PCB ritės „KiCad“: 5 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

„Fusion 360“projektai »

Prieš kelias savaites sukūriau mechaninį 7 segmentų ekraną, kuris naudoja elektromagnetus segmentams stumti. Projektas buvo taip gerai įvertintas, kad net buvo paskelbtas žurnale „Hackspace“! Gavau tiek daug komentarų ir pasiūlymų, kad turėjau sukurti patobulintą jo versiją. Taigi, ačiū visiems!

Iš pradžių planavau padaryti bent 3 ar 4 tokius skaitmenis, kad jame būtų pateikta tam tikra naudinga informacija. Vienintelis dalykas, kuris man trukdė tai padaryti, buvo galios ištroškę elektromagnetai. Jų dėka kiekvienas skaitmuo piešia apie 9A! Tai yra daug! Nors tiekti tiek daug srovės nebuvo problema, tačiau žinojau, kad tai gali būti daug geriau. Bet tada aš susidūriau su Carlo „FlexAR“projektu. Iš esmės tai yra elektromagnetas ant lanksčios PCB. Naudodamasis jis sukūrė keletą nuostabių projektų. Patikrinkite jo darbus! Bet kokiu atveju, aš galvojau, ar galėčiau naudoti tas pačias PCB rites segmentams stumti/traukti. Tai reiškia, kad galėčiau sumažinti ekraną ir mažiau energijos. Taigi šiame „Instructable“bandysiu padaryti keletą ritinių variantų ir tada juos išbandyti, kad pamatyčiau, kuris iš jų veikia geriausiai.

Pradėkime!

1 žingsnis: planas

Planuojama sukurti bandomąją PCB su keliais ritinių variantais. Tai bus bandymų ir klaidų metodas.

Pirmiausia naudojuosi lanksčia „Carl“pavara kaip nuoroda, kuri yra dviejų sluoksnių PCB su 35 posūkiais kiekviename sluoksnyje.

Aš nusprendžiau išbandyti šiuos derinius:

• 35 posūkiai - 2 sluoksniai
• 35 posūkiai - 4 sluoksniai
• 40 posūkių - 4 sluoksniai
• 30 posūkių - 4 sluoksniai
• 30 posūkių - 4 sluoksniai (su skyle šerdžiai)
• 25 posūkiai - 4 sluoksniai

Dabar čia ateina sunkioji dalis. Jei naudojote „KiCad“, galbūt žinote, kad „KiCad“neleidžia išlenktų vario pėdsakų, tik tiesius pėdsakus! O kas, jei sujungsime mažus tiesius segmentus taip, kad susidarytų kreivė? Puiku. Dabar tęskite tai keletą dienų, kol turėsite vieną pilną ritę !!!

Tačiau palaukite, jei teksto redaktoriuje pažvelgsite į „KiCad“sugeneruotą PCB failą, pamatysite, kad kiekvieno segmento padėtis saugoma x ir y koordinačių pavidalu kartu su kita informacija. Bet kokie pakeitimai čia atsispindės ir dizaine. O kas, jei galėtume įeiti į visas pozicijas, kurių reikia norint suformuoti pilną ritę? Joan Spark dėka jis parašė „Python“scenarijų, kuris, įvedus keletą parametrų, išspjauna visas koordinates, reikalingas ritei suformuoti.

Carlas viename iš savo vaizdo įrašų naudojo „Altium“grandinės kūrimo priemonę, kad sukurtų savo PCB ritę, tačiau aš nenorėjau mokytis naujos programinės įrangos. Galbūt vėliau.

2 žingsnis: ritinių kūrimas „KiCad“

Pirmiausia aš įdėjau jungtį į schemą ir prijungiau ją, kaip parodyta aukščiau. Ši viela taps ritine PCB išdėstyme.

Toliau reikia prisiminti grynąjį skaičių. Pirmasis bus 0, kitas - 1 ir t.

Tada atidarykite „python“scenarijų naudodami bet kurį tinkamą IDE.

Pasirinkite naudojamą sekimo plotį. Po to pabandykite eksperimentuoti su šonais, pradžios spinduliu ir atstumu. Bėgių kelio atstumas turėtų būti dvigubas. Kuo daugiau „šonų“, tuo ritė bus lygesnė. Šonai = 40 geriausiai tinka daugumai ritinių. Šie parametrai visoms ritėms išliks tokie patys.

Turite nustatyti keletą parametrų, tokių kaip centras, apsisukimų skaičius, vario sluoksnis, grynasis skaičius ir, svarbiausia, sukimosi (sukimosi) kryptis. Einant iš vieno sluoksnio į kitą, kryptis turi keistis, kad srovės kryptis išliktų ta pati. Čia spin = -1 reiškia pagal laikrodžio rodyklę, o spin = 1 -prieš laikrodžio rodyklę. Pavyzdžiui, jei priekinis vario sluoksnis eina pagal laikrodžio rodyklę, tada apatinis vario sluoksnis turi eiti prieš laikrodžio rodyklę.

Paleiskite scenarijų ir išvesties lange jums bus pateikta daug skaičių. Nukopijuokite ir įklijuokite viską į PCB failą ir išsaugokite.

Atidarykite PCB failą „KiCad“ir ten yra jūsų graži ritė.

Galiausiai prijunkite likusias jungtis prie jungties ir baigsite!

3 žingsnis: PCB užsakymas

Kurdamas ritinius, aš naudoju 0,13 mm storio vario pėdsaką visoms ritėms. Nors JLCPCB gali padaryti mažiausiai 0,09 mm pločio 4/6 sluoksnių PCB, aš nejaučiau, kad stumčiau jį per arti ribos.

Baigęs kurti PCB, įkėliau gerber failus į JLCPCB ir užsisakiau PCB.

Spustelėkite čia, jei norite atsisiųsti „Gerber“failus, jei norite tai išbandyti.

4 žingsnis: bandomųjų segmentų kūrimas

Sukūriau keletą skirtingų formų ir dydžių bandomųjų segmentų „Fusion 360“ir atspausdinau 3D.

Kadangi ritėms naudojau 0,13 mm vario pėdsaką, jis gali valdyti maksimalią 0,3A srovę. Elektromagnetas, kurį naudojau pirmojoje konstrukcijoje, yra iki 1.4A. Akivaizdu, kad jėgos gerokai sumažės, o tai reiškia, kad aš turiu padaryti segmentus lengvus.

Aš sumažinau segmentą ir sumažinau sienos storį, išlaikydamas formą tokią pat kaip ir anksčiau.

Aš netgi išbandžiau jį su skirtingais magnetų dydžiais.

5 žingsnis: Išvada

Aš sužinojau, kad segmentams pakelti pakanka ritės su 4 sluoksniais ir 30 apsisukimų kiekviename sluoksnyje kartu su 6 x 1,5 mm neodimio magnetu. Labai džiaugiuosi matydamas, kaip idėja veikia.

Taigi kol kas tiek. Toliau išsiaiškinsiu segmentų valdymo elektroniką. Leiskite man žinoti savo mintis ir pasiūlymus toliau pateiktose pastabose.

Ačiū, kad laikėtės iki galo. Tikiuosi, kad jums visiems patinka šis projektas ir šiandien sužinojote kažką naujo. Prenumeruokite mano „YouTube“kanalą, kad gautumėte daugiau tokių projektų.