PCB -spoele in KiCad: 5 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Fusion 360 -projekte »

'N Paar weke terug het ek 'n meganiese 7 -segment -skerm gemaak wat elektromagnette gebruik om die segmente te stoot. Die projek is so goed ontvang dat dit selfs in Hackspace Magazine gepubliseer is! Ek het soveel kommentaar en voorstelle ontvang dat ek 'n verbeterde weergawe daarvan moes maak. So, dankie, almal!

Oorspronklik was ek van plan om ten minste 3 of 4 sulke syfers te maak om nuttige inligting daaroor te vertoon. Die enigste ding wat my daarvan weerhou het, was die elektriese magnete wat honger was. Danksy hulle trek elke syfer ongeveer 9A! Dit is baie! Alhoewel die verskaffing van soveel stroom nie 'n probleem was nie, maar ek het geweet dat dit baie beter kan wees. Maar toe kom ek op Carl se FlexAR -projek af. Dit is basies 'n elektromagneet op 'n buigsame PCB. Hy het wonderlike projekte hiermee gemaak. Kyk gerus na sy werk! Dit het my in elk geval laat dink of ek dieselfde PCB -spoele kan gebruik om die segmente te stoot/trek. Dit beteken dat ek die skerm kleiner en minder kraghonger kan maak. In hierdie Instructable, sal ek probeer om 'n paar variasies van die spoele te maak en dit dan te toets om te sien watter een die beste werk.

Laat ons begin!

Stap 1: Die plan

Die plan is om 'n toets -PCB met 'n paar variasies spoele te ontwerp. Dit sal 'n toets -en -fout metode wees.

Om mee te begin, gebruik ek die buigsame aktuator van Carl as 'n verwysing, 'n 2 -laags PCB met 35 draaie op elke laag.

Ek het besluit om die volgende kombinasies te probeer:

• 35 draaie - 2 lae
• 35 draaie - 4 lae
• 40 draaie - 4 lae
• 30 draaie - 4 lae
• 30 draaie - 4 lae (met 'n gat vir die kern)
• 25 draaie - 4 lae

Nou hier kom die moeilike deel. As u KiCad gebruik het, weet u miskien dat KiCad nie geboë koper spore toelaat nie, slegs reguit spore! Maar wat as ons so by klein reguit segmente aansluit dat dit 'n kromme skep? Groot. Gaan voort met dit vir 'n paar dae totdat u 'n volledige spoel het !!!

Maar wag, as u na die PCB -lêer, wat KiCad genereer, in 'n teksredakteur kyk, kan u sien dat elke segment se posisie in die vorm van x- en y -koördinate saam met ander inligting gestoor word. Enige veranderinge hier sal ook in die ontwerp weerspieël word. Nou, wat as ons al die posisies kan betree wat nodig is om 'n volledige spoel te vorm? Danksy Joan Spark het hy 'n Python -skrif geskryf wat na die invoer van 'n paar parameters al die koördinate uitgespoeg het wat nodig is om 'n spoel te vorm.

Carl, in een van sy video's, het Altium's Circuit Maker gebruik om sy PCB -spoel te skep, maar ek was nie lus om nuwe sagteware te leer nie. Miskien later.

Stap 2: Maak spoele in KiCad

Eers plaas ek 'n aansluiting op die skematiese en verbind dit soos hierbo getoon. Hierdie draad word 'n spoel in die PCB -uitleg.

Vervolgens moet u die netto nommer onthou. Die eerste een sal netto 0 wees, die volgende sal netto 1 wees, ensovoorts.

Maak vervolgens die python -script oop met behulp van 'n geskikte IDE.

Kies die spoorwydte wat u gaan gebruik. Probeer daarna om met sye te eksperimenteer, begin radius en volg afstand. Spoorafstand moet dubbel die baanwydte wees. Hoe groter die aantal 'sye', hoe gladder sal die spoel wees. Sye = 40 werk die beste vir die meeste spoele. Hierdie parameters bly dieselfde vir alle spoele.

U moet 'n paar parameters stel, soos middel, aantal draaie, koperlaag, netto nommer en die belangrikste, die draairigting (draai). Terwyl ons van die een laag na die ander gaan, moet die rigting verander om die rigting van die stroom dieselfde te hou. Hier verteenwoordig spin = -1 kloksgewys, terwyl spin = 1 linksom verteenwoordig. Byvoorbeeld, as die voorste koperlaag met die kloksgewys loop, moet die onderste koperlaag linksom gaan.

Begin die script, en u kry baie getalle in die uitvoervenster. Kopieer en plak alles in die PCB -lêer en stoor dit.

Maak die PCB -lêer oop in KiCad en daar is u pragtige spoel.

Maak uiteindelik die oorblywende verbindings met die aansluiting en u is klaar!

Stap 3: Bestel PCB's

By die ontwerp van spoele het ek 'n 0,13 mm dik koperspoor vir al die spoele gebruik. Alhoewel JLCPCB 'n minimum spoorwydte van 0,09 mm vir 4/6 lae PCB kan doen, het ek nie gevoel dat ek dit te naby aan die grens druk nie.

Nadat ek die PCB ontwerp het, het ek die gerber -lêers na JLCPCB opgelaai en die PCB's bestel.

Klik hier om die gerber -lêers af te laai as u dit wil probeer.

Stap 4: Maak toetssegmente

Ek het 'n paar toetssegmente van verskillende vorms en groottes in Fusion 360 ontwerp en 3D gedruk.

Aangesien ek 0.13 mm koper spoor vir die spoele gebruik het, kan dit 'n maksimum stroom van 0.3A hanteer. Die elektromagneet wat ek in die eerste konstruksie gebruik het, is tot 1,4 A. Dit is duidelik dat die krag aansienlik sal verminder, wat beteken dat ek die segmente ligter moet maak.

Ek het die segment afgeskaal en die wanddikte verminder, met die vorm dieselfde as voorheen.

Ek het dit selfs met verskillende magneetgroottes getoets.

Stap 5: Gevolgtrekking

Ek het uitgevind dat 'n spoel met 4 lae en 30 draaie op elke laag saam met 'n 6 x 1.5 mm neodymium magneet voldoende was om die segmente op te lig. Ek is baie bly om die idee te sien werk.

So dit is dit vir eers. Vervolgens sal ek die elektronika uitvind om die segmente te beheer. Laat weet my u gedagtes en voorstelle in die kommentaar hieronder.

Dankie dat u by die einde bly. Ek hoop dat julle almal van hierdie projek hou en dat julle vandag iets nuuts geleer het. Teken in op my YouTube -kanaal vir meer sulke projekte.