ПХД көмегімен жақсы жобалар: 6 қадам

2025 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2025-01-23 14:51

Егер сіз электроника жобаларымен жұмыс істеуге уақыт бөлсеңіз, онда оның қаншалықты қызықты және қызықты болатынын білесіз. Сіздің айналаңыздың көз алдыңызда өмірге келгенін көруден асқан қуанышты ештеңе жоқ. Сіздің жобаңыз үйдің немесе кеңсенің айналасында тұрақты қондырғы жасағыңыз келетін пайдалы гаджетке айналған кезде одан да қызықты болады. Бірақ бұған жетудің ең жақсы жолы қандай? Нан тақтасы-бұл, әрине, жауап емес, және протон тақтасында күрделі схеманы құру өте қиынға соғуы мүмкін. Бұл құралдардың екеуінің де өз орны бар, бірақ олар нақты өндіріс үшін өте қолайлы емес.

Шешім? Өз жобаңызды ПХД (Баспа схемасы) көмегімен жасаңыз. Күнделікті өндірушілер мен әуесқойлардың саны артып келе жатқанда, өндірушілер кәсіби деңгейдегі қызметтерді барлығына қол жетімді (және қол жетімді) етеді. Бір кездері ПХД құрастыру мен жасау өте қымбат болды. Жоғары сапалы АЖЖ бағдарламалық қамтамасыз етуімен кейбір жағдайларда ақысыз қол жетімді, ал зауыттар шағын прототип тақталарын 5 долларға дейін жеткізіп береді. Бұл қызметтерді пайдаланбаудың себептері өте аз.

Менің мақсатым - сізді осы жобаны жоғары деңгейде өткізу. Әр АЖЖ -нің бағдарламалық жасақтамасы сәл өзгеше болғандықтан, мұны жүзеге асыру үшін сізге басқа көздерден біраз білім жинау қажет болады. Мен пайдалы деп тапқан бірнеше ресурстарға сілтемелер жіберемін. Бұл дағдыларды үйренуге кететін уақыт туралы уайымдамас бұрын, мен өзімді нөлдік білім мен тәжірибеден бастадым, мен 8 сағаттан аз уақытты онлайн ресурстарынан үйреніп сәтті дизайн жасадым деп айтуға рұқсат етіңіз.

Мен осы АЖЖ бағдарламалық қамтамасыз ету пакеттерінің үшеуін де қолдандым, бірақ олардың әрқайсысы қалай орнатылғанын түсіну үшін осы кіріспе бейнелерді қарауды ұсынамын.

• KICAD бағдарламасына кіріспе
• Eagle CAD вебинарына кіріспе
• Алтиумға кіріспе

Доктор Питер Дальмаристің KICAD негізіндегі тамаша курсы бар, мен оны аяқтадым және егер сіз таңдаған бағдарламалық жасақтама болса, кеңес беремін. Оның барлық мүмкіндіктердің қалай жұмыс істейтіні туралы түсініктемелері қарапайым және өте толық. Мұнда оның Tech Explorations сабағына сілтеме бар.

Қарастырудың тағы бір нұсқасы (бұл мен қолданған әдіс емес) EasyEDA. Мен басқа жасаушылардың өте сенімді дизайн жасау үшін осы онлайн -бағдарламалық жасақтаманы қолданғанын көрдім.

Дизайнға көшейік!

Жабдықтар

• CAD бағдарламалық жасақтамасы бар дербес компьютер
• Пісіру темірі
• Флюс
• 1 ESP-32 модулі (WROOM-32D)
• 2 MCP 23017 (SOIC пакеті)
• 5 вольтты реттегіш (L7805)
• 3.3 вольтты реттегіш (AP2114H)
• 2,1 мм штепсельге арналған тұрақты DC баррель ұясы
• Әйел немесе еркек пин-тақырыптары (міндетті емес)
• Тостер пеші мен дәнекерлеу пастасы (міндетті емес)
• Бұрғылау (міндетті емес)

1 -қадам: жоспарлау және дизайн

Кез келген жобаның берік негізі болуы өте маңызды. Жоспарлауға жұмсалған аз уақыт жол бойындағы сағаттардан құтқарады.

Бастау үшін жақсы орын - бұл сіздің дизайныңыз қажет функциялар мен мүмкіндіктердің тізімін жасау. Төменде мен осы мысалды жобаны жасаған кезде қолданған тізім.

• Қолданыстағы ESP-32 конструкцияларымен үйлесімді ESP-32 негізіндегі тақта
• Сандық түйреуіштер стандартты ESP-32 Dev жинағына қарағанда
• ПХД -ге бекітілген керек -жарақтарды қосу үшін 5v және 3v3 қол жетімді
• Болашақта құрылғыны жаңарта алатын бағдарламалау порты
• 6 -дан 12 вольтты кіріспен жұмыс істеу мүмкіндігі

Екіншісі - пайдаланғыңыз келетін бөліктердің тізімін жинау және қол жетімді көзді табу. Сіз жасағыңыз келетін соңғы нәрсе - бөлшектерді сатып ала алмайтын ПХД жасау. Сіз сондай -ақ пайдаланғыңыз келетін әрбір бөлік үшін өндірушілердің ақпараттық парақтарын жинауыңыз керек (маған сеніңіз, бұл өте маңызды, мен мұның себебін кейінірек түсіндіремін).

Ақырында сіз осы дизайн үшін жасаған кез келген жазбалар мен сызбаларды жинай аласыз. Бұл сізде болуы мүмкін кез келген физикалық шектеулерді қамтиды. Сіз тақтаның Arduino қалқанымен үйлесімді болуын немесе белгілі бір корпуста орналасуын қалайсыз. Бұл ақпарат процестің әр түрлі кезеңдерінде қажет болады.

2 -қадам: АЖЖ қолдану ПХД схемасы

Біздің схеманы құруды бастайық!

Жалпы мен барлық бөлшектерімді схемаға қосуды және оларды маған мағынасы бар етіп орналастыруды ұнатамын. Сіз оларды орналастыратын жерде ПХД -ның физикалық орналасуына әсер етпейді, сондықтан сіз бұл икемділікті өз пайдаңызға пайдалана аласыз. Егер сіздің барлық компоненттеріңізде іздер болмаса, мен SnapEDA мен Ultralibrarian ұсынамын. Бұл ресурстарда сіз қолданатын барлық АЖЖ бағдарламалық қамтамасыз ету үшін қол жетімді бөліктердің таңғажайып таңдауы бар. Тек компоненттің бөлшек нөмірін іздеңіз және сәйкес файлдарды жүктеңіз. Оларда сізде бұл файлдарды импорттауды үйрететін оқулықтар бар, егер сіз мұны білмесеңіз.

Бөлшектерді сымға қоспас бұрын, әр компоненттің бекітілуін тексеру керек. Деректер парақтарының болуы маңызды, сондықтан мен бұл қадамды өткізіп жібергендіктен, ПХД -дің барлық топтамалары бұзылды (сол сәтсіздіктер есіңізде ме?). Егер сіз бөлікті өзіңіз жасамаған болсаңыз (және кейде жасаған болсаңыз да) ӘРҚАШАН екі рет тексеріңіз.

Сіз өзіңіздің схемаңызды қосуға барғанда, мен қосылымдарды жасау үшін желілік жапсырмаларды қолданудың тиімді екенін білдім. Егер сізде сымдар көп болса, оларды ұстану қиынға соғады, сонымен қатар басқа жерге қосылу мүмкіндігін арттырады (көп сағаттық көңілсіздік). Сымдар мен желілік жапсырмалардың тепе -теңдігі әдетте ең жақсы болып табылады, тек дизайнға қарайтын кез келген адамға мағынасы бар желілік жапсырмалар тізімін қолдануды ұмытпаңыз. Болашақта осы дизайнға қайта оралғыңыз келсе немесе түпнұсқалық дизайндағы ақауларды жойғыңыз келсе, бұл өмірді жеңілдетеді.

Схема сонымен қатар тізбектің әр түрлі бөліктерінің қалай жұмыс істейтіні туралы ескертулер қалдыруға жақсы орын. Бұл нәрсені жұмыс істеуі үшін қажет барлық бөлшектерді қадағалаудың жақсы әдісі. Бұл жобаға мысал - ESP модулінің қосқыш штыры мен бағдарламалауға арналған 3.3в кернеуі арасында секіргіш қажет. Бұл мұндай ақпаратты құжаттайтын жалғыз жер емес шығар, бірақ бәрін жазуды әдетке айналдырған жөн.

Келесі қадамға өтпес бұрын схемаңызды жақсы тексеріңіз. Бұл ПХД орналасу процесі біркелкі жүруі үшін дұрыс болуы керек. Баяу және әдістемелік тәсіл әрқашан сізге ең жақсы соңғы нәтиже береді. Сізде бар кез келген жазбаларды қарап шығыңыз және олардың әрқайсысын схемаға сәйкес тексеріңіз.

3 -қадам: ПХД орналасуы

Біз компоненттерді реттеуге кіріспес бұрын, ізге қарап, олардың сіз қолданатын бөлшектерге сәйкес келетініне көз жеткізіңіз. Мысалы, кейбір бөліктерде тесік пен SMD нұсқалары болса да, сіз орнатуға болатын бөлшектерді ғана пайдаланғаныңызға көз жеткізіңіз. EPS-32 модулінде арнайы өңделуді қажет ететін астарлы тақта бар (бұл туралы толығырақ кейінірек) Осы жағдайларға қатысты жоспарыңыз бар екеніне көз жеткізіңіз. Біздің компоненттерге сәйкес пакеттерді таңдағаннан кейін, сіз әр бөліктің түйінін деректер парағына қайта тексеріп отыруыңыз керек (мұнда тенденцияны байқадыңыз ба?) Мен айтамын, бұл қате болуы мүмкін және бұл ұзақ күнге созылады. егер бұл мәселелерді кейінірек іздеу қажет болса

Компоненттерді орналастыру кезінде жоғарыда айтылған физикалық шектеулердің кез келгенін ескергеніңізге көз жеткізіңіз. Кейбір жағдайларда сізге бірінші бөліктерді орналастыру қажет болуы мүмкін, себебі олардың орналасуы өте маңызды және айналасындағы барлық нәрсеге сәйкес келеді. Бөлшектерді бір -біріне жақын орналастыруды ұмытпаңыз, сонымен қатар құрастыру кезінде жұмыс жасауға жеткілікті орын беріңіз. Егер сізде арнайы қоршау болса, оны қолдануды жоспарлап отырсыз, алдымен тақтай профилін және кез келген бұрғылау тесіктерін жасаудың мағынасы бар.

Барлық компоненттер сіз қалаған жерде орналасқаннан кейін, тректерді бағыттауды бастау уақыты келді. Бұл әрекетті орындау кезінде есте сақтау қажет бірнеше негізгі тармақтар бар.

• Мүмкін болатын ең қысқа із әдетте жақсы
• Үлкенірек әдетте жақсы (әсіресе электрмен жабдықтау желілері үшін)
• Сіз берілген тректің қанша токпен жұмыс жасау керектігін білуіңіз керек және сіз таңдаған өлшемнің бұл соманы қауіпсіз өңдей алатынына көз жеткізуіңіз керек (бұл өте маңызды қауіпсіздік мәселесі, шамадан тыс ток қызуды тудыруы мүмкін және өрт қаупі бар)
• Өндіруші осы нұсқауларды сақтауға және сақтауға қабілетті екенін біліңіз. Мұнда бір өндірушіге арналған мүмкіндіктер бетіне сілтеме бар (сіздің АЖЖ бағдарламалық жасақтамасында зауыт сақтай алатын стандартқа сәйкес келмейтін кез келген орын туралы ескертетін дизайн ережелерін тексеруші болуы мүмкін)

Жолдарды бағыттау көңілді жұмбақ болуы мүмкін, бірақ кейде біздің конструкциялар күрделі болуы мүмкін, бұл өте қиын. Бұл жағдайда автоматты бағыттау бағдарламалық жасақтамасын пайдалану сізге көп уақытты үнемдеуге мүмкіндік береді. Міне, мен бірнеше жобаларда қолданған авто-маршрутизаторға сілтеме. Авто-маршрутизатор сіздің жобаңызды импорттайды және сіздің барлық желілеріңізге сәйкес іздер жасау үшін сіздің дизайн ережелеріңізді қолданады. Әдетте мен автоматты маршрутизаторға өз жұмысын жасауға рұқсат беремін, содан кейін мен өзгеше болғым келетін бірнеше нәрсені қолмен өзгертемін. Сіз сондай-ақ қалаған іздерді нақты орындарға бағыттай аласыз, ал автоматты маршрутизатор қалған желілерде жұмыс істеп тұрған кезде сол тректердің айналасында жұмыс істейді.

4 -қадам: Соңғы сенсорлар және өндіріске дайындық

Бөлшектер мен жолдар орнатылғаннан кейін ПХД жұмыс істеуге дайын. Бүкіл макетті бір рет жақсартуға жақсы уақыт. Нұсқаулық ретінде сызбаны қолдана отырып, іздерді қадағалаңыз және сізге қажет барлық байланыстар орнатылғанын тексеріңіз.

Сондай -ақ, тақтаға жібек экран қабатында графика қосуды қарастырған жөн. Сіздің атыңыз немесе басқа өндірушілердің белгісі - бұл сіздің жұмысыңызбен мақтанатындығыңызды басқаларға хабарлаудың жақсы әдісі. Мен сондай -ақ, егер менің барлық байланыс нүктелерім олар үшін не қажет болса, көпшілігін белгілеуге сенемін. Бұл жиналғаннан кейін затты қосуға барғанда көмектеседі және басқаларға осы қосылу нүктелерінің функцияларын түсінуді жеңілдетеді.

Тағы бір ескеретін жайт - бұл идентификаторды белгілеу, әсіресе, егер сіз бұл тақтаны бірнеше рет жасағыңыз келсе. Осылайша сіз болашақта схемаға өзгерістер енгізе аласыз және тақтаның қандай нұсқасымен жұмыс жасайтыныңызды бірден айта аласыз.

Осының барлығымен дизайнды жоспарлауға/экспорттауға және оны өндірушіге жіберуге уақыт келді. Жалпы бұл Gerber файлдары болады және әдетте олардың барлығы бір.zip қалтасында сақталуы керек. Бұл сіздің ПХД -ге тапсырыс берген кезде жүктелетін нәрсе.

GitHub -дағы менің мысал жобам үшін Gerber файлдарына сілтеме

5 -қадам: ПХД -ге тапсырыс беру

Бұл үшін бұрынғыға қарағанда көбірек нұсқалар бар. Бұл соншалықты оңай болды, сондықтан кез келген адам өзінің дизайнын ірі зауыттарда кәсіби түрде жасай алады және бағасы өте қолайлы.

Мен 35 -тен астам ПХД құрастырдым және олардың барлығын JLCpcb шығарды (https://jlcpcb.com)

Өте жақсы компания, менде ешқашан сапа мәселесі болған емес. Міне, олардың қондырғысы бойынша экскурсия жүргізетін және ПХД жасау процесін егжей -тегжейлі түсіндіретін бейнероликке сілтеме. Зауыттық тур

Олардың веб -сайтына кіріп, баға ұсынысын бастаңыз. Содан кейін Gerber файлдарының.zip файлын жүктеңіз. Жүктеу аяқталғаннан кейін сіз дизайнның рендерингін көруіңіз керек. Осы уақытта көрсеткіңіз келетін мөлшеріңізді, түсіңізді және кез келген басқа критерийлерді таңдаңыз. Содан кейін төлемге өтудің қарапайым мәселесі. Сіз өзіңіздің Gerber файлдарыңызды ақысыз Gerber онлайн қарау құралына оңай жүктей аласыз және олар көрсетілген кезде бұл файлдардың қалай көрінетінін көре аласыз.

Әдетте мен жеткізу кезінде біріктіру үшін бір уақытта бірнеше дизайнды жіберуге тырысамын. Әдетте мен бұны тапсырыс берілгеннен кейін 1-2 апта ішінде аламын деп күтетін едім. Әрине, бұл әр түрлі факторларға байланысты өзгеруі мүмкін, бірақ олар сіздің тапсырысыңыздың орындалуы туралы сіздің веб -сайтыңыз арқылы жаңартулар мен тапсырыс жеткізілгеннен кейін бақылау нөмірін береді.

6 -қадам: Оны жасайық

Жиналатын уақыт келді!

ЕСП-32 модулін дәнекерлеудің амалдары бар екенін жоғарыда айттым ба? Егер сіз ПХД -дағы ізге қарасаңыз, сіз оның астындағы үлкен тақтаны байқайсыз. Бұл біраз қиындық тудыруы мүмкін, бірақ мен сізге жұмысты орындаудың жолдарын табуым керек.

1 -нұсқа: Пісіру пастасы мен кішкене тостер пешін қолданыңыз.

Бұл шынымен де алға, және бұл сізге жалпы нәтиже беретіні сөзсіз. Бұл бейне процесті түсіндіреді. Сіз қолданатын дәнекерлеу пастасының температуралық талаптарын түсінгеніңізге көз жеткізіңіз, сонда сіз көп күш жұмсамай керемет нәтижеге қол жеткізесіз. Бұл SMD компоненттерінің барлығы болмаса да, дәнекерлеуді шешеді. Егер сіздің тостер пешіңіз қоқыс үймесінен шықса және оны қолданар алдында жөндеу қажет болса, бонустық ұпай.

2 нұсқа: жаттығудан шығыңыз!

Бұл опция сөзсіз жұмыс істейді, бірақ бұл ең қолайлы емес. Бұл тақтаның ортасындағы ПХД арқылы кішкене тесікті мұқият бұрғылау оны тақтаның артқы жағынан тесік компоненті сияқты дәнекерлеуге мүмкіндік береді. Бұл тәсілмен қате кетуі мүмкін, сондықтан асықпаңыз және жоғары сапалы бұрғылау ұшын қолданыңыз. Егер сіз пешке қайта ағызу процесін қолданғыңыз келмесе, онда сіз осы төсеніштің ортасына саңылауды қосу арқылы дизайндағы осындай мәселелерді шеше аласыз. Бұл сіздің тақтаны зақымдау қаупінсіз темірмен дәнекерлеуге мүмкіндік береді.

Тесіктердің қалған бөліктерін дәнекерлеңіз (және егер сіз қайта ағызу әдісін қолданбаған болсаңыз, SMD). Мен түйреуіштер үшін бір түйреуішті дәнекерлеймін, ал тақтаны түзу екеніне аударамын. Барлық үлкейткіш көмегімен SMD бөлшектерінде дәнекерлеуді мұқият тексеру жақсы. Егер сіз қажет нәрсені тапсаңыз, ағынды қолданыңыз (маған сеніңіз, бұл үлкен айырмашылықты тудырады) және дәнекерленген қосылысты қайта қыздырыңыз. Мен өзімнің үлгі дизайнымда ESP-32 модулінде қайта өңдеуді қажет ететін бірнеше орын бар екенін білдім. Сондай-ақ, мен бұл тақтаға әдейі ешбір түйін қоспағанымды ескеріңіз, себебі мен перифериялық құрылғылардағы сымдарды тікелей дәнекерлеуді көздеймін. Бұл әрқашан ең жақсы әдіс емес, бірақ менің қосымшам үшін бұл мәселе емес.

Міне бітті! басынан аяғына дейін біз контурлық тұжырымдаманы қабылдадық және осы жобаға жеке PCB жасадық. Сіз қол жеткізгеннен кейін мүмкіндіктер шексіз. Бұл нұсқаулық сізге жақсы идеялар берді деп үміттенемін және сізге ПХД жасауда сізге көмектесетін пайдалы ресурстарды көрсетті. Оқығаныңыз үшін рахмет!

Бақытты болыңыз және түтінді жібермеңіз! (Шын мәнінде оған сиқырлы түтін қажет)