Maksimaliai išnaudokite savo PCB užsakymą (ir ištaisykite klaidas): 4 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Užsisakydami PCB internetu, dažnai gaunate 5 ar daugiau identiškų PCB ir ne visada jų reikia. Maža šių pagal užsakymą pagamintų PCB kaina yra labai viliojanti, todėl dažnai nesijaudiname, ką daryti su papildomais. Ankstesniame projekte aš bandžiau juos kuo geriau panaudoti ir šį kartą nusprendžiau planuoti iš anksto. Kitame „Instructable“man reikėjo PCB, kad galėčiau laikyti keletą „Espressif“mikrovaldiklių kūrimo plokščių, ir maniau, kad tai būtų idealus atvejis daugkartinio naudojimo PCB. Tačiau ne viskas vyksta taip, kaip planuota.

1 žingsnis: dizainas

Šiam projektui reikėjo PCB, kad būtų galima įdiegti ESP32 kūrimo plokštę ir „Lolin“tipo ESP8266 dev plokštę. Šios dvi plokštės turi nemažai naudingų IO kaiščių, kurie tame projekte visai nebuvo naudojami. Papildomos lentos vėliau gali būti labai naudingos, jei būtų galima pasiekti daugiau tų nepanaudotų kaiščių. Taip pat norėjau pritaikyti du ESP32 dev plokščių variantus. Turėjau 38 kontaktų ir 30 kontaktų versiją. Palyginus abiejų kištukus, galima pastebėti, kad jei 30 kontaktų varianto kaištis „1“yra įkištas į 38 kontaktų versijos 2 kaiščio padėtį, tada dauguma kaiščių kairėje pusėje atitiktų. Nusprendžiau, kad tai galiu išspręsti atsargiai naudodamas kai kuriuos trumpiklius.

Dešinėje lentos pusėje jie nelabai sutapo. I2C kaiščiai (IO22 ir IO21) buvo gerai, kaip ir UART0 (TX0 ir RX0), tačiau visi SPI kaiščiai ir UART2 buvo perkelti. Maniau, kad tai galiu pataisyti ir su džemperiais. Taigi tas planas turėjo turėti galimybę naudoti abiejų tipų ESP32 plokštes, taip pat užpildyti PCB tiek IO kaiščių antraščių, kiek maniau, kad gali būti panaudota vieną dieną. Aš taip pat norėjau, kad būtų galima naudoti dvi (ESP32 ir ESP8266) plokštes atskirai, todėl išdėstymas turėtų leisti pjauti PCB.

2 žingsnis: PCB išdėstymas

Pradėjau nuo pradinio (pagrindinio) projekto, kurio man reikėjo šiam projektui, ir tada nusprendžiau jį patobulinti, kad jis atitiktų tiek naudojimo būdų, kiek pagrįstai tilpčiau lentoje. Antroje schemoje galite pamatyti, kad ji yra šiek tiek labiau laužyta.

PCB negali būti didesnis nei 100 mm x 100 mm (mažesnis būtų geriau), todėl tai šiek tiek apribojo erdvę. Aš turėjau pradinį išdėstymą „Fritzing“ir nusprendžiau tęsti jį, tačiau daug nesivarginau dėl duonos lentos, nes matote, kad tai beveik nesuprantama.

Aš sukūriau kelias I2C prievadų jungtis tiek ESP32, tiek ESP8266 plokštėms, nustatiau kiekvieną, kad turėčiau savo maitinimo jungtį, ir išvedžiau kai kuriuos skaitmeninius IO kaiščius abiem. Įdėjau papildomų tvirtinimo angų, kad jas būtų galima pjauti ir montuoti atskirai. Nusprendžiau, kad visiškai nesivarginsiu su IO00, IO02 ar IO15, ir galų gale gavau pavaizduotą išdėstymą.

Naudojant 38 kontaktų ESP32 plokštę, reikia trumpinti šiuos trumpiklius: JG1, JG2 ir JG4

Norint naudoti su 30 kontaktų ESP32 plokštėmis, šiuos trumpiklius reikėjo sutrumpinti: JG3, JG5, JP1, JP2, JMISO, JCS, JCLK, JPT ir JPR.

3 žingsnis: PCB

Aš užsakiau PCB iš PCBWay, tačiau yra ir kitų gamintojų, kurie teikia panašias ekonomiškas ir greitas paslaugas. Jie atrodė puikiai… kol atidžiau nepažiūrėjau. ESP32 ir ESP8266 plokščių pėdsakų plotis buvo netinkamas. Pėdsako plotis (tarp kaiščių) buvo 22,9 mm, o ne 25,4 mm ESP32 plokštėje ir 27,9 mm ESP8266 plokštėje. DC maitinimo lizdo skylių išdėstymas taip pat neatitiko mano maitinimo lizdų (o skylės buvo per mažos). Tai nebuvo PCB gamintojo kaltė, visa tai buvo mano. Žinoma, turėjau viską patikrinti du kartus ir dabar turėjau rasti darbą. Aš taip pat padariau bandomąjį pjūvį, norėdamas pamatyti, kokios dar problemos iškils, ir, žinoma, tai sugadino SPI jungiklio konfigūraciją (kuri, beje, neveiks taip, kaip planuota).

Radau, kad jei aš sulenkčiau antgalio kaiščius 90 laipsnių kampu, galėčiau juos lituoti prie PCB paviršiaus, kad būtų galima šiek tiek reguliuoti plotį. Kruopščiai lituodamas ant kampinių kaiščių ir patikrinęs plotį, lituosiu juos visas ir išbandžiau tinkamumą. Pavyko!

Maitinimo lizdui reikėjo panašaus sprendimo, tačiau visos likusios antraštės puikiai tinka. Aš užpildžiau vieną nesupjaustytą PCB ir išbandžiau ją su savo „Web Server“sąranka ir ji veikė gerai. Tada perėjau prie supjaustytų PCB. „Lolin ESP8266“plokštė veikė gerai, tačiau atstumas iki tvirtinimo angų buvo šiek tiek artimas.

30 kontaktų ESP32 plokštė taip pat veikė gerai, tačiau SPI prievadas neveikė, o vienintelis sprendimas buvo trumpieji laidai apatinėje plokštės pusėje.

4 žingsnis: paskutinės pastabos

Apskritai manau, kad buvo verta pasistengti, kad plokštės būtų pakartotinai naudojamos. ir aš jau pradėjau naudoti vieną iš supjaustytų PCB būsimam projektui išbandyti. Man tai labiau patinka, nei naudoti lentas. Tikėtina, kad daugiau nenaudosiu „Fritzing“, nes jis nėra patogus pėdsakams/simboliams kurti, palyginti su kitais paketais (pvz., „KiCad“). Tai leidžia labai lengvai perskaityti duonos lentos vaizdus, nors jie nėra pernelyg sudėtingi.

Išmoktos pamokos yra šios:

1. Visada patikrinkite pėdsakus iš kitų šaltinių, kad įsitikintumėte, jog jie atitinka tą dalį, kurią laikote rankose.
2. Naudokite EDA programinę įrangą, leidžiančią (pagrįstai) lengvai pakeisti simbolius ir pėdsakus.
3. Tikėkitės netikėto ir išnaudokite viską!

Papildoma pastaba yra visada užtikrinti, kad kištukai būtų vienodi, kai jūsų schema ima trečiųjų šalių simbolius. Aš neturėjau jokių problemų dėl to, tačiau anksčiau turėjau problemą, kai bendras įtampos reguliatorius turėjo skirtingus kištukus tarp gamintojų.