PCB -tellimusest maksimumi võtmine (ja vigade parandamine): 4 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Internetist PCB -sid tellides saate sageli 5 või enam identset PCB -d ja te ei vaja neid kõiki alati. Nende eritellimusel valmistatud trükkplaatide madal hind on väga ahvatlev ja me ei muretse sageli, mida lisatoodetega peale hakata. Ühes varasemas projektis olen püüdnud neid võimalikult hästi uuesti kasutada ja seekord otsustasin ette planeerida. Teises Instructable'is vajasin PCB-d paari Espressifil põhineva mikrokontrolleri arendusplaadi hoidmiseks ja arvasin, et see oleks ideaalne võimalus korduvkasutatavate PCB-de jaoks. Siiski ei lähe kõik plaanipäraselt.

Samm: kujundage

See projekt vajas ESP32 arendusplaadi ja Lolini tüüpi ESP8266 arendusplaadi paigutamiseks trükkplaati. Nendel kahel plaadil on üsna palju kasulikke IO tihvte, mida selles projektis üldse kasutada ei kavatsetud. Lisatahvlid võivad hiljem olla üsna kasulikud, kui juurdepääs enamatele kasutamata tihvtidele oleks kättesaadav. Tahtsin mahutada ka kaks ESP32 arendusplaatide varianti. Mul oli 38-pin ja 30-pin versioon. Võrreldes nende kahe pistikut, võib näha, et kui 30-kontaktilise variandi tihvt „1” on ühendatud 38-kontaktilise versiooni tihvti 2 asendisse, sobiks enamik vasakul küljel olevaid tihvte. Otsustasin, et suudan selle mõne džemprite hoolika kasutamisega parandada.

Laua paremal küljel ei sobinud need väga hästi. I2C tihvtid (IO22 ja IO21) olid korras, nagu ka UART0 (TX0 ja RX0), kuid SPI tihvtid ja UART2 olid kõik nihutatud. Mõtlesin, et saan selle džempritega ka korda. Nii et see plaan pidi olema võimalik kasutada mõlemat tüüpi ESP32 tahvleid ja täita ka trükkplaat nii palju IO pin -päistega, kui ma arvasin, et võin seda ühel päeval kasutada. Samuti soovisin võimalust kasutada kahte (ESP32 ja ESP8266) plaati eraldi, nii et paigutus peaks võimaldama trükkplaadi lõikamist.

2. samm: trükkplaadi paigutus

Alustasin selle projekti jaoks vajaliku esialgse (põhi) disainiga ja otsustasin seda siis täiendada, et see mahutaks nii palju kasutusviise, kui ma tahvlile mõistlikult ära mahutaksin. Teisest skemaatikast näete, et see on üsna palju varesem.

PCB ei tohi olla suurem kui 100mmx100mm (väiksem oleks parem), nii et see lisas natuke ruumi. Mul oli esialgne paigutus Fritzingis ja otsustasin sellega jätkata, kuid ma ei vaevunud palju leivalaua vaatega, kuna näete, et see on peaaegu arusaamatu.

Seadistasin nii ESP32 kui ka ESP8266 plaatide jaoks mitu I2C -porti, ühendasin igaüks oma toitepistiku ja tõin mõlema jaoks välja mõned digitaalsed IO -kontaktid. Asetasin täiendavad kinnitusavad, et neid oleks võimalik lõigata ja eraldi paigaldada. Otsustasin, et ei tülita IO00, IO02 või IO15 -ga üldse ja jõudsin kujutatud paigutuseni.

Kasutamiseks koos 38-kontaktilise ESP32 plaadiga tuli lühistada järgmised džemprid: JG1, JG2 ja JG4

Kasutamiseks 30-pin ESP32 plaatidega vajasid need džemprid lühist: JG3, JG5, JP1, JP2, JMISO, JCS, JCLK, JPT ja JPR.

Samm: PCB -d

Tellisin PCB -d PCBWayst, kuid on ka teisi tootjaid, kellel on sarnased ökonoomsed ja kiired teenused. Nad nägid suurepärased välja … kuni ma lähemalt vaatasin. ESP32 ja ESP8266 lauajälgede laius ei olnud õige. Jalajälje laius (tihvtide vahel) oli ESP32 plaadi 25,4 mm asemel 22,9 mm ja ESP8266 plaadi puhul 27,9 mm. Alalisvoolu toitepistiku aukude paigutus ei vastanud ka minu toitepistikutele (ja augud olid liiga väikesed). See polnud trükkplaatide tootja süü, see oli minu oma. Muidugi oleksin pidanud neid kõiki kaks korda kontrollima ja nüüd pidin leidma töö. Tegin ka proovilõike, et näha, millised probleemid veel esile kerkivad, ja muidugi rikkus see SPI hüppaja konfiguratsiooni (mis muide ei tööta plaanipäraselt).

Leidsin, et kui ma painutan naissoost päise tihvte 90 kraadi, võin need joota PCB pinnale, võimaldades teatud laiust reguleerida. Pärast nurgatappide hoolikat jootmist ja laiuse kontrollimist jootsin need kõik oma kohale ja katsetasin sobivust. See töötas!

Toitepistik nõudis sarnast lahendust, kuid ülejäänud päised sobivad kõik hästi. Täitsin ühe lõikamata trükkplaadi ja testisin seda oma veebiserveri seadistusega ning see töötas hästi. Seejärel liikusin lõigatud PCB -de juurde. Lolin ESP8266 plaat töötas hästi, kuid vahe kinnitusavadega oli natuke lähedal.

Ka 30-kontaktiline ESP32 plaat töötas hästi, kuid SPI-port ei töötanud ja ainus lahendus sellele oli plaadi alumisel küljel olevad hüppajajuhtmed.

4. samm: viimased märkmed

Üldiselt arvan, et tahvlite korduvkasutatavamaks muutmine oli seda väärt. ja olen juba hakanud kasutama üht lõigatud PCBd tulevase projekti testimiseks. Ma eelistan seda palju leivalaudade kasutamisele. Tõenäoliselt ei kasuta ma enam Fritzingi, kuna see pole teiste pakettidega (nt KiCad) võrreldes jalajälgede/sümbolite tegemiseks kasutajasõbralik. See muudab leivalaua vaadete lugemise väga lihtsaks, kuigi need pole liiga keerulised.

Õppetunnid on järgmised:

1. Kontrollige alati teistest allikatest pärinevaid jalajälgi, et need vastaksid teie käes olevale osale.
2. Kasutage EDA tarkvara, mis võimaldab sümboleid ja jalajälgi (mõistlikult) hõlpsasti muuta.
3. Oodake ootamatust ja võtke sellest parim!

Täiendav märkus on tagada, et skemaatika jaoks kolmanda osapoole sümbolite toomisel oleksid pin-out-id alati samad. Mul polnud sellega probleeme, kuid varem on mul olnud probleem, kus ühisel pingeregulaatoril olid tootjate vahel erinevad nööpnõelad.