Төсөл 2: Инженерчлэлийг хэрхэн яаж эргүүлэх вэ: 11 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Сайн байцгаана уу Хоббичин, Миний сайн найз RS232 протоколыг TTL болгон тайлахын тулд Raspberry Pi -ийн хамт хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэгтгэсэн. Эцсийн үр дүнг 3 үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдсэн хайрцагт хийв: Пи -ийг тэжээдэг цахилгаан хөрвүүлэгч, харилцаа холбоо хэзээ гарахыг хянаж, хүчийг дэмий зарцуулдаггүй хоёр сувгийн реле, RS232 -аас TTL модуль хөрвүүлэгч. Бүх програм хангамжийг нэг ПХБ -д нэгтгэсэн илүү сайн шийдлийг бий болгох нь одоо байгаа ажил юм. Эцсийн үр дүн нь эргэн тойронд тавих элемент багатай байх болно -> кабель багатай -> чичиргээнээс хамгаалах дизайн. Энэ нь хүлээгдэж буй ажил бол тоног төхөөрөмжийн урвуу инженерчлэлийн ажил гэсэн үг юм. Дараахь алхамууд нь эдгээр шинж чанартай ажлуудыг шийдвэрлэхэд туслах ёстой.

Алхам 1: Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тодорхойлох

Дараахь зүйлсийн аль нэгийг үндэслэн Google -ийг ашиглах шаардлагатай болно.

- Самбар дээр өөрөө бичсэн нэрийг ашиглах.

- Төхөөрөмжийн функцийг ашиглах.

-Самбар дахь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгийг ашиглан: чихэрлэг чипсийг хайж олох -> тэдний нэрийг авах -> google програмаа ашиглах.

- Олсон түлхүүр үгсийг Google дээр дүрсэлж, төхөөрөмж эсвэл өөр хайлт руу хөтлөх хүртэл доош гүйлгэнэ үү.

Товчхондоо, би гурван төхөөрөмжийг бүгдийг нь олж аваад ebay дээр захиалсан.

-MAX3232 TO TTL-д:

-5V Хос сувгийн реле: https://www.ebay.ca/itm/5V-Dual-2-Channels-Relay-Module-With-optocoupler-For-PIC-AVR-DSP-ARM-Arduino/263347137695?hash= item3d50b66c9f: g: DlUAAOSwIVhaG-gf

-DC-DC Бак хөрвүүлэгч: https://www.ebay.ca/itm/DC-DC-Buck-Step-Down-Converter-6V-80V-24V-36V-48V-72V-to-5V-9V-12V -Цахилгаан хангамж/122398869642? Hash = item1c7f8a888a: g: 3vkAAOSwuxFYyQyb

Алхам 2: Хэлхээний схем авах цаг болжээ

Хэлхээ схемийг хайхдаа самбар бүрийн үндсэн үүргийг санах нь чухал юм.

Хэлхээ диаграмыг олсны дараа digikey (эсвэл хулгана эсвэл элементүүдийг захиалах гэж буй зүйл) рүү очоод дараа нь захиалах тул үндсэн чип байгаа эсэхийг шалгаарай.

Бусад бүх элементүүд нь ихэнх цахим вэбсайтууд байх ёстой (диод, таг, индуктор, резистор).

Хэрэв энэ нь дизайны дараагийн үе шатанд хамааралтай бол эдгээр нарийн ширийн зүйлийг санаж байх хэрэгтэй.

Тиймээс би дараахь мэдээллийн хуудсыг бөглөсөн.

-MAX3232 TTL рүү:

- 5V Хос сувгийн буухиа:

- DC-DC Бак хөрвүүлэгч:

Би Digikey вэбсайтуудад ашигладаг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хайж эхлэхээс өмнө дурдсанчлан би DC-DC buck хөрвүүлэгчийн нэг бүрэлдэхүүн хэсгээс бусад бүгдийг нь олж чадсан, тодруулбал би XLSEMI XL4015 Бак хөрвүүлэгчийг олж чадаагүй (LCSC tho дээрээс олж болно!) Хоёр өөр вэбсайтаас захиалга өгөхгүйн тулд тээвэрлэлтийг хоёр удаа төлөхөөс зайлсхийхийн тулд би хөрвүүлэгчийг тойрч, Digikey дээрээс олдсон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг өөр загварыг хайж олохоор шийдсэн. Тиймээс би энэ схемийг дагаж дууслаа.

Шинэ Бак хөрвүүлэгч:

Одоогийн хүчдэл ба хүчдэл нь Пи -ийг тэжээхэд хангалттай эсэхийг шалгаснаар би үндсэн ПХБ -д ашиглах бүх элементүүдийг олж тогтоов.

Алхам 3: Том зургийг санаандаа байлга

Энэ алхам нь ерөнхий дизайны өнгийг тодорхойлдог тул үнэхээр чухал юм. Миний даалгавар бол хайрцаг доторх утаснуудын тоог багасгах явдал юм. Энэ асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд би цахилгаан хэлхээг (Pi -ийг тэжээх) код тайлах, төхөөрөмжүүдийн хоорондох холболтын дохионоос салгах шаардлагатай болсон. Мэдээллийг харгалзан бид бүх зүйлийг нэг ПХБ болгон нэгтгэх болно. Эцсийн бүтээгдэхүүн нь нэг тууз кабель, нэг микро-USB кабелиар Пи-тэй холбоо тогтоох болно. Туузан кабель нь хоёр төхөөрөмжийн хоорондох бүх дохиог агуулсан байх бөгөөд микро-USB кабель нь Pi-ийг асаахад шаардлагатай 5V, 1 A хүчээр хангах болно. Үүнийг санаж, би зурган дээрх бүх дохиог бие биетэйгээ ойр байлгахын тулд Pi -д ашигладаг GPIO тээглүүрүүдийг өөрчилсөн. Үүнийг хийхийн тулд та GPIO тээглүүрийг бусад GPIO зүүгээр солих шаардлагатай бол Gnd -ийг бусад Gnd -ээр сольж, Raspberry Pi -ийн ерөнхий зүү ашиглан бусад тэжээлийн зүүгээр хүчийг солих шаардлагатай болно. Эдгээр өөрчлөлтийг Pi дээр ажиллаж байгаа програм хангамжийг шинэчлэхэд дараа нь шаардлагатай болно гэж бүртгэнэ.

Алхам 4: EasyEDA: Схем

Энэ үе шатанд та хамгийн энгийн кад хэрэгсэлтэй танилцах хэрэгтэй болно. EasyEDA! Нэрээс нь харахад энэхүү вэбсайтын хөгжүүлэлтийн хэрэгслийг хэрхэн ашиглах талаар сурах нь энгийн байх ёстой. Би таныг хурдан урагшлуулахын тулд вэбсайтын линкийг бусад сайн лавлагааны хамт хавсаргаж байна.

EasyEDA:

Танилцуулга видео (GreatScott):

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

Вэбсайт хөгжүүлэгчид өөрсдөө хийсэн хурдан заавар:

Алхам 5: Шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгоно уу

Энэ алхамд та хавтангийн хэмжээ, гагнуурын төхөөрөмж, гагнуурын ур чадвар дээр үндэслэн нүх эсвэл гадаргуу дээр холбох эд ангиудыг ашиглахыг сонгох хэрэгтэй. Хэрэв боломжтой бол SMD хувилбар байхгүй бол бусад бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг гадаргуу дээр суурилуулахаар шийдсэн.

Дараа нь та бүх таг, резистор, диод гэх мэт багцын хэмжээг засах хэрэгтэй болно. Миний хувьд хамгийн нийтлэг эд ангиудыг 1206 онд шийдэхээр шийдсэн.

Энд дахин гадаргуу дээр холбох гагнуурын техниктэй холбоотой олон онлайн хичээлүүд байна. Би энэ сэдвээр Дэйв Жонегийн зааварчилгаанд тулгуурласан (доорх линкээр), бусад хоёр гагнуурын хичээлийг үзэх боломжтой.

EEVblog #186 - Гагнах заавар 3 -р хэсэг - Гадаргуу дээр холбох

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

Энэ видео урт байгааг би мэднэ, гэвч гагнах аргыг зааж өгөхдөө нөгөө залуу бусад сонирхолтой зүйлийн талаар ярьдаг. Мэдээжийн хэрэг, тэр танай над шиг бусад хобби сонирхогчдоос илүү туршлагатай тул энэ нь зүгээр байх ёстой.

Алхам 6: Алга болсон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн схемийг зур

EasyEDA нь нэг төхөөрөмжөөс бусад захиалахаар төлөвлөж байсан ихэнх бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй. Үүнийг хэлэхэд энэ нь асуудал биш байх болно, учир нь энэ програм нь таны зургийг онлайн номын санд оруулах боломжийг олгодог.

Би "D-SUB 15 эмэгтэй холбогч" нэмэх шаардлагатай байсан (digikey:

Холбоос дээрх төхөөрөмжийн мэдээллийн хуудсыг шалгаснаар та бүрэлдэхүүн хэсгийн геометрийн шинж чанарыг хуулбарлах боломжтой болно. Үүнд төхөөрөмжийн зай, хэмжээс, чиглэлийг оруулах ёстой. Хэрэв танд аз таарвал заримдаа үйлдвэрлэгчид ПХБ -ийн зургийг багтаасан байдаг бөгөөд үүнийг хялбархан гараар хуулж буулгах боломжтой болно.

Алхам 7: ПХБ -ийн зохион байгуулалтыг хий

Янз бүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг самбар дээр байрлуулахдаа холбох ул мөрийн уртыг багасгах хэрэгтэй. Эдгээр сүүлчийнх нь урт байх тусам эсэргүүцэл, дуу чимээний хөндлөнгийн дохиоллын шугам ил гарах болно. Энэхүү алтан дүрмийг санаж, би видеог үзүүлсэн шиг бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг байрлууллаа.

Алхам 8: Тоонуудыг дарна уу

Энэ үе шатанд та янз бүрийн элементүүдийг холбохын тулд зөв мөрийн өргөнийг тодорхойлох шаардлагатай болно. Easyeda -ийн ул мөрийн зузаан нь 1oz хүртэл стандартчилагдсан байдаг (таны хямд сонголт). Энэ нь та ул мөр тус бүрт урсаж буй урсгалыг ойролцоогоор тооцоолох хэрэгтэй гэсэн үг юм. Гар дээр байгаа програм дээр үндэслэн би ихэнх цахилгаан гүйдлийнхээ хувьд 30 миль (хамгийн ихдээ 1 А барих), дохионы мөрийн хувьд 10 ~ 15 миль (хамгийн ихдээ 100 мм А барих) засахаар шийдсэн.

Эдгээр тоонуудыг авахын тулд та иймэрхүү тооны онлайн тооцоолуур ашиглаж болно.

Онлайн ул мөрийн тооцоолуур:

Алхам 9: Үүнийг утсаар холбоно уу

Янз бүрийн шугамын уралдааны зузааныг тогтоосны дараа бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн утсыг хийх цаг болжээ. Хэрэв та бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ПХБ -ийн дизайны ерөнхий дүрмийн дагуу байрлуулсан бол (доорх линкээр холбосон) утсыг хялбархан хийх боломжтой байх ёстой. Зэсийн бүрээсийг нэмсний дараа эцэст нь захиалсан бэлэн болсон ПХБ -тэй болно. Үүний тулд би түнш вэбсайтаа хялбар захиалах JLCPCB (доорх линкээр) ашиглахыг зөвлөж байна. Мөн хэрэв та нэгээс олон самбарыг гагнах гэж байгаа бол өөрийн байршуулсан gerber файлтайгаа нийлсэн стенил хуудсыг захиалахыг зөвлөж байна. Ингэснээр та гагнуурын явцад маш их цаг хэмнэх болно.

Алхам 10: Зарим ноцтой гагнуурын цаг

Загвараа туршиж үзэхийн тулд би зөвхөн нэг бүрэлдэхүүн хэсгийг гагнаж байгаа тул энэ чиглэлээр ур чадвараа дээшлүүлэхийн тулд гагнуурыг гараар авч явсан. Эцсийн бүтээгдэхүүн нь хавсаргасан зураг шиг харагдах болно.

Алхам 11: Эцсийн шалгалтыг хий

Эцсийн шатанд цахилгаан шугам гэх мэт чухал ул мөрийг тасралтгүй шалгах үндсэн шалгалтыг хийх шаардлагатай болно. Энэ нь самбартай холбогдох аливаа зүйлийг гэмтээхээс зайлсхийхэд тусална (миний хувьд: бөөрөлзгөнө Pi). Яг үүн шиг урвуу инженерчлэлийг ашиглан би чичиргээнээс хамгаалах төхөөрөмж бүтээж чадсан.

Урьдын адил инженерийн чиглэлээр миний түүхийг дагаж байгаад баярлалаа. Миний бичсэн аливаа бичлэгийг дуртайяа хуваалцаж, сэтгэгдлээ хуваалцаарай.

Дараагийн удаа хүртэл, Баяртай: D