PCB mähised KiCadis: 5 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Fusion 360 projektid »

Mõni nädal tagasi tegin mehaanilise 7 -segmendilise ekraani, mis kasutab segmentide surumiseks elektromagneteid. Projekt võeti nii hästi vastu, see avaldati isegi ajakirjas Hackspace! Sain nii palju kommentaare ja ettepanekuid, et pidin tegema selle täiustatud versiooni. Nii, aitäh teile kõigile!

Algselt oli mul plaanis teha vähemalt 3 või 4 sellist numbrit, et kuvada sellel mingit kasulikku teavet. Ainus, mis mind selle tegemisel takistas, olid võimsusenäljad elektromagnetid. Tänu neile tõmbab iga number umbes 9A! Seda on palju! Kuigi sellise voolu pakkumine ei olnud probleem, teadsin, et see võib olla palju parem. Siis aga puutusin kokku Carli FlexAR projektiga. Põhimõtteliselt on see painduva trükkplaadi elektromagnet. Ta on selle abil teinud hämmastavaid projekte. Vaadake tema tööd! Igatahes pani mind mõtlema, kas saaksin segmentide lükkamiseks/tõmbamiseks kasutada samu PCB -mähiseid. See tähendab, et ma saan muuta ekraani väiksemaks ja vähem energiat tarbivaks. Nii et selles juhendis proovin teha rullidest paar variatsiooni ja seejärel neid testida, et näha, milline neist töötab kõige paremini.

Alustame!

Samm: plaan

Plaan on kavandada testplaat, millel on mõned mähiste variatsioonid. See on katse -eksituse meetod.

Alustuseks kasutan võrdlusena Carli paindlikku täiturmehhanismi, mis on kahekihiline trükkplaat ja 35 kihti igal kihil.

Otsustasin proovida järgmisi kombinatsioone:

• 35 pööret - 2 kihti
• 35 pööret - 4 kihti
• 40 pööret - 4 kihti
• 30 pööret - 4 kihti
• 30 pööret - 4 kihti (südamiku jaoks avaga)
• 25 pööret - 4 kihti

Nüüd tuleb siin raske osa. Kui olete KiCadit kasutanud, võite teada, et KiCad ei luba kumeraid vaskjälgi, vaid ainult sirgeid jälgi! Aga mis siis, kui ühendame väikesed sirged segmendid nii, et see loob kõvera? Suurepärane. Nüüd jätkake seda paar päeva, kuni teil on üks täielik mähis !!!

Kuid oodake, kui vaatate tekstiredaktoris PCB -faili, mille KiCad genereerib, näete, et iga segmendi asukoht on salvestatud x- ja y -koordinaatide kujul koos mõne muu teabega. Kõik siin tehtud muudatused kajastuvad ka kujunduses. Mis siis, kui me saaksime sisestada kõik positsioonid, mis on vajalikud täieliku mähise moodustamiseks? Tänu Joan Sparkile on ta kirjutanud Pythoni skripti, mis pärast mõne parameetri sisestamist sülitab välja kõik mähise moodustamiseks vajalikud koordinaadid.

Carl on ühes oma videos kasutanud Altium's Circuit Makerit oma PCB mähise loomisel, kuid mul ei olnud soovi uut tarkvara õppida. Võib-olla hiljem.

Samm: mähiste valmistamine KiCadis

Kõigepealt panin skeemile pistiku ja ühendasin selle, nagu ülal näidatud. See traat muutub PCB paigutuses mähiseks.

Järgmisena peate meeles pidama netonumbrit. Esimene neist on neto 0, järgmine võrk 1 jne.

Seejärel avage pythoni skript, kasutades sobivat IDE -d.

Valige kasutatava jälje laius. Pärast seda proovige katsetada külgede, stardiraadiuse ja raja kaugusega. Rööbastee kaugus peaks olema kahekordne. Mida suurem on külgede arv, seda sujuvam on mähis. Küljed = 40 sobib enamiku mähiste jaoks kõige paremini. Need parameetrid jäävad kõigi mähiste jaoks samaks.

Peate määrama mõned parameetrid, nagu keskpunkt, keerdude arv, vasekiht, netoarv ja mis kõige tähtsam - pöörlemissuund (pöörlemine). Ühest kihist teise liikudes peab suund muutuma, et voolu suund samaks jääda. Siin tähistab spin = -1 päripäeva, samas kui spin = 1 tähistab vastupäeva. Näiteks kui vask eesmine kiht liigub päripäeva, peab alumine vasekiht minema vastupäeva.

Käivitage skript ja väljundaknas kuvatakse teile palju numbreid. Kopeerige ja kleepige kõik PCB -faili ja salvestage see.

Avage PCB -fail KiCadis ja seal on teie ilus mähis.

Lõpuks tehke ülejäänud ühendused pistikuga ja olete valmis!

Samm: trükkplaatide tellimine

Mähiste projekteerimisel olen kasutanud kõigi mähiste jaoks 0,13 mm paksust vasest jälge. Kuigi JLCPCB suudab 4/6 kihi PCB jaoks teha minimaalse jäljelaiuse 0,09 mm, ei tundnud ma, et lükkasin selle piirile liiga lähedale.

Pärast PCB projekteerimise lõpetamist laadisin gerber -failid üles JLCPCB -sse ja tellisin PCB -d.

Gerberi failide allalaadimiseks klõpsake siin, kui soovite seda proovida.

4. samm: testisegmentide tegemine

Kujundasin Fusion 360 -s paar erineva kuju ja suurusega katsesegmenti ning printisin need 3D -sse.

Kuna olen mähiste jaoks kasutanud 0,13 mm vasejälge, saab see hakkama maksimaalse vooluga 0,3A. Elektromagnet, mida ma kasutasin esimesel ehitamisel, võtab kuni 1,4 A. On selge, et jõud väheneb märkimisväärselt, mis tähendab, et pean segmendid kergeks muutma.

Ma vähendasin segmenti ja vähendasin seina paksust, hoides kuju endisena.

Ma isegi katsetasin seda erineva suurusega magnetitega.

5. samm: järeldus

Sain teada, et segmentide tõstmiseks piisas 4 kihist ja 30 pööret igal kihil koos 6 x 1,5 mm neodüümmagnetiga. Mul on väga hea meel, kui näen idee toimimist.

Nii et praegu on kõik. Järgmisena selgitan välja segmentide juhtimise elektroonika. Andke mulle oma mõtetest ja soovitustest teada allpool toodud kommentaarides.

Aitäh, et lõpuni jäite. Loodan, et teile kõigile meeldib see projekt ja õppisite täna midagi uut. Selliste projektide jaoks tellige minu YouTube'i kanal.