Pcb er ikke så vanskelig å gjøre og trenger ikke bryte banken
Breadboarding en ny krets er en viktig ferdighet og et viktig skritt i mange prosjekter—spesielt tidlig på, når du trenger å flytte ledninger rundt og erstatte komponenter. Men som veldig fleksibilitet gjør det også lett å slå ledninger ut., Til slutt, hvis prosjektet er en keeper, du kommer til ønsker noe med litt mer stabilt.
kretskort (Pcb) og løse alle disse svakhetene. Men de fleste mennesker ikke engang vurdere å oversette en one-off prosjekt til et PCB-design. For én ting, PCB fabrikasjon har tradisjonelt vært dyrt, levedyktig bare i kommersielle mengder. (Et alternativ er å gjøre det selv med etches og silke-skjermer, en rotete og tidkrevende prosess.) Også, det er tekniske begrensninger som er involvert med PCB-design som er skremmende for den tilfeldige hobby., Men det viser seg at i dag kan du lage en profesjonell PCB svært rimelig.
jeg bare nylig dykket ned i mysteriene av PCB fabrikasjon, til en kommende IEEE Spectrum artikkelen på å bygge en robot digitalt mikroskop. Som en del av prosjektet er en variabel med LED-belysning system, og å dimme Led du trenger for å designe en puls-wide-modulation krets., Med litt forskning fant jeg et design basert rundt et 555 timer chip, en kraft transistor, et par av dioder, to motstander, og tre kondensatorer. Ikke et stort antall komponenter, men nok til at jeg gruet meg for å få dem alle koblet opp på koblingsbrettet. Siden jeg allerede hadde design i hånden, jeg var ganske sikker på at det ville fungere ut av boksen. Det gjorde det til en perfekt kandidat for å gjøre det som en PCB.
jeg hadde sett på egendefinerte Pcb en stund tilbake. Hadde jeg selv lastet ned Eagle, en PCB-design program fra CadSoft Datamaskinen., Jeg likte Eagle (og til slutt tilbake til det for dette prosjektet), men da kostnaden av en enkelt bord—US $75 og opp—stoppet meg. Denne gangen oppdaget jeg BatchPCB.
BatchPCB samler en haug av individuelle prosjekter på en enkel stor styret og deretter kutt dem fra hverandre når de kommer tilbake fra fabrikken. Små styrer kan være fabrikkert for under $20 på denne måten. Det er en tre-ukers behandlingstid, men jeg var ikke i en hast. Jeg stupte inn designe min LED-dimmer styret.
En grunnleggende gjennomgang av Pcb er i orden her., En PCB består av en tykk, stiv isolerende lag med ledende spor på topp og bunn. Fordi midten isolerer, sporene på toppen og bunnen kan kjøre over hverandre. For å få et signal fra en side til den andre, borer du et hull som kalles en via, som er som en spore kjører gjennom brettet vertikalt. Du også bore hull for ICs, motstander, dioder, og andre diskrete biter. Sporene fører til hull, og komponentene har loddetinn pads, som tillater dem å bli loddet på plass.,
Noen komponenter som kan være kontakter for å gi signaler til styret, og du kan også la større hull med loddetinn pad ringer rundt dem for å lodde eksterne kabler direkte. Du kan selv legge til lag med spor etter seg i mellom topp og bunn, selv om dette kan bli kostbar. På BatchPCB, en to-lags styret koster $2,50 per square inch (ca $0.40 per kvadratcentimeter), mens en fire-lags styret koster $8 for det samme området (ca $1.24/cm2).
Det første trinnet i å lage en egendefinert PCB er å legge ut skjematisk visning., Sted komponenter (som vanligvis kommer fra en komponent bibliotek som følger med din design programvare) på et lerret, og deretter koble til pinnene med linjer som representerer elektriske tilkoblinger. Du kan finne deg selv overfor flere valg for det samme varenummer. Det er fordi mange komponenter kommer i forskjellige pakker, slik som en DUKKERT (dual in-line-pakke) brikke eller et overflaten fjellet chip., For hobby Pcb, kan du nesten alltid vil gå med store, klumpete DIPs og Slurker (system-i-pakker), fordi de er lett å finne i hobby butikker og er lettere å lodde enn påvegg enheter, som er ment for kommersielle anvendelser. Selv om de ulike emballasje valg kan se det samme i skjematisk visning, vil de vises veldig annerledes når du går inn i layouten til å faktisk designe styret.
I tillegg til dine komponenter og sammenkoblinger, vil du også nødt til å plassere noen trengte strøm eller jord-signaler. Eagle biblioteket inneholder slike komponenter som VCC, VDD og GND, for akkurat dette formålet. Du må også huske å plassere kontaktene på hovedkortet for å bringe i kraft, og bakken, samt å koble brettet til ytre enheter, for eksempel Led eller et potensiometer.
Når du har alt der det er behov for, kan du kjøre en elektrisk regel sjekk, eller ERC, for å sikre at det ikke er noen åpenbare feil., Vanlige problemer inkluderer ledninger som ser ut som de er koblet til, men ikke er det (i Eagle, koblet ledninger har små prikker i kryss) og strøm eller jord-tilkoblinger du har glemt å koble opp. Husk at ERC validerer bare design elektriske egenskaper, og ikke at styret vil faktisk gjøre hva du vil!
Når du er fornøyd med den skjematiske, kan du bytte over til styret layouten. Når du først gjøre dette i Eagle, komponentene er spredt tilfeldig, med ledninger direkte tilkobling mellom pinnene., Du bør flytte rundt komponenter på en måte som gir mening (kontakter på kantene, for eksempel). Vil du fortsatt sitte igjen med et rottereir, imidlertid. For å produsere styret, må du tilordne signaler til et lag, og forskjellige signaler på samme lag kan ikke røre.
Med Eagle, må du gjøre dette for hånd, med mindre du betaler for det profesjonelle versjonen, som har auto-oppsett evner som rute signaler med et trykk på en knapp. Enkelte PCB-leverandører tilbyr sin egen design verktøy som kan også gjøre dette for deg.,
Med de signaler som er lagt ut, kan du endelig kjøre en design rule check, eller DRC. Dette gjør at du trenger ikke bore hull for nær signal linjer eller spor for nær hverandre eller slutten av styret. Reglene er passelig, og BatchPCB tilbyr en fil som vil sette opp Ørn med sin foretrukne DRC verdier. Hvis design passerer DRC, er du klar til å laste opp design-filer.
Du kan (og bør) også legge til silke-tv med bokstaver på toppen ved hjelp av et spesielt lag., Denne utskriften viser hvor komponenter skal gå med skisserer og en del tall, så du vil ikke sette det 100K motstand der 1K man bør gå.
lingua franca av PCB-produksjon er Gerber-fil, oppkalt etter Gerber-Systemer, de opprinnelige skaperne av format. Hver styret vil ha flere filer. Det er en for hvert lag, og plasseringen av lodde pads. En egen «drill fil» definerer hvor hullene skal bores i styret.,
Når du laste opp disse filene til BatchPCB (etter noen ganske komplett gjennomgang tilgjengelig på nettstedet), BatchPCB driver sin egen DRC og produserer også bildefiler som viser hva det ferdige lag vil se ut. Du kan skrive ut disse ut og kontroller at komponentene passer i hullene. Til slutt, er det bare å gi BatchPCB din betalingsinformasjon og lene seg tilbake for et par uker.
Når min styrene kom, jeg kunne ikke ha vært mer fornøyd. De så så profesjonell, ned til silke-screenet komponent symboler. Enda bedre, de fungerte perfekt., Jeg hadde bestilt to styrene, og betalt $20 (hvorav $14 gikk mot oppsett og frakt). Så jeg fikk min styrene for effektivt $10 hver. Ved større mengder av priser funker enda bedre.
Hvis du aldri har laget en PCB, jeg sterkt oppfordre til det. For $20, vil du risikere en haug med tid, men nesten ingen penger. Og stoltheten du vil føle deg holde en kommersiell kvalitet styre din egen å gjøre? Uvurderlig.
Denne artikkelen opprinnelig dukket opp i trykt som «Bord Sertifisert.”
Leave a Reply