Основы проектирования электронных средств Материалы к Экз ОПЭС-2014 РК-01-02 / Назаров_Конструирование_РЭС

наружные и внутренние детали. Для чтения условных знаков различной сложности требуются разные предельные угловые размеры и различная величина контраста. Чем сложнее знак, тем больше у него деталей, тем больше контраст требуется для его опознания. Усредненные характеристики знаков приведены в табл. 8.4.

На рис. 8.6 приведены принятые в нашей стране условные обозначения на органах управления различных радиоустройств [42, 43].

Качественные характеристики информации чаще всего кодируются буквами в виде надписей. Буквы, как и знаки, делятся на простые, средней сложности, сложные. Простые буквы: Г, Л, П, Т, О,' С, У, X; к знакам средней сложности следует отнести: А, Б, В, 3, Е, И, К, Н, Р, Ц, Ч, Э, Ь;

сложными считаются: Д, Ж, М, Щ, Ш, Ю, Ъ, Ы, И, Ф, Я.

Для выполнения надписей на приборах существуют специальные шрифты [44]. Наиболее распространенным для выполнения надписей на лицевых панелях является прямой рубленый шрифт (ГОСТ 2330-76,

ГОСТ 3489-71).

Для улучшения внешнего вида прибора конструктор может отказаться от формально-равнодушного рубленого шрифта и использовать так называемые свободные стилизованные шрифты. Обычно их используют в рекламных целях для оформления бытовой аппаратуры. Примеры таких шрифтов представлены на рис. 8.7 и 8.8.

Пояснительные надписи могут выполняться полностью, сокращенно или в виде аббревиатур. Одна и та же надпись должна быть либо полной, либо сокращенной. По возможности ее следует делать максимально краткой, но понятной. Если делается сокращение, то оно должно заканчиваться согласной буквой. Сокращается столько букв, сколько необходимо для сохранения в оставшейся части смысла слова. Другими словами код должен быть таким, чтобы его нельзя было спутать с общепринятыми и другими сокращенными словами. Например, ВКЛЮЧЕНИЕ — ВКЛ, АВТОМАТ — АВТ, КАЛИБРОВКА — КАЛИБР. Надписи аббревиатуры составляются из начальных букв слов, составляющих полное наименование прибора или объекта: ВТОРИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ — ВИП, ГЕНЕРАТОР СТАНДАРТНЫХ СИГНАЛОВ — ГСС.

321

Можно пользоваться буквенными сокращениями надписей, образованных из сложных слов. В этом случае в аббревиатуру включаются первые буквы корней, составляющих сложное слово: РАДИОКОМПАС — РК,

щих буквы — цифры для чтения месте. Предпочтительно горизон-

—символы

322

выделять характерные признаки, отличающие цифры друг от друга. Арабский цифровой алфавит состоит из знаков, многие из которых не удовлетворяют требованиям хорошей различимости. Такие цифры, как 7и9, 5и6, З и 5 отличаются друг от друга только одним или двумя признаками. Поэтому возможны ошибки при их чтении. Хорошо разли-

Бергера (рис. 8.11, а). При написании цифр удобно пользоваться волнистыми линиями и по возможности отказаться от резких перепадов в форме, например острых углов. Примером удобного для написания шрифта является шрифт Макворта (рис. 8.11, б). Если цифровой код предъявляется с высокой частотой, целесообразно каждой цифре придавать неповторимую форму и максимальное количество признаков отличия. Таким требованиям отвечает шрифт Слейта (рис. 8.11, в).

8.5. Выбор формы, композиции, фактуры и цвета лицевой панели

Под композицией лицевой панели понимается расположение, соотношение, сочетание основных элементов и частей формы лицевой панели, выполненные в определенной последовательности и придающие ей законченный целостный вид. Основными элементами и частями формы здесь, прежде всего, являются площади и формы, занимаемые функциональными группами. Функциональная группа может быть пол-

323

органы управления занимали положение, соответствующее положению связанных с ними индикаторов;

панели с регуляторами и индикаторами не размещались друг против друга,

все индикаторы, располагались сверху, а органы управления — внизу.

Декоративное оформление лицевой панели основано на знании и использовании законов композиции. Из композиционных средств отбирают те, которые нужны для придания устройству нарядного законченного вида. Следует сразу заметить, что композицию нельзя рассматривать как заранее заданную форму или определенный набор рецептов, в соответствии с которыми будут решаться задачи оформления конструкции РЭС. Всегда существуют десятки возможных вариантов для возможного размещения одних и тех же элементов. Основную задачу при выборе композиции лицевой панели можно сформулировать, как стремление добиться такой организации элементов, которая, не нарушая функциональных характеристик устройства и его назначения, позволила бы придать этому устройству целостность — единство, в котором второстепенные детали подчинялись бы главному. Для выполнения такой задачи используется ряд средств выразительности: равновесие, контраст, ритм, масштаб, пропорции.

Обязательным условием правильного построения композиции служит равновесие в расположении отдельных элементов и частей лицевой панели. В его основе лежит правило равномерного распределения элементов на площади панели или на одинаковом расстоянии друг от друга (рис. 8.14). Выразительную форму образует равновесие, построенное на соразмерности отдельных частей поверхности. Например, на рис. 8.15 стрелочный индикатор слева уравновешивается несколькими органами управления справа.

Равновесие формы — это такое состояние, при котором все элементы сбалансированы между собой и разрабатываемая конструкция зри-

325

тельно устойчива. Применительно к задачам конструирования лицевых панелей можно сказать, что конструктором решается задача поиска графического равновесия на плоскости. Она имеет две разновидности: поиск композиционного равновесия в симметричных формах; поиск композиционного равновесия в асимметричных формах. Симметрия формы — наиболее яркое и наглядное свойство композиции и наиболее активная ее закономерность. Простейший вариант симметричной композиции представлен на рис. 8.14. На лицевой панели в виде прямоугольника проводится вертикальная главная ось, относительно которой на равном расстоянии располагаются элементы формы. Может случиться, что прибор не имеет главной оси. Вместо нее существуют две или более соподчиненных осей, относительно которых ищется равновесие при размещении. Из приведенных примеров видно, что при симметрии формы композиционное равновесие достигается наиболее просто, так как наличие осей симметрии уже создает предпосылки к равновесию.

Однако все многообразие компоновочных вариантов и элементной базы нельзя зажать в рамки симметричных форм. В силу условий функционирования и особенностей конструкции или электрической схемы конструктору приходится отказываться от симметрии и искать композиционное равновесие в асимметричных формах. Пример такого подхода представлен на рис. 8.16. Плоскость лицевой панели условно разрезается на четыре части, в каждой из которых решается задача компози-

ся организацией горизонтальных рядов органов. Равновесие верхней части достигается тем, что экран второй части уравновешен группой индикаторов по площади первой

326

части. Наличие четвертого индикатора создает элемент асимметрии, который смотрится не ошибкой формообразования, а скорее средством особой выразительности, индивидуальности данной разработки. В данном случае композиционная уравновешенность обеспечивается за счет незначительного отступления от симметрии. При существенных отступлениях проблема зрительного равновесия становится исключительно сложной, и таких ситуаций стремятся избежать даже опытные конструкторы.

В этом примере демонстрируется еще одно правило. Если какая-то приборная панель построена на основе принципа симметрии в расположении основных элементов, то нужно стремиться к его последовательному отражению в деталях. Если в какой-либо части или группе асимметрия неизбежна, то следует четко и определенным образом это выразить.

Форма и отношения «симметрии — асимметрии» настолько многообразны, что трудно сформулировать и установить даже приближенные правила решения этой проблемы. В конкретных проектных ситуациях многое зависит от того, насколько активна ось симметрии, какова роль композиционного построения по принципу несимметричного зеркального отражения элементов. Асимметрия формы для многих радиоаппаратов — такой же объективный результат решения функциональной задачи, каким является симметрия для других. Неправомерно утверждать, что симметричная композиция в чем-то лучше асимметричной. С помощью симметрии легче и проще достигается зрительная устойчивость прибора, но это не гарантирует гармонии так же, как и асимметрия не означает дисгармонии. В качестве примеров выбора асимметричной формы композиции рассмотрим варианты лицевой панели на рис. 8.17. Верхние ряды элементов выполнены в духе строгой симметрии. Проблема возникает при размещении элементов в нижнем ряду, который не укладывается в схему верхних рядов и создает элементы асимметрии.

Рис. 8.17. Анализ композиционного равновесия в ассимегричных формах

327

В варианте а наиболее четко организована панель. Композиционное равновесие достигается выделением четырех функциональных групп через соподчиненные оси. В варианте б сделана попытка выделить главную ось, проходящую через регулятор. Однако при этом нарушается соподчиненность элементов по третьей вспомогательной оси. По сравнению с вариантом а — это более весомый недостаток как зрительно, так и функционально. В целом эта компоновка уравновешена, хотя

иуступает варианту а.

Вварианте в ради зрительной симметрии нарушена соподчиненность по 2-й и 3-й осям. Второй регулятор слева образовал случайную группу с элементами по 1-й оси, а второй регулятор справа — с элементами по 4-й оси. Такое решение явно неудачно, поскольку нарушена соподчиненность элементов по функциональному признаку. По этой причине вариант в оказался самым неудачным из всех трех.

Для подчеркивания тоновых, цветовых и других противоположностей пользуются контрастом. Это одно из главных средств композиции

втехнике. Контраст основан на противопоставлении: низкое — высокому, горизонтальное — вертикальному, светлое — темному, шерохова-

тое — гладкому. Такое противопоставление делает само по себе форму более заметной, выделяя ее среди других. В большинстве случаев лицевая панель — плоскость прямоугольной формы. Здесь контраст никак не проявляется: слишком скучна и невыразительна форма. Она предельно лаконична и без дополнительных средств выразительности становится схематично-примитивной. В этом случае требуется введение искусственного контраста, который активизировал бы форму. Например, можно прямоугольник расчленить на несколько частей с помощью контрастного сочетания цветов или выделить определенную функциональную группу с помощью дополнительных контурных линий. Различают контраст общий и локальный. При общем выделяется одна из зон, например зона индикации, как показано на рис. 8.18. При локальном контрасте внутри функциональной группы происходит тональное или контурное выделение ее элементов (рис. 8.19, 8.20). Усилить впечатление контраста можно либо с помощью тональных отношений (темное

—светлое), либо с помощью контурных линий.

Впрактике проектирования РЭС иногда бывает необходимо композиционными средствами передать ощущение монолитности, массивности, устойчивости или, наоборот, — легкости, невесомости; создать ощущение движения, устремления массы или, наоборот, — статичности, неподвижности [46, 47]. Эти эффекты эмоционального воздействия должны обязательно присутствовать при создании выразительной формы. К таким средствам относится ритм — закономерное чередование одинаковых или сопоставимых элементов формы. Так, на рис. 8.21, а ритм проявляется в

328

Рис. 8.21. Общий ритм на лицевой панели: а — слабо выраженный ритм; б — ритм, усиленный контурными линиями; в — равномерныйритмпричередованиисветлыхитемныхзон

разделении лицевой панели на четыре вертикальные зоны. Чтобы усилить впечатление ритма, зоны можно выделить контурными линиями (рис. 8.21, б), как чередование темных линий и светлых полей, или использовать чередование светлых и темных тонов окраски (рис. 8.21, в). Наиболее простая форма ритма — равномерная (рис. 8.22, а); прямоугольник панели воспринимается как статический. Изменяя ширину зон, мы можем вызывать ощущение направленности, движения (рис. 8.22, в) или важности сектора в управлении прибором (рис. 8.22, б). Можно организовать более сложный ритм, в котором происходит чередование трех и более элементов формы, или локальный ритм с чередованием элементов формы в пределах зоны или части панели, как показано на рис. 8.20.

329

Рис. 8.22. Общий ритм, образованный контурными линиями: а — равномерный; б — центральный; в — направленный динамический

Радиоаппаратура имеет, как правило, объемные, а не плоские формы. С изменением формы изделия по трем ее координатам изменяется и его масса. «Максимальной» массой будут обладать те формы, разме-

ры которых по этим трем осям стремятся к равенству, т.е. формы, стремящиеся к кубу. «Минимальной» массой будут обладать формы, стремящиеся к плоскостности.

Фактура определяется характером поверхности: шероховатая, гладкая, полированная, зеркальная. Фактура зависит от количества и величины элементов на поверхности. Она должна быть средней насыщенности тонами. При высокой насыщенности фактуры декоративный рисунок может стать даже неприятным для наблюдателя. Повышению качества внешнего вида приборов бытовой радио- и электронной техники сейчас, как правило, способствуют такие новые технологические способы отделки внешнего вида, как полировка огнем, черное никелирование, обработка под бронзу, латунь, применение пленки «алкор», имитирующей текстуру дерева, применение пластмасс, имитирующих текстуру кожи и др.

Отношения размеров (пропорции) играют также весьма значительную роль при конструировании радиоприборов. Ранее большая часть изделий имела лицевую панель с органами управления и индикаторными устройствами, выполненными по так называемому «золотому сечению», равному отношению 1:0,62. Сейчас все больше распространение получают иррациональные отношения, основанные на аддитивном ряде чисел Фибоначчи, из которых наиболее часто встречающимися являются пропорции 1:0,583 и 1:0,553, т.е. форма становится более планарной. Следует отметить, что, создавая в конструкциях устройств контраст форм и размеров, можно добиться более высокой динамичности формы и «уйти от куба». Важным фактором в создании наиболее удачной формы изделия является масштабность конструкции изделия, которая оценивается величиной ее архитектурной формы по отношению к человеку. Основной мерой масштабности радиоаппаратуры являются ее органы управления. Так, например, масштабность многих микрокалькуля-

330