PCB disain liinijälgija robotile - Arnab Kumar Das: 4 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

See projekt eeldab, et oleme komponentide valiku juba teinud. Süsteemi nõuetekohaseks toimimiseks on oluline mõista, mida iga komponent vajab võimsuse, pinge, voolu, ruumi, jahutuse jne osas. Samuti on oluline mõista iga komponendi sõltuvust. Sõltuvused nagu loogikatase, edastusmüra, takistus jne. Palun lugege eelnevaid artikleid süsteeminõuete, komponentide / materjalide valiku kohta.

Selle projekti väga oluline kujundusaspekt on trükkplaat, kuna meie eesmärk on vähendada joone jälgimisroboti vormitegurit nii palju kui võimalik, mis omakorda vähendab kaalu. Väike suurus ja väiksem kaal suurendavad tõhusust ja vähendavad ka kaotust aerodünaamilise hõõrdumise tõttu. Kui näete F1 võidusõiduautot, saate aru, kui tõhus see aerodünaamikas on. Tõhususe parandamiseks ja kaalu vähendamiseks peame eemaldama kõik mittevajalikud komponendid ja viima massikeskuse võimalikult madalale. Selleks mõtlesin kasutada trükkplaati šassiina. See vähendab kaalu ja muudab CM palju madalamaks, mis omakorda suurendab stabiilsust pöörete ajal. Šassii valmistamine trükkplaadiga vähendab ka kokkupanekule kuluvat aega ja muudab asja lihtsamaks, kuna peame lihtsalt komponendid õiges kohas jootma ja alustama tarkvara testimisega. Kuna trükkplaate hakkavad tootma robotid ja CNC -masinad, näeb see välja parem kui ükski teine šassii.

Samm: kasutatud tarkvara

Selle projekti jaoks kasutasin spetsiaalselt vabavara ja avatud lähtekoodiga tarkvara, et õpilased ja kõik teised, kellel pole juurdepääsu tasulisele tarkvarale, saaksid seda projekti tõhusalt ja professionaalselt teha.

Ma kasutasin skeemide ja PCB disaini jaoks KiCadi ja uskuge, et see on hämmastav tarkvara. Enne kui olen kasutanud Eagle CAD -i ja Altiumi, kuid kuigi KiCad on tasuta, on sellel kõik olulised võimalused ja tööriistad teie PCB professionaalseks kujundamiseks ja selle tootmiseks. Isegi sellel on teie PCB jaoks saadaval 3D -visualiseerimine.

KiCadi komplekt koosneb viiest põhiosast:

• KiCad - projektijuht.
• Eeschema - skemaatiline püüdmisredaktor.
• Pcbnew - trükkplaatide paigutusprogramm. Sellel on ka 3D -vaade.
• GerbView - Gerberi vaataja.
• Bitmap2Component - tööriist piltide teisendamiseks PCB -kunstiteoste jalajälgedeks.

Ma ei hakka üksikasjalikult näitama, kuidas skeemi ja trükkplaadi paigutust kujundada, kuna see ei kuulu selle postituse/artikli reguleerimisalasse. Selle artikli peamine tähtsus on näidata KiCadi väljundit ja näidata, kuidas seda tellitakse ja toodetakse. Enne skemaatilise kujundusega alustamist on soovitatav luua projekti kaust ja hoida kõik failid selle sees. Allpool on näide.

2. samm: skemaatiline

Skeemi jaoks peame avama skeemi redigeerimise tööriista või Eeschema. Pärast avamist peaksite nägema tühja dokumenti aknas nagu allpool.

Mõnikord peame looma uued skemaatilised sümbolid, kuna vaikeraamatukogul ei pruugi neid olla. Peate uurima nende komponentide andmelehte ja lisama need kohandatud teeki, nagu ma tegin. Ma lõin raamatukogu sümbolid QTR-8RC andurile, OLED-ekraanile SSD1306, TB6612FNG mootori draiveriplaadile, N20 mootorile koos kodeerijatega. Kui raamatukogu sümbolid on loodud, ühendasin need kokku, moodustades süsteemi.

Skeemi saate alla laadida allolevalt lingilt. Hiljem õpetuse lõpus lisan KiCadile mõned head õpetused, mida saate õppida ja ise teha.

Kujunduse allalaadimiseks külastage minu veebisaiti:

3. samm: PCB paigutus

Kui skeem on valmis, on aeg liikuda trükkplaadi paigutuse juurde. Mõnikord peate looma ka mõne komponendi jalajälje, kui neid pole raamatukogus. Jalajälje loomiseks saate KiCadis kasutada Footprint Library Editori tööriista.

Olen siin kasutanud kahekihilist disaini, sest see muudab paigutuse väga lihtsaks, kui plaadil on palju komponente. PCB disainiga alustamiseks peame KiCadis avama PCB Layout Editor programmi. Te peaksite nägema midagi sellist, nagu allpool, kuid tühja dokumendiga.

Kasutame PCB tootmisteenust NextPCBas, seega on oluline näha, millised on nende tootmise tehnilised piirid. Et kontrollida, kas peame külastama nende võimete lehte. Peamised parameetrid, mida peame kontrollima, on järgmised:

• Max Mõõdud 510*590 mm
• Min. Jälgi 4mil / 0,1mm
• Min. Jäljevahe 4mil / 0,1mm
• Min. ava suurus 0,3 mm
• Min. Läbimõõt 0,45 mm
• Vahekauguse jälgimiseks ≥5mil
• Puuri ava suurus 0,2-6,3 mm
• Jälgi piirjoonele ≥0,4 mm

Ülaltoodud parameetrite põhjal peame kohandama oma disainieeskirju KiCad Layout Editoris.

Õpetuse lõpus lisan mõne hea õpetuse KiCadis PCB projekteerimise kohta, millest saate õppida. Allpool on lisatud trükkplaadi kujundus, mida saate oma viitena kasutada.

Kujunduse allalaadimiseks külastage minu veebisaiti:

4. samm: trükkplaatide tootmine

Enne PCB tootmist PCB tootmismajas / tööstuses, nagu NextPCB, peame oma disaini teisendama valmistatavaks vorminguks, mida saavad lugeda tööstuse masinad.

Ülaltoodud seadeid kasutati kõigi Gerberi failide genereerimiseks. on soovitatav eksportida failid eraldi Gerberi kausta, nagu ma olen teinud.

Teave trükkplaadi aukude kohta salvestatakse eraldi puurifaili ja selleks olen kasutanud NextPCB jaoks ülaltoodud konfiguratsiooni. Teistel tootjatel võivad olla erinevad seaded. Järgmise PCP valimiseks on palju põhjuseid. Üks põhjus on nende tootmisprotsessi läbipaistvus. Allpool on mõned fotod nende tehasest.

Nad aktsepteerivad ka erinevaid maksevõimalusi: PayPal, pangaülekanne, Western Union, sularahas maksmine peakorteris. Saatmisviiside jaoks on neil DHL, FedEx, Hongkong Post, mis on mugav erinevate hindade ja eelistega. Tellimisprotsessi jaoks peame looma veebisaidil konto. Saate kasutada registreerumislinki ja luua uus konto. pärast konto loomist näete midagi sellist nagu allpool.

Järgmine samm on Gerberi failide üleslaadimine ja tootmise alustamiseks eduka tellimuse esitamine. Kui teie Gerber on loodud, on soovitatav need kokku pakkida ühte faili ja üles laadida

Kui üleslaadimine on lõppenud, näete tellimust oma konto lehel.

Teie tellimust analüüsitakse korralikult ja kui see on valmistamiseks valmis, küsivad nad teie eest makse ning kui makse on tühistatud, alustatakse tootmist.

Nad näevad palju vaeva teie Gerberi failide analüüsimisel, kuna see võib sisaldada vigu ja ei pruugi hästi toota, kui augud on liiga väikesed või selles on muid projekteerimisvigu.

Kui trükkplaat on kontrollitud ja toodetud, saate mõne päeva pärast PCB kätte ja olete selle kallal töötamiseks valmis.

ERILISED SOODUSTUSED KÜLASTAGE LINGILE: NextPCB ja võite saada 10% soodsamalt PCB ja PCB kokkupaneku tellimuselt (tegevuse valideerimine: 26. märts 2020 - 30. aprill 2020)

Täname teid selle artikli lugemise eest, loodan, et see aitab teid. Ärge unustage vaadata ka teisi selle sarja artikleid.