Նախագիծ 2. Ինչպես հակադարձել ճարտարագիտությունը. 11 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Ողջույն, ընկեր Հոբբիիստ, Իմ լավ ընկերը մի քանի բաղադրիչ էր հավաքել Raspberry Pi- ի հետ միասին ՝ RS232 արձանագրությունը TTL- ին վերծանելու համար: Վերջնական արդյունքը ամբողջը նետվեց տուփի մեջ, որը պարունակում էր 3 հիմնական բաղադրիչ ՝ Pi- ի էներգիայի փոխարկիչ, երկակի ալիքի ռելե, որն ապահովում է էներգիայի վատնում ՝ վերահսկելով, երբ հաղորդակցությունը պետք է տեղի ունենա, և RS232- ից TTL մոդուլի փոխարկիչ: Ձեռք բերված խնդիրն է ստեղծել ավելի լավ լուծում, որը միավորում է բոլոր պիտույքները մեկ PCB- ի մեջ: Վերջնական արդյունքը կունենա ավելի քիչ տարրեր `շուրջը>> ավելի քիչ մալուխներ -> թրթռում ապակայուն դիզայն: Սա նշանակում է, որ առաջադրանքն ապարատային հակառակ ինժեներական խնդիր է: Հետևյալ քայլերը պետք է օգնեն լուծել այս բնույթի խնդիրները:

Քայլ 1: Բացահայտեք բաղադրիչները

Դուք պետք է google կատարեք ՝ հիմնվելով հետևյալներից որևէ մեկի վրա.

- Օգտագործելով տախտակի վրա տպված անունը:

- Օգտագործելով սարքի գործառույթը:

-Օգտագործելով տախտակի հիմնական բաղադրիչը. Փնտրեք տավարի չիպսեր -> ստացեք նրանց անունները -> google- ը `դրանց կիրառումը:

- Google- ը պատկերեք գտնված հիմնական բառերը և ոլորեք ներքև, մինչև չգտնեք սարքը կամ որևէ այլ որոնման տանող:

Կարճ ասած, ես գտա բոլոր երեք սարքերը և առաջ գնացի ու դրանք պատվիրեցի ebay- ում.

-MAX3232 Դեպի TTL.

-5V երկակի ալիքների ռելե ՝ կետ3d50b66c9f: g: DlUAAOSwIVhaG-gf

-DC-DC buck փոխարկիչ. -Power-Suppply/122398869642? Hash = item1c7f8a888a: g: 3vkAAOSwuxFYyQyb

Քայլ 2. Շրջանային սխեմաներ ձեռք բերելու ժամանակը

Շրջանակային սխեմաներ որոնելիս կարևոր է հիշել յուրաքանչյուր տախտակի հիմնական գործառույթը:

Շրջանակային սխեմաները հայտնաբերվելուց հետո գնացեք digikey (կամ մուսեր, կամ այն ամենից, ինչից պատրաստվում եք պատվիրել տարրերը) և տեսեք, արդյոք առկա է հիմնական չիպը, քանի որ այն ավելի ուշ պատվիրելու եք:

Մնացած բոլոր տարրերը պետք է հասանելի լինեն էլեկտրոնային կայքերի մեծ մասը (դիոդներ, կափարիչներ, ինդուկտորներ, դիմադրողներ …)

Եթե դա նշանակություն ունի դիզայնի հետագա փուլերում, խնդրում ենք որոնել ՝ հաշվի առնելով այդ մանրամասները:

Այսպիսով, ես ավարտեցի հետևյալ տվյալների թերթերը.

-MAX3232 դեպի TTL ՝

- 5V երկակի ալիքների փոխանցում `https://wiki.sunfounder.cc/index.php?title=2_Chann…

- DC-DC բաք փոխարկիչ ՝

Ինչպես արդեն նշվեց, ես շարունակեցի և սկսեցի Digikey- ի վեբ կայքերում օգտագործվող բաղադրիչների որոնումը, ես կարողացա գտնել դրանք բոլորը, բացառությամբ DC-DC բաք փոխարկիչի մեկ բաղադրիչի, ավելի կոնկրետ ՝ չկարողացա գտնել XLSEMI XL4015 բաք փոխարկիչ (երկու տարբեր կայքերից պատվիրելու և, հետևաբար, առաքումը երկու անգամ վճարելու համար խուսափելու համար, ես որոշեցի շրջանցել ձեռքի փոխարկիչը և գնալ այլ դիզայնի, որն օգտագործում է Digikey- ում հայտնաբերված բաղադրիչները: Այսպիսով, ես ավարտեցի հետևյալ սխեմատիկ պատկերը.

New Buck փոխարկիչ ՝

Համոզվելով, որ հոսանքը և լարումը բավարար են Pi- ին սնուցելու համար, ես վերջապես գտա բոլոր այն տարրերը, որոնք կօգտագործվեն իմ հիմնական PCB- ում:

Քայլ 3. Հիշեք մեծ պատկերը

Այս քայլն իսկապես կարևոր է, քանի որ այն ազդանշան է տալիս ընդհանուր դիզայնի համար: Իմ խնդիրն է նվազեցնել տուփի ներսում տեղադրված լարերի թիվը, քանի որ վերջինս ենթարկվում է բարձր թրթռումներով միջավայրի: Այս խնդիրը լուծելիս ես ստիպված էի անջատել հոսանքի գծերը (Pi- ի սնուցումը) ազդանշաններից, որոնք օգտագործվում են ապակոդավորման և սարքերի միջև հաղորդակցության համար: Տեղեկատվությունը հաշվի առնելով ՝ մենք ամեն ինչ կհամատեղենք մեկ PCB- ի մեջ: Վերջնական արտադրանքը կունենա մեկ ժապավենային մալուխ և մեկ micro-usb մալուխ `Pi- ի հետ կապ հաստատելու համար: Ribապավենային մալուխը կպարունակի բոլոր ազդանշանները երկու սարքերի միջև, մինչդեռ միկրո-USB մալուխը կապահովի 5V, 1 A հզորություն, որն անհրաժեշտ է Pi- ն միացնելու համար: Սա նկատի ունենալով, ես առաջ գնացի և վերադասավորեցի Pi- ում օգտագործվող GPIO կապերը, որպեսզի բոլոր ազդանշանները միմյանց մոտ լինեն, ինչպես ցույց է տրված նկարում: Ակնհայտ է, որ դա անելու համար դուք պետք է փոխեք GPIO- ի կապումներն այլ GPIO կապերի, մինչդեռ Gnd- ը փոխեք այլ Gnd- ի և ուժը ՝ այլ հոսանքի կապերի միջոցով ՝ օգտագործելով ընդհանուր պինին Raspberry Pi- ից: Այս փոփոխությունները պետք է գրանցվեն, քանի որ դրանք անհրաժեշտ կլինեն ավելի ուշ ՝ Pi- ում աշխատող որոնվածը թարմացնելու համար:

Քայլ 4: EasyEDA. Սխեմաներ

Այս քայլում դուք պետք է ծանոթանաք գոյություն ունեցող ամենապարզ cad գործիքի հետ: EasyEDA! Ինչպես ցույց է տալիս անունը, սովորել, թե ինչպես օգտագործել զարգացման այս վեբ կայքը, պետք է լինի պարզ: Ես կցում եմ վեբ կայքի հղումը, ինչպես նաև այլ լավ հղումներ ՝ արագ առաջ մղելու համար.

EasyEDA ՝

Ներածական տեսանյութեր (GreatScott- ի կողմից) ՝

www.youtube.com/watch?v=35YuILUlfGs

Վեբ կայքի մշակողների կողմից պատրաստված արագ ձեռնարկ ՝

Քայլ 5: Ընտրեք անհրաժեշտ բաղադրիչները

Այս քայլում դուք պետք է ընտրեք, թե արդյոք ցանկանում եք օգտագործել անցքի կամ մակերևույթի վրա ամրացնող բաղադրիչներ ՝ հիմնվելով տախտակի չափի, ձեր եռակցման սարքավորումների և եռակցման հմտությունների վրա: Ես որոշեցի, եթե հնարավոր է, բոլոր բաղադրամասերի համար մակերեսային լեռ անցնել, բացառությամբ մի քանի բացառությունների, որտեղ SMD տարբերակը հասանելի չէ, ասենք, օրինակ, ռելեներ:

Հաջորդը, դուք պետք է ամրագրեք փաթեթի չափը բոլոր գլխարկների, դիմադրիչների, դիոդների և այլնի համար:

Այստեղ նորից կան բազմաթիվ առցանց ձեռնարկներ `մակերեսին ամրացնելու եռակցման տեխնիկայի վերաբերյալ: Ես հատկապես ապավինեցի այս թեմայի վերաբերյալ Դեյվ oneոնի ձեռնարկին (ստորև բերված հղումով), ազատ զգացեք դիտելու զոդման մյուս երկու ձեռնարկները:

EEVblog #186 - oldոդման ձեռնարկ 3 -րդ մաս - Մակերևութային ամրացում

www.youtube.com/watch?v=b9FC9fAlfQE&t=1259s

Գիտեմ, որ տեսանյութը երկար է, բայց տղան խոսում է այլ հետաքրքիր իրերի մասին ՝ միաժամանակ ձեզ սովորեցնելով, թե ինչպես կպցնել: Ակնհայտ է, որ նա ավելի շատ փորձ ունի, քան այնտեղի հոբբիստներից շատերը, ինչպես դու և ես, այնպես որ դա պետք է լավ լինի:

Քայլ 6. Նկարեք սխեմաներ անհայտ կորած բաղադրիչների համար

EasyEDA- ն ունի այն բաղադրիչների ճնշող մեծամասնությունը, որոնք ես պլանավորում էի պատվիրել, բացառությամբ մեկ սարքի: Ասվածն այն է, որ դա չպետք է խնդիր լինի, քանի որ այս ծրագրաշարը թույլ է տալիս ավելացնել ձեր գծագրերը առցանց գրադարանին:

Ինձ անհրաժեշտ էր ավելացնել «D-SUB 15 իգական միակցիչ» (digikey:

Հղումում ստուգելով սարքի տվյալների թերթերը ՝ դուք կկարողանաք կրկնել բաղադրիչի երկրաչափական հատկությունները: Դա պետք է ներառի տարածություններ, չափեր, ինչպես նաև սարքի ուղղություն: Եթե բավական հաջողակ եք, երբեմն արտադրողները ներառում են նաև PCB- ի գծագրերը, որպեսզի դրանք պարզապես պատճենեք և տեղադրեք ձեռքով easyeda- ի վրա:

Քայլ 7: Նախագծեք ձեր PCB դասավորությունը

Տարբեր բաղադրիչները տախտակի մեջ դնելիս պետք է համոզվեք, որ կրճատեք միացնող հետքերի երկարությունը: Որքան երկար են դրանք, այնքան ավելի եք ենթարկվում ազդանշանների գծերի ՝ դիմադրողականության և աղմուկի միջամտության: Այս ոսկե կանոնը նկատի ունենալով ՝ ես առաջ գնացի և տեղադրեցի իմ բոլոր բաղադրիչները, ինչպես ցույց է տրված տեսանյութում:

Քայլ 8: Ներխուժեք թվերը

Այս քայլում դուք պետք է որոշեք հետքի ճիշտ լայնությունը, որը կօգտագործվի տարբեր տարրեր միացնելու համար: Easyeda- ի հետքի հաստությունը ստանդարտացված է մինչև 1oz (ձեր էժան տարբերակը): Սա նշանակում է, որ դուք պարզապես պետք է մոտավոր գնահատեք յուրաքանչյուր հետքում հոսող հոսանքը: Ձեռք բերված դիմումի հիման վրա ես որոշեցի 30 մղոն ամրացնել իմ հզորության հետքերի մեծ մասի համար (պահել առավելագույնը 1 Ա) և ազդանշանի հետքերի համար 10 ~ 15 միլոն (պահել առավելագույնը 100 մմ Ա):

Այդ թվերը ստանալու համար կարող եք օգտագործել այսպիսի առցանց հետքի հաշվիչ:

Առցանց հետքերի հաշվիչ ՝

Քայլ 9: Լարացրեք այն

Երբ տարբեր գծերի մրցավազքի հաստությունը ամրագրված է, ժամանակն է կատարել բոլոր բաղադրիչների լարերը: Եթե ձեր բաղադրիչները տեղադրել եք ըստ PCB- ի նախագծման ընդհանուր կանոնների (ստորև բերված հղումը), ապա պետք է կարողանաք հեշտությամբ կատարել էլեկտրագծերը: Պղնձի ծածկույթը ավելացնելուց հետո վերջում դուք կհայտնվեք պատվիրված պատրաստ PCB- ով: Դրա համար ես խորհուրդ եմ տալիս օգտագործել գործընկեր կայքը easyeda, JLCPCB (ստորև բերված հղումով), երբ պատվիրելիս կարիք չկա որևէ փոփոխություն կատարել պատվերների ստանդարտ տարբերակներում: Բացի այդ, եթե դուք զոդում եք մեկից ավելի տախտակներ, խորհուրդ եմ տալիս պատվիրել տրաֆարետի թերթիկ, որը համընկնում է ձեր վերբեռնված գերբեր ֆայլի հետ: Դա անելը թույլ կտա ձեզ շատ ժամանակ խնայել եռակցման գործընթացում:

Քայլ 10: Someամանակն է որոշ լուրջ զոդման

Քանի որ ես զոդում եմ միայն մեկ բաղադրիչ `իմ դիզայնը փորձարկելու համար, ես ձեռքով անցկացրեցի զոդումը` այդ ոլորտում իմ հմտությունները բարձրացնելու համար: Վերջնական արտադրանքը նման կլինի կցված նկարին:

Քայլ 11: Կատարեք վերջին ստուգումները

Այս վերջին քայլում դուք պետք է կատարեք ձեր կարևոր հետքերի հիմնական շարունակականության փորձարկում, ինչպիսիք են էլեկտրահաղորդման գծերը: Սա պետք է օգնի ձեզ խուսափել ձեր տախտակի հետ կապված որևէ բան վնասելուց (իմ դեպքում `ազնվամորի Pi): Եվ ճիշտ այնպես, հակադարձ ճարտարագիտության միջոցով ես կարողացա ստեղծել թրթռման ապացույց սարք:

Ինչպես միշտ, շնորհակալություն ինժեներական իմ պատմություններին հետևելու համար: Ազատ զգացեք հավանել, կիսվել կամ մեկնաբանել իմ ցանկացած գրառում:

Մինչև հաջորդ անգամ, Ողջույն: D