PCB dizainas linijos sekimo robotui - Arnab Kumar Das: 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Šis projektas daro prielaidą, kad mes jau pasirinkome komponentus. Kad sistema veiktų tinkamai, svarbu suprasti, ko reikia kiekvienam komponentui pagal galią, įtampą, srovę, erdvę, aušinimą ir pan. Taip pat svarbu suprasti kiekvieno komponento priklausomybes. Priklausomybės, tokios kaip loginis lygis, perdavimo triukšmas, varža ir tt Prašome perskaityti apie ankstesnius straipsnius apie sistemos reikalavimus, komponentų / medžiagų pasirinkimą.

Labai svarbus šio projekto dizaino aspektas yra PCB, nes mūsų tikslas yra kiek įmanoma sumažinti linijos sekimo roboto formos koeficientą, o tai savo ruožtu sumažina svorį. Mažas dydis ir mažesnis svoris padidina efektyvumą ir sumažina nuostolius dėl aerodinaminės trinties. Jei matote F1 lenktyninį automobilį, galite suprasti, koks jis efektyvus aerodinamikoje. Norėdami pagerinti efektyvumą ir sumažinti svorį, turime pašalinti visus nereikalingus komponentus ir perkelti masės centrą kuo žemiau. Norėdami tai padaryti, aš sumaniau naudoti PCB kaip važiuoklę. Tai sumažins svorį ir sumažins CM, o tai savo ruožtu padidins stabilumą posūkių metu. Važiuoklės gamyba naudojant PCB taip pat sutrumpina surinkimo laiką ir palengvina darbą, nes mums tereikia lituoti komponentus reikiamoje vietoje ir pradėti nuo programinės įrangos testavimo. Kadangi PCB gamins robotai ir CNC staklės, tai atrodo geriau nei bet kuri kita važiuoklė.

1 žingsnis: naudojama programinė įranga

Šiam projektui aš specialiai naudoju nemokamą ir atvirojo kodo programinę įrangą, kad studentai ir visi kiti, neturintys prieigos prie mokamos programinės įrangos, taip pat galėtų efektyviai ir profesionaliai atlikti projektą.

Schemoms ir PCB dizainui naudojau „KiCad“ir patikėkite, kad tai nuostabi programinė įranga. Prieš naudodama „Eagle CAD“ir „Altium“, bet nors „KiCad“yra nemokama, ji turi visas svarbias galimybes ir įrankius profesionaliai suprojektuoti jūsų PCB ir ją pagaminti. Netgi ji turi 3D vizualizaciją jūsų PCB.

„KiCad“rinkinį sudaro penkios pagrindinės dalys:

• KiCad - projekto vadovas.
• Eeschema - scheminis fiksavimo redaktorius.
• Pcbnew - PCB išdėstymo programa. Taip pat yra 3D vaizdas.
• GerbView - Gerberio žiūrovas.
• „Bitmap2Component“- įrankis, skirtas konvertuoti vaizdus į pėdsakus, skirtus PCB meno kūriniams.

Aš nesiruošiu išsamiai parodyti, kaip sukurti schemą ir PCB išdėstymą, nes tai nėra šio įrašo/straipsnio apimtis. Pagrindinė šio straipsnio svarba yra parodyti „KiCad“produkciją ir parodyti, kaip ji užsakoma ir pagaminama. Prieš pradedant scheminį dizainą, patartina sukurti projekto aplanką ir jame laikyti visus failus. Žemiau yra pavyzdys.

2 žingsnis: schema

Norėdami gauti schemą, turime atidaryti schemos redagavimo įrankį iš arba „Eeschema“. Atidarę langą, kaip parodyta žemiau, turėtumėte pamatyti tuščią dokumentą.

Kartais mums reikia sukurti naujus scheminius simbolius, nes numatytoji biblioteka gali jų neturėti. Turite ištirti tų komponentų duomenų lapą ir pridėti juos prie pasirinktinės bibliotekos, kaip tai padariau mano atveju. Sukūriau QTR-8RC jutiklio, OLED ekrano SSD1306, TB6612FNG variklio tvarkyklės plokštės, N20 variklio su koduotuvu bibliotekos simbolius. Sukūrę bibliotekos simbolius, sujungiau juos, kad sudarytų sistemą.

Schemą galite atsisiųsti iš žemiau esančios nuorodos. Vėliau pamokos pabaigoje pridėsiu keletą gerų „KiCad“vadovėlių, kad galėtumėte išmokti ir tai padaryti patys.

Norėdami atsisiųsti dizainą, apsilankykite mano svetainėje:

3 žingsnis: PCB išdėstymas

Kai schema bus baigta, laikas pereiti prie PCB plokštės išdėstymo. Kartais taip pat reikia sukurti kai kurių komponentų pėdsaką, jei jų nėra bibliotekoje. Norėdami sukurti pėdsaką, „KiCad“galite naudoti „Footprint Library Editor Tool“.

Čia naudojau dviejų sluoksnių dizainą, nes tai labai palengvina išdėstymą, kai lentoje yra daug komponentų. Norėdami pradėti nuo PCB dizaino, turime atidaryti „PCB Layout Editor“programą „KiCad“. Turėtumėte pamatyti kažką panašaus į žemiau, bet su tuščiu dokumentu.

Mes naudosime „NextPCBas“PCB gamybos paslaugą, todėl svarbu pamatyti, kokios yra minimalios ir maksimalios techninės jų gamybos ribos. Norėdami patikrinti, ar turime apsilankyti jų galimybių puslapyje. Pagrindiniai parametrai, kuriuos turime patikrinti, yra šie:

• Maks. Matmenys 510*590 mm
• Min. Pėdsakai 4mil / 0,1mm
• Min. Atstumas tarp pėdsakų 4mil / 0,1mm
• Min. skylės dydis 0,3 mm
• Min. Per skersmenį 0,45 mm
• Per atstumą tarp sekų ≥5mil
• Gręžimo angos dydis 0,2-6,3 mm
• Nubrėžkite iki kontūro ≥0,4 mm

Remdamiesi aukščiau nurodytais parametrais, turime koreguoti savo dizaino taisykles „KiCad Layout Editor“.

Pamokos pabaigoje pridėsiu gerą vadovėlį apie „KiCad“PCB projektavimą, iš kurio galite pasimokyti. Žemiau yra pridėtas PCB dizainas, kurį galite naudoti kaip nuorodą.

Norėdami atsisiųsti dizainą, apsilankykite mano svetainėje:

4 žingsnis: PCB gamyba

Prieš gamindami PCB PCB gamybos namuose / pramonėje, pavyzdžiui, NextPCB, turime savo dizainą paversti gaminamu formatu, kurį gali perskaityti pramonės mašinos.

Aukščiau pateikti nustatymai buvo naudojami generuojant visus „Gerber“failus. patartina eksportuoti failus į atskirą „Gerber“aplanką, kaip aš padariau.

Informacija apie PCB skyles saugoma atskirame gręžimo faile ir tam panaudojau pirmiau pateiktą NextPCB konfigūraciją. Kiti gamintojai gali turėti skirtingus nustatymus. Yra daug priežasčių pasirinkti „NextPC“. Viena iš priežasčių yra jų gamybos proceso skaidrumas. Žemiau yra keletas jų gamyklos nuotraukų.

Jie taip pat priima įvairias mokėjimo parinktis: „PayPal“, banko pavedimą, „Western Union“, mokėjimą grynaisiais būstinėje. Siuntimo būdams jie turi „DHL“, „FedEx“, „Hongkong Post“, o tai yra patogu su skirtingomis kainomis ir pranašumais. Norėdami atlikti užsakymą, svetainėje turime sukurti paskyrą. Galite naudoti registracijos nuorodą ir sukurti naują paskyrą. sukūrę paskyrą pamatysite kažką panašaus į žemiau.

Kitas žingsnis yra įkelti „Gerber“failus ir pateikti sėkmingą užsakymą, kad pradėtumėte gamybą. Sukūrus „Gerber“, rekomenduojama juos sujungti į vieną failą ir įkelti

Kai įkėlimas bus baigtas, užsakymą matysite savo paskyros puslapyje.

Jūsų užsakymas bus tinkamai išanalizuotas, o kai jis bus paruoštas gamybai, jis paprašys sumokėti, o kai mokėjimas bus patvirtintas, gamyba bus pradėta.

Jie deda daug pastangų analizuodami jūsų „Gerber“failus, nes juose gali būti klaidų ir jie gali būti netinkamai pagaminti, jei skylės yra per mažos arba yra kitų dizaino klaidų.

Kai PCB bus patikrinta ir pagaminta, po kelių dienų gausite PCB ir būsite pasiruošę su juo dirbti.

Norėdami gauti specialią nuolaidą, apsilankykite nuorodoje: „NextPCB“ir galite gauti 10% nuolaidą PCB ir PCB surinkimo užsakymui (veiklos patvirtinimas: 2020 m. Kovo 26 d. - 2020 m. Balandžio 30 d.)

Dėkojame, kad perskaitėte šį straipsnį, tikiuosi, kad jis jums padės. Nepamirškite patikrinti kitų šios serijos straipsnių.