Piirilevyjen suunnittelu linjaseurantarobotille - Arnab Kumar Das: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tämä projekti olettaa, että olemme jo tehneet komponenttien valinnan. Jotta järjestelmä toimisi kunnolla, on tärkeää ymmärtää, mitä kukin komponentti tarvitsee tehon, jännitteen, virran, tilan, jäähdytyksen jne. Suhteen. On myös tärkeää ymmärtää kunkin komponentin väliset riippuvuudet. Riippuvuudet, kuten logiikkataso, lähetyskohina, impedanssi jne. Lue aikaisemmat artikkelit järjestelmävaatimuksista, komponenttien / materiaalien valinnasta.

Tämän projektin erittäin tärkeä suunnittelunäkökohta on piirilevy, sillä tavoitteemme on vähentää linjanseurantarobotin muotoa mahdollisimman paljon, mikä puolestaan vähentää painoa. Pieni koko ja pienempi paino lisää tehokkuutta ja vähentää myös aerodynaamisen kitkan aiheuttamaa häviötä. Jos näet F1 -kilpa -auton, voit ymmärtää, kuinka tehokas se on aerodynamiikassa. Tehokkuuden parantamiseksi ja painon vähentämiseksi meidän on poistettava kaikki tarpeettomat komponentit ja siirrettävä massakeskus mahdollisimman alas. Tätä varten ajattelin käyttää PCB: tä rungona. Tämä vähentää painoa ja tekee CM: stä paljon pienemmän, mikä puolestaan lisää vakautta käännösten aikana. Alustan valmistaminen PCB: llä lyhentää myös kokoonpanoaikaa ja helpottaa asioita, koska meidän on vain juotettava komponentit oikeaan paikkaan ja aloitettava ohjelmiston testaaminen. Koska piirilevyt valmistetaan roboteilla ja CNC -koneilla, se näyttää paremmalta kuin mikään muu alusta.

Vaihe 1: Käytetty ohjelmisto

Tässä projektissa käytän erityisesti ilmaisia ja avoimen lähdekoodin ohjelmistoja, jotta opiskelijat ja kaikki muut, joilla ei ole pääsyä maksulliseen ohjelmistoon, voivat myös tehdä projektin tehokkaasti ja ammattimaisesti.

Käytin KiCadia kaavioihin ja piirilevyjen suunnitteluun ja usko minua, että se on hämmästyttävä ohjelmisto. Ennen kuin olen käyttänyt Eagle CAD: tä ja Altiumia, mutta vaikka KiCad on ilmainen, sillä on kaikki tärkeät ominaisuudet ja työkalut piirilevyn ammattimaiseen suunnitteluun ja valmistamiseen. Jopa siinä on 3D -visualisointi PCB: lle.

KiCad -sviitissä on viisi pääosaa:

• KiCad - projektipäällikkö.
• Eeschema - kaavamainen kaappauseditori.
• PCBnew - piirilevyasetteluohjelma. Siinä on myös 3D -näkymä.
• GerbView - Gerber -katsoja.
• Bitmap2Component - työkalu kuvien muuntamiseen jalanjäljiksi PCB -taidetta varten.

En aio näyttää yksityiskohtaisesti kaavion ja piirilevyasettelun suunnittelua, koska tämä ei kuulu tämän viestin/artikkelin soveltamisalaan. Tämän artikkelin tärkein tarkoitus on esitellä KiCadin tulos ja näyttää, miten se tilataan ja valmistetaan. Ennen kuin aloitamme kaavamaisen suunnittelun, on suositeltavaa luoda projektikansio ja pitää kaikki tiedostot sen sisällä. Alla on esimerkki.

Vaihe 2: Kaavio

Kaaviota varten meidän on avattava Edit Schema Tool from tai Eeschema. Kun avaat, sinun pitäisi nähdä tyhjä asiakirja alla olevassa ikkunassa.

Joskus meidän on luotava uusia kaavamerkkejä, koska oletuskirjastossa ei ehkä ole niitä. Sinun on tutkittava kyseisten komponenttien tietolomake ja lisättävä ne mukautettuun kirjastoon, kuten tein omassa tapauksessa. Kun kirjaston symbolit on luotu, liitin ne yhteen muodostaen järjestelmän.

Voit ladata kaavion alla olevasta linkistä. Myöhemmin opetusohjelman lopussa lisään hyviä opetusohjelmia KiCadille, jotta voit oppia ja tehdä sen itse.

LATAA SUUNNITTELU Käy verkkosivustolla:

Vaihe 3: Piirilevyasettelu

Kun kaavio on valmis, on aika siirtyä piirilevyn ulkoasuun. Joskus sinun on myös luotava joidenkin komponenttien jalanjälki, jos niitä ei ole kirjastossa. Voit luoda jalanjäljen käyttämällä Footprint Library Editor -työkalua KiCadissa.

Olen käyttänyt täällä kaksikerroksista muotoilua, koska se helpottaa asettelua, kun levylle on jaettu monia komponentteja. PCB -suunnittelun aloittamiseksi meidän on avattava PCB Layout Editor -ohjelma KiCadissa. Sinun pitäisi nähdä jotain alla olevaa, mutta siinä on tyhjä asiakirja.

Käytämme NextPCBas -piirilevyjen valmistuspalvelua, joten on tärkeää nähdä, mitkä ovat niiden valmistuksen tekniset vähimmäis- ja enimmäisrajat. Tarkistaaksemme, että meidän on käytävä heidän Kyky -sivullaan. Tärkeimmät tarkistettavat parametrit ovat:

• Max. Mitat 510*590 mm
• Min. Jälki 4mil / 0,1mm
• Min. Jälkiväli 4mil / 0,1mm
• Min. reiän koko 0,3 mm
• Min. Läpimitta 0,45 mm
• Jäljitysväli ≥5mil
• Poranreiän koko 0,2-6,3 mm
• Jälki ääriviivoihin ≥0,4 mm

Yllä olevien parametrien perusteella meidän on muutettava suunnittelusääntöjämme KiCad Layout Editorissa.

Opetusohjelman lopussa liitän hyviä ohjeita KiCadin piirilevyjen suunnittelusta, joista voit oppia. Alla on liitteenä oleva piirilevymalli, jota voit käyttää viitteenä.

LATAA SUUNNITTELU Käy verkkosivustolla:

Vaihe 4: Piirilevyjen valmistus

Ennen kuin valmistamme piirilevyn piirilevyjen valmistusrakennuksessa / teollisuudessa, kuten NextPCB, meidän on muutettava suunnittelumme valmistettavaan muotoon, jota alan koneet voivat lukea.

Yllä olevia asetuksia käytettiin kaikkien Gerber -tiedostojen luomiseen. on suositeltavaa viedä tiedostot erilliseen Gerber -kansioon, kuten olen tehnyt.

Tietoa piirilevyn rei'istä tallennetaan erilliseen poratiedostoon ja sen luomiseksi olen käyttänyt yllä olevaa kokoonpanoa NextPCB: lle. Muilla valmistajilla voi olla erilaisia asetuksia. On monia syitä valita NextPC. Yksi syy on niiden läpinäkyvyys valmistusprosessissaan. Alla muutama kuva heidän tehtaaltaan.

He hyväksyvät myös erilaisia maksuvaihtoehtoja: PayPal, pankkisiirto, Western Union, käteismaksut päämajassa. Tilausprosessia varten meidän on luotava tili verkkosivustolle. Voit käyttää rekisteröitymislinkkiä ja luoda uuden tilin. tilin luomisen jälkeen näet alla olevan kaltaisen.

Seuraava vaihe on ladata Gerber -tiedostosi ja tehdä onnistunut tilaus aloittaaksesi valmistus. Kun Gerber on luotu, on suositeltavaa pakata ne yhteen tiedostoon ja ladata ne

Kun lataus on valmis, näet tilauksen tilisivullasi.

Tilauksesi analysoidaan oikein, ja kun se on valmis valmistukseen, he pyytävät maksua ja kun maksu on selvitetty, valmistus aloitetaan.

He käyttävät paljon vaivaa analysoidakseen Gerber -tiedostojaan, koska ne voivat sisältää virheitä eivätkä ehkä toimi hyvin, jos reiät ovat liian pieniä tai muita suunnitteluvirheitä.

Kun piirilevy on tarkistettu ja valmistettu, saat piirilevyn muutamassa päivässä ja olet valmis työskentelemään sen parissa.

ERITYISET ALENNUKSET KÄYTÄ LINKILLE: NextPCB ja saat 10%: n alennuksen PCB- ja PCB -kokoonpanotilauksista (toiminnan vahvistus: 26.3.2020 - 30.4.2020)

Kiitos, että luit tämän artikkelin, toivottavasti se auttaa sinua. Älä unohda tarkistaa muita tämän sarjan artikkeleita.