Maksimalno iskoristite svoju narudžbu PCB -a (i ispravite greške): 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Prilikom naručivanja PCB -a putem interneta često dobijete 5 ili više identičnih PCB -a i ne trebaju im uvijek svi. Niska cijena posjedovanja ovih PCB-ova po narudžbi vrlo je primamljiva i često ne brinemo šta ćemo s dodatnim. U jednom prošlom projektu pokušao sam ih ponovno upotrijebiti najbolje što sam mogao, a ovoga puta odlučio sam unaprijed planirati. U drugom Instructable-u trebala mi je PCB za držanje nekoliko razvojnih ploča za mikrokontrolere zasnovanih na Espressifu i mislio sam da bi ovo bio idealan slučaj za PCB-e za višekratnu upotrebu. Međutim, ne ide sve kako je planirano.

Korak 1: Dizajnirajte

Taj projekt je trebao PCB za smještaj razvojne ploče ESP32 i razvojne ploče tipa Lolin ESP8266. Ove dvije ploče imaju dosta korisnih IO pinova koji se uopće neće koristiti u tom projektu. Dodatne ploče mogle bi kasnije biti vrlo korisne ako bi bilo dostupno više tih neiskorištenih pinova. Takođe sam hteo da prilagodim dve varijante razvojnih ploča ESP32. Imao sam 38-polnu i 30-polnu verziju. Uspoređujući pinouts ove dvije, može se vidjeti da ako se pin '1' 30-pinske varijante uključi u položaj pina 2 38-pinske verzije, tada bi se većina pinova s lijeve strane podudarala. Odlučio sam da to mogu popraviti pažljivom upotrebom nekih džampera.

Na desnoj strani ploče nisu se dobro slagali. I2C pinovi (IO22 i IO21), bili su u redu kao i UART0 (TX0 i RX0), međutim SPI pinovi i UART2 su svi pomaknuti. Mislio sam da ovo mogu popraviti i pomoću skakača. Dakle, taj plan je bio da se mogu koristiti obje vrste ESP32 ploča i da se PCB napuni sa onoliko IO pin zaglavlja koliko sam mislio da ću jednog dana koristiti. Takođe sam želeo mogućnost korišćenja dve (ESP32 i ESP8266) ploče odvojeno, tako da bi raspored morao da omogući sečenje PCB -a.

Korak 2: Raspored PCB -a

Počeo sam s početnim (osnovnim) dizajnom koji mi je bio potreban za taj projekt, a zatim sam odlučio nadograditi ga kako bih prilagodio onoliko upotreba koliko sam razumno mogao staviti na ploču. Na drugoj shemi možete vidjeti da je prilično više gužve.

PCB ne bi trebao biti veći od 100 mm x 100 mm (manji bi bio bolji), pa je ovo dodalo malo prostora. Imao sam početni izgled u Fritzingu i odlučio sam nastaviti s njim, ali nisam se previše zamarao prikazom matične ploče jer vidite da je to gotovo nerazumljivo.

Postavio sam više I2C konektora za portove i za ESP32 i za ESP8266 ploče, postavio sam svaku za svoj konektor za napajanje i iznio neke od digitalnih IO pinova za oboje. Postavio sam dodatne rupe za pričvršćivanje kako bih ih mogao rezati i montirati odvojeno. Odlučio sam da se uopće neću zamarati s IO00, IO02 ili IO15 i završio sam s prikazanim izgledom.

Za upotrebu s 38-polnom ESP32 pločom, sljedeće kratkospojnike je potrebno spojiti na kratke spojeve: JG1, JG2 i JG4

Za upotrebu s 30-pinskim ESP32 pločama, ovim kratkospojnicima je bilo potrebno kratki spoj: JG3, JG5, JP1, JP2, JMISO, JCS, JCLK, JPT i JPR.

Korak 3: PCB -i

Naručio sam PCB -e od PCBWay -a, ali postoje i drugi proizvođači koji imaju slične ekonomične i brze usluge. Izgledali su sjajno … dok nisam pogledao izbliza. Širina otisaka ploča ESP32 i ESP8266 nije bila odgovarajuća. Širina otiska (između pinova) bila je 22,9 mm umjesto 25,4 mm za ploču ESP32 i 27,9 mm za ploču ESP8266. Raspored otvora za utičnicu za istosmjerno napajanje također se nije podudarao s mojim utičnicama (a rupe su bile premale). Proizvođač PCB -a nije kriv za sve, već za sve moje. Naravno, trebao sam sve ovo provjeriti i sad sam morao pronaći posao. Napravio sam i probni rez kako bih vidio koji bi se još problemi pojavili i naravno to je pokvarilo konfiguraciju SPI kratkospojnika (koja usput nije radila po planu).

Otkrio sam da bih ih, ako bih savio ženske igle zaglavlja pod 90 stupnjeva, mogao lemiti na površinu PCB -a dopuštajući određeno podešavanje širine. Nakon što sam pažljivo lemio kutne klinove i provjerio širinu, sve sam ih lemio i testirao da li pristaju. Uspjelo je!

Utičnica je zahtijevala slično zaobilazno rješenje, ali ostatak zaglavlja se dobro uklapa. Napunio sam jednu neobrezanu PCB ploču i testirao je sa postavkom web servera i radila je dobro. Zatim sam prešao na izrezane PCB -ove. Lolin ESP8266 ploča radila je dobro, ali razmak do rupa za montažu bio je malo blizu.

30-pinska ESP32 ploča je također radila dobro, međutim SPI priključak nije radio i jedini popravak tome bile su kratkospojnice na donjoj strani ploče.

Korak 4: Završne napomene

Sve u svemu, mislim da je bilo vrijedno truda učiniti ploče više upotrebljivima. i već sam počeo koristiti jednu od izrezanih PCB -a za testiranje budućeg projekta. Mnogo mi je draže nego korišćenje matičnih ploča. Vjerojatno više neću koristiti Fritzing jer nije prilagođen za izradu otisaka/simbola u usporedbi s drugim paketima (npr. KiCad). Omogućuje vrlo lako čitanje prikaza matične ploče, sve dok nisu previše složeni.

Naučene lekcije su:

1. Uvijek provjeravajte otiske stopala iz drugih izvora kako biste bili sigurni da odgovaraju dijelu koji držite u rukama.
2. Koristite EDA softver koji omogućava (razumno) lako mijenjanje simbola i otisaka.
3. Očekujte neočekivano i iskoristite ga najbolje!

Dodatna napomena je da uvijek osigurate da su isijecanja ista prilikom dohvaćanja simbola treće strane za vašu shemu. Nisam imao problema s tim, ali u prošlosti sam imao problem gdje je zajednički regulator napona imao različite spojeve između proizvođača.