PCB -ovi zasnovani na pregledniku: 7 koraka

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

Dok preuzimate ili stvarate projekte, neki će biti laki, a neki će biti teški. Neki će biti jednokratni, a drugi će se morati napraviti opsežno. U ovom tekstu ćemo istražiti moj najveći projekat do sada, Distributed Symphony i kako je mikrokontroler u osnovi ugrađen u pretraživač.

Korak 1: Prikladnost

Distribuirana simfonija najveći je i najsloženiji projekt koji sam pokrenuo. Jednom godišnje imam jedinstvenu priliku da prenesem zabavno iskustvo u poslovnu organizaciju za publiku od 600 rukovodilaca. U posljednjih nekoliko rata, "zabava" je upakovana kao dizajnerski izazov. Zahtjev za prvu iteraciju bio je izgraditi mašinu za kuglice koja šalje loptu na svom putu tačno dvije sekunde. Svaka naredna godina imala je sve veću složenost i tehničko prisustvo. Ove godine sam odlučio da je vrijeme za arhitekturu iskustva koje je izazivalo strahopoštovanje.

Korak 2: Distribuirana simfonija

Projekt se sastojao od sto dvadeset kompleta koji su sadržavali sve sastojke potrebne za tim od pet članova za stvaranje udaraljki. Svaki komplet je uključivao sljedeće stavke.

• Povezani mikrokontroler
• Elektromagnetna kapaljka
• Instrumentirani rezonator iz Glockenspiela
• Dugme okidača
• Deset drvenih lopti
• Građevinski materijal
• Umjetnički elementi

Centralni dio ovog projekta bio je mikrokontroler. Dodavanje logike i povezivanja u oblaku imalo je za cilj poboljšati iskustvo, a ne ometati ga. Upravljačka ploča imala je značajne funkcionalnosti izložene na najjednostavniji mogući način. Vrijednosti otpornika, problemi s napajanjem, diode i kondenzatori ugrađeni su u dizajn ploče tako da su se sudionici mogli slobodno usredotočiti na izazov, a ne na tehnologiju.

Korak 3: Uzmite šanse

Ovaj projekt je pružio priliku za izgradnju roja prilagođenih SMT mikrokontrolerskih ploča. Ovo mi je bilo novo, ali činilo se kao nešto vrijedno učenja i veliki izazov. Za dizajn ploča koristio sam Upverter. To je vrlo cool "end to end" rješenje zasnovano na pregledniku za projektiranje i proizvodnju PCB -a. Nakon što se naviknete na pronalaženje komponenti u njihovoj biblioteci, lako ih je koristiti. Ploče su zasnovane na vrlo sposobnom mikrokontroleru ESP32. Ploče su dizajnirane da traju do kraja ovog projekta jer su označene za donacije kako bi pomogle djeci da nauče kod i dizajn kola. Svaka ploča ima sljedeće karakteristike:

• ESP32 mikrokontroler - Moguć Wi -Fi i Bluetooth
• Dva PWM solenoida/zaglavlja motora
• Četiri uzemljena 3.3V GPIO zaglavlja
• Dva Neopixel drajvera
• Dvije kapacitivne dodirne podloge i opcionalna zaglavlja
• Ugrađeni LCD ekran
• Ugrađeni jedan neopiksel
• Ugrađeni USB u UART programator -
• Sabirnica napajanja 5V
• 3V sabirnica

Projekt je koristio samo jedan solenoidni upravljački program, LCD zaslon, ugrađeni Neopixel i tri GPIO zaglavlja. Dodatna funkcionalnost se od tada koristi kao dio praktičnih nastavnih radionica za djecu.

Korak 4: Isplanirajte to

Prvi korak u izradi prilagođenih PCB -a je planiranje. Što se tiče dizajna kola, to znači stvaranje vaše sheme. Iskoristio sam svoju ploču za osmišljavanje svake značajke većeg projekta. Kako je svaki krug počeo raditi, pažljivo sam ga preveo u alat za shemu Upverter. Nakon toga sam očistio matičnu ploču i prešao na sljedeći odjeljak sve dok kontrolna ploča logički nije dovršena.

Korak 5: Položite to

Sljedeći korak u proizvodnji hardvera je raspored PCB -a. Ovo je bilo mnogo zabavnije nego što sam mislio da će biti, bilo je poput igranja SimCityja sa električnom energijom. Alat za izgled Upvertera prilično je cool i zabavan za upotrebu. Što sam više radio s tim, više sam polirao dizajn i išao na stilske točke gdje god je to bilo moguće. Vaš je posao dodavanje žica između komponenti. Postoje zelene linije koje ističu veze koje nisu praćene bakrom. Najuzbudljiviji dio izgleda PCB -a je mogućnost preskakanja tragova tla. Sve što trebaju učiniti je dodirnuti donji sloj i oni su uzemljeni, jednostavno! Dok govorimo o donjem sloju, to je još jedna ljepota. Ako vam puno tragova ometa put, sve što trebate učiniti je spustiti se na donji sloj, obići promet i ponovno se pojaviti s druge strane.

Korak 6: Učinite to stvarnim

Kad krenete u proizvodnju, stvari postaju stvarne i jako skupe. Pronađite produkcijsku kuću u kojoj se osjećate ugodno ili onu koju ste poznavali već koristili. Poslat ćete im datoteke za stvaranje vaših ploča i po želji izvršiti potpunu montažu. Najveći dio troškova je kupovina dijelova i montaža. Budući da je za ovaj projekt bilo potrebno mnogo jedinica, kao i korištenje komponenti za površinsko montiranje, odlučio sam se za montažu proizvodne kuće.

Upverter ima odjeljak za preuzimanje gdje možete generirati datoteke koje su vam potrebne za predaju produkciji. Radi lakšeg spremanja natrag i četvrtog, evo popisa datoteka koje sam izvezla:

• GerberFiles
• NC bušilica (Excellon)
• XYRS (Odabir i mjesto)
• Bill of Materials

Budite spremni napraviti jednu ili dvije manje probne vožnje prije slanja velike narudžbe. Moj dizajn je išao na dva mala proizvodna ciklusa, svaki s greškama prije velike narudžbe od sto trideset komada. Dodao sam narudžbu za deset samo zato što su neke ploče proizvedene s greškama. Kao što možete vidjeti na drugoj slici, morao sam koristiti zelene kratkospojnike da popravim ploče iz jednog od ranijih proizvodnih ciklusa. To je to, sada ste ponosni vlasnik 5 do 50 000 prilagođenih kontrolnih ploča.

Korak 7: Otkrivanje

Ovo je bio gorko -slatki završetak dugog puta. Kompleti su distribuirani i data je hitna pomoć. Timovi su krenuli u izradu udarnog instrumenta koji bi mogao pouzdano ispustiti loptu na rezonator svakim pritiskom na dugme. Kako je nastajala izgradnja, otkrili smo da su projekti povezani s oblakom i da imaju odgovarajuće mobilne nadzorne ploče. Timovi su koristili mobilnu nadzornu ploču za reprodukciju uzoraka na svojim uređajima. "Sačuvaj i ošišaj se" sada je bio cilj. Nakon što je većina timova uspjela svirati "Obrijaj se i ošišaj se", bili smo spremni za recital.

Svi su napunili posude za kugle i odstupili. Koristili smo našu administrativnu konzolu za izračunavanje pojedinačnih pomaka strojeva i svirali pjesme na svim mašinama kao da su jedan instrument. Testirali smo sa Guns and Roses i nastavili svirati Bacha. Soba je bila ispunjena slabom muzikom i to je bilo uspješno.

Nastavite graditi i ne dopustite da vas prilagođeni projekti PCB -a uplaše ili stanu na put. Potpuno su izvodljivi i postoji čitav svijet podrške.