Dizajn PCB -a za robota sljedbenika linije - Arnab Kumar Das: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Ovaj projekt pretpostavlja da smo već izvršili odabir komponenti. Za pravilan rad sistema važno je razumjeti šta svaka komponenta zahtijeva u smislu snage, napona, struje, prostora, hlađenja itd. Također je važno razumjeti zavisnosti između svake komponente. Zavisnosti kao što su nivo logike, šum prenosa, impedancija itd. Pročitajte o prethodnim člancima o sistemskim zahtjevima, izboru komponenti / materijala.

Vrlo važan aspekt dizajna ovog projekta je PCB, budući da nam je cilj smanjiti faktor oblika robota koji prati liniju što je više moguće, što zauzvrat smanjuje težinu. Male veličine i manja težina povećavaju učinkovitost, a također smanjuju gubitke zbog aerodinamičkog trenja. Ako vidite trkaći automobil F1, možete razumjeti koliko je efikasan u aerodinamici. Da bismo poboljšali učinkovitost i smanjili težinu, moramo ukloniti sve nepotrebne komponente i pomaknuti centar mase što je moguće niže. Da bih to učinio, mislio sam koristiti PCB kao šasiju. To će smanjiti težinu i učiniti CM znatno nižim, što zauzvrat povećava stabilnost tijekom okretanja. Izrada šasije s PCB -om također smanjuje vrijeme potrebno za montažu i olakšava stvari jer moramo samo lemiti komponente na pravom mjestu i početi s testiranjem softvera. Budući da će PCB -ove proizvoditi roboti i CNC strojevi, izgleda bolje od bilo koje druge šasije.

Korak 1: Korišteni softver

Za ovaj projekt posebno sam koristio besplatni softver i softver otvorenog koda kako bi studenti i svi drugi koji nemaju pristup plaćenom softveru također mogli efikasno i profesionalno raditi na projektu.

Koristio sam KiCad za dizajn šema i PCB -a i vjerujte mi da je to nevjerojatan softver. Prije sam koristio Eagle CAD i Altium, ali iako je KiCad besplatan, on ima sve važne mogućnosti i alate za profesionalno dizajniranje vaše PCB -a i njegovu proizvodnju. Čak i ima 3D vizualizaciju dostupnu za vašu PCB.

KiCad paket ima pet glavnih dijelova:

• KiCad - voditelj projekta.
• Eeschema - uređivač shematskog snimanja.
• Pcbnew - program za postavljanje PCB -a. Takođe ima 3D prikaz.
• GerbView - Gerber pregledač.
• Bitmap2Component - alat za pretvaranje slika u otiske za PCB umjetnička djela.

Neću detaljno pokazivati kako dizajnirati shemu i raspored PCB -a jer to nije opseg ovog posta/članka. Glavna važnost ovog članka je prikazati izlaz KiCada i pokazati kako se naručuje i proizvodi. Prije nego započnemo s dizajnom sheme, preporučljivo je stvoriti fasciklu projekta i u njoj zadržati sve datoteke. Ispod je primjer.

Korak 2: Shema

Za shemu moramo otvoriti Edit Schema Tool iz ili Eeschema. Nakon otvaranja trebali biste vidjeti prazan dokument u prozoru kao ispod.

Ponekad moramo stvoriti nove shematske simbole jer ih zadana biblioteka možda nema. Morate proučiti podatkovni list za te komponente i dodati ih u prilagođenu biblioteku kao što sam to učinio u svom slučaju. Napravio sam simbole biblioteke za QTR-8RC senzor, OLED ekran SSD1306, TB6612FNG upravljačku ploču motora, motor N20 s koderima. Kada se stvore simboli biblioteke, povezao sam ih zajedno u sistem.

Shemu možete preuzeti sa donje veze. Kasnije, na kraju vodiča, dodat ću neke dobre vodiče za KiCad kako biste ih naučili i sami to učinili.

ZA PREUZETE DIZAJN POSJETITE MOJU Web stranicu:

Korak 3: Raspored PCB -a

Nakon što je shema završena, vrijeme je za prelazak na raspored PCB ploče. Ponekad ćete također morati stvoriti otisak nekih komponenti ako nisu prisutne u biblioteci. Za kreiranje otiska možete upotrijebiti Alatku za uređivanje biblioteke otisaka u KiCadu.

Ovdje sam upotrijebio dvoslojni dizajn jer olakšava postavljanje kad imate mnogo komponenti raspoređenih na ploči. Za početak s dizajnom PCB -a moramo otvoriti program PCB Layout Editor u KiCad -u. Trebali biste vidjeti nešto poput dolje, ali s praznim dokumentom u njemu.

Koristit ćemo NextPCBas kao uslugu proizvodnje PCB -a pa je važno vidjeti koja minimalna i maksimalna tehnička ograničenja imaju za svoju proizvodnju. Da bismo provjerili moramo li posjetiti njihovu stranicu sposobnosti. Glavni parametri koje moramo provjeriti su:

• Maks. Dimenzije 510*590 mm
• Min. Trag 4mil / 0.1mm
• Min. Razmak u tragovima 4mil / 0.1mm
• Min. veličina rupe 0,3 mm
• Min. Prečnik 0,45 mm
• Via To Trace Spacing ≥5mil
• Veličina rupe za bušenje 0,2-6,3 mm
• Trag do obrisa≥0,4 mm

Na osnovu gore navedenih parametara moramo prilagoditi naša pravila dizajna u KiCad Layout Editor -u.

Na kraju vodiča priložit ću dobro uputstvo o dizajnu PCB -a u KiCadu iz kojeg možete naučiti. Ispod je priloženi dizajn PCB -a koji možete koristiti kao referencu.

ZA PREUZETE DIZAJN POSJETITE MOJU Web stranicu:

Korak 4: Proizvodnja PCB -a

Prije nego što proizvodimo PCB u kućištu za proizvodnju PCB -a / industriji poput NextPCB -a, potrebno je pretvoriti naš dizajn u proizvodni format koji mogu čitati mašine u industriji.

Gore navedene postavke korištene su za generiranje svih Gerber datoteka. savetuje se da izvozite datoteke u zasebnu Gerber fasciklu, kao što sam i ja uradio.

Podaci o rupama na PCB -u pohranjeni su u zasebnoj datoteci za bušenje i za generiranje da sam koristio gornju konfiguraciju za NextPCB. Drugi proizvođači mogu imati različite postavke. Postoji mnogo razloga za odabir NextPCBone Jedan od razloga je njihova transparentnost u vezi s njihovim proizvodnim procesom. Ispod je nekoliko fotografija iz njihove fabrike.

Prihvaćaju i različite mogućnosti plaćanja: PayPal, bankovni transfer, Western Union, gotovinsko plaćanje u sjedištu. Za načine dostave, oni imaju DHL, FedEx, Hongkong Post što je povoljno s različitim cijenama i pogodnostima. Za proces naručivanja moramo stvoriti račun na web stranici. Možete koristiti vezu za registraciju i stvoriti novi račun. nakon kreiranja računa vidjet ćete nešto poput dolje.

Sljedeći korak je učitavanje Gerber datoteka i slanje uspješne narudžbe za početak proizvodnje. Nakon što se vaš Gerber generira, preporučuje se da ih spojite u jednu datoteku i učitate

Nakon što se prijenos završi, možete vidjeti narudžbu na stranici računa.

Vaša narudžba će biti ispravno analizirana i nakon što bude spremna za proizvodnju, zatražit će uplatu, a nakon što se uplata izvrši, proizvodnja će započeti.

Oni ulažu veliki trud u analizu vaših Gerber datoteka jer mogu sadržati greške i možda neće biti dobre ako su rupe premale ili ima bilo kakvih drugih grešaka u dizajnu.

Nakon što je PCB verificiran i proizveden, dobit ćete PCB za nekoliko dana i spremni za rad na njemu.

ZA POSEBNI POPUST POSJETITE LINK: NextPCB i mogli biste dobiti 10% popusta za narudžbu montaže PCB -a i PCB -a (Validacija aktivnosti: 26. marta 2020. - 30. aprila 2020.)

Hvala vam što ste pročitali ovaj članak, nadam se da će vam pomoći. Ne zaboravite pogledati i ostale članke u ovoj seriji.