با اصلاح & quot؛ قوانین طراحی & quot ؛: 15 مرحله (همراه با تصاویر) PCB های سرگرمی با ابزارهای CAD حرفه ای بسازید

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

بسیار خوب است که برخی از ابزارهای حرفه ای برد مدار در دسترس علاقمندان است. در اینجا نکاتی در مورد استفاده از آنها برای استفاده از تابلوهای طراحی ito وجود دارد که برای ساخت آنها نیازی به سازنده حرفه ای ندارند…

مرحله 1: مقدمه ، قسمت 1 - گریپ من

آموزش های متعددی در زمینه ساخت تخته مدار چاپی (PCB) وجود دارد. انواع اطلاعات…

به همین ترتیب ، تعدادی بسته طراحی رایانه ای (CAD) وجود دارد که برای کمک به ایجاد طرح های PCB طراحی شده است ، احتمالاً با طرح های همراه. برخی از آنها دارای نسخه های ارزان قیمت هستند که برای دانشجویان و علاقه مندان طراحی شده است. اما من در صفحات وب مختلف PCB هایی را مشاهده می کنم که توسط این علاقه مندان با این بسته های CAD ایجاد شده اند و دوست ندارند با استفاده از روش هایی که در صفحات PCB توصیف شده است واقعاً توسط علاقمندان ساخته شود. یک PCB چاپ شده زیبا اگر به 50 دلار یا حداقل قیمت معمولی از سازنده حرفه ای تخته نیاز داشته باشد ، چندان مفید نیست. من هیچ تردیدی ندارم که با تجهیزات و لوازم مناسب و برخی تمرینات ، می توانید تکنیک های ساخت PCB در خانه را به اندازه کافی خوب انتخاب کنید (انتخاب خود را انجام دهید) تا تخته ای با کیفیت بالا و پیچیدگی قابل توجه ، با آثار خوب ، سوراخ های کوچک تولید کنید. ، و غیره اما بسیاری از PCB ها واقعاً به این پیچیدگی احتیاج ندارند ، و خوب است اگر به گونه ای طراحی شده باشند که شما نیازی به تجربه زیادی در زمینه تولید PCB برای به دست آوردن PCB فعال نداشته باشید. این سند حاوی نکاتی در مورد پیکربندی یک بسته CAD برای ایجاد تابلوهایی است که ساخت آنها در محیطی سرگرم کننده آسان تر است. این بر اساس بسته CADSAG Eagle CAD است ، اما اصول نسبتاً کلی است و باید برای سایر بسته های CAD نیز کاربرد داشته باشد.

مرحله 2: معرفی ، قسمت 2 - Cadsoft EAGLE

Cadsoft EAGLE: https://www.cadsoftusa.com/Cadsoft یک شرکت آلمانی است که یک مکه واقعی از روشنگری توزیع نرم افزار است. علاوه بر بسته های حرفه ای طراحی PCB با قیمت مناسب (1200 دلار) ، دارای مجوزهای رایگان ، معتبر ، غیر انتفاعی و سایر مجوزهای متوسط هستند. نرم افزار آنها تحت ویندوز ، لینوکس و MacOSX اجرا می شود. این کمی دمدمی مزاج است ، با یک منحنی یادگیری شدید (اما نه خیلی زیاد) در قسمت جلویی ، اما از اکثر گزارشات بیشتر از سایر بسته های حرفه ای CAD نیست. آنها دارای انجمن های پشتیبانی آنلاین هستند که هم از طرف شرکت و هم از دیگر کاربران فعال است ، بسته در حال توسعه است و با هر نسخه بهتر می شود. تعدادی از سازندگان PCB فایل های CAD خود را مستقیماً می پذیرند. چیزهای خوبی است از آن استفاده کنید آن را تبلیغ کنید. وقتی "حرفه ای می شوید" آن را بخرید. این سند آموزشی در مورد نحوه استفاده از EAGLE نیست ، اگرچه احتمالاً در این نقش تا حدودی مفید خواهد بود. بیشتر در مورد چگونگی پیکربندی و سفارشی سازی یک نصب Eagle است که مناسب علاقه مندان است.

مرحله 3: مدار نمونه ما: برخی از LED ها را چشمک بزنید

به عنوان مثال ، من از یک مدار ساده و نسبتاً استاندارد دو ترانزیستوری ، دو هدایت "چشمک زن" استفاده می کنم. اینطور به نظر می رسد.

(اگر واقعاً تصمیم به ساخت آن دارید ، ترانزیستورها می توانند هر نوع سیلیکون NPN مانند 2n4401 ، 2n2222 ، 2n3904 باشند.) زمان روشنایی برای هر LED حدود R*C است (یک ثانیه برای مقادیر اینجا.) باتری می تواند 3V تا … هرچه باشد ، اگرچه ممکن است نیاز به تنظیم مقاومت محدود کننده جریان برای ولتاژهای بالاتر داشته باشید.) درپوش ها باید دارای ولتاژ کمی بالاتر از منبع قدرت مورد نظر شما باشند. برای باتری 9 ولت ، از درپوش 16 ولت استفاده کردم. مقاومت 1/4 وات است.)

مرحله 4: قرار دادن قطعات

به نظر می رسد بسیار ساده است ، بنابراین ما اجزاء را بر روی یک تخته می اندازیم دقیقاً همانطور که در شماتیک به نظر می رسند:

مرحله 5: با استفاده از تنظیمات پیش فرض به صورت خودکار و اشکال آن…

سپس کمی با برنامه نویس مسیریابی دست و پنجه نرم می کنیم و مراقب هستیم جهت بعدی بعداً روی "N. A." تنظیم شود. برای دریافت یک برد یک طرفه (اما با استفاده از همه تنظیمات پیش فرض دیگر) چیزی شبیه به این به دست می آوریم.

که در واقع بسیار زیبا به نظر می رسد. پس مشکل چیست؟ مشکل این است که اگر سعی کنید آن تخته را در آشپزخانه خود بسازید ، احتمالاً با ناامیدی زیادی روبرو خواهید شد. دو موضوع اصلی وجود دارد: 1) عرض ردیابی. عرض ردیابی پیش فرض 10 میلی لیتر (میلی متر 1/1000 اینچ است) یا حدود 0.2 میلی متر است که برای اکثر سازندگان حرفه ای PCB خوب است. اکثر آنها می توانند به طور معمول و قابل اعتماد تخته هایی را تا 6 میلی لیتر بسازند. اما انجام چنین چیزی مانند انتقال تونر بسیار خوب است (به یاد بیاورید که یک مداد مکانیکی با سرب ریز 0.5 میلی متر است - تقریباً 3 برابر بزرگتر!) یک مشکل مشابه با مقدار پد باقی مانده در اطراف سوراخ ها وجود دارد. در حالی که برای یک ماشین حفاری CNC خوب است ، اگر سعی کنید سوراخ هایی را با تجهیزات معمولی خانه ایجاد کنید ، احتمالاً کل پد را برمی دارید. 2) ترخیص کالا این فضای باقی مانده بین آهنگها (یا بین آهنگها و پدها) است. مانند عرض ردیابی ، مقدار پیش فرض آن به مقدار کمی: 8 میل است. این یک ارزش واقعی برای یک علاقه مندان نیست…

مرحله 6: اجازه دهید قوانین طراحی را اصلاح کنیم

در مجموع ، این پارامترها (و بسیاری دیگر) "قوانین طراحی" برای تخته نامیده می شود. خوشبختانه ، آنها به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند الزامات سازندگان مختلف PCB را برآورده کنند و می توانند برای مطابقت بهتر با نیازهای علاقه مندان نیز تغییر کنند. با دستور یا دکمه DRC می توانید به بررسی قوانین طراحی و گزینه ها دسترسی پیدا کنید. اینطور به نظر می رسد.

پانل DRC معمولاً برای انجام یک قانون طراحی CHECK استفاده می شود. پس از قرار دادن یک تخته (معمولاً با مسیریابی قابل توجه دست) ، روی دکمه "CHECK" کلیک کنید و Eagle می رود و مطمئن می شود که آنچه انجام داده اید مطابق با قوانین طراحی تعیین شده است. با این حال ، مسیریاب به قوانین طراحی که شما تعیین کرده اید توجه می کند. اگر autorouter تخته هایی را ایجاد کند که "غیرقانونی" هستند ، یک ویژگی بسیار مفید نخواهد بود. همانطور که می بینید ، پارامترهای زیادی وجود دارد که می توانید تغییر دهید. ما فقط به تعدادی از آنها علاقه داریم. (پارامترهای فردی معمولاً با یک تصویر زیبا نشان داده می شود که شیئی را که واقعاً در حال تغییر آن هستید نشان می دهد. یک ویژگی کمک خوب …)

مرحله 7: اصلاح قوانین CLEARANCE

در پنل CLEARANCE ، می توانیم فاصله مورد نظر بین چندین نوع مختلف از اشیا را کنترل کنیم. فاصله پیش فرض برای همه چیز 8 میلیون است…

در مقطعی باید تصمیم بگیرید که می خواهید ارزشها چگونه باشند. این فقط یک مثال است ، بنابراین من باید انتخاب کنم. من 0.8 میلی متر را دوست دارم ، که بسیار نزدیک به 1/32 اینچ است. بنابراین ما می توانیم مجموعه ای از مقادیر ترخیص را روی 0.8 میلی متر تنظیم کنیم: فاصله های "سیگنال یکسان" می توانند در اعداد کوچک باقی بمانند. ما خیلی به آن اهمیت نمی دهیم فاصله PAD تا PAD باید 0.5 میلی متر به طور قابل توجهی کوچکتر باشد. در مورد آن بعداً…

مرحله 8: اصلاح قوانین SIZES

پنل SIZES مجموعه بعدی پارامترها را برای تغییر دارد.

ما نباید نگران ویزای میکرو یا کور باشیم ، زیرا در وهله اول برای علاقه مندان مناسب نیست و در درجه دوم توسط عقاب رایگان پشتیبانی نمی شود. ما می توانیم حداقل عرض و حداقل مته را روی (دوباره) 0.8 میلی متر تنظیم کنیم (اتفاقی ،.8 میلی متر حدود 68 مته است.)

مرحله 9: تغییر اندازه پد با قوانین RESTRING

پانل RESTRING اندازه لنت ها را کنترل می کند. خوب است اگر بتوانیم ضخامت حلقه را 0.8 میلی متر نیز کنیم ، اما تا زمانی که 0.8 میلی متر سوراخ و 0.8 میلی متر حلقه در هر طرف دارید ، شما دارای پد با قطر 2.4 میلی متر هستید. از آنجایی که بسیاری از قسمتها دارای پد در مرکز 0.1 اینچ (2.54 میلی متر) هستند ، فضای کافی بین

بالشتک بنابراین من از 0.6 میلی متر در اینجا استفاده می کنم و همچنان مجبورم از مقادیر فاصله کوچکتر بین لنت هایی که در بالا ذکر کردم استفاده کنم. من هنوز با PAD هایی که بسیار بزرگتر از.8 میلی متر هستند (برای نگه داشتن یک ستون مربعی 0.25 اینچی که در بسیاری از اتصالات وجود دارد ، حدود 1 میلی متر طول می کشد) مشکل دارم.) بسته به مواردی که با تکنیک PCB که استفاده می کنید مشکلات بیشتری دارید بسته به موارد دیگر. یکی از مزیت های یک پد بزرگ این است که شما را نسبت به مته ای که در واقع استفاده می کنید حساسیت کمتری دارد. حتی اگر کتابخانه برای یک مته 0.6 میلی متری تنظیم شده باشد و شما از یک مته 0.8 میلی متری استفاده کنید ، باید مس کافی برای شما باقی بماند تا مشکلی بزرگ نداشته باشید. نیازی به تنظیم لایه داخلی یا مقادیر micro-via ندارید:

مرحله 10: اختیاری: تنظیم Pad SHAPES

در پنل SHAPES ، من دوست دارم شکل پد را به ROUND مجبور کنم ، زیرا قبلاً پدها را در پنل RESTRING بسیار بزرگ کرده ام. وقتی از مقادیر محدود کننده بزرگ استفاده می کنید ، پدهای بیضی بسیار بزرگ می شوند … هر چند این اختیاری است:

مرحله 11: قوانین انتخابی خود را ذخیره کرده و مجدداً خودکار را انتخاب کنید

پس از تغییر همه این پارامترها ، باید آنها را اعمال کنیم ، و سپس می توانیم به پنل FILE برگردیم و آنها را در جایی مناسب ذخیره کنیم:

هنگام ایجاد تابلوهای آینده ، می توانید از پنل FILE پنجره DRC برای خواندن پارامترهای دوستدار علاقه مندان به جای مجبور کردن دوباره همه آنها استفاده کنید. (یا فقط فایل honny.dru را از صفحه بالا دریافت کنید.) حتی می توانید آنها را در فایل init خود بکشید. با بازگشت به مدار ، اگر من اکنون مسیریاب را اجرا کنم ، نتیجه بسیار منطقی تری به دست می آورم…

مرحله دوازدهم: اما چرا آنجا متوقف شویم؟

ما می توانیم آنجا متوقف شویم ، اما مجبور نیستیم. autorouter بر روی یک شبکه (به طور پیش فرض تا 50mils) کار می کند ، بنابراین کاری که انجام می شود این است که آهنگها را در امتداد شبکه در مکانهایی قرار دهید که قوانین طراحی را نقض نکنند. احتمالاً این بدان معناست که فضای بیشتری برای آهنگ ها یا فاصله های وسیع تر وجود دارد. اگر کل برد را گروه بندی کنیم ، می توانیم "عرض 1.0 میلی متر" یا معادل آن را تغییر دهیم و از گزینه "check" DRC استفاده کنیم تا ببینیم آیا هنوز هم مشخصات خود را ارائه می دهیم. یا می توانستیم داشته باشیم

یک فایل DRC دیگر با پارامترهای مختلف. در حقیقت ، این صفحه می تواند عرض آن را بدون نقض قوانین ترخیص به 1.4 میلی متر افزایش دهد:

مرحله 13: نهایی کردن طراحی PCB

در این مرحله ، برخی از آثار وجود دارد که به طور منطقی به هم نزدیک هستند ، و ممکن است منطقی باشد که آنها را به صورت دستی کمی بیشتر از هم جدا کنید و برخی از کارهای عجیب و غریبی را که autorouter انجام داده است پاک کنید. و من می توانم تصمیم بگیرم که می خواهم این یکی از آن چراغ های هشدار دهنده در لبه های مرحله باشد که به واسطه باتری 9 ولت به تنهایی می ایستد ، این بدان معناست که باید برخی از قطعات را کمی در جای خود قرار دهم. من می توانم روی صفحه ابریشم حرکت کنم تا بتوانم برای آن نیز از انتقال تونر استفاده کنم. من به این نتیجه می رسم:

مرحله 14: اما آیا کار کرد؟

اجازه بدید ببینم. من می توانم عمداً شلخته باشم ، بنابراین بهتر می توانم از کسی بدون تجربه زیاد تقلید کنم ، درست است؟ (مطمئناً این بهانه خوبی است. من معمولاً تخته های خود را با یک "پلاتر" PCB LPKF اجرا می کنم ، بنابراین واقعاً از انجام این کار به سختی خسته می شوم.)

ضایعات تخته ، کاغذ مجله/انتقال تونر ؛ در این مرحله چندان زیبا به نظر نمی رسد لمس کنید

مرحله 15: خلاصه

این فقط یک مثال است ، بر اساس برخی نظرات شخصی. فکر اصلی این است که

هرچه آثار شما گسترده تر و فاصله بین آنها بیشتر باشد ، ساختن تخته شما توسط علاقمندان راحت تر خواهد بود. و اکثر بسته های PCB دارای تنظیماتی هستند که می توانند طوری اصلاح شوند که بیشتر کارها را برای شما انجام دهند…