Maksimalno iskoristite svoju narudžbu PCB -a (i ispravite pogreške): 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Prilikom online naručivanja PCB -a često dobivate 5 ili više identičnih PCB -a i ne trebaju vam uvijek svi. Niska cijena posjedovanja ovih PCB-a po narudžbi vrlo je primamljiva i često se ne brinemo što ćemo s dodatnim. U jednom prošlom projektu pokušao sam ih ponovno upotrijebiti najbolje što sam mogao, a ovaj put sam odlučio unaprijed planirati. U drugom Instructableu trebao mi je PCB za držanje nekoliko razvojnih ploča za mikrokontrolere temeljenih na Espressifu i mislio sam da bi to bio idealan slučaj za PCB-e za višekratnu uporabu. Međutim, ne ide sve kako je planirano.

Korak 1: Dizajn

Taj je projekt trebao PCB za smještaj razvojne ploče ESP32 i ploče za razvoj ESP8266 tipa Lolin. Ove dvije ploče imaju dosta korisnih IO pinova koji se uopće neće koristiti u tom projektu. Dodatne ploče mogle bi kasnije biti vrlo korisne ako bi bilo dostupno više tih neiskorištenih igala. Također sam želio prilagoditi dvije varijante ploča za razvoj ESP32. Imao sam 38-polnu i 30-polnu verziju. Uspoređujući pinouts ove dvije, može se vidjeti da ako se pin '1' 30-pinske varijante uključi u položaj pina 2 38-pinske verzije, tada bi se većina pinova s lijeve strane podudarala. Odlučio sam da to mogu popraviti pažljivom upotrebom nekih skakača.

S desne strane ploče nisu se dobro slagali. I2C pinovi (IO22 i IO21), bili su u redu kao i UART0 (TX0 i RX0), međutim SPI pinovi i UART2 su svi pomaknuti. Mislio sam da to mogu popraviti i skakačima. Dakle, taj je plan trebao biti u mogućnosti koristiti obje vrste ESP32 ploča i također napuniti PCB sa onoliko IO pin zaglavlja koliko sam mislio da ću jednog dana koristiti. Također sam želio mogućnost zasebne upotrebe dviju (ESP32 i ESP8266) ploča, pa bi raspored trebao omogućiti rezanje PCB -a.

Korak 2: Raspored PCB -a

Počeo sam s početnim (osnovnim) dizajnom koji mi je trebao za taj projekt, a zatim sam ga odlučio nadograditi kako bih prilagodio onoliko upotreba koliko sam razumno mogao stati na ploču. Na drugoj shemi možete vidjeti da je prilično više gužve.

PCB ne bi trebao biti veći od 100 mm x 100 mm (manji bi bio bolji), pa je ovo dodalo malo prostora. Imao sam početni izgled u Fritzingu i odlučio nastaviti s tim, ali nisam se previše zamarao prikazom ploče jer vidite da je gotovo nerazumljiv.

Postavio sam više I2C konektora za portove i za ploče ESP32 i za ESP8266, svaku sam postavio tako da ima svoj priključak za napajanje i iznio neke od digitalnih IO pinova za oboje. Postavio sam dodatne rupe za pričvršćivanje kako bih ih mogao zasebno rezati i montirati. Odlučio sam da se uopće neću zamarati s IO00, IO02 ili IO15 i završio sam s prikazanim izgledom.

Za uporabu s 38-polnom ESP32 pločom, potrebno je kratkospojiti sljedeće kratkospojnike: JG1, JG2 i JG4

Za upotrebu s 30-pinskim ESP32 pločama, ovim kratkospojnicima je bilo potrebno kratko spajanje: JG3, JG5, JP1, JP2, JMISO, JCS, JCLK, JPT i JPR.

Korak 3: PCB -i

Naručio sam PCB -ove s PCBWay -a, ali postoje i drugi proizvođači koji imaju slične ekonomične i brze usluge. Izgledali su sjajno … dok nisam bolje pogledao. Širina otisaka ploča ESP32 i ESP8266 nije bila odgovarajuća. Širina otiska (između pinova) bila je 22,9 mm umjesto 25,4 mm za ploču ESP32 i 27,9 mm za ploču ESP8266. Raspored otvora za utičnicu istosmjerne struje također se nije podudarao s mojim utičnicama (a rupe su bile premale). Proizvođač PCB -a nije kriv za sve, već za sve moje. Naravno, trebao sam sve ovo provjeriti i sad sam morao pronaći posao. Napravio sam i probni rez kako bih vidio koji bi se još problemi pojavili i naravno to je pokvarilo konfiguraciju SPI kratkospojnika (što usput rečeno nije radilo po planu).

Otkrio sam da bih ih, ako savijem igle ženskog zaglavlja pod 90 stupnjeva, mogao lemiti na površinu PCB -a dopuštajući određeno podešavanje širine. Nakon što sam pažljivo lemio kutne klinove i provjerio širinu, sve sam ih lemio na mjestu i testirao prianjanje. Upalilo je!

Utičnica je zahtijevala slično rješenje, ali ostatak zaglavlja se dobro uklapa. Napunio sam jednu neobrezanu PCB i testirao je s postavkom web -poslužitelja i radila je dobro. Zatim sam prešao na izrezane PCB -e. Lolin ESP8266 ploča radila je dobro, ali razmak do rupa za montažu bio je malo blizu.

30-pinska ESP32 ploča također je radila dobro, međutim SPI priključak nije radio, a jedini popravak tome bile su kratkospojne žice na donjoj strani ploče.

Korak 4: Završne napomene

Sveukupno mislim da je bilo vrijedno truda učiniti ploče više upotrebljivima. i već sam počeo koristiti jednu od izrezanih PCB -a za testiranje budućeg projekta. Mnogo mi je draže nego korištenje matičnih ploča. Vjerojatno više neću koristiti Fritzing jer nije prikladan za izradu otisaka/simbola u usporedbi s drugim paketima (npr. KiCad). Omogućuje vrlo lako čitanje prikaza matične ploče, sve dok nisu previše složeni.

Naučene lekcije su:

1. Uvijek provjerite otiske stopala iz drugih izvora kako biste bili sigurni da odgovaraju dijelu koji držite u rukama.
2. Koristite softver EDA koji omogućuje (razumno) lako mijenjanje simbola i tragova.
3. Očekujte neočekivano i iskoristite ga najbolje!

Dodatna napomena je uvijek osigurati da su isječci isti prilikom dohvaćanja simbola treće strane za vašu shemu. Nisam imao nikakvih problema s tim, ali u prošlosti sam imao problem gdje je zajednički regulator napona imao različite spojeve između proizvođača.