Таны ширээний одны хаалга - ПХБ -ийн дизайн: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Fusion 360 төслүүд »

Хэрэв танд энэ төсөл таалагдсан бол ПХБ -ийн уралдаанд (хуудасны доод талд) саналаа өгнө үү

Stargate SG-1 бол бүх цаг тасалдсан миний дуртай телевизийн шоу юм. Сүүлийн хоёр сарын хугацаанд би найз охиноо бүхэл бүтэн цувралыг үзэхийн тулд хүчээр үзэж байсан. Бид 4 -р улирлын орчим байсан бөгөөд Instructables нь ПХБ -ийн уралдаан зохион байгуулж байгааг харсан бөгөөд энэ нь миний ширээн дээр тавьж болох өөрийн Stargate хаалгыг зохион бүтээх төгс боломж мэт санагдсан.

Энэ төсөл бол миний бодож олсон зүйл юм. Энэ бол 4 инчийн диаметртэй ПХБ-ийн одны хаалга бөгөөд DHD дагалддаг (энгийн хүний хувьд Dial-Home төхөөрөмж юм), энэ нь таны ширээн дээр суугаад асдаг! DHD дээрх багтаамжийн мэдрэгчтэй дэвсгэр дээр дарахад chevron бүр дараалан асах болно. 7 -р шеврон руу оч, өтний нүх асна!

ПХБ нь нэг ширхэг хэлбэрээр бүтээгдсэн бөгөөд салдаг. DHD төвд байрладаг бөгөөд гадна талын булан нь Stargate болон DHD -ийг дэмждэг. Энэ нь хоёр АА батерейгаар ажилладаг бөгөөд зай эзэмшигч нь DHD -ийн суурь болдог.

Логикийг 74HC595 ээлжийн бүртгэлээр дамжуулан LED -ийг асаадаг ATtiny85 -аар хангадаг. Үүнийг хэрхэн зохион бүтээсэн, хэрхэн угсрах тухай зааврыг уншина уу!

Алхам 1: Прототип хийх

Боломжтой бол та ямар нэгэн хиймэл зүйл авахаасаа өмнө ПХБ -ийнхээ загварыг талхны самбар дээр загварчлахыг хүсч байна. Өнөө үед ПХБ хийх нь маш хямд боловч та цаг хугацаа, мөнгөө үрэхийг хүсэхгүй байна.

Миний хувьд би өмнө нь ээлжийн бүртгэлтэй ажиллаж байгаагүй тул туршилтанд анхаарлаа төвлөрүүлэх шаардлагатай байсан. Би эдгээр зааварчилгааны гарын авлагад маш их найдаж, хэрхэн ажилладаг талаар мэдсэн:

Би сайтар шалгахын өмнө ПХБ захиалахдаа алдаа гаргасан. Миний анхны загварт WS2812B-ийг тус тусад нь хаядаг LED ашигладаг байсан. Эдгээр нь цөөн хэдэн шалтгаанаар сайн ажиллаж чадаагүй бөгөөд би маш их цаг хугацаа, мөнгөө үрсэн. Шинэ загвар нь илүү энгийн бөгөөд өртөг багатай.

ПХБ -ийн хоёр дахь хувилбарын ээлжийн бүртгэлийн загварыг загварчлахын тулд би бүх зүйлийг талхны тавцан дээр тавив. ATtiny85, ээлжийн бүртгэл, резистор, LED бүгд тэнд байна. ATtiny85 -ийг Arduino -ээр дамжуулан програмчлах хоёрдахь талбар бас бий (Google үүнийг яаж хийх вэ, маш олон заавар байдаг).

Энэхүү төслийн бүрэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жагсаалт:

• 1х ATtiny85-20PU
• 1x 74HC595 ээлжийн бүртгэл
• 7х улаан 3 мм -ийн LED
• 1х цэнхэр 3 мм хэмжээтэй LED
• 2х 120 Ом эсэргүүцэл
• 1х 1P2T SPDT шилжүүлэгч
• 1х зай эзэмшигч

ATtiny85 кодыг хавсаргасан болно (Arduino ашиглан анивчсан). Туршилт хийсний дараа би ПХБ -ийн дизайн руу шилжсэн.

Алхам 2: ПХБ -ийн дизайн

Хэрэв та миний загварыг ашиглан ПХБ хийхийг хүсч байвал хавсаргасан StargatePlots.zip фолдерыг ашиглаж болно. Эдгээрийг үйлдвэрлэхийн тулд энэ нь Gerber файлуудыг агуулдаг

ПХБ-ийн физик дизайн нь эцсийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд маш чухал байсан, ялангуяа салж, ПХБ-ийн хэсгийг тулгуур болгон ашигладаг тул. Энэ шалтгааны улмаас би CAD -д ажиллаж эхэлсэн. Би Autodesk Fusion 360 -ийг ашиглан PCB, түүний дотор табуудыг зохион бүтээжээ.

Fusion 360 дахь ПХБ -ийн тойм

ПХБ -ээ CAD -д хийсний дараа захын зүсэлтийг нэмэхийн тулд үүнийг ПХБ -ийн дизайны програм хангамжид оруулах арга зам хэрэгтэй болно. Fusion 360 дээр хийх ёстой зүйл бол хэсгийн гадаргуу дээр шинэ ноорог зурж, бүх ирмэгийг нь проект хийх явдал юм. Дараа нь ноорогоо хадгалаарай. Бүрэлдэхүүн хэсгийн хөтөчийн хэсэгт (цонхны зүүн талд) шинэ ноорогыг сонгоод DXF хэлбэрээр экспортлох. Үүнийг дараа хадгална уу.

KiCAD схем

Би PCB -ийн жинхэнэ загварыг KiCAD дээр хийсэн. Би Autodesk Eagle -ийг ашиглах байсан ч тэмцээний хугацаа дуусах дөхөж байсан тул Eagle -ийг хэрхэн ашиглах талаар сурах цаг байсангүй. KiCAD дээр эхний алхам бол ПХБ -ийн схемийг бий болгох явдал юм. Схем нь таны дизайны хялбаршуулсан блок диаграм бөгөөд үндсэн зорилго нь KiCAD -д ямар бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хооронд нь холбосон болохыг хэлэх явдал юм.

Тусгай бүрэлдэхүүн хэсэг

KiCAD-д миний ашиглаж байсан бараг бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд байсан тул би тэдгээрийг нэмж, тээглүүрээ холбосон. Хамгийн том үл хамаарах зүйл бол багтаамжтай мэдрэгчтэй дэвсгэр байсан бөгөөд энэ нь бүрэн өөрчлөн тохируулагдсан байв. Үүнийг нэмэхийн тулд би шинэ ПХБ -ийн ул мөрийг бий болгох шаардлагатай болсон.

Нэгдүгээрт, би InkScape дээр мэдрэгчтэй дэвсгэрийн хэлбэрийг зурсан. Дараа нь би KiCAD -ийн Bitmap хөрвүүлэгчийг ашиглан үүнийг шинэ бүрэлдэхүүн хэсгийн ул мөр болгон хувиргасан. Үүнийг дараа нь миний схемд оруулсан болно.

KiCAD ПХБ

Схемээ дуусгасны дараа та ПХБ -ийн бодит схемийг үүсгэж болно. KiCAD нь бүх ул мөрийг хуудсан дээр хаях бөгөөд тэдгээрийг байрлуулах нь танд хамаарна. Гэхдээ эхлээд та PCB -ийнхээ DXF форматыг импортлохыг хүсч байна.

Edge Cuts давхарга руу шилжиж DXF импортлохыг сонгоно уу. DXF -ийн тоймыг сонгоод хуудсан дээр байрлуулна. Дараа нь шаардлагатай бол хөлийнхөө мөрийг байрлуулж болно. Эдгээр алхамуудыг KiCAD -ийн талаар илүү нарийвчилсан гарын авлагад тусгасан болно. Эцэст нь огтлохгүй байхын тулд хэдэн зэс асгах дүүргэгчийг хадгалах газар нэмж оруулаарай.

Тусгай Silkscreen

Ямар ч Оддын хаалга нь графикгүйгээр бүрэн хийгддэггүй бөгөөд энэ нь тусгай торгон дэлгэц шаардлагатай гэсэн үг юм. Би Google -ээс Stargate -ийн глифүүдийг тодорхой харуулсан дүрслэлийг олж эхлэв. Дараа нь би GIMP ашиглан глифээс бусад бүх зургийг устгаж, хар цагаан болгосон. Би үүнийг InkScape -т оруулаад векторын дүрс болгон хөрвүүлж, зохих хэмжээгээр нь масштабласан.

Тэндээс энэ үйл явц нь захиалгат ул мөрийг бий болгохтой төстэй байв. Гэхдээ зургийг ул мөр болгон ашиглахын оронд торгон дэлгэцийн давхаргад ашигласан. Дараа нь би үүнийг ПХБ руу зөөж, байрлуулсан. Энэ үйл явц нь DHD -ийн глифүүдийн хувьд давтагдсан.

Алхам 3: ПХБ -ээ хийцтэй болгох

ПХБ -ийг үйлдвэрлэхийн тулд маш олон хиймэл үйлчилгээ хийж болно. OSH Park бол түгээмэл хэрэглэгддэг сонголт бөгөөд хэрэглэхэд тун хялбар бөгөөд чанар сайтай боловч бага зэрэг үнэтэй байдаг-ПХБ нь нил ягаан өнгөтэй байдаг.

Энэ төслийн хувьд би Seeed Studio Fusion ПХБ -ийн үйлчилгээг ашигласан. Энэ нь хамаагүй илүү хямд байсан, чанар нь бас гайхалтай байсан бөгөөд тэд илүү их хувийн тохиргоог санал болгодог. Жишээлбэл, би эдгээрийг хараар хийлгэж чадсан бөгөөд өнгөний хэд хэдэн сонголт байдаг.

Танд хүргэлт хийх хэд хэдэн сонголт байх болно, гэхдээ би DHL -ийг сонгосон. Би 1 -р сарын 11 -нд захиалгаа өгч, 1 -р сарын 22 -нд самбараа хүлээн авлаа. Нийт зардал, тээвэрлэлтийг багтаасан эдгээр 101.6 x 101.6 мм хэмжээтэй 10 ширхэг хавтангийн хувьд 51.94 доллар байв. Хэрэв би самбарыг анхдагч ногоон өнгөөр захиалсан бол хямд байх байсан. Гэхдээ нэг самбар тутамд 5.20 доллар байгаа нь хэр том болохыг харгалзан үзэхэд нэлээд боломжийн юм.

Энэ бүгдийг хэлэхэд та хүссэн үйлчилгээгээ ашиглаж болно. Бусад түгээмэл сонголт бол JLCPCB ба PCBWay юм. Таны хийх ёстой зүйл бол дизайнуудаа эдгээр үйлчилгээнд байршуулахын тулд KiCAD эсвэл Eagle -ээс Gerber файлуудыг зурах явдал юм. Хэрэв та OSH Park ашигладаг бол KiCAD төслөө шууд байршуулж болно.

Алхам 4: Самбарыг угсрах

Хэрэв та өөрөө самбар зохион бүтээсэн бол түүнийг хэрхэн угсрахаа мэдэх хэрэгтэй. Гэхдээ хэрэв та миний ПХБ -ийн загварыг ашиглаж байгаа бол үүнийг хэрхэн яаж нэгтгэх вэ:

Бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь нүхтэй бөгөөд самбар дээр хаяглагдсан тул угсрахад хялбар байх ёстой. Бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг самбарын хажуу талд байрлуулна. ATtiny85 ба 74HC595 байрлалыг хоёуланг нь хэрхэн чиглүүлэх ёстойг тэмдэглэсэн болно. Чипс нь Pin 1 гэсэн тэмдэглэгээтэй бөгөөд самбар дээрх чипний тойм дээрх ховилын хажууд байрладаг.

LED нь туйлширдаг тул оруулахдаа болгоомжтой байх хэрэгтэй. LED -ийн сөрөг катод (богино хөл) нь дөрвөлжин нүхээр, эерэг анод (урт хөл) нь дугуй нүхээр дамждаг. Шевроны долоон улаан LED -ийг эхлээд гагнаж, дараа нь самбарыг эргүүлээрэй.

Цэнхэр LED нь 90 градусын өнцгөөр Оддын хаалганы төв рүү чиглэсэн байх ёстой. Зөвхөн хагасыг нь оруулаад гагнахаас өмнө нугална.

Дараа нь DHD утаснууд ирдэг. Утас бүрийн нэг талыг ПХБ -ийн DHD хэсэгт гагнаж, дараа нь нөгөө үзүүрийг Оддын хаалганы хэсэгт гагнана. Аль утас аль нүх рүү орох нь хамаагүй, багтаамжийн мэдрэгч дэвсгэр нь туйлшралгүй байдаг.

Эцэст нь батерейны утсыг гагнах. Хэрэв та самбарын анхны засварыг хийсэн бол түүнийг буруу тэмдэглэсэн байх бөгөөд доод нүх нь эерэг байхын тулд "+" байна. Энэ бол миний алдаа байсан. Доод (гадна талын) нүх нь сөрөг байна. Тиймээс батерейны эерэг утсыг дээд (дотоод) нүхэнд, сөрөг утсыг доод (гадна) нүхэнд гагнана.

Алхам 5: Эд ангиа 3D хэвлэх

Энэхүү төсөл нь 3D хэвлэсэн нийт есөн хэсгээс бүрдэнэ: долоон шеврон бүрхэвч, өт хорхойн LED диффузорын урд ба хойд хэсгүүд.

Шевронууд нь энгийн бөгөөд chevron LED-ээр халуунаар наасан байдаг бөгөөд энэ нь нэмэлт загвар юм. Тэдгээрийг хар эсвэл саарал өнгөөр хэвлэх ёстой.

Хорхойн нүх LED диффузорыг хоёр хэсэгт хувааж, хэвлэхэд хялбар болгож, илүү үр дүнтэй болгоно. Урд хэсэг нь тунгалаг утсаар хэвлэгдсэн тул гэрэл тусах бөгөөд арын хэсгийг цагаан утсаар хэвлэж, гэрлийг урд талаас нь эргүүлэн тусгахад тусална.

Эдгээр бүх хэсгүүдийг тулгуургүйгээр хэвлэх боломжтой. Би 0.15мм давхаргын өндөр ашиглахыг зөвлөж байна, дүүргэлт нь 20%байх ёстой.

Алхам 6: Эцсийн чуулган

Оддын хаалгыг угсарч дуусгахын тулд хэсгүүдийг халуун цавуугаар наах хэрэгтэй. Нэгдүгээрт, ПХБ -ийн хэсгүүдийн хавтсыг тэгшлэхийн тулд зүлгүүр эсвэл Дремель ашиглахыг зөвлөж байна.

Дараа нь бага зэрэг халуун цавуу эсвэл супер цавуу ашиглан сарниулагчийн урд хэсэгт сарниулагчийн хэсгийг бэхлээрэй. Тэд төвлөрсөн (төвтэй) байх ёстой.

Дараа нь chevron -ийг халуун цавуугаар дүүргээд chevron LED дээр дарна уу. Бусад зургаан chevron LED -ийн хувьд үүнийг давтана уу. Үргэлжлүүлээд өтгөн нүхний LED сарниулагчийг ПХБ дээр суурилуулахын тулд өөр халуун цавуу ашиглаарай. LED -ийг байрлуулах жижиг нүх байдаг тул зүгээр л оруулаад диффузорын зузаан хэсгийг ПХБ -д халуун цавуу хийх гадаргуу болгон ашиглаарай.

DHD утсыг бат бөх байлгахын тулд батерейны утсыг хэд хэдэн удаа боож боох хэрэгтэй. DHD ПХБ нь батерейны дээд талд байрлах зориулалттай тул халуун цавуугаар наана (зайны утас доод талд байна). Дараа нь босоо, тогтвортой байлгахын тулд батерейны хажуу талд тулгуурыг (ховилгүй) бэхлэхийн тулд халуун цавуу ашиглана уу.

Эцэст нь, дэмжлэгийг ховилтой хамт Stargate ПХБ -ийн харгалзах ховил руу оруулна уу. Бэлэн байлгахын тулд тус бүр дээр халуун цавуу түрхээрэй.

Тэгээд та дууссан! Зүгээр л унтраалгыг асаагаад, хэдэн секунд хүлээгээрэй, дараа нь та мэдрэгчтэй дэвсгэр дээр дарж шеврон бүрийг холбож, өт хорхой нүхлэх боломжтой болно!