Извличане на максимума от вашата поръчка на печатни платки (и отстраняване на грешки): 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Когато поръчвате печатни платки онлайн, често получавате 5 или повече от еднакви печатни платки и не винаги се нуждаете от всички. Ниската цена на тези ПХБ по поръчка е много примамлива и често не се притесняваме какво да правим с допълнителните. В миналия проект се опитах да ги използвам възможно най-добре и този път реших да планирам предварително. В друг Instructable се нуждаех от печатна платка, за да държа няколко платки за разработка на микроконтролер на базата на Espressif и мислех, че това ще бъде идеалният случай за многократно използваеми печатни платки. Не всичко обаче върви по план.

Стъпка 1: Дизайн

Този проект се нуждаеше от печатна платка, за да се помести платка за разработка на ESP32 и дъска за разработка на ESP8266 тип Lolin. Тези две платки имат доста полезни IO щифтове, които въобще няма да се използват в този проект. Допълнителните табла биха могли да бъдат доста полезни по -късно, ако бяха достъпни повече от тези неизползвани щифтове. Исках също да приспособя два варианта на платките за разработка на ESP32. Имах 38-пиновата и 30-пиновата версия. Сравнявайки изводите на двете, може да се види, че ако щифт „1“от 30-пиновия вариант е включен в позицията на пин 2 на 38-пиновата версия, тогава повечето от щифтовете от лявата страна ще съвпадат. Реших, че мога да поправя това, като внимателно използвам някои джъмпери.

От дясната страна на дъската те не съвпаднаха много добре. I2C щифтовете (IO22 и IO21) бяха добре, както и UART0 (TX0 и RX0), но всички SPI щифтове и UART2 бяха изместени. Мислех, че мога да поправя това и с джъмпери. Така че този план беше да мога да използвам и двата типа платки ESP32 и също така да запълня печатната платка с толкова много IO заглавки, колкото си мислех, че може да използвам някой ден. Исках също възможността да използвам двете платки (ESP32 и ESP8266) поотделно, така че оформлението ще трябва да позволява изрязването на печатната платка.

Стъпка 2: Оформление на печатната платка

Започнах с първоначалния (основен) дизайн, който ми беше необходим за този проект, след което реших да го надстроя, за да побере толкова много приложения, колкото мога разумно да побере на дъската. Можете да видите във втората схема, че е доста по -песен.

Печатната платка може да бъде не по -голяма от 100 mmx100 mm (по -малка би била по -добра), така че това добави малко ограничение за пространството. Имах първоначалното оформление във Fritzing и реших да продължа с него, но не се притеснявах много с изгледа на макета, тъй като можете да видите, че е почти неразбираем.

Настроих множество конектори за I2C порт както за платките ESP32, така и за ESP8266, настроих всеки от тях да има собствен конектор за захранване и изведох някои от цифровите IO пинове и за двете. Поставих допълнителни монтажни отвори, за да ги разрежа и монтирам отделно. Реших, че изобщо няма да се занимавам с IO00, IO02 или IO15 и в крайна сметка получих изобразеното оформление.

За използване с 38-пиновата платка ESP32, следните джъмпери трябваше да бъдат късо съединени: JG1, JG2 и JG4

За използване с 30-пинови платки ESP32, тези джъмпери се нуждаят от късо съединение: JG3, JG5, JP1, JP2, JMISO, JCS, JCLK, JPT и JPR.

Стъпка 3: ПХБ

Поръчах платките от PCBWay, но има и други производители, които имат подобни икономични и бързи услуги. Изглеждаха страхотно … докато не погледна по -отблизо. Ширината на отпечатъците на платките ESP32 и ESP8266 не беше правилна. Ширината на отпечатъка (между щифтовете) е 22,9 мм вместо 25,4 мм за платката ESP32 и 27,9 мм за платката ESP8266. Разположението на отворите за DC захранване също не съвпада с моите жакове за захранване (а отворите бяха твърде малки). Това не беше вина на производителя на печатни платки, всичко беше мое. Разбира се, трябваше да проверя отново всичко това и сега трябваше да си намеря работа. Направих и тестово изрязване, за да видя какви още проблеми ще изплуват и, разбира се, това разруши конфигурацията на SPI джъмпера (който между другото нямаше да работи както е планирано).

Открих, че ако огъна женските щифтове на заглавката на 90 градуса, мога да ги запоя към повърхността на печатната платка, което позволява известно регулиране на ширината. След внимателно запояване на ъгловите щифтове и проверка на ширината, аз ги запоявах на място и тествах прилягането. Проработи!

Жакът за захранване изискваше подобно решение, но всички останали заглавки се вписват добре. Попълних една необрязана печатна платка и я тествах с настройката на моя уеб сървър и тя работи добре. След това преминах към изрязаните печатни платки. Платката Lolin ESP8266 работи добре, но разстоянието до монтажните отвори беше малко близко.

30-пиновата платка ESP32 също работеше добре, но SPI портът не работеше и единственото решение за това бяха джъмперните проводници от долната страна на платката.

Стъпка 4: Заключителни бележки

Като цяло мисля, че си струваше усилията да направим дъските по-използваеми. и вече започнах да използвам една от изрязаните печатни платки за тестване на бъдещ проект. Много го предпочитам пред използването на дъски. Вероятно вече няма да използвам Fritzing, тъй като той не е удобен за потребителя за създаване на отпечатъци/символи в сравнение с други пакети (например KiCad). Това прави много лесно четенето на изгледи на макет, стига да не са твърде сложни.

Извлечените поуки са:

1. Винаги проверявайте отпечатъци от други източници, за да сте сигурни, че съответстват на частта, която държите в ръцете си.
2. Използвайте софтуера на EDA, който позволява (разумно) лесно да се променят символите и следите.
3. Очаквайте неочакваното и се възползвайте максимално от него!

Допълнителна бележка е винаги да се гарантира, че изводите са едни и същи, когато извличате символи на трети страни за вашата схема. Нямах никакви проблеми с това, но в миналото имах проблем, при който един общ регулатор на напрежение имаше различни изводи между производителите.