Долбоор 2: Инженердикти кантип артка кайтаруу керек: 11 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Саламатсызбы Хоббист жолдошум, Менин жакшы досум RS232 протоколун TTLге чечүү үчүн Raspberry Pi менен бирге бир нече компоненттерди чогулткан. Түпкү натыйжа 3 негизги компоненттен турган кутуга ташталды: Пиди кубаттоочу кубат өткөргүч, байланыш качан ишке ашаарын көзөмөлдөө менен бийликти текке кетирбөөнү камсыз кылган кош каналдуу реле жана TTL модулу үчүн RS232. Колдо турган милдет - бул бардык программалык камсыздоону бир ПКБга бириктирген жакшыраак чечимди түзүү. Натыйжада азыраак элементтер болот -> азыраак кабелдер -> дирилдөөгө каршы дизайн. Бул колго тапшырма аппараттык тескери инженердик тапшырма экенин билдирет. Төмөнкү кадамдар бул мүнөздөгү милдеттерди чечүүгө жардам бериши керек.

1 -кадам: Компоненттерди аныктоо

Төмөнкүлөрдүн бирине таянып Googleга киришиңиз керек болот:

- Тактада жазылган фамилияны колдонуу.

- Аппараттын функциясын колдонуу.

-Башкармалыктын негизги компонентин колдонуп: бифс чиптерин издеңиз -> алардын аттарын алыңыз -> google алардын колдонмосун.

- Google сүрөтүн каалаган ачкыч сөздөрдү таап, түзмөктү же башка издөөгө алып келгенге чейин ылдый жылдырыңыз.

Кыскача айтканда, мен үч түзмөктү тең таптым жана алдыга чыгып, ebay аркылуу заказ кылдым:

-MAX3232 TO TTL үчүн:

-5V Dual Channels Relay: 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 конвертери: https://www.ebay.ca/itm/DC-DC-Buck-Step-Down-Converter-6V-80V-24V-36V-48V-72V-to-5V-9V-12V -Power-Supply/122398869642? Hash = item1c7f8a888a: g: 3vkAAOSwuxFYyQyb

2 -кадам: Кээ бир схемаларды алуу убактысы

Райондук схемаларды издеп жатканда ар бир тактанын негизги функциясын эстен чыгарбоо керек.

Райондук диаграммалар табылгандан кийин, digikeyге (же мусерге же элементтерге буйрутма бере турган нерсеге) барып, негизги чиптин бар -жогун текшериңиз, кийинчерээк заказ кыласыз.

Башка бардык элементтер болушу керек - бул көпчүлүк электрондук веб -сайттар (диоддор, капкактар, индукторлор, резисторлор …) Кээде керектүү өлчөмдөгү же пакеттеги (тешик аркылуу, бетине орнотуу,…)

Эгерде бул долбоордун кийинки баскычтарында маанилүү болсо, сураныч, ошол деталдарды эске алуу менен издеңиз.

Ошентип, мен төмөнкү маалымат баракчалары менен аяктадым:

-MAX3232 TTLге:

- 5V кош каналдуу реле:

- DC-DC бак конвертери:

Жогоруда айтылгандай, мен Digikey вебсайттарында колдонулган компоненттерди издей баштаганымда, мен DC-DC конвертерине байланыштуу бир компоненттен башкасын таптым, тагыраагы мен XLSEMI XL4015 бак конвертерин таба алган жокмун (LCSC tho табылган!) Эки башка веб -сайтка заказ кылбоо үчүн жана эки жолу жеткирүүнү төлөбөө үчүн, мен колумдагы конвертерди айланып өтүп, Digikeyден табылган компоненттерди колдонгон башка дизайнга өтүүнү чечтим. Ошентип, мен бул схемага ылайык бүттүм:

Жаңы Бак конвертери:

Пиди кубаттоо үчүн ток жана чыңалуу жетиштүү экенине ынануу менен мен акыры негизги ПХБда колдонула турган бардык элементтерди аныктадым.

3 -кадам: Чоң сүрөттү эсиңизде сактаңыз

Бул кадам чынында эле маанилүү, анткени ал жалпы дизайнга обон жаратат. Менин милдетим - бул кутунун ичине тартылган зымдардын санын азайтуу, анткени бул акыркы термелүү чөйрөдө. Бул көйгөйдү чечүүдө мен электр линияларын (Пи менен иштөөчү) чечмелөө жана түзмөктөр ортосундагы байланыш үчүн колдонулган сигнал линияларынан ажыратууга туура келди. Маалыматты эске алуу менен, биз баарын бир ПХБга бириктиребиз. Акыркы продуктта Pi менен байланышты орнотуу үчүн бир лента кабели жана бир микро-USB кабели болот. Тасма кабели эки түзмөктүн ортосундагы бардык сигналдарды камтыйт, ал эми микро-USB кабели Pi'ди күйгүзүү үчүн керектүү 5V, 1 A кубатын берет. Муну эске алып, мен алдыга чыгып, сүрөттө көрүнүп тургандай, бардык сигналдар бири -бирине жакын болушу үчүн Пиде колдонулган GPIO төөнөгүчтөрүн кайра түздүм. Албетте, андай кылуу үчүн сиз GPIO казыктарын башка GPIO төөнөгүчтөрүнө алмаштырышыңыз керек, ошол эле учурда Gndди башка Gnd менен алмаштырып, Raspberry Piден чыккан жалпы пинди колдонуп, башка кубаттууларга бийликти орнотуңуз. Бул өзгөртүүлөр кийинчерээк Пиде иштеп жаткан камтылган программаны жаңыртуу үчүн керек болгондой жазылышы керек.

4 -кадам: EasyEDA: Схемалар

Бул кадамда сиз ошол жердеги эң жөнөкөй кад куралы менен таанышышыңыз керек болот. EasyEDA! аталышынан көрүнүп тургандай, бул веб -сайттын өнүгүү куралын колдонууну үйрөнүү жөнөкөй болушу керек. Мен сизди алдыга жылдыруу үчүн веб -сайтка шилтемени жана башка жакшы шилтемелерди тиркеп жатам:

EasyEDA:

Киришүү видеолору (GreatScott тарабынан):

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

Вебсайтты иштеп чыгуучулардын өздөрү жасаган тез үйрөткүч:

5 -кадам: Керектүү компоненттерди тандаңыз

Бул кадамда сиз тактанын өлчөмүнө, ширетүүчү жабдууларыңызга жана ширетүү жөндөмүңүзгө негизделген тешик же жер үстүндөгү тетиктер аркылуу колдонууну каалаарыңызды тандашыңыз керек! Мен мүмкүн болушунча SMD версиясы жеткиликтүү болбогон бир нече учурларды эске албаганда, бардык компоненттер үчүн жер үстүнө орнотууну чечтим, мисалы релейлер.

Кийинкиде бардык капкактардын, резисторлордун, диоддордун ж.б. пакеттин өлчөмүн оңдошуңуз керек болот. Менин учурда, мен эң кеңири таралган компоненттерди 1206 -жылы чечүүнү чечтим.

Бул жерде дагы жер үстүндөгү монтаждоо техникасы боюнча көптөгөн онлайн сабактары бар. Мен өзгөчө Дэйв Джондун бул темада үйрөткүчүнө таяндым (төмөндө шилтеме берилген), калган эки ширетүүчү окуу куралын көрүүдөн тартынба:

EEVblog #186 - Soldering Tutorial 3 -бөлүк - Жер бетине орнотуу

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

Мен видео узун экенин билем, бирок досум башка кызыктуу нерселер жөнүндө сүйлөп, кантип ширетүүнү үйрөтүп жатат. Албетте, ал сен жана мен сыяктуу көптөгөн хоббистерге караганда көбүрөөк тажрыйбага ээ, ошондуктан жакшы болушу керек.

6 -кадам: Жоголгон компоненттердин схемаларын тартыңыз

EasyEDAда мен заказ кылууну пландап жаткан компоненттердин басымдуу бөлүгү бар, бир түзмөктөн башка. Бул программалык камсыздоо сиздин чиймелериңизди онлайн китепканага кошууга мүмкүндүк бергендиктен, бул көйгөй болбошу керек.

Мага "D-SUB 15 аял коннекторун" кошуу керек болчу (digikey:

Шилтемедеги түзмөктүн маалымат баракчаларын текшерүү менен, сиз компоненттин геометриялык өзгөчөлүктөрүн кайталай аласыз. Бул аралыкты, өлчөмдөрдү жана түзмөктүн багытын камтышы керек. Эгер сизде бакыт болсо, анда кээде өндүрүүчүлөр ПХБ чиймелерин камтыйт, аны жөн эле көчүрүп, колго easyeda чаптап коюңуз.

7 -кадам: PCB макетиңизди иштеп чыгыңыз

Тактага ар кандай компоненттерди жайгаштырууда, туташтыруучу издердин узундугун кыскартуу керек. Булар канчалык узун болсо, импеданска жана ызы -чууга тоскоолдуктар үчүн сигнал линиялары ошончолук ачык болот. Бул алтын эрежени эске алып, мен алдыга чыгып, видеодо көрсөтүлгөндөй менин бардык компоненттеримди жайгаштырдым.

8 -кадам: Сандарды киргизиңиз

Бул кадамда сиз ар кандай элементтерди туташтыруу үчүн колдонула турган издин туурасын аныкташыңыз керек болот. Easyeda изинин калыңдыгы 1ozга чейин стандартташтырылган (сиздин арзан вариантыңыз). Бул ар бир изде агып жаткан токтун болжолдуу баасына ээ болууңуз керек дегенди билдирет. Колдонмого таянып, мен көпчүлүк электр издерим үчүн 30 милди (максимум 1 А кармоо үчүн) жана сигнал издери үчүн 10 ~ 15 миль (максимум 100 мм А кармоо үчүн) оңдоону чечтим.

Бул сандарды алуу үчүн ушул сыяктуу онлайн изи калькуляторун колдонсоңуз болот.

Online Trace Calculator:

9 -кадам: Wire It Up

Ар кандай линиялардын жарышынын калыңдыгы аныкталгандан кийин, бардык компоненттердин зымдарын өткөрүү убактысы келди. Эгерде сиз компоненттериңизди PCB дизайнынын жалпы эрежелерине ылайык жайгаштырсаңыз (төмөндө шилтемеленген), сиз зымдарды оңой эле жасай алышыңыз керек. Жез каптоону кошкондон кийин, буйрутма берүүгө даяр PCB менен аяктайсыз. Бул үчүн мен өнөктөш вебсайтты easyeda, JLCPCB (төмөндө шилтемеленген) үчүн колдонууну сунуштайм, заказ кылууда стандарттык заказ кылуу параметрлерине эч кандай өзгөртүү киргизүүнүн кажети жок. Ошондой эле, эгер сиз бир нече тактаны ширетип жатсаңыз, мен жүктөгөн gerber файлыңыз менен коштолгон трафарет баракчасына буйрутма берүүнү сунуштайм. Муну менен сиз ширетүү процессинде көп убакытты үнөмдөй аласыз.

10 -кадам: кээ бир олуттуу Lehering

Мен конструкциямды текшерүү үчүн бир гана компонентти ширетип жатканым үчүн, бул чөйрөдөгү жөндөмүмдү жогорулатуу үчүн колго ширетүүнү колго алып жүрдүм. Акыркы продукт тиркелген сүрөттө окшош болот.

11 -кадам: Акыркы текшерүүлөрдү жасаңыз

Бул акыркы кадамда сиз электр линиялары сыяктуу маанилүү издериңиздин негизги үзгүлтүксүздүгүн текшерүүңүз керек болот. Бул сизге тактаңыз менен байланышкан нерсеге зыян келтирбөөгө жардам берет (менин учурда: малина Pi). Жөн эле, тескери инженерияны колдонуу менен мен термелүүгө каршы түзүлүштү түзө алдым.

Адаттагыдай эле, инженерия менен менин окуяларым үчүн рахмат. Менин постторумдун бирин жактырып, бөлүшүп же комментарий берүүдөн тартынбаңыз.

Кийинки убакытка чейин, Салам: Д.