(3)
7 陈幼明等.电路图CAD软件系统开发方法. 兰州铁道学院学报, 1999 (12)
8 精英科技编.Visio 2002实例教程. 北京：中国电力出版社, 2002 (1)
9 郑步生，吴渭.Multisim2001电路设计及仿真入门与应用. 北京：电子工业出版社，2002(2)