Дизайн на печатни платки за робот за последователи на линии - Arnab Kumar Das: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Този проект предполага, че вече сме направили подбор на компоненти. За да работи системата правилно, е важно да се разбере какво изисква всеки компонент по отношение на мощност, напрежение, ток, пространство, охлаждане и т.н. Също така е важно да се разберат зависимостите между всеки компонент. Зависимости като логическо ниво, шум при предаване, импеданс и др. Моля, прочетете за предишните статии относно Системни изисквания, Избор на компонент / материал.

Много важен аспект на дизайна на този проект е печатната платка, тъй като нашата цел е да намалим максимално форм -фактора на линейния робот, който от своя страна намалява теглото. Малките размери и по -малкото тегло увеличават ефективността и също така намаляват загубите поради аеродинамично триене. Ако видите състезателна кола F1, можете да разберете колко ефективна е тя в аеродинамиката. За да подобрим ефективността и да намалим теглото, трябва да премахнем всички ненужни компоненти и да преместим центъра на масата възможно най -ниско. За да направя това, мислех да използвам печатната платка като шаси. Това ще намали теглото и ще направи CM много по -ниско, което от своя страна увеличава стабилността по време на завои. Изработката на шасито с печатна платка също намалява времето, необходимо за сглобяване и улеснява нещата, тъй като просто трябва да запояваме компонентите на правилното място и да започнем с тестването на софтуера. Тъй като печатните платки ще бъдат произведени от роботи и машини с ЦПУ, изглежда по -добре от всяко друго шаси.

Стъпка 1: Използван софтуер

За този проект използвах специално безплатен софтуер и софтуер с отворен код, така че студентите и всеки друг, който няма достъп до платен софтуер, също да може да направи проекта ефективно и професионално.

Използвах KiCad за схеми и дизайн на печатни платки и повярвайте ми, това е невероятен софтуер. Преди да използвам Eagle CAD и Altium, но въпреки че KiCad е безплатен, той има всички важни възможности и инструменти за професионално проектиране на вашата печатна платка и нейното производство. Дори той има 3D визуализация за вашата печатна платка.

Пакетът KiCad има пет основни части:

• KiCad - ръководител на проекта.
• Eeschema - редактор на схематично улавяне.
• Pcbnew - програмата за оформление на печатни платки. Има и 3D изглед.
• GerbView - Gerber зрителя.
• Bitmap2Component - инструмент за преобразуване на изображения в отпечатъци за печатни платки.

Няма да показвам подробно как да проектирам схематично и PCB оформление, тъй като това не е обхватът на тази публикация/статия. Основното значение на тази статия е да покаже продукцията на KiCad и да покаже как се поръчва и произвежда. Преди да започнем с схематичния дизайн, препоръчително е да създадете папка с проект и да запазите всички файлове в нея. По -долу е даден пример.

Стъпка 2: Схеми

За схемата трябва да отворим Инструмента за редактиране на схема от или Eeschema. След като бъде отворен, трябва да видите празен документ в прозорец, както е показано по -долу.

Понякога се налага да създаваме нови схематични символи, тъй като библиотеката по подразбиране може да ги няма. Трябва да изучите листа с данни за тези компоненти и да ги добавите към персонализирана библиотека, както направих в моя случай. Създадох библиотечни символи за сензор QTR-8RC, OLED дисплей SSD1306, TB6612FNG моторни платки, N20 мотор с енкодери. След като символите на библиотеката са създадени, аз ги свързах, за да образувам система.

Можете да изтеглите схемата от връзката по -долу. По -късно в края на урока ще добавя някои добри уроци за KiCad, за да научите и да го направите сами.

ЗА ДА ИЗТЕГЛЕТЕ ДИЗАЙН ПОСЕТЕТЕ МОЯТ САЙТ:

Стъпка 3: Разположение на печатни платки

След като схемата приключи, е време да преминете към оформление на печатната платка. Понякога също трябва да създадете отпечатък на някои компоненти, ако те не присъстват в библиотеката. За да създадете отпечатък, можете да използвате инструмента за редактор на библиотека за отпечатъци в KiCad.

Използвах двуслоен дизайн тук, защото го прави много лесен за оформление, когато имате много компоненти, разпределени на дъската. За да започнем с дизайна на печатни платки, трябва да отворим програмата PCB Layout Editor в KiCad. Трябва да видите нещо подобно по -долу, но с празен документ в него.

Ние ще използваме NextPCB като услугата за производство на печатни платки, така че е важно да видим какви са минималните и максималните технически граници, които те имат за своето производство. За да проверим дали трябва да посетим тяхната страница с възможности. Основните параметри, които трябва да проверим, са:

• Макс. Размери 510*590 мм
• Мин. Следи 4mil / 0.1mm
• Мин. Разстояние между следите 4mil / 0.1mm
• Мин. размер на отвора 0,3 мм
• Мин. Чрез диаметър 0,45 мм
• Чрез To To Trace Spacing ≥5mil
• Размер на отвора за пробиване 0,2-6,3 мм
• Проследяване до Outline≥0,4 мм

Въз основа на горните параметри трябва да коригираме нашите Правила за дизайн в KiCad Layout Editor.

В края на урока ще приложа добър урок за проектирането на печатни платки в KiCad, от който можете да се поучите. По -долу е приложеният дизайн на печатни платки, който можете да използвате за справка.

ЗА ДА ИЗТЕГЛЕТЕ ДИЗАЙН ПОСЕТЕТЕ МОЯТ САЙТ:

Стъпка 4: Производство на печатни платки

Преди да произвеждаме печатни платки в къща за производство на печатни платки / индустрия като следваща печатна платка, трябва да преобразуваме нашия дизайн във формат, който може да се чете от машините в индустрията.

Горните настройки са използвани за генериране на всички файлове на Gerber. препоръчително е да експортирате файловете в отделна папка Gerber, както направих аз.

Информацията за дупките на печатната платка се съхранява в отделен Drill файл и за генериране, че съм използвал горната конфигурация за NextPCB. Други производители може да имат различни настройки. Има много причини да изберете NextPCBone една от причините е тяхната прозрачност относно техния производствен процес. По -долу има няколко снимки от тяхната фабрика.

Те също така приемат различни възможности за плащане: PayPal, банков превод, Western Union, плащане в брой в щаб. За методите на доставка те имат DHL, FedEx, Hongkong Post, което е удобно с различни цени и предимства. За процеса на поръчване трябва да създадем акаунт на уебсайта. Можете да използвате връзката за регистрация и да създадете нов акаунт. след създаването на акаунта ще видите нещо подобно по -долу.

Следващата стъпка е да качите вашите Gerber файлове и да направите успешна поръчка, за да започнете производството. След като вашият Gerber бъде генериран, се препоръчва да ги компресирате заедно в един файл и да ги качите

След като качването приключи, можете да видите поръчката на страницата на профила си.

Вашата поръчка ще бъде анализирана правилно и след като е готова за производство, те ще поискат плащането и след като плащането бъде изчистено, производството ще започне.

Те харчат много усилия за анализ на вашите Gerber файлове, тъй като те могат да съдържат грешки и може да не се произвеждат добре, ако дупките са твърде малки или други грешки в дизайна в него.

След като печатната платка бъде проверена и произведена, ще получите печатната платка след няколко дни и готова да работи върху нея.

ЗА СПЕЦИАЛНА ОТСТЪПКА, ПОСЕТЕТЕ ВРЪЗКАТА: NextPCB и можете да получите 10% отстъпка за поръчка за монтаж на печатни платки и печатни платки (валидиране на дейността: 26 март 2020 г. - 30 април 2020 г.)

Благодаря ви, че прочетохте тази статия, надявам се да ви помогне. Не забравяйте да разгледате и други статии от тази поредица.