Napravite PC -e hobiste s profesionalnim CAD alatima mijenjanjem " pravila dizajna ": 15 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Lijepo je što hobistima stoji na raspolaganju nekoliko profesionalnih alata. Evo nekoliko savjeta za njihovu upotrebu na dizajnerskim pločama za koje nije potreban profesionalni proizvođač da biste ih zaista izradili …

Korak 1: Uvod, 1. dio - Moja gripa

Na internetu postoje brojni vodiči o izradi vlastitih štampanih ploča (PCB-ova). Prijenos tonera, PCB-i osjetljivi na fotografiju, oštrice; svakakve informacije …

Slično, postoje brojni paketi računarski podržanog dizajna (CAD) dizajnirani da pomognu u stvaranju dizajna PCB -a, po mogućnosti sa pratećim shemama. Neki od njih imaju jeftine verzije namijenjene studentima i hobistima. Ali vidim na raznim web stranicama da su PCB -ovi stvoreni ovim CAD paketima, od strane hobista, koji nisu "prijateljski" za to da ih hobisti ustvari proizvode metodama opisanim na stranicama PCB -a. Lijepo objavljeno PCB -e nije ni približno toliko korisno ako zahtijeva 50 USD+ tipičnu minimalnu cijenu od profesionalnog proizvođača ploča. Ne sumnjam da uz odgovarajuću opremu, zalihe i malo prakse možete kod kuće dobiti dovoljno dobre tehnike izrade PCB -a (odaberite po svom izboru) za proizvodnju visokokvalitetne ploče značajne složenosti, sa finim tragovima, malim rupama, i tako dalje. No, mnogim PCB -ovima zapravo ne treba takva složenost, i bilo bi lijepo da su dizajnirani na takav način da vam ne treba puno iskustva u izradi PCB -a da biste dobili radnu PCB. Ovaj dokument sadrži neke savjete o konfiguriranju CAD paketa za stvaranje ploča koje se lakše proizvode u hobističkom okruženju. Zasnovan je na Cadsoft -ovom Eagle CAD paketu, ali su principi relativno općeniti i trebali bi se primijeniti i na druge CAD pakete.

Korak 2: Uvod, drugi dio - Cadsoft EAGLE

Cadsoft EAGLE: https://www.cadsoftusa.com/Cadsoft je njemačka kompanija koja je prava meka prosvjetljenja distribucije softvera. Osim povoljnih profesionalnih paketa za dizajn PCB-a (1200 USD), oni imaju besplatne, lite, neprofitne i druge posredničke licence. Njihov softver radi pod windows, linux i MacOSX. Pomalo je čudan, sa strmom (ali ne previsokom) krivuljom učenja na prednjoj strani, ali iz većine izvještaja to nije ništa više od ostalih profesionalnih CAD paketa. Imaju internetske forume za podršku koji su aktivni i od kompanije i od drugih korisnika, paket se trenutno razvija i postaje sve bolji sa svakim izdanjem. Određeni broj proizvođača PCB -a prihvatit će svoje CAD datoteke izravno. To su dobre stvari. Iskoristite ih. Propagiraj to. Kupite ga kad postanete "profesionalni". Ovaj dokument nije vodič za korištenje EAGLE -a, iako će u toj ulozi vjerojatno biti donekle koristan. Više se radi o tome kako konfigurirati i prilagoditi Eagle instalaciju kako bi više odgovarala hobistima.--- Vidi također: Šematski unosNapravite PCB iz shematskogUtvaranje dijelova bibliotekePromjenjivanje pravila dizajna Pošaljite CAD datoteke proizvođačima

Korak 3: Naš ogledni krug: Trepćite neke LED diode

Kao primjer, upotrijebit ću jednostavno i prilično standardno dvotranzistorsko, dvovodno "blinky" kolo. Izgleda ovako.

(Ako se odlučite za ovo, tranzistori mogu biti bilo koji silikonski NPN opće namjene, poput 2n4401, 2n2222, 2n3904.) Vrijeme uključivanja za svaku LED je oko R*C (jedna sekunda za vrijednosti ovdje.) Baterija može biti 3V do … svejedno, iako ćete možda morati prilagoditi otpornike za ograničavanje struje za veće napone.) Kape bi trebale imati nazivnu vrijednost napona malo veću od izvora napajanja koji namjeravate koristiti. Za bateriju od 9V koristio sam kapice od 16V. Otpornici su 1/4 vata.)

Korak 4: Postavljanje dijelova

Izgleda prilično jednostavno, pa ćemo komponente baciti na ploču otprilike onako kako izgledaju na shemi:

Korak 5: Automatsko preusmjeravanje pomoću zadanih postavki i šta s tim nije u redu …

Zatim smo se malo poigrali s automatskim usmjerivačem, pazeći da gornji smjer kasnije postavimo na "N. A." da dobijemo jednostranu ploču (ali koristeći sve ostale zadane postavke.) Dobivamo nešto što izgleda ovako.

To zaista izgleda prilično lijepo. U čemu je problem? Problem je u tome što ćete, ako pokušate napraviti tu ploču u svojoj kuhinji, vjerovatno doživjeti veliku frustraciju. Postoje dva glavna problema: 1) Širina traga. Zadana širina traga je 10mil (mil je 1/1000 inča) ili oko 0,2mm To je u redu za većinu profesionalnih proizvođača PCB -a; većina rutinski i pouzdano može napraviti daske do 6mils. Ali vrlo je dobro postići nešto poput prijenosa tonera (sjetite se da je mehanička olovka od finog olova 0,5 mm - skoro 3 puta veća!) Sličan je problem s količinom jastučića koji je ostao oko rupa; iako je to u redu za modernu CNC bušilicu, ako pokušate izbušiti rupe tipičnom kućnom opremom, vjerojatno ćete na kraju ukloniti cijeli jastučić. 2) Odobrenje. Ovo je prostor koji ostaje između pjesama (ili između pjesama i padova.) Kao i širina traga, zadana vrijednost je mali broj: 8 milja. to jednostavno nije realna vrijednost za hobiste …

Korak 6: Popravimo PRAVILA DIZAJNA

Zajedno, ovi parametri (i mnogi drugi) nazivaju se "Pravila dizajna" ploče. Na sreću, dizajnirani su tako da budu promjenjivi kako bi zadovoljili zahtjeve za različite proizvođače PCB -a, a mogu se promijeniti i tako da bolje odgovaraju potrebama hobista. Do provjere pravila dizajna i opcija možete doći pomoću DRC naredbe ili gumba. Izgleda ovako.

Panel DRC obično se koristi za provjeru pravila dizajna. Nakon što je ploča postavljena (obično sa značajnim ručnim usmjeravanjem), pritisnuli biste dugme "PROVJERI" i Eagle bi otišao i uvjerio se da je ono što ste uradili u skladu s pravilima dizajna koja ste naveli. Međutim, auto skretanje također obraća pažnju na pravila dizajna koja ste postavili; ne bi bila jako korisna funkcija da je autorouter stvorio ploče koje su "ilegalne". Kao što vidite, postoji mnogo parametara koje možete promijeniti. Zanima nas samo nekoliko njih. (pojedinačni parametri obično su ilustrirani lijepom slikom koja prikazuje objekt koji zapravo mijenjate. Lijepa funkcija pomoći …)

Korak 7: Izmjena pravila CLEARANCE

Na ploči CLEARANCE možemo kontrolirati željeni razmak između nekoliko različitih vrsta objekata. Zadano odobrenje je 8mils za sve …

U nekom trenutku morate odlučiti šta želite da budu vrijednosti. Ovo je samo primjer pa biram. Sviđa mi se 0,8 mm, što je vrlo blizu 1/32 inča. Dakle, možemo postaviti hrpu vrijednosti zazora na 0,8 mm: Zazori "istog signala" mogu ostati pri malim brojevima; ne brinemo mnogo o tome. Zazor od PAD do PAD mora biti znatno manji 0,5 mm; o tome kasnije…

Korak 8: Izmjena pravila VELIČINA

Panel SIZES ima sljedeći skup parametara za promjenu.

Ne moramo brinuti o mikro ili slijepim vizama jer one nisu prikladne za hobiste, a ne podržavaju ih besplatni Eagle. Možemo postaviti minimalnu širinu i minimalnu bušilicu na (opet) 0,8 mm (usput,.8 mm je oko svrdla broj 68).

Korak 9: Promjena veličina jastučića s pravilima RESTRING

Panel RESTRING kontrolira veličinu jastučića. Bilo bi lijepo kada bismo i prsten mogli učiniti debljinom 0,8 mm, ali dok već imate rupu od 8 mm i prsten od 0,8 mm sa svake strane, već ćete imati jastučiće promjera 2,4 mm. Budući da mnogi dijelovi imaju jastučiće na centrima od 0,14 inča (2,54 mm), to ne ostavlja dovoljno prostora IZMEĐU

jastučići. Tako da ću ovdje koristiti 0,6 mm, a i dalje ću morati koristiti manje vrijednosti razmaka između jastučića koje sam gore spomenuo. I dalje ću imati problema sa PAD-ovima koji su mnogo veći od 0,8 mm (potrebno je oko 1 mm rupe za držanje kvadratnog stupa od 0,025 inča, kao što se nalazi na mnogim konektorima.) Možete zamijeniti zazor jastučića od promjera jastučića koje forsiraju ostale postavke, ovisno o tome gdje imate više problema sa bilo kojom tehnikom PCB -a koju koristite. Jedna od prednosti velike podloge je što vas čini manje osjetljivima na bušilicu koju zapravo koristite; čak i ako je biblioteka postavljena za svrdlo od 6 mm, a vi koristite svrdlo od 8 mm, trebalo bi vam ostati dovoljno bakra kako ne biste imali velikih problema. Ne morate postavljati vrijednosti unutrašnjeg sloja ili mikroprelaza:

Korak 10: Opcionalno: Podesite OBLIKE jastučića

Na ploči SHAPES volim forsirati oblik jastučića na ROUND, budući da sam već učinio jastučiće vrlo velikim na ploči RESTRING. Ovalni jastučići postaju vrlo veliki kada koristite velike vrijednosti odmora … Ovo je opcionalno, međutim:

Korak 11: Sačuvajte odabrana pravila i ponovo automatsko usmjeravanje

Nakon što smo promijenili sve te parametre, trebali bismo ih primijeniti, a zatim se možemo vratiti na ploču FILE i spremiti ih na odgovarajuće mjesto:

Prilikom stvaranja budućih ploča, možete koristiti ploču DATOTEKA u prozoru DRC-a za čitanje parametara prilagođenih hobistima, umjesto da ih morate sve ponovno upisivati. (Ili samo preuzmite datoteku honny.dru s gornje stranice.) Možete ih čak i usisati u svoju init datoteku. Vraćajući se na kolo, ako sada pokrenem autorouter, dobivam mnogo razumniji rezultat …

Korak 12: Ali zašto tu stati?

Mogli bismo tu stati, ali ne moramo. Auto skretanje radi na mreži (zadana vrijednost je 50 milja), pa ono što radi je postavljanje tragova duž mreže na mjesta koja ne krše pravila dizajna. To vjerojatno znači da postoji znatno VIŠE prostora za još šire staze ili razmake. Ako GRUPIRAMO cijelu ploču, možemo "promijeniti širinu 1,0 mm" ili ekvivalentno, te upotrijebiti opciju "provjeri" DRC -a da vidimo da li još uvijek prolazimo naše specifikacije. Ili smo mogli

druga DRC datoteka s različitim parametrima. U stvari, ovoj ploči se može povećati širina traga na 1,4 mm bez kršenja naših pravila čišćenja:

Korak 13: Dovršavanje dizajna PCB -a

U ovom trenutku postoje neki tragovi koji su relativno blizu jedan drugom, pa bi moglo imati smisla da ih ručno još malo razdvojite i očistite neke čudne stvari koje je autorouter učinio. Mogu odlučiti da želim da ovo bude jedno od onih svjetla upozorenja na rubu pozornice koje samostalno stoje zahvaljujući 9V bateriji, što znači da bih trebao malo promijeniti neke komponente. Mogu se kretati po sitotisku kako bih i za to mogao koristiti prijenos tonera. Završavam sa ovim:

Korak 14: Ali je li uspjelo?

Da vidimo. Ovdje mogu biti namjerno šlampav, kako bih bolje oponašao nekoga bez velikog iskustva, zar ne? (Naravno. To je dobar izgovor. Obično trčim sa dasaka na ploteru od LPKF PCB -a, pa mi je zaista žao što ovo radim na teži način.)

Ostaci kartona, prijenos papira iz časopisa/tonera; u ovom trenutku ne izgleda tako divno. Dodirnite oštricom.. nagrižite, izbušite, očistite … Više prijenosa tonera za "sitotisak", dodajte komponente i uključite ga …

Korak 15: Sažetak

Ovo je samo primjer, zasnovan na nekim ličnim mišljenjima. Ključna misao je

da što su vam tragovi širi, i što je više prostora između njih, hobisti će lakše izraditi vašu ploču. Većina PCB paketa ima postavke koje se mogu mijenjati tako da će umjesto vas obaviti veći dio posla …