PCB -ovi temeljeni na pregledniku: 7 koraka

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

Dok preuzimate ili stvarate projekte, neki će biti laki, a neki će biti teški. Neki će biti jednokratni, a drugi će se morati napraviti opsežno. U ovom ćemo članku istražiti moj najveći projekt do sada, Distributed Symphony i kako je mikrokontroler u svojoj srži ugrađen u preglednik.

Korak 1: Prikladnost

Distributed Symphony najveći je i najsloženiji projekt koji sam pokrenuo. Jednom godišnje imam jedinstvenu priliku donijeti zabavno iskustvo u poslovnu organizaciju za publiku od 600 rukovoditelja. U posljednjih nekoliko obroka, "zabava" je zapakirana kao dizajnerski izazov. Zahtjev za prvu iteraciju bio je izgraditi stroj za kuglice koji šalje loptu na svom putu točno dvije sekunde. Svaka uzastopna godina imala je sve veću složenost i tehničku prisutnost. Ove sam godine odlučio da je vrijeme za arhitekturu iskustva koje je izazivalo strahopoštovanje.

Korak 2: Distribuirana simfonija

Projekt se sastojao od sto dvadeset kompleta koji su sadržavali sve sastojke potrebne za tim od pet članova za stvaranje udaraljki. Svaki komplet sadržavao je sljedeće stavke.

• Priključeni mikrokontroler
• Elektromagnetna kapaljka
• Instrumentirani rezonator iz Glockenspiela
• Gumb okidača
• Deset drvenih lopti
• Građevinski materijal
• Umjetnički elementi

U središtu ovog projekta bio je mikrokontroler. Dodavanje logike i povezivanja u oblaku imalo je za cilj poboljšati iskustvo, a ne ometati ga. Upravljačka ploča imala je značajne funkcionalnosti izložene na najjednostavniji mogući način. Vrijednosti otpornika, problemi s napajanjem, diode i kondenzatori ugrađeni su u dizajn ploče tako da su se sudionici mogli usredotočiti na izazov, a ne na tehnologiju.

Korak 3: Uzmite šanse

Ovaj je projekt predstavio priliku za izgradnju roja prilagođenih SMT mikro kontrolernih ploča. Ovo mi je bilo novo, ali činilo se kao nešto vrijedno učenja i veliki izazov. Za dizajn ploča koristio sam Upverter. To je vrlo cool end -to -end rješenje zasnovano na pregledniku za projektiranje i proizvodnju PCB -a. Kad se naviknete na pronalaženje komponenti u njihovoj biblioteci, jednostavno ih je koristiti. Ploče su se temeljile na vrlo sposobnom mikrokontroleru ESP32. Ploče su dizajnirane da traju do kraja ovog projekta jer su označene za donacije kako bi pomogle djeci da nauče kod i dizajn kola. Svaka ploča ima sljedeće značajke:

• Mikrokontroler ESP32 - Moguć Wi -Fi i Bluetooth
• Dva PWM solenoida/zaglavlja motora
• Četiri uzemljena 3.3V GPIO zaglavlja
• Dva upravljačka programa za neopikselne trake
• Dvije kapacitivne dodirne pločice i opcionalna zaglavlja
• Ugrađeni LCD zaslon
• Ugrađeni pojedinačni neopiksel
• Ugrađeni USB u UART programator -
• Sabirnica snage 5V
• 3V sabirnica

Projekt je koristio samo jedan solenoidni upravljački program, LCD zaslon, ugrađeni Neopixel i tri GPIO zaglavlja. Dodatna funkcionalnost od tada se koristi kao dio praktičnih nastavnih radionica za djecu.

Korak 4: Isplanirajte

Prvi korak u izradi prilagođenih PCB -a je planiranje. Što se tiče dizajna kruga, to znači stvaranje vaše sheme. Iskoristio sam svoju ploču za osmišljavanje svake značajke većeg projekta. Kako je svaki krug počeo raditi, pažljivo sam ga preveo u alat za shemu Upverter. Nakon toga sam očistio ploču i bacio se na sljedeći odjeljak sve dok upravljačka ploča logički nije dovršena.

Korak 5: Rasporedite to

Sljedeći korak u proizvodnji hardvera je izgled PCB -a. Ovo je bilo mnogo zabavnije nego što sam mislio da će biti, bilo je to poput igranja SimCityja s električnom energijom. Alat za izgled Upvertera prilično je cool i zabavan za korištenje. Što sam više radio s njim, više sam polirao dizajn i odlazio na stilske točke gdje god je to bilo moguće. Vaš je posao dodati žice između komponenti. Postoje zelene linije koje ističu veze koje nisu praćene bakrom. Najuzbudljiviji dio izgleda PCB -a je mogućnost preskakanja tragova tla. Sve što trebaju učiniti je dodirnuti donji sloj i oni su uzemljeni, jednostavno! Dok govorimo o donjem sloju, to je još jedna ljepota. Ako vam puno tragova ometa put, sve što trebate učiniti je spustiti se na donji sloj, obići promet i ponovno se pojaviti s druge strane.

Korak 6: Učinite to stvarnim

Kad krenete u proizvodnju, stvari postaju stvarne i jako skupe. Pronađite produkcijsku kuću u kojoj se osjećate ugodno ili onu koju ste poznavali već koristili. Poslat ćete im datoteke za stvaranje vaših ploča i po želji izvršiti potpunu montažu. Najveći dio troškova odnosi se na kupnju dijelova i montažu. Budući da je ovaj projekt zahtijevao mnoge jedinice, kao i korištenje komponenti za površinsko montiranje, odlučio sam se za montažu proizvodne kuće.

Upverter ima odjeljak za preuzimanje gdje možete generirati datoteke koje su vam potrebne za predaju produkciji. Da biste lakše spremili natrag i četvrti, evo popisa datoteka koje sam izvezla:

• GerberFiles
• NC bušilica (Excellon)
• XYRS (Odabir i mjesto)
• Prednacrt materijala

Budite spremni napraviti jednu ili dvije manje probne vožnje prije slanja velike narudžbe. Moj dizajn je išao na dva mala proizvodna ciklusa, svaki s greškama prije velike narudžbe od sto trideset komada. Redoslijed sam povećao za deset samo zato što su neke ploče proizvedene s pogreškama. Kao što možete vidjeti na drugoj slici, morao sam koristiti zelene kratkospojnike da popravim ploče iz jednog od ranijih proizvodnih ciklusa. To je to, sada ste ponosni vlasnik 5 do 50 000 prilagođenih upravljačkih ploča.

Korak 7: Otkrivanje

Bio je ovo gorko -slatki završetak dugog puta. Kompleti su podijeljeni i dana je hitna pomoć. Timovi su krenuli u izradu udarnog instrumenta koji bi mogao pouzdano ispustiti loptu na rezonator svakim pritiskom na gumb. Kako je nastajala izgradnja, otkrili smo da su projekti povezani s oblakom i da imaju odgovarajuće mobilne nadzorne ploče. Timovi su koristili mobilnu nadzornu ploču za reprodukciju uzoraka na svojim uređajima. "Spremi i ošišaj se" sada je bio cilj. Nakon što je većina timova uspjela svirati "Obrijaj se i ošišaj se", bili smo spremni za recital.

Svi su napunili spremnike za kugle i odstupili. Koristili smo našu administrativnu konzolu za izračunavanje pojedinačnih pomaka strojeva i svirali pjesme na svim strojevima kao da su jedan instrument. Testirali smo s Guns and Roses i nastavili svirati Bacha. Soba je bila ispunjena slabom glazbom i uspjela je.

Nastavite graditi i ne dopustite da vas prilagođeni projekti PCB -a uplaše ili stanu na put. Potpuno su izvedivi i postoji čitav svijet podrške.