Blaai -gebaseerde PCB's: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Terwyl u projekte aanpak of skep, is sommige maklik en ander moeilik. Sommige sal eenmalig wees en ander op groot skaal. In hierdie opstel ondersoek ons my grootste projek tot dusver, Distributed Symphony, en hoe die mikro-kontroleerder in sy kern in 'n blaaier gebou is.

Stap 1: die moontlikheid

Die Distributed Symphony is die grootste en mees komplekse projek wat ek afgehandel het. Een keer per jaar het ek die unieke geleentheid om 'n aangename ervaring na 'n korporatiewe kantoor te bring vir 'n gehoor van 600 bestuurders. Die afgelope paar paaiemente is die 'pret' verpak as 'n ontwerpuitdaging. Die opdrag vir die eerste herhaling was om 'n balmasjien te bou wat 'n bal presies twee sekondes op sy pad stuur. Elke opeenvolgende jaar het 'n toenemende kompleksiteit en tegniese teenwoordigheid gehad. Hierdie jaar het ek besluit dat dit tyd is om 'n ervaring te ontdek wat ontsagwekkend was.

Stap 2: Distributed Sypmony

Die projek het bestaan uit honderd en twintig stelle wat al die bestanddele bevat wat nodig is vir 'n span van vyf om 'n perkussie -instrument te skep. Elke kit bevat die volgende items.

• Aangeslote mikrobeheerder
• Magnetiese baldropper
• Instrumenteerde resonator van 'n Glockenspiel
• Sneller knoppie
• Tien houtballe
• Boumateriaal
• Artistieke elemente

Sentraal in hierdie projek was die mikrobeheerder. Om logika en wolkverbinding by te voeg, was bedoel om die ervaring te verbeter en nie in die pad te staan nie. Die beheerbord het aansienlike funksies op die eenvoudigste manier blootgestel. Weerstandswaardes, kragprobleme, diodes en kapasitors is ingebou in die bordontwerp, sodat die deelnemers vry was om op die uitdaging te fokus en nie op die tegnologie nie.

Stap 3: Neem kans

Hierdie projek bied die geleentheid om 'n swerm persoonlike SMT -mikrobeheerborde te bou. Dit was vir my nuut, maar dit was iets wat die moeite werd was om te leer en 'n groot uitdaging was. Om die planke te ontwerp, het ek Upverter gebruik. Dit is 'n baie aangename einde -tot -einde oplossing vir die ontwerp en vervaardiging van PCB -blaaier. As u eers gewoond geraak het aan die vind van komponente in hul biblioteek, is dit maklik om te gebruik. Die borde was gebaseer op die baie bekwame ESP32 -mikrobeheerder. Die planke is ontwerp om hierdie projek te voltooi, aangesien dit gemerk is as skenking om kinders te help om kode en kringontwerp te leer. Elke bord het die volgende kenmerke:

• ESP32 -mikrobeheerder - Wifi en Bluetooth -moontlik
• Twee PWM -magneet-/motoropskrifte
• Vier Aardige 3.3V GPIO -opskrifte
• Twee bestuurders van Neopixel Strip
• Twee kapasitiewe raakblokkies en opsionele kopstukke
• Aan boord LCD -skerm
• Aan boord Enkele Neopixel
• Aan boord USB na UART programmeerder -
• 5V kragbus
• 3V kragbus

Die projek het slegs 'n enkele Solenoid Driver, die LCD -skerm, Neopixel aan boord en drie van die GPIO -headers gebruik. Die ekstra funksie is sedertdien gebruik as deel van die praktiese onderrigwerkswinkels vir kinders.

Stap 4: Beplan dit

Die eerste stap om u persoonlike PCB's te maak, is om dit te beplan. As dit by kringontwerp kom, beteken dit dat u 'n skematiese opstel maak. Ek het my broodbord gebruik om elke funksie van die groter projek te ontwerp. Terwyl elke stroombaan begin werk het, het ek dit sorgvuldig vertaal in die Upverter -skematiese hulpmiddel. Daarna het ek die broodbord skoongemaak en aan die volgende afdeling begin werk totdat die beheerbord logies voltooi was.

Stap 5: Lê dit uit

Die volgende stap in die vervaardiging van hardeware is die PCB -uitleg. Dit was baie lekkerder as wat ek gedink het dit sou wees, dit was soos om SimCity met elektrisiteit te speel. Die Upverter -uitleghulpmiddel is redelik oulik en aangenaam om te gebruik. Hoe meer ek daarmee gewerk het, hoe meer het ek die ontwerp geslyp en waar moontlik na stylpunte gegaan. Dit is u taak om drade tussen die komponente by te voeg. Daar is groen lyne wat verbindings uitlig wat nie met koper opgespoor is nie. Die opwindendste deel van die PCB -uitleg is die vermoë om grondspore oor te slaan. Al wat hulle hoef te doen is om die onderste laag aan te raak, en dit is maklik geaard! Terwyl ons praat oor die onderste laag, is dit nog iets van skoonheid. As u baie spore in die pad val, hoef u net na die onderste laag te gaan, deur die verkeer te draai en aan die ander kant terug te spring.

Stap 6: Maak dit werklik

As u eers na die produksie gaan, word dinge regtig duur en duur. Soek 'n produksiehuis waarmee u gemaklik voel, of 'n huis wat iemand wat u ken al voorheen gebruik het. U sal lêers vir hulle stuur om u planke te skep, en u kan ook die volledige vergadering doen. Die grootste deel van die koste is om die onderdele en montering te koop. Aangesien hierdie projek baie eenhede benodig sowel as die gebruik van komponente op die oppervlak, het ek gekies dat die produksiehuis die montering sou doen.

Upverter het 'n aflaai -afdeling waar u die lêers kan genereer wat u na produksie moet oorhandig. Hier is 'n lys met lêers wat ek uitgevoer het:

• GerberFiles
• NC Drill (Excellon)
• XYRS (Kies en plek)
• Staatsbrief

Wees gereed om een of twee kleiner toetslopies te doen voordat u u groot bestelling stuur. My ontwerp was vir twee klein produksielopies elk met foute voor die groot bestelling van honderd en dertig stukke. Ek het die bestelling tien keer ingevul, net as sommige bordjies foute bevat. Soos u in die tweede prentjie kan sien, moes ek groen jumperdrade gebruik om die planke van een van die vroeëre produksielopies vas te maak. Dit is dit, u is nou die trotse eienaar van 5 tot 50 000 pasgemaakte beheerborde.

Stap 7: Die onthulling

Dit was die bitter soet einde op 'n lang lang pad. Die kits is versprei en onmiddellik gegee. Die spanne was van plan om 'n perkussie -instrument te bou wat met elke druk op die knoppie 'n bal betroubaar op die resonator kan laat val. Namate die bou voortgegaan het, het ons onthul dat die projekte met wolk verbind is en ooreenstemmende mobiele dashboards het. Die spanne het die mobiele paneelbord gebruik om patrone op hul toestelle te speel. "Save and a Haircut" was nou die doelwit. Toe die grootste deel van die spanne 'Shave an a Haircut' kon speel, was ons gereed vir die voordrag.

Almal laai hul balhouers en stap terug. Ons het ons administratiewe konsole gebruik om individuele masjienverskille te bereken en liedjies op al die masjiene te speel asof dit 'n enkele instrument is. Ons het met Guns and Roses getoets en Bach gaan speel. Die kamer was vol sagte musiek en dit was 'n sukses.

Hou aan bou en moenie dat persoonlike PCB -projekte u bang maak of in die pad staan nie. Hulle is heeltemal uitvoerbaar en daar is 'n hele wêreld van ondersteuning.