Projekt 2: Kuidas pöördtehnoloogiat muuta: 11 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Tere kaasvõitleja, Minu hea sõber oli kokku pannud mitu komponenti koos Raspberry Pi -ga, et dekodeerida RS232 protokoll TTL -i. Lõpptulemus visati kõik karpi, mis sisaldas 3 põhikomponenti: toite muundur Pi toiteks, kahe kanaliga relee, mis tagab, et vool ei lähe raisku, kontrollides, millal side peab toimuma, ja RS232 -TTL moodulimuundur. Käsil on ülesanne luua parem lahendus, mis ühendab kõik riistvarad ühte PCB -sse. Lõpptulemuseks on vähem elemente -> vähem kaableid -> vibratsioonikindel disain. See tähendab, et käsil olev ülesanne on riistvara pöördtehnoloogia ülesanne. Järgmised sammud peaksid aitama lahendada seda laadi ülesandeid.

Samm: tuvastage komponendid

Peate googeldama ühe järgmise põhjal:

- Tahvlile trükitud nime kasutamine.

- Seadme funktsiooni kasutamine.

-Tahvli põhikomponendi kasutamine: otsige lihakaid kiipe -> hankige nende nimed -> googeldage nende rakendus.

- Google pildistab kõik leitud märksõnad ja kerige alla, kuni leiate seadme või mis tahes viite uuele otsingule.

Lühidalt öeldes olen leidnud kõik kolm seadet ja läinud edasi ning tellinud need ebayst:

-MAX3232 TO TTL:

-5V kahe kanaliga relee: https://www.ebay.ca/itm/5V-Dual-2-Channels-Relay-Module-With-optocoupler-For-PIC-AVR-DSP-ARM-Arduino/263347137695?hash= item3d50b66c9f: g: DlUAAOSwIVhaG-gf

-DC-DC buck converter: https://www.ebay.ca/itm/DC-DC-Buck-Step-Down-Converter-6V-80V-24V-36V-48V-72V-to-5V-9V-12V -Power-Suppply/122398869642? Hash = item1c7f8a888a: g: 3vkAAOSwuxFYyQyb

2. samm: aeg skeemi skeemide hankimiseks

Lülitusskeemide otsimisel on oluline meeles pidada iga plaadi põhifunktsiooni.

Kui lülitusskeemid on leitud, minge digikey (või hiire või muu, kust elemente tellite) ja vaadake, kas põhikiip on saadaval, nagu te seda hiljem tellite.

Kõik muud elemendid peaksid olema kättesaadavad enamikul elektroonilistel veebisaitidel (dioodid, korgid, induktiivpoolid, takistid …) Mõnikord võib teil olla probleeme sobiva suuruse või pakendi leidmisega (auk, pinnakinnitus jne)

Kui see on projekteerimise hilisemates etappides oluline, otsige neid üksikasju silmas pidades.

Nii jõudsin ma järgmiste andmelehtedeni:

-MAX3232 TO TTL:

- 5V kahe kanaliga relee:

- DC-DC buck converter:

Nagu varem mainitud, asusin Digikey veebisaitidel kasutatud komponente otsima, suutsin need kõik leida, välja arvatud üks DC-DC buck converteri komponent, täpsemalt ma ei suutnud leida XLSEMI XL4015 buck converter (Leitud LCSC -st!) Et vältida kahelt erinevalt veebisaidilt tellimist ja seega kauba kohaletoimetamise eest kaks korda maksmist, olen otsustanud muundurist mööda minna ja valida teine disain, mis kasutab Digikeyst leitud komponente. Lõpuks järgisin seda skeemi:

Uus Bucki muundur:

Veendudes, et vool ja pinge on Pi toiteks piisavad, olen lõpuks kindlaks teinud kõik elemendid, mida kasutatakse minu põhitrükkplaadil.

3. samm: pidage meeles suurt pilti

See samm on tõesti oluline, kuna see annab tooni üldisele kujundusele. Minu ülesanne on vähendada kasti sees asetsevate juhtmete arvu, kuna see viimane puutub kokku kõrge vibratsiooniga keskkonnaga. Selle probleemi lahendamisel pidin eraldama elektriliinid (Pi toide) dekodeerimiseks kasutatud signaaliliinidest ja seadmetevahelisest suhtlusest. Teavet silmas pidades ühendame kõik üheks trükkplaadiks. Lõpptootel on üks lintkaabel ja üks mikro-USB-kaabel, et luua ühendus Pi-ga. Lintkaabel sisaldab kõiki kahe seadme vahelisi signaale, samas kui mikro-USB-kaabel tagab Pi sisselülitamiseks vajaliku 5 V ja 1 A toite. Seda silmas pidades läksin edasi ja korraldasin ümber Pi -s kasutatavad GPIO -tihvtid, et kõik signaalid oleksid üksteise lähedal, nagu pildil näidatud. Ilmselgelt peate selleks vahetama GPIO -tihvtid teisteks GPIO -nööpnõelteks, muutes samal ajal Gnd -i teise Gnd -i ja võimsuse muude toitenuppudega, kasutades Raspberry Pi üldist tihvti. Need muudatused registreeritakse, kuna neid on hiljem vaja Pi -ga töötava püsivara värskendamiseks.

4. samm: EasyEDA: skeemid

Selles etapis peate tutvuma lihtsaima cad -tööriistaga. EasyEDA! nagu nimigi ütleb, peaks selle arendusveebitööriista kasutamise õppimine olema lihtne. Lisan lingi veebisaidile ise koos muude heade viidetega, et teid kiiresti edasi viia:

EasyEDA:

Tutvustusvideod (autor GreatScott):

www.youtube.com/watch?v=35YuILUlfGs

Veebisaitide arendajate enda tehtud kiire õpetus:

Samm: valige vajalikud komponendid

Selles etapis peate tahvli mõõtmete, jootmisseadmete ja jootmisoskuste põhjal valima, kas soovite kasutada läbi augu või pinnale paigaldatavaid komponente! Olen otsustanud võimaluse korral kõigi komponentide pinnale paigaldada, välja arvatud mõned erandid, kui SMD versioon pole saadaval, näiteks releed.

Järgmisena peate kindlaks määrama kõigi korkide, takistite, dioodide jne pakendi suuruse … Minu puhul olen otsustanud enamlevinud komponentide puhul leppida 1206 -ga.

Siin on jällegi palju veebipõhiseid õpetusi pinnapealse jootmise tehnikate kohta. Ma tuginesin eriti Dave Jone'i selleteemalisele õpetusele (lingitud allpool), vaadake julgelt teisi kahte jootmisõpetust:

EEVblog #186 - Jootmisõpetus 3. osa - Pinnakinnitus

www.youtube.com/watch?v=b9FC9fAlfQE&t=1259s

Ma tean, et video on pikk, kuid kutt räägib muudest huvitavatest asjadest, õpetades samal ajal jootma. Ilmselgelt on tal rohkem kogemusi kui enamikul harrastajatel, nagu teil ja minul, nii et see peaks korras olema.

6. samm: joonistage puuduvate komponentide skeemid

EasyEDA -l on valdav enamus komponente, mida plaanisin tellida, välja arvatud üks seade. Sellest hoolimata ei tohiks see olla probleem, kuna see tarkvara võimaldab teil oma jooniseid veebiteeki lisada.

Mul oli vaja lisada „D-SUB 15 emane pistik” (digikey:

Seadme andmelehti lingil kontrollides saate komponendi geomeetrilisi omadusi kopeerida. See peaks sisaldama seadme vahekaugusi, mõõtmeid ja suunda. Kui teil veab, lisavad tootjad mõnikord ka trükkplaatide joonised, et saaksite selle lihtsalt käsitsi easyedale kopeerida ja kleepida.

Samm: kujundage oma trükkplaadi paigutus

Erinevate komponentide plaadile paigutamisel peate kindlasti vähendama ühendusjälgede pikkust. Mida kauem need viimased on, seda rohkem olete impedantsile ja mürahäiretele märku andnud. Seda kuldreeglit silmas pidades läksin edasi ja paigutasin kõik oma komponendid, nagu videos näidatud.

8. samm: nummerdage numbrid sisse

Selles etapis peate määrama õige jäljelaiuse, mida kasutatakse erinevate elementide ühendamiseks. Easyeda jälje paksus on standarditud 1 untsi (teie odav valik). See tähendab, et teil peab lihtsalt olema ligikaudne hinnang igas jäljes voolava voolu kohta. Käsiloleva rakenduse põhjal otsustasin enamiku oma võimsusjälgede jaoks fikseerida 30mil (maksimaalselt 1 A hoidmiseks) ja signaalijälgede jaoks 10 ~ 15 mil (maksimaalselt 100 mm A hoidmiseks).

Nende numbrite saamiseks võite kasutada mõnda sellist veebipõhist jäljekalkulaatorit.

Veebijälgimise kalkulaator:

9. samm: ühendage see juhtmega

Kui erinevate liinide võistluspaksus on fikseeritud, on aeg teha kõikide komponentide juhtmestik. Kui olete oma komponendid paigutanud vastavalt üldistele trükkplaatide projekteerimiseeskirjadele (lingitud allpool), peaksite saama juhtmeid hõlpsalt teha. Pärast vaskkatte lisamist saate lõpuks tellitud PCB valmis. Selleks soovitan tellimisel kasutada veebisaiti easyeda, JLCPCB (lingitud allpool), kui te ei pea tavalisi tellimisvalikuid muutma. Samuti, kui joote rohkem kui ühte tahvlit, soovitan tellida teie üleslaaditud Gerber -failiga kaasas oleva šabloonilehe. See võimaldab teil jootmisprotsessi ajal palju aega säästa.

Samm: aeg tõsiseks jootmiseks

Kuna ma joonistan oma disaini testimiseks ainult ühte komponenti, kandsin jootmist käsitsi, et oma oskusi selles valdkonnas täiendada. Lõpptoode näeb välja nagu lisatud pilt.

Samm: tehke lõplikud kontrollid

Selles viimases etapis peate tegema oma oluliste jälgede, näiteks elektriliinide, põhilise järjepidevuse testi. See peaks aitama vältida teie plaadiga ühendamise (minu puhul: vaarika Pi) kahjustamist. Ja just nii suutsin pöördtehnikat kasutades luua vibratsioonikindla seadme.

Nagu alati, tänan teid inseneritööga minu lugude jälgimise eest. Märkige, jagage või kommenteerige mõnda minu postitust.

Järgmise korrani, Tervist: D