Line Follower Robot üçün PCB Dizaynı - Arnab Kumar Das: 4 Addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Bu Layihə, artıq komponent seçimi etdiyimizi düşünür. Sistemin düzgün işləməsi üçün hər bir komponentin güc, gərginlik, cərəyan, boşluq, soyutma və s. Baxımından nə tələb etdiyini anlamaq vacibdir. Hər bir komponent arasındakı asılılıqları da anlamaq vacibdir. Məntiq səviyyəsi, ötürmə səs -küyü, empedans və s. Kimi asılılıqlar. Sistem Tələbləri, Komponent / Material seçimi ilə bağlı əvvəlki məqalələr haqqında oxuyun.

Bu layihənin çox əhəmiyyətli bir dizayn tərəfi PCB -dir, çünki hədəfimiz xətti izləyən robotun forma faktorunu mümkün qədər azaltmaqdır ki bu da öz növbəsində çəkini azaldır. Kiçik ölçü və daha az çəki səmərəliliyi artırır və aerodinamik sürtünmə səbəbindən itkini azaldır. Bir F1 yarış avtomobili görürsünüzsə, bunun aerodinamikada nə qədər səmərəli olduğunu anlaya bilərsiniz. Effektivliyi artırmaq və çəkini azaltmaq üçün lazımsız komponentləri çıxarmalı və Kütlə Mərkəzini mümkün qədər aşağı hərəkət etdirməliyik. Bunu etmək üçün PCB -ni Şassi olaraq istifadə etməyi düşündüm. Bu, çəkini azaldacaq və CM -ni xeyli aşağı salacaq və bu da dönmə zamanı sabitliyi artıracaq. Şassi PCB ilə düzəltmək həm də montaj üçün lazım olan vaxtı azaldır və komponentləri lazımi yerdə lehimləməli və proqramı sınamağa başlamalıyıq. PCB -lər robotlar və CNC maşınları ilə istehsal ediləcəyi üçün digər şassilərdən daha yaxşı görünür.

Addım 1: İstifadə olunan proqram

Bu layihə üçün xüsusi olaraq Pulsuz Proqram və Açıq Mənbə Proqramlarından istifadə edirəm ki, Tələbələr və pullu proqram təminatı olmayan hər kəs layihəni səmərəli və peşəkar şəkildə həyata keçirsin.

Sxemlər və PCB Dizaynı üçün KiCad istifadə etdim və inanın inanılmaz bir proqramdır. Eagle CAD və Altium istifadə etməmişdən əvvəl, lakin KiCad pulsuz olsa da, PCB -ni peşəkar şəkildə dizayn etmək və istehsal etmək üçün bütün vacib imkanlara və vasitələrə malikdir. Hətta PCB üçün 3D vizualizasiya mövcuddur.

KiCad dəsti beş əsas hissədən ibarətdir:

• KiCad - layihə meneceri.
• Eeschema - sxematik ələ keçirmə redaktoru.
• Pcbnew - PCB düzülüş proqramı. 3D görünüşü də var.
• GerbView - Gerber tamaşaçısı.
• Bitmap2Component - şəkilləri PCB sənət əsərləri üçün ayaq izlərinə çevirmək üçün bir vasitədir.

Şematik və PCB Düzeninin necə dizayn ediləcəyini ətraflı şəkildə göstərməyəcəyəm, çünki bu yazı/məqalənin əhatə dairəsi deyil. Bu yazının əsas əhəmiyyəti, KiCad -ın çıxışını nümayiş etdirmək və necə sifariş verildiyini və istehsal olunduğunu göstərməkdir. Şematik dizaynla başlamazdan əvvəl bir layihə qovluğu yaratmaq və bütün faylları içərisində saxlamaq məsləhətdir. Aşağıda bir nümunə var.

Addım 2: Şematik

Şematik olaraq, Şemanı Düzenle Alətini və ya Eeschema'yı açmalıyıq. Açıldıqdan sonra aşağıdakı kimi bir pəncərədə boş bir sənəd görməlisiniz.

Varsayılan kitabxanada olmadığı üçün bəzən yeni Şematik Simvollar yaratmalıyıq. QTR-8RC Sensor, OLED Display SSD1306, TB6612FNG Motor Sürücü Kartı, Kodlayıcıları olan N20 Motor üçün kitabxana simvolları yaratdım. Kitabxana simvolları yaradıldıqdan sonra bir sistem yaratmaq üçün onları bir -birinə bağladım.

Aşağıdakı linkdən Şematik yükləyə bilərsiniz. Dərsliyin sonunda, öyrənməyiniz və özünüz etməniz üçün KiCad üçün yaxşı dərslər əlavə edəcəyəm.

DİZAYNI VİZYONUMU ZİYARƏT ETMƏK ÜÇÜN:

Addım 3: PCB Layout

Şematik tamamlandıqda, PCB lövhəsinin düzülüşünə keçməyin vaxtıdır. Bəzən kitabxanada yoxdursa bəzi komponentlərin izini də yaratmalı olursan. Ayaq izi yaratmaq üçün KiCad -da Footprint Library Editor Tool -dan istifadə edə bilərsiniz.

Burada iki qatlı dizayndan istifadə etdim, çünki lövhədə bir çox komponent paylandıqda düzülüşü çox asanlaşdırır. PCB Dizaynına başlamaq üçün PCB Layout Editor proqramını KiCad -da açmalıyıq. Aşağıdakı kimi bir şey görməlisiniz, ancaq içərisində boş bir sənəd var.

PCP İstehsal Xidməti olaraq NextPCB olaraq istifadə edəcəyik, buna görə də onların istehsalı üçün minimum və maksimum texniki məhdudiyyətlərin nə olduğunu görmək vacibdir. Onların Qabiliyyətlər səhifəsinə daxil olmağımızı yoxlamaq üçün. Yoxlamalı olduğumuz əsas parametrlər bunlardır:

• Maks. Ölçü 510*590 mm
• Min. İz 4 mil / 0.1 mm
• Min. İz Aralığı 4 mil / 0.1 mm
• Min. çuxur ölçüsü 0.3 mm
• Min. Çapı 0.45 mm
• İzləmə Aralığı ilə ≥5 mil
• Qazma Deliyi Ölçüsü 0,2-6,3 mm
• Xətti izləyin ≥0.4 mm

Yuxarıdakı Parametrlərə əsaslanaraq Dizayn Qaydalarımızı KiCad Layout Redaktorunda düzəltməliyik.

Dərsliyin sonunda öyrənə biləcəyiniz KiCad -da PCB Dizaynı ilə bağlı yaxşı bir dərs əlavə edəcəyəm. Aşağıda istinad üçün istifadə edə biləcəyiniz əlavə edilmiş PCB Dizaynı verilmişdir.

DİZAYNI VİZYONUMU ZİYARƏT ETMƏK ÜÇÜN:

Addım 4: PCB istehsalı

PCB -ni NextPCB kimi bir PCB İstehsal Evində / Sənayedə istehsal etməzdən əvvəl, dizaynımızı sənayenin maşınları tərəfindən oxunacaq istehsal edilə bilən bir formata çevirməliyik.

Yuxarıdakı parametrlər bütün Gerber fayllarını yaratmaq üçün istifadə edilmişdir. etdiyim kimi ayrı bir Gerber qovluğunda faylları ixrac etməyiniz tövsiyə olunur.

PCB delikləri haqqında məlumatlar ayrı bir Matkap Faylında saxlanılır və NextPCB üçün yuxarıdakı konfiqurasiyanı istifadə etdiyimi yaratmaq üçün. Digər istehsalçıların fərqli parametrləri ola bilər. NextPC -ni seçməyin bir çox səbəbi var. Bunun səbəblərindən biri də istehsal prosesi ilə bağlı şəffaflığıdır. Aşağıda fabriklərindən bəzi fotoşəkillər var.

PayPal, Bank Transferi, Western Union, HQ -də Nağd Ödəniş. Çatdırılma Metodları üçün fərqli qiymət və üstünlüklərə uyğun DHL, FedEx, Hongkong Post var. Sifariş vermək üçün veb saytında bir hesab yaratmalıyıq. Qeydiyyat linkindən istifadə edərək yeni bir hesab yarada bilərsiniz. hesab yaradıldıqdan sonra aşağıdakı kimi bir şey görəcəksiniz.

Növbəti addım Gerber Dosyalarınızı Yükləmək və istehsalata başlamaq üçün uğurlu bir sifariş verməkdir. Gerber yaradıldıqdan sonra onları tək bir faylda sıxışdırıb yükləməyiniz məsləhətdir

Yükləmə tamamlandıqdan sonra hesab səhifənizdə sifarişi görə bilərsiniz.

Sifarişiniz düzgün təhlil ediləcək və istehsal üçün hazır olduqdan sonra ödəniş tələb edəcək və ödəniş silindikdən sonra istehsal başlayacaq.

Gerber Dosyalarınızı təhlil etmək üçün çox səy sərf edirlər, çünki səhvlər ola bilər və çuxurlar çox kiçik olduqda və ya digər dizayn səhvlərində yaxşı istehsal edə bilməzlər.

PCB Doğrulanandan və İstehsal edildikdən sonra bir neçə gün ərzində PCB alacaqsınız və üzərində işləməyə hazırsınız.

XÜSUSİ ENDİRİM ÜÇÜN LİNKƏ daxil olun: NextPCB və PCB və PCB montaj sifarişi üçün 10% endirim əldə edə bilərsiniz (Fəaliyyət Doğrulama: 26 Mar 2020 - 30 Aprel 2020)

Bu məqaləni oxuduğunuz üçün təşəkkür edirəm sizə kömək edəcəyinə ümid edirəm. Bu seriyadakı digər məqalələri yoxlamağı unutmayın.