PCB- ի նախագծում և մեկուսացում `միայն անվճար ծրագրակազմի միջոցով. 19 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Այս Instructable- ում ես ձեզ ցույց կտամ, թե ինչպես նախագծել և պատրաստել ձեր սեփական PCB- ները ՝ բացառապես օգտագործելով անվճար ծրագրակազմ, որն աշխատում է Windows- ի, ինչպես նաև Mac- ի վրա:

Ձեզ անհրաժեշտ բաներ.

• համակարգիչ ինտերնետ կապով
• cnc ջրաղաց/երթուղիչ, որքան ավելի ճշգրիտ, այնքան լավ
• 45 °/20 ° V- բիթ
• 0.8 մմ հորատիչ
• 3 մմ վերջնակետ
• պղնձե ծածկված տախտակ
• երկկողմանի սոսինձ ժապավեն

Քայլ 1: Ստացեք ծրագրակազմը

Ձեզ անհրաժեշտ է հետևյալ ծրագրակազմը.

• Փրփրացող
• Inkscape
• Makercam

Կտտացրեք հղումներին, ներբեռնեք և տեղադրեք ծրագրակազմը ձեր համակարգչում: Makercam- ը պետք չէ ներբեռնել/տեղադրել, քանի որ այն աշխատում է անմիջապես ձեր դիտարկիչում:

Քայլ 2. Նախագծում Fritzing- ում

Սկսեք Fritzing- ը և սկսեք նոր ուրվագիծ:

Գնացեք դեպի տախտակի տեսք `կտտացնելով պատուհանի վերևում գտնվող տախտակի ներդիրին:

Աջ կողմում ձեր մասնակի գրադարանն է, ընտրեք ձեր շրջանի մեջ ցանկալի բաղադրիչները և դրանք քաշեք և գցեք սեղանի պատուհանի մեջ: Համոզվեք, որ մասերն ունեն ցանկալի բնութագրեր, ինչպիսիք են ՝ pinout, արժեքը և չափը: Տեսուչում ընտրված բաղադրիչի այս փոփոխականները կարող եք փոխել ձեր էկրանի ներքևի աջ մասում:

Այս օրինակում ես միացում եմ պատրաստում, որն օգտագործում է Arduino Nano- ն 12 Վ ռելե անցնելու համար: Դրա համար ինձ անհրաժեշտ է տրանզիստոր `բազայի դիմադրությամբ, ինչպես նաև ռելեի կծիկին և երկու պտուտակավոր տերմինալին զուգահեռ բռնող դիոդ:

Բաղադրիչների միջև կապերը/լարերը կատարվում են `սեղմելով և քարշ տալով բաղադրիչի ոտքի/քորոցի վրա: Հաղորդալարերի թեքման կետերը կարող են կատարվել ՝ սեղմելով և քարշ տալով լարերի ներսում:

Կատարեք բոլոր անհրաժեշտ կապերը, որոնք կանեիք իսկական տախտակի վրա, որպեսզի միացումն աշխատեր:

Քայլ 3: Սխեմատիկ տեսք

Այժմ անցեք սխեմատիկ տեսք:

Դուք կտեսնեք էլեկտրագծերի դիագրամ `ձեր բոլոր բաղադրիչներով և դրանց միացումներով: Կարգավորեք իրերը ՝ բաղադրիչները ողջամիտ հերթականությամբ քարշ տալով և կտտացնելով և քարշ տալով գծված միացման գծերը, որպեսզի նրանք չխաչվեն իրենց:

Քայլ 4: PCB View

Գնացեք PCB View:

Քաշեք ձեր բաղադրիչները ողջամիտ հերթականությամբ: Լավ կանոնն այն է, որ ամենից շատ կապում գտնվող բաղադրիչները տեղադրվեն կենտրոնի և շրջակայքի մյուս բաղադրիչների վրա: Փորձեք ստանալ կոմպակտ բաշխում:

Մասերը ինքնաբերաբար կողպվում են այն ցանցին, որը տեսնում եք հետին պլանում: Sizeանցի չափը փոխելու համար անցեք Դիտել -> Սահմանել ցանցի չափը:

Քայլ 5: Ավտոուղի

Կտտացրեք Routing -> Autorouter/DRC կարգավորումներ և ընտրեք արտադրության հատուկ տեսակը: Այժմ դուք կարող եք հետքի լայնությունը սահմանել ցանկալի հաստության ՝ կախված ձեր մեքենայից/վերջնակրթից/միացումից: Ես օգտագործել եմ 48 մլ: Կտտացրեք «Լավ»:

Ընտրեք մոխրագույն ուղղանկյունը (PCB տախտակ) և տեսուչում փոխեք շերտերը `բացվող« մեկ շերտ (միակողմանի) »:

Այժմ կտտացրեք պատուհանի ներքևում գտնվող «Ավտոուղի» կոճակին և թույլ տվեք, որ համակարգիչը կատարի երթուղու աշխատանքը:

Քայլ 6: Որոշ այլ երթուղիներ

Երբ Ավտոուղղորդումն ավարտված է, կարգի բերեք հետքերը `կտտացնելով և քարշ տալով նրանց թեք անկյունները: Աջ սեղմեք ճկման կետի վրա և ընտրեք remove bendpoint այն հեռացնելու համար:

Երբեմն կան միացումներ, որոնք Autorouter- ը չի կարող ուղղորդել: Դուք պետք է դրանք ուղղեք ձեռքով `կտտացնելով և քարշ տալով կտրված միացման գծերը: Օգտագործեք մասերի գրադարանից թռչկոտողներ ՝ այն հետքերը ցատկելու համար, որոնք հակառակ դեպքում կխաչվեիք:

Կարող եք նաև ավելացնել տեքստ/լոգոներ, որոնք կհայտնվեն պղնձե դիմակի մեջ ՝ գրադարանից ձեր տախտակ քարշ տալով «Silkscreen Image» կամ «Silkscreen Text»: Ընտրեք ձեր պատկերանշանը և տեղաբաշխման ներքո գտնվող տեսուչին - pcb layer dropdown menu ընտրեք «պղնձե ներքև»: Դուք նույնպես կարող եք բեռնել ձեր սեփական.svg ֆայլերը ՝ տեսուչում սեղմելով «բեռնել պատկերի ֆայլը»:

Քայլ 7: Ստուգեք ձեր սխեման

Եթե կարծում եք, որ պատրաստ եք երթուղու հետ, կտտացրեք «Երթուղի -> Դիզայնի կանոններ» Ստուգեք, թե արդյոք ձեր ստեղծագործությունը ինքնաբերաբար ստուգվում է բաց թողնված կապերի / համընկնող կամ հատվող հետքերի համար:

Փորձեք վերացնել բոլոր սխալները և կրկնել DRC- ն, մինչև որ այլևս խնդիրներ չլինեն: Դիզայնն ավարտված է:

Արտահանեք ձեր PCB- ն որպես.svg ֆայլեր ՝ ներքևում սեղմելով «Արտահանել PCB- ի համար»: Կտտացրեք Արտահանման կոճակի փոքր սլաքի վրա և ընտրեք «Etchable (SVG)»:

Դուք կստանաք մի փունջ svg- ներ, որոնք արտահանվում են ձեր ընտրած գրացուցակում, բայց մենք կօգտագործենք դրանցից միայն երկուսը.

• *yourfilename*_etch_copper_bottom_mirror.svg
• *yourfilename*_etch_mask_bottom_mirror.svg

Մնացած բոլոր ֆայլերը կարող են ջնջվել:

Քայլ 8: Inkscape

Բացեք *yourfilename *_etch_copper_bottom_mirror.svg Inkscape- ում, ընտրեք ամեն ինչ և բազմիցս սեղմեք ctrl+shift+g, մինչև ամեն ինչ չխմբավորված լինի:

Ընտրեք դիտում -> ցուցադրման ռեժիմ -> ուրվագիծ: Այժմ դուք կտեսնեք միայն վեկտորները `առանց լրացման կամ հարվածի:

Ընտրեք բոլոր հետքերը և գնացեք Path -> Stroke to Path:

Ընտրեք բոլոր հետքերը և գնացեք Ուղի -> Միություն:

Պահել:

Ֆայլն այժմ պատրաստ է CAM- ի համար:

Մյուս.svg- ն, որը մենք արտահանել ենք սառցակալումից, կարիք չունի մշակման Inkscape- ում:

Քայլ 9: Makercam

Բացեք ձեր դիտարկիչը և գնացեք makercam.com:

Գնացեք Խմբագրել -> Խմբագրել նախապատվությունները և փոխել SVG Ներմուծման կանխադրված լուծաչափը մինչև 90 ppi:

Գնացեք Ֆայլ -> Բացեք SVG ֆայլը, նավարկեք դեպի ձեր գրացուցակը և ընտրեք «*yourfilename*_etch_copper_bottom_mirror.svg» ֆայլը:

Քայլ 10. Մեկուսացման աղացում

Ընտրեք ձեր բոլոր հետքերը (բայց ոչ քորոցների ներքին շրջանակները) և անցեք CAM -> պրոֆիլի գործողություն:

Եթե ձեր CNC- ն հիմնված է GRBL- ի վրա, գուցե ցանկանաք ամբողջ CAM- ը կատարել կայսերական ստորաբաժանումների makercam- ում (տե՛ս այստեղ ՝ հետագա հղումների համար): Այսպիսով, դուք պետք է ձեր բոլոր միլիմետրերը դարձրեք դյույմ ՝ դրանք մուտքագրելուց առաջ:

Եթե մեկուսացման ֆրեզերային գործընթացի համար օգտագործում եք 45 ° V- բիթ 0.2 մմ ծայրով և սուզվում եք նյութի մեջ 0.25 մմ տրամագծով, ձեր պղնձե ծածկված տախտակի մակերեսի արդյունավետ գործիքի տրամագիծը 0.39 մմ է: Սա փոխակերպվում է 0 -ի, 015354331 դյույմ, Yayy!

Ինչպես ասվեց, մենք ցանկանում ենք 0,25 մմ խորանալ տախտակի մեջ, այնպես որ մենք թիրախային խորություն ենք մուտքագրում -0.0098425197 դյույմ: Հետընթաց արժեքը պետք է ավելի մեծ լինի, քան այն, որպեսզի կտրիչը անցնի մեկ անցումով:

Ես գտա, որ սնուցման արագությունը `150 մմ/րոպե և սուզման արագությունը` 50 մմ/րոպե, լավ է աշխատում իմ մեքենայի վրա:

Սեղմեք OK:

Քայլ 11: Լոգո

Ընտրեք լոգոն/տեքստը և գնացեք CAM -> հետևեք ուղու աշխատանքը:

Լոգոյում ավելի մանրամասն ծանոթանալու համար ես օգտագործել եմ 20 ° 0.2 մմ V-Bit: Քանի որ այս գործողությամբ ձեր կտրիչի կենտրոնը հետևում է ուղիներին (ի տարբերություն պրոֆիլի գործողության, որտեղ կտրիչի «եզրը» հետևում է ճանապարհին), կարևոր չէ, թե ինչ եք մուտքագրում գործիքի տրամագծի համար:

Թիրախի խորությունն այս անգամ -0.2 մմ է (ավելի մանրամասն):

Մնացած բոլոր արժեքները նույնն են, ինչ մեկուսացման ֆրեզերման դեպքում:

Սեղմեք OK:

Քայլ 12: Եզրագծի անցում

Այժմ մենք ցանկանում ենք կտրել մեր PCB- ն պղնձից ծածկված տախտակից:

Ընտրեք արտաքին ուրվագիծը և մուտքագրեք անհրաժեշտ արժեքները:

Ես օգտագործեցի 3 մմ 4 ֆլեյտա բիթ ՝ մոտ 400 մմ/րոպե սնուցմամբ և 50 մմ/րոպե սուզմամբ: Նահանջը 0.4 մմ էր:

Սեղմեք OK:

Գնացեք CAM -> հաշվեք բոլորը:

Գնացեք CAM -> արտահանել gcode:

Արտահանեք յուրաքանչյուր գործողություն մեկ ֆայլում: Քանի որ յուրաքանչյուր գործողության համար անհրաժեշտ է մեկ այլ գործիք, ավելի լավ է ֆայլերը անվանել գործիքի անունով:

Քայլ 13: Հորատում

Վերաբեռնեք էջը, որպեսզի սկսեք «նոր նախագիծ»:

Բացեք «*yourfilename*_etch_mask_bottom_mirror.svg» ֆայլը: Մի մոռացեք փոխել SVG- սանդղակը մինչև 90ppi դա անելուց առաջ:

Ընտրեք բոլոր անցքերը:

Գնացեք CAM -> հորատման աշխատանք:

Ես օգտագործել եմ 0.8 մմ տրամաչափիչ: Իմ տախտակը 1,5 մմ հաստություն ուներ, այնպես որ մաքուր անցքի համար ես նպատակակետ խորության համար օգտագործեցի -2 մմ: Պեկի հեռավորությունը պետք է ավելի մեծ լինի, քան այս արժեքը, որպեսզի փորվածքն անցնի մեկ անցումով: Ես օգտագործեցի մոտ 50 մմ/րոպե ընկղմման արագություն:

Կտտացրեք OK և բոլոր անցքերն ինքնաբերաբար կհայտնաբերվեն:

Գնացեք CAM -> հաշվեք բոլորը:

Արտահանեք ձեր կոդերը:

Քայլ 14: Մեքենայի պատրաստում

Օգտագործեք երկկողմանի ժապավենի որոշ շերտեր ՝ ձեր մեքենայի պղնձե տախտակով սոսնձելու համար:

Համոզվեք, որ փչացած տախտակի այս հատվածն ամբողջությամբ հարթ է, օրինակ ՝ այն կարող եք հավասարեցնել գրպանը (պարզապես պետք է լինի 0,5 մմ խորությամբ) դրա մեջ:

Կամ օգտագործեք ավտոմատ մակարդակավորող սարք: GRBL օգտագործողների համար դա կարելի է անել ՝ օգտագործելով chilipeppr:

Քայլ 15: Սկսեք ֆրեզերումը…

Բեռնեք 45 ° V- բիթ

Gcode ֆայլերի զրոյական վայրը գտնվում է ներքևի ձախ անկյունում և ֆոնդային մակերեսի վերևում:

Այսպիսով, նավարկեք ձեր մեքենան պահեստի ստորին ձախ անկյունին և իջեցրեք spindle- ը, որպեսզի բետի ծայրը հազիվ դիպչի մակերեսին: Նշեք սա որպես ձեր զրոյական վայր և սկսեք մեկուսացման ֆրեզերումը:

Քայլ 16:… հորատում…

Փոխեք գործիքը 0.8 մմ տրամագծով և տեղադրեք ձեր նոր Z- ն, երբ ծայրը դիպչում է մակերեսին: Սկսեք փորել անցքերը:

Քայլ 17:… փորագրություն

Փոխեք գործիքը 20 ° V-Bit- ի վրա և սկսեք լոգոն/տեքստը փորագրելու համար հետևել ճանապարհի գործողությունը:

Քայլ 18: Կտրեք

Վերջին քայլը PCB- ն պաշարային նյութից կտրելն է:

Դա անելու համար օգտագործեք 3 մմ վերջնակետը և երկրորդ պրոֆիլի գործողությունը:

Քայլ 19: Հաջողություն:

Ահա և ձեր նոր տնական PCB- ով:

Եթե արագ եք (և ձեր դիզայնը չափազանց բարդ չէ), կարող եք այն գաղափարից արտադրանք դարձնել 1 ժամից պակաս ժամանակահատվածում:

Հուսով եմ, որ այս ձեռնարկը կօգնի ձեզ ձեր նախագծերում, և եթե ցանկանում եք, կարող եք քվեարկել ինձ համար այս էջի վերևում կամ այստեղ: Շնորհակալություն!

Երկրորդ մրցանակ դիզայնի համար