Pcb nejsou tak těžké udělat, a nemusíte vyloupit banku,
Breadboarding nový okruh je klíčová dovednost a důležitý krok v mnoha projekty—hlavně na začátku, když budete muset přesunout dráty kolem a náhradní součástky. Ale tato velmi flexibilita také usnadňuje vyřazení vodičů., Nakonec, pokud je váš projekt správcem, budete chtít něco s trochu větší trvalostí.
desky plošných spojů (PCB) řeší všechny tyto nedostatky. Většina lidí však ani neuvažuje o překladu jednorázového projektu do designu PCB. Za prvé, výroba PCB byla tradičně drahá, životaschopná pouze v komerčních množstvích. (Jednou z alternativ je udělat to sami s lepty a hedvábnými obrazovkami, chaotickým a časově náročným procesem.) Také existují technická omezení spojená s návrhy plošných spojů, které jsou skličující pro příležitostné fandy., Ukazuje se však, že v dnešní době můžete vyrobit profesionální PCB velmi levně.
teprve nedávno jsem se ponořil do tajemství výroby PCB, pro nadcházející článek IEEE Spectrum o budování robotického digitálního mikroskopu. Součástí projektu je variabilní led osvětlovací systém a pro ztlumení LED diod je třeba navrhnout pulzní modulační obvod., S trochou výzkumu jsem zjistil, že projekt založený kolem 555, čip, tranzistor, pár diody, dva rezistory a tři kondenzátory. Ne obrovské množství komponent, ale natolik, že jsem se bál, že je všechny připojím na prkénko. Vzhledem k tomu, že jsem již měl design v ruce, byl jsem si docela jistý, že to bude fungovat mimo krabici. To z něj udělalo perfektního kandidáta na to, aby to udělal jako PCB.
podíval jsem se na vlastní PCB před chvílí. Dokonce jsem si stáhl Eagle, návrhový program PCB z počítače CadSoft., Líbilo se mi Eagle (a nakonec se k němu vrátil pro tento projekt), ale tehdy mě zastavily náklady na jednu desku—us $75 A up. Tentokrát jsem objevil BatchPCB.
BatchPCB konsoliduje spoustu jednotlivých projektů na jednu velkou desku a poté je rozdělí, když se vrátí z továrny. Malé desky mohou být vyrobeny za méně než $20 tímto způsobem. Nastal třítýdenní obrat, ale já jsem nespěchal. Ponořil jsem se do navrhování své LED stmívací desky.
základní přehled PCB je v pořádku zde., PCB se skládá z tlusté, tuhé izolační vrstvy s vodivými stopami nahoře a dole. Protože střed izoluje, stopy na horní a dolní části se mohou navzájem přejíždět. Chcete-li získat signál z jedné strany na druhou, vyvrtejte otvor zvaný via, který je jako stopa procházející deskou svisle. Vyvrtáte také otvory pro ICs, rezistory, diody a další diskrétní kusy. Stopy vedou k otvorům a komponenty mají pájecí podložky, což jim umožňuje pájet na místě.,
Některé součásti mohou být konektory přivést signál k desce, a můžete také zanechat větší otvory s pájecí pad kruhy kolem nich, aby pájecí vnější vodiče přímo. Můžete dokonce přidat vrstvy se stopami mezi horní a dolní částí, i když to může být drahé. Na BatchPCB, dvouvrstvé desce náklady na $2,50 za čtvereční palec (asi $0.40 na čtvereční centimetr), zatímco čtyři-vrstva deska stojí 8 dolarů za stejné oblasti (o $1.24/cm2).
prvním krokem při vytváření vlastního PCB je rozložení schematického zobrazení., Umístěte komponenty (které obvykle pocházejí z knihovny komponent součástí vašeho návrhového softwaru) na plátno a poté připojte kolíky s linkami představujícími elektrické připojení. Možná se ocitnete tváří v tvář více možností pro stejné číslo dílu. Je to proto, že mnoho komponent přichází v různých balíčcích, jako je čip DIP (dual in-line package) nebo čip surface-mount., Pro hobby Pcb, si téměř vždy chtějí jít s velký, neohrabaný Poklesy a SIPs (systém-v balení), protože jsou snadno nalézt na hobby místa a jsou snadněji pájecí než přisazené zařízení, které jsou určeny pro komerční aplikace. Ačkoli různé možnosti balení mohou vypadat stejně v schematické zobrazení, které se objeví velmi odlišné, když jdete do zobrazení rozložení vlastně design desky.
kromě vašich komponent a propojení budete muset také umístit potřebné napájecí nebo pozemní signály. Knihovna Eagle obsahuje takové komponenty jako VCC, VDD a GND, právě pro tento účel. Musíte také mít na paměti, umístit konektory na desce, aby v moci a zemi, stejně jako pro připojení desky k exteriéru zařízení, jako jsou LED diody nebo potenciometru.
když máte vše, co potřebujete, můžete spustit kontrolu elektrických pravidel nebo ERC, abyste se ujistili, že neexistují žádné do očí bijící chyby., Běžné problémy patří dráty, které vypadají jako připojen, ale nejsou (v Eagle, spojené dráty mají malé tečky na křižovatkách) a v napájení nebo uzemnění jste zapomněli připojit. Nezapomeňte, že ERC ověřuje pouze elektrické vlastnosti konstrukce, ne že deska bude skutečně dělat to, co chcete!
jakmile jste spokojeni se schématem, můžete přepnout do zobrazení rozvržení desky. Když to poprvé provedete v Eagle, komponenty jsou náhodně rozptýleny, přičemž vodiče se přímo spojují mezi kolíky., Měli byste se pohybovat po součástech způsobem, který má smysl (například konektory na okrajích). I tak vám ale zůstane krysí hnízdo. Chcete-li vytvořit desku, musíte přiřadit signály vrstvě a různé signály na stejné vrstvě se nemohou dotknout.
s Eagle, musíte to udělat ručně, pokud nezaplatíte za profesionální verzi, která má možnosti automatického rozvržení, které směrují vaše signály stisknutím tlačítka. Někteří výrobci PCB nabízejí své vlastní konstrukční nástroje, které mohou také udělat pro vás.,
se stanovenými signály můžete konečně spustit kontrolu pravidel návrhu nebo DRC. To zajišťuje, že nebudete mít vrtací otvory příliš blízko k signálním liniím nebo stopám příliš blízko sebe nebo na konci desky. Pravidla jsou přizpůsobitelná a BatchPCB nabízí soubor, který nastaví Eagle s preferovanými hodnotami DRC. Pokud váš návrh projde DRC, jste připraveni nahrát soubory návrhu.
můžete (a měli byste) také přidat nápis na hedvábné obrazovce nahoře pomocí speciální vrstvy., Tento tisk označuje, kam by komponenty měly jít s obrysy a čísly dílů, takže tento rezistor 100K nevkládáte tam, kam by měl jít 1K.
lingua franca výroby PCB je soubor Gerber, pojmenovaný pro Gerber Systems, původní tvůrci formátu. Každá deska bude mít více souborů. Je tu jeden pro každou vrstvu a umístění pájecí podložky. Samostatný „vrtací soubor“ definuje, kde budou otvory vyvrtány v desce.,
když tyto soubory nahrajete do BatchPCB (po několika poměrně úplných návodech dostupných na webu), BatchPCB spustí vlastní DRC a také vytvoří obrazové soubory ukazující, jak budou hotové vrstvy vypadat. Můžete je vytisknout a ujistit se, že se vaše komponenty vejdou do otvorů. Konečně, stačí dát BatchPCB vaše platební informace a sedět na několik týdnů.
Když moje desky dorazily, nemohl jsem být více potěšen. Vypadali tak profesionálně, až po symboly hedvábně stíněné komponenty. Ještě lepší je, že fungovaly perfektně., Objednal jsem si dvě desky, a zaplatil $20(z toho $14 šel směrem k nastavení a lodní). Takže jsem dostal své desky za 10 dolarů za kus. Při vyšších množstvích ceny fungují ještě lépe.
Pokud jste nikdy nevytvořili PCB, velmi doporučuji. Za 20 dolarů riskujete spoustu času, ale téměř žádné peníze. A hrdost, kterou budete cítit, že držíte vlastní desku v komerční kvalitě? Zaplacený.
tento článek se původně objevil v tisku jako “ Board Certified.”
Leave a Reply