EasyEDA onlayn asboblari yordamida maxsus shakldagi tenglikni qanday yaratishni bilib oling: 12 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Men har doim maxsus PCB dizaynini yaratishni xohlardim va onlayn asboblar va tenglikni arzon prototiplari bilan hozirgidan oson bo'lmagan! Lehimlash qiyin bo'lgan vazifani tejash uchun, sirtdan o'rnatish komponentlarini kichik hajmda arzon va oson yig'ish mumkin! Men 50 AQSh dollaridan kam bo'lmagan yig'iladigan 10x tenglikni buyurtma qildim. PCBlar muhim vazifani bajarsa -da, komponentalarning joylashuvi tashqi ko'rinishning muhim qismidir. Men yulduzlar nuqtalariga mos kelish uchun bortdagi komponentlarni aylantirdim.

Bu ko'rsatma sizga o'rgatadi:

• InkScape -da shaxsiy PCB shaklini qanday chizish mumkin (bepul, ochiq manba grafik vositasi)
• EasyEDA sxemasi va PCB dizayn vositalaridan qanday foydalanish kerak (bepul va onlayn, o'rnatish shart emas!)
• PCB shakli va ipak ekrani uchun SVG -ni EasyEDA -ga qanday import qilish mumkin
• Qanday oddiy "Arduino" dasturlashtiriladigan MCU dizaynini loyihalash
• Plitalarni yasash va yig'ish uchun JLCPCB sirtini o'rnatish moslamasidan qanday foydalanish kerak

"Yulduz" filmining xususiyatlari

• Maxsus 5 nuqtali yulduz shaklidagi tenglikni
• Animatsion yoritish - har tomondan 10x LED, ikki tomonlama
• arduino dasturlashtiriladigan ATMEGA328P mikrokompyuter
• Interaktivlik uchun 2x tugmalar - siz oddiy o'yin qilishingiz mumkin
• mikro USB quvvat manbai (ixtiyoriy)
• Kattaroq aloqa bilan katta animatsiyalar uchun bir nechta yulduzlar (variant)

Kengashlar qabul qilingandan so'ng 02APR2020 YANGILANDI.

Ta'minotlar

BOM (Materiallar Bill) fayli va sxemali PDF -ga qarang.

To'liq sxemaga qarang.

Bu erda EasyEDA loyihasining keyingi bosqichidagi havola -

1 -qadam: Dizaynni InkScape -da yarating

Birinchidan, PCB shaklini va har qanday ipak ekranli san'atni PCBga o'tkazish uchun loyihalashtiraylik.

1. Inkscape -ni yuklab oling va o'rnating
2. Yangi hujjat yarating
3. 100x100 mm to'rtburchaklar yaratish uchun to'rtburchaklar asbobidan foydalaning. JLCPCB bunday o'lchamdagi arzonroq tenglikni taklif qiladi.
4. To'rtburchakka mos keladigan yulduz shaklini yaratish uchun ko'pburchak asbobidan foydalaning

5. Boshqa ma'lumotlarni qo'shing, masalan. LED chizig'ini joylashtiradigan kontur ichida kichik yulduzli grafikalar

   1. Yulduzning bir nuqtasi uchun shakllarni qo'shishdan boshlang, masalan. tepa
   2. Bezier egri yordamida yumaloq burchak qo'shing (xavfsizlik uchun!)
   3. Bu nuqtadagi barcha shakllarni tanlang va ularni guruhlang

   4. Keyin biz bu guruhni yulduzning boshqa nuqtalariga nusxalashimiz va aylantirishimiz mumkin

      "Tartibga solish -> Klonlash -> Plitka qilingan klonlarni yaratish"

6. Agar siz burchaklarni aylantirgan bo'lsangiz, biz endi kerak bo'lmagan nuqtalarni olib tashlashimiz kerak

   1. Buning uchun men egri chiziqlarni bog'laydigan to'g'ri chiziqlarni qo'lda chizdim
   2. Keyin asl yulduzni olib tashlang

Ushbu rasmning 2 versiyasini saqlang

• A: silkscreen - ipak ekran uchun ishlatiladigan barcha tafsilotlar bilan to'liq rasm
• B: taxtaning konturi - yuqoridagi kabi, lekin faqat konturni qoldirib, markazdagi barcha tafsilotlarni olib tashlang. Bu PCB shaklini aniqlaydi.

Ikkala faylning. DXF versiyalarini saqlang

• fayl -> Saqlash ->.dxf
• Belgilangan vositalardan foydalaning

Inkscape.svg va.dxf fayllariga misol biriktirilgan.

2 -qadam: Maxsus shakl yaratish uchun. EDF faylini EasyEDA -ga import qiling

Bu qadam EasyEDA onlayn vositasida yangi loyihani yaratadi va PCB va ipak ekranning shaklini o'rnatish uchun.dxf faylini import qiladi. EasyEDA - bu bepul onlayn sxematik va PCB muharriri. Men buni tanladim, chunki ko'plab mavjud vositalardan birini yuklab olish va o'rnatishdan ko'ra osonroq edi. Bu mening ehtiyojlarim uchun juda yaxshi ko'rinadi va PCB prototiplari va LCSC qismlari uchun JLCPCB bilan yaxshi birlashtirilgan.

Loyiha va tenglikni yaratish

1. Https://easyeda.com/ saytiga tashrif buyuring va bepul hisob yarating.

2. Ish joyingizda yangi loyiha yarating

   Fayl sxemasini saqlang

3. Loyiha nomini o'ng tugmasini bosing va "Yangi PCB"

   1. OK standarti (100x100 mm)
   2. Eslatma - biz qaytib kelib, sxemani keyinroq tahrirlashimiz va komponentalarni qo'shishimiz mumkin

4. Kengash konturini import qiling

   1. Fayl -> import DXF
   2. Inkscape -dan.dxf taxtasi anahat faylini tanlang
   3. Layer 'BoardOutLine' ga o'rnatilganligini tekshiring.
   4. "Import" tugmasini bosing
   5. Uni mavjud 100x100 to'rtburchaklar ichida joylashtiring
   6. To'rtburchakni o'chiring, yangi yulduz shakli - BoardOutLine
   7. Pushti BoardOutLine qatlamida ekanligini tekshiring, agar bo'lmasa, uni tanlang va yuqori o'ngdagi paneldagi qatlamni o'zgartiring.

5. Ipak ekran tasvirini import qiling

   1. Fayl -> import DXF
   2. Inkscape -dan.dxf silkscreen faylini tanlang
   3. Layer "TopSilkLayer" ga o'rnatilganligini tekshiring.
   4. "Import" tugmasini bosing
   5. Uni jadvalning yuqori qismiga qo'ying (aniqlik uchun sichqoncha g'ildiragi bilan kattalashtiring)

6. 3D ko'rishni oldindan ko'rish orqali natijalarni tekshiring

   "Kamera" belgisini va "3d ko'rinish" ni bosing

Keyingi qadam - komponentlarni qo'shing:)

3 -qadam: Siz foydalanadigan komponentlarni, shu jumladan SMD yig'ilishini rejalashtiring

Endi bizda maxsus shakl bor, biz komponentlarni qo'shishni boshlashimiz mumkin.

Siz komponentlarni to'g'ridan -to'g'ri PCB tahrirlovchisiga joylashtirishingiz mumkin, lekin ularni sxematik ko'rinishga qo'shib, keyin ularni tenglikka qo'shish uchun "PCB -ni yangilash" tugmasini bosing.

Eslatma - JLCPCB (https://jlcpcb.com/smt-assembly) tomonidan taqdim etilgan tenglikni yig'ish xizmatlaridan foydalanish uchun ma'lum bir ro'yxatdagi komponentlardan foydalanish muhim.

• XLS qismlari ro'yxatini yuklab oling

  • Hozir -
  • U bilan bog'langan:

Qismlarni tanlash:

• tayanch

  Eng arzon variant - bu "asosiy" ro'yxatdagi qismlardan foydalanish, chunki ular allaqachon yig'ish va joylashtirish mashinalariga yuklangan

• uzaytirmoq

  Qo'shimcha "kengaytirilgan" qismlar mavjud, lekin ularning har biri uchun qo'shimcha xarajatlar bor. masalan Men bu loyihada ishlatadigan LED va ATMEG328P ikkalasi ham kengaytirilgan, lekin hamma alohida rezistorlar, kondansatörler va keramik rezonatorlar standart qismlardir

• boshqa - qo'lda keyinroq taxtaga qo'shiladi

  Men USB ulagichini, tugmachalarni va dasturlash sarlavhasini qo'lda qo'shishni tanladim

Qo'shilgan rasm - bu men loyihada ishlatgan qismlar to'plamining skrinshotidir. Menga kerakli komponentlarni filtrlashga yordam berish uchun "MyProject" ustunini qo'shdim. Men lehimlashni osonlashtirish uchun asosan 0805 oyoq izini tanladim. Kristall/sopol rezonatorni qo'lda lehimlash qiyin bo'lishi mumkin.

LCSC qism raqami, masalan. C14877 to'g'ridan -to'g'ri sxematik (va PCB) muharririda ishlatilishi mumkin.

BOM haqida qisqacha ma'lumot

• C84258. - salqin oq LED, juda yorug '(hatto 5V da 150R rezistorli 2x LEDlar bilan) va yaxshi diffuzor
• C7171 - 10uF ajratish qopqog'i x2
• C17444 - RESET pin x1 uchun 12K qarshilik
• LEDlar x10 bilan ketma -ket C17471 - 150R qarshilik
• C21120 - 220nF ajratish qopqog'i x2
• C13738 - 16 MGts keramik rezonator, o'rnatilgan qopqoqli
• C14877 - ATMEGA328P MCU

4 -qadam: Sxemani tuzing, uni Arduino dasturlashtiradigan qilib qo'ying

Ushbu dizaynning markazida ATMEGA328P bor, u ko'plab Arduinoslarda, jumladan Uno, Nano va Pro Mini -da ishlatiladi. Bu shuni anglatadiki, Arduino IDE -dan kodni yozish va taxtani dasturlash uchun foydalanish mumkin.

Men bu taxtani minimal xarajatlarni kamaytirish va kengashni soddalashtirish uchun minimal komponentlar sonidan foydalangan holda ishlab chiqdim, lekin shunga qaramay, uni provayderning "tizimli dasturlashda" sarlavhasi orqali dasturlash imkonini beradi, xuddi Arduino Nano.

Qatlamni tushuning

Https://github.com/MCUdude/MiniCore -dan biriktirilgan ulanish sxemasiga qarang, MCU jismoniy pinlari arduino pin nomlari bilan qanday bog'lanishini ko'rish uchun. masalan jismoniy MCU 1 -pin, (yuqori chapda), shuningdek, MCU ichidagi PD3 tomonidan boshqariladigan arduino pin 3 (nanoda D3 bilan belgilanadi). Arduino IDE nuqtai nazaridan siz faqat '3' arduino pinini bilishingiz kerak.

Nanoni taqlid qilish uchun minimal komponentlar:

• ATMEGA328P
• Elektr ta'minotini tekislash uchun kondensatorlarni ajratish

• USB dasturlash o'rniga ISP "tizim dasturlashda" sarlavhasi

  • 6-pinli sarlavha, uni boshqa arduino-dan ISP dasturchi tasviri bilan dasturlash mumkin
  • Eslatma - USB -ni ketma -ket konvertorisiz USB/ketma -ket dasturlash mumkin emas
• Qarang:

• 16 MGts keramik rezonator

  • Agar siz nanoni taqlid qilsangiz, bu talab qilinadi, chunki bu har doim 5V va 16MGts tashqi rezonator
  • E'tibor bering, ko'pchilik 3 yoki 4 pinli rezonatorlar kristal talab qiladigan alohida kondansatkichlarga muhtoj emas

MiniCore bilan bir qatorda, hatto minimal komponentlar to'plami

Agar xohlamasangiz yoki kristal yoki rezonator bo'lmasa, ATMEGA328P ichida 8 MGts ichki osilatordan foydalanishingiz mumkin. Buni yoqish uchun boshqa yuklovchini yuklashingiz kerak, masalan. MiniCore bootloader, qo'shimcha ma'lumot olish uchun GitHub -ga qarang.

https://github.com/MCUdude/MiniCore

Endi komponentalarni qo'shishni boshlang:

• "Komponentni joylashtirish" ni o'ng tugmasini bosing.
• Qidiruv maydoniga elektron jadvaldan / LCSC dan qism raqamini kiriting. ATMEGA328P-AU uchun C14877
• Uni sxemaga joylashtiring

• Boshqa komponentlar uchun takrorlang - qopqoqlar, rezistorlar, LEDlar

  dastlab har bir komponentdan bittasini, so'ngra kerak bo'lganda dizayn atrofida nusxa ko'chiring va joylashtiring

5 -qadam: "Komponentni yangilash" yordamida ushbu komponentlarni tenglikka qo'shing

EasyEDA onlayn muharririning eng yaxshi xususiyatlaridan biri bu sxemaga o'zgartirish kiritish, so'ngra tenglikni yangilashdir.

• Sxematik muharrirda faylni saqlash -ni bosing

• Keyin asboblar panelidagi "PCB -ni yangilash" tugmasi

  • Sizga nima o'zgarganini aytib berish uchun oyna ochiladi
  • "O'zgarishlarni qo'llash"
• Endi yangi komponentlar pastki o'ng burchakda joylashgan

• Ularni xohlagan joyingizga ko'chiring

  • bo'shliqni 90 daraja aylantirish uchun bosing
  • kattalashtirish uchun sichqoncha g'ildiragidan foydalaning

• Komponentlarning qaerga ulanishi kerakligini ko'rsatadigan "kalamush chiziqlari" ga e'tibor bering

  simlarni osonlashtirish uchun komponent aylanishidan foydalaning

• Komponentlarni pastki qismga joylashtirish uchun komponentni bosing va yuqori o'ng burchakda TopLayer -ni pastki qavat qilib o'zgartiring.

6 -qadam: Komponentlarni PCBga yo'naltiring

Endi komponentlarni reyting chizig'ida ko'rsatilgan tarzda ulang

• Asboblar panelidagi "trek" tugmachasidan foydalaning
• Bitta komponentni, so'ngra keyingisini bosing
• Qatlamlar orasidagi bog'lanish uchun viasdan foydalaning

• Barcha topraklama pimlarini avtomatik ravishda ulash uchun butun yuqori qatlam bo'ylab er tekisligini qo'shing

  • Butun taxtani qoplaydigan to'rtburchaklar chizish uchun "mis maydoni" tugmasidan foydalaning. Asbob avtomatik ravishda to'g'ri maydonni to'ldiradi va sukut bo'yicha GND tarmog'iga ulanadi
  • VCC uchun pastki qatlamga boshqa tekislik qo'shing
• Harakatlaringizni tekshirish uchun 3D ko'rinishini oching

Men marshrutni juda to'g'ri va aniq saqlashni tanladim. Men marshrutni soddalashtirish va uni dizayn jarayonining bir qismi qilish uchun har bir LEDga MCU qaysi pinini ulash kerakligini tanlash uchun PCB sxemasiga qaradim.

Sxematik tomoshabinga qaytish va pinga tarmoq nomini qo'shish oson, masalan. U1 pin 23 aniq LED4 ga ulanadi. Xuddi shu tarmoq yorlig'ini LEDga qo'ying, tenglikni yangilang va yo'lni yo'naltiring.

** Bu erda EasyEDA veb -saytidagi loyihaga havola:

easyeda.com/neil.parris/thestar-instructab…

7 -qadam: Dizayn tugagunga qadar ko'proq komponentlarni qo'shing, kerak bo'lganda aylantiring

LED, tugma va boshqalarni qo'shishni davom ettiring.

Siz har bir komponentni sozlashingiz mumkin, masalan. 5 nuqtali yulduz uchun har bir nuqta bir -biridan 72 daraja masofada joylashgan. LEDlar va boshqa komponentlar uchun to'g'ri burchaklarni olish uchun aylantirish qutisiga 72 ni kiriting va kerakli natijaga erishmaguningizcha bo'sh joyni bir vaqtning o'zida 90 gradusga aylantiring. Ba'zan sizga 72 bilan bog'liq boshqa burchaklar kerak bo'ladi, masalan. 90 - 72 = 18. Yoki 2x 18 = 36. 18/36/72 va 90 graduslik burilishlar yordamida siz yulduzning barcha asosiy o'qlariga tekislashingiz mumkin.

To'liq sxema bo'yicha biriktirilgan PDF -ga qarang [e'tibor bering, bu avvalgi ekran tasvirlaridan biroz farq qiladi, lekin bir xil printsiplar]

8 -qadam: PCB -ga buyurtma bering va ixtiyoriy ravishda SMD Build -ni qo'shing

Dizaynni tugatganingizdan so'ng, uni ko'rib chiqdingiz va xatolar yo'qligini tekshirib ko'ring, davom eting va Gerber fayllarini yarating. Bu sizga dizayn qoidalarini tekshirishni (DRC) bajarishni taklif qiladi. Hech qanday xato yo'qligini tekshiring va Gerber fayllarini ishlab chiqarish uchun saqlang yoki JLCPCB -ni to'g'ridan -to'g'ri muharrirdan oching.

Agar siz SMD ishlab chiqarish xizmatlaridan foydalanmoqchi bo'lsangiz, shuningdek, BOMni (materiallar varaqasini) saqlang va faylni tanlang va joylashtiring (bu mashinalarga sizning komponentlaringizni qaerga qo'yish kerakligini aytadi).

Buyurtma jarayonidan o'ting va LEDlar, kondansatörler, rezonatorlar va MCUning o'zi kabi qutblangan komponentlarning yo'nalishini ikki marta tekshiring!

10 ta taxtali yig'ish uchun (USB va dasturlash sarlavhasiz), men 35 funt sterlingga yaqin yuk tashardim, (kursga qarab taxminan 45 AQSh dollari).

Yangilangan elektron pochtani kuzatib boring va taxtangizni kuzatib boring va JLCPCB veb -sayti orqali tuzing.

9 -qadam: Dasturning prototipi (.ino fayli biriktirilgan)

Plitalar kelishini kutayotib, dasturiy ta'minotni yozishni boshlash vaqti keldi:)

Men Arduino Nano -ni non taxtasiga joylashtirdim va LEDlarni o'sha erda va tenglikni taqlid qilish uchun uladim. Keyinchalik, xuddi shu dasturiy ta'minotni to'g'ridan -to'g'ri PCB -ga yuklash mumkin, lekin Arduino -provayder -provayder bilan.

Kod dasturlashni soddalashtirish uchun massivlardan foydalanadi. Men "FastLED.h" kutubxonasini ham import qildim, chunki u sin8 () kabi foydali yordamchi vazifalarga ega.

Mana bir nechta diqqatga sazovor joylar:

Bu massiv Arduino pinlarini LED1 -ga 10 tagacha xaritada ko'rsatadi. LED1 Arduino A2 ekvivalentiga ulangan va LED10 D4 ga ulangan.

• // LED1, LED2 va boshqalarga LED10 ga ulangan jismoniy pin nomlari qatorini yarating
• const bayt ledpins = {A2, A3, A1, A0, 9, 10, 6, 5, 3, 4};

Asosiy halqa - bu "pwm_now" ni joriy "led_brightness" qiymatiga tekshiradigan oddiy PWM dasturi.

Bu hozirda bir nechta yorug'lik modellari bilan tajriba o'tkazish uchun sinov kodi.

10-qadam: qutilarini olib tashlang va yangi PCB-laringizga qoyil qoling! Majburiy emas - lehimning qo'shimcha qismlari

Boksdan zavqlaning va o'zingizning shaxsiy PCBingizga qoyil qoling:)

SMD yig'ilishi bilan menga ishlaydigan qurilmani berish uchun barcha muhim komponentlar bir tomondan lehimlangan edi.

Ixtiyoriy - lehimlovchi qo'shimcha komponentlar:

• Quvvat uchun mikro-USB ulagichi (dasturlash emas)
• Tugmalar - interaktiv bo'lishi uchun
• Orqa tarafdagi LEDlar - uni ikki tomonlama qiling!

11 -qadam: Kengashni ArduinoISP dasturchisi bilan dasturlash

Bu qiziq narsa. Arduino bootloader va kodni PCBga yuklash!

Birinchi marta yozilgandan bir necha kun o'tgach, taxtalar keldi! 10x taxtalar, hammasi juda yaxshi ishlangan, komponentlar chiroyli tarzda lehimlangan va barchasi mukammal ishlaydi.

ArduinoISP dasturchisi sifatida zaxira Arduino -ni tanlang

Men Arduino Nano -ni ArduioISP dasturchisi sifatida ulangan kichik taxtada ishlataman. Bu shuni anglatadiki, u IDE-dan USB orqali nano-ga ulanadi, so'ngra maqsadli qurilmaga 6-pinli dasturiy ulagich orqali ulanadi.

Pinout nano IP ulagichi bilan bir xil, asosan MISO/MOSI/RST/SCK/5V/GND

Batafsil ma'lumot uchun bu havolani ko'ring:

1 - MISO

2 - +5V

3 - SCK

4 - MOSI

5 - RST => Arduino nanosining 10 -pinidan boshqariladi

6 - GND

ArduinoISP eskizini dasturchiga yuklang

• Misollar -> 11. ArduinoISP -> ArduinoISP
• Eslatma - bu tasvirni dasturchiga yuklashda, RST va GND pinlari orasidagi kondansatkichni olib tashlash kerak. Dasturchini ishlatishdan oldin, uni orqaga qaytaring.

Yuklangan va kodni maqsadli taxtaga yuklang

• 6-pinli ulagich yordamida dasturchini maqsadga ulang

  Siz 6x pinli boshni lehimsiz, burchak ostida ushlab turishingiz mumkin, shunda u yaxshi aloqa qiladi

• Agar sizda bortda 16 MGts sopol rezonator mavjud bo'lsa va siz arduino nanosiga mos keladigan pinout xaritasidan mamnun bo'lsangiz, taxtani Arduino nano kabi dasturlashtiring, lekin quyidagi sozlamalar bilan:

  • Kengash: "Arduino Nano"
  • Protsessor: "ATmega328P"
  • Dasturchi: "Arduino provayder sifatida"

• Bootloader -ni yuklang

  Bu 16 MGts chastotali tashqi kristal yoki rezonatorni yoqish uchun MCU sigortalarini o'rnatadi. Agar sizda bunday bo'lmasa, muqobil yuklash vositasidan foydalaning, masalan. minicore

• Kodingizni yuklang

  Muhim - biz kodni dasturchi bilan yuklayotganimiz uchun, yuklash (=>) tugmasini bosganingizda SHIFT tugmasini bosishingiz kerak. Bu dasturiy ta'minotni ketma -ket port orqali oddiy "yuklash" dan o'zgartiradi, buning o'rniga "dasturchi bilan yuklashni" ISP pinlariga ishlatadi

Agar yuqorida aytilganlarning hammasi muvaffaqiyatli bo'lsa, endi sizda juda ko'p miltillovchi LEDlar bo'lishi kerak!:

12 -qadam: Loyihangizdan zavqlaning

Umid qilamanki, siz buni foydali deb topdingiz. Men bir necha soat davomida ushbu asboblar yordamida qiziqarli PCBlar yaratish uchun tajriba o'tkazdim va on-layn asboblarni juda qulay deb topdim.

Bu o'ziga xos dizayn sxemasi bo'yicha nisbatan sodda, lekin jismoniy joylashuvi jihatidan qiziq. Bundan tashqari, bu bayram uchun yaxshi bezak bo'ladi!

PCB Design Challenge ikkinchi mukofoti