Layihə 2: Mühəndisliyi necə tərsinə çevirmək olar: 11 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Salam Hobbiist dostum

Yaxşı bir dostum, RS232 protokolunu TTL -ə açmaq üçün bir Raspberry Pi ilə birlikdə bir neçə komponenti bir araya gətirdi. Nəticə, hamısını 3 əsas komponentdən ibarət bir qutuya atdı: Pi -ni gücləndirmək üçün bir güc çeviricisi, ünsiyyətin nə vaxt lazım olduğunu yoxlayaraq gücün boşa çıxmamasını təmin edən ikili kanal rölesi və RS232 -dən TTL modul çeviricisi. Əlindəki vəzifə, bütün proqramları bir PCB -yə birləşdirən daha yaxşı bir həll yaratmaqdır. Nəticədə daha az element qoyulacaq -> daha az kabel -> vibrasiyaya davamlı dizayn. Bu o deməkdir ki, əlindəki vəzifə bir tərs mühəndislik vəzifəsidir. Aşağıdakı addımlar bu xarakterli vəzifələri həll etməyə kömək etməlidir.

Addım 1: Komponentləri müəyyənləşdirin

Aşağıdakılardan birini əsas götürərək Google -a girməlisiniz:

- Lövhənin özündə yazılmış addan istifadə etməklə.

- Cihazın funksiyasından istifadə etməklə.

-Lövhədə əsas komponentdən istifadə edərək: bişmiş çipləri axtarın -> adlarını alın -> tətbiqini google.

- Tapılan hər hansı bir açar sözün Google şəklini çəkin və cihazı və ya başqa bir axtarışa gedənə qədər aşağı diyirləyin.

Uzun sözün qısası, hər üç cihazı tapdım və davam etdim və ebayda sifariş etdim:

-MAX3232 TO TTL'ye:

-5V Dual Kanal 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 buck çeviricisi: https://www.ebay.ca/itm/DC-DC-Buck-Step-Down-Converter-6V-80V-24V-36V-48V-72V-to-5V-9V-12V -Güc Təchizatı/122398869642? Hash = item1c7f8a888a: g: 3vkAAOSwuxFYyQyb

Addım 2: Bəzi Dövrə Şemaları Alma Vaxtı

Dövrə sxemlərini axtararkən, hər bir lövhənin əsas funksiyasını yadda saxlamaq vacibdir.

Dövrə diaqramları tapıldıqdan sonra digikeyə (və ya mouserə və ya elementləri sifariş edəcəyiniz hər hansı bir şeyə) gedin və daha sonra sifariş verəcəyiniz kimi əsas çipin olub olmadığını yoxlayın.

Bütün digər elementlər ən çox elektron veb saytlarda (diodlar, qapaqlar, indüktörler, rezistorlar …) ola bilər.

Dizaynın sonrakı mərhələlərində bunun əhəmiyyəti varsa, bu detalları nəzərə alaraq axtarış edin.

Beləliklə, aşağıdakı məlumat cədvəlləri ilə sona çatdım:

-MAX3232 TTL-ə:

- 5V İkiqat Kanal Relay:

- DC-DC buck çeviricisi:

Davam etmədən və Digikey veb saytlarında istifadə olunan komponentləri axtarmağa başlamazdan əvvəl qeyd etdiyim kimi, DC-DC buck çeviricisinə aid bir komponent istisna olmaqla hamısını tapa bildim, daha doğrusu XLSEMI XL4015 buck çeviricisini tapa bilmədim (LCSC -də tapıldı!) İki fərqli veb saytdan sifariş verməmək və bu səbəbdən göndərilməni iki dəfə ödəmək məcburiyyətində qalmamaq üçün əlimdəki çeviricini aşaraq Digikey -də tapılan komponentlərdən istifadə edən başqa bir dizayn üçün getməyə qərar verdim. Beləliklə, bu sxemə uyğun olaraq sona çatdım:

New Buck çeviricisi:

Cari və gərginliyin Pi -ni gücləndirmək üçün kifayət etdiyinə əmin olaraq nəhayət əsas PCB -də istifadə ediləcək bütün elementləri təyin etdim.

Addım 3: Böyük Resmi Ağlınızda saxlayın

Ümumi dizaynın tonunu təyin etdiyi üçün bu addım çox vacibdir. Mənim vəzifəm qutunun içərisinə çəkilən tellərin sayını azaltmaqdır, çünki sonuncu yüksək titrəyişli bir mühitə məruz qalır. Bu problemi həll edərkən, elektrik xətlərini (Pi -ni işlədən) kodların açılması və cihazlar arasındakı ünsiyyət üçün istifadə olunan siqnal xətlərindən ayırmaq məcburiyyətində qaldım. Məlumatı nəzərə alaraq hər şeyi bir PCB -yə birləşdirəcəyik. Son məhsul Pi ilə əlaqə qurmaq üçün bir lent kabeli və bir mikro usb kabeli olacaq. Şerit kabeli iki cihaz arasındakı bütün siqnalları ehtiva edəcək, mikro usb kabeli isə Pi'yi açmaq üçün lazım olan 5V, 1 A gücünü təmin edəcək. Bunu nəzərə alaraq şəkildəki kimi bütün siqnalların bir -birinə yaxın olması üçün Pi -də istifadə olunan GPIO pinlərini yenidən düzəltdim. Aydındır ki, bunu etmək üçün, Raspberry Pi -dən çıxarılan ümumi pindən istifadə edərək, Gnd -i digər Gnd -lə, gücü isə digər güc pinləri ilə dəyişdirərkən, GPIO pinlərini digər GPIO pinlərinə dəyişdirməlisiniz. Bu dəyişikliklər, Pi üzərində işləyən proqram təminatını yeniləmək üçün daha sonra lazım olacağı üçün qeyd ediləcəkdir.

Addım 4: EasyEDA: sxemlər

Bu addımda özünüzü oradakı ən sadə cad aləti ilə tanış etməlisiniz. EasyEDA! adından da göründüyü kimi, bu inkişaf veb sayt vasitəsindən necə istifadə olunacağını öyrənmək sadə olmalıdır. Sizi tez bir şəkildə irəli aparmaq üçün veb saytın özünün bağlantısını digər yaxşı istinadlarla birlikdə əlavə edirəm:

EasyEDA:

Giriş videoları (GreatScott tərəfindən):

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

Veb sayt tərtibatçılarının özləri tərəfindən hazırlanan sürətli təlimat:

Addım 5: Lazım olan komponentləri seçin

Bu addımda, lövhənin ölçüsünə, lehimləmə avadanlıqlarınıza və lehimləmə qabiliyyətinizə əsasən çuxur və ya səth montaj komponentlərindən istifadə etmək istədiyinizi seçməlisiniz! Məsələn, röleləri deyək ki, SMD versiyasının olmadığı bir neçə istisna istisna olmaqla, mümkünsə bütün komponentlər üçün səth montajına getməyə qərar verdim.

Sonra bütün qapaqlar, rezistorlar, diodlar və s. Üçün paket ölçüsünü düzəltməlisiniz … Mənim vəziyyətimdə ən çox yayılmış komponentlər üçün 1206 -da qərar verməyə qərar verdim.

Burada yenidən səthə montaj lehimləmə texnikası ilə bağlı bir çox onlayn dərslər var. Xüsusilə bu mövzuda Dave Jone -un dərsliyinə etibar etdim (aşağıda əlaqələndirilmişdir), digər iki lehimləmə dərsini izləməkdən çəkinməyin:

EEVblog #186 - Lehimləmə Dərsliyi 3 -cü hissə - Səthi montaj

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

Videonun uzun olduğunu bilirəm, amma dostum sizə lehim etməyi öyrədərkən digər maraqlı şeylərdən danışır. Aydındır ki, sizin və mənim kimi hobbiçilərin çoxundan daha çox təcrübəyə malikdir, buna görə də yaxşı olmalıdır.

Addım 6: itkin komponentlər üçün sxemlər çəkin

EasyEDA, bir cihaz istisna olmaqla sifariş verməyi planlaşdırdığım komponentlərin böyük əksəriyyətinə malikdir. Bu proqram, rəsmlərinizi onlayn kitabxanaya əlavə etməyə imkan verdiyi üçün problem olmamalıdır.

"D-SUB 15 qadın konnektoru" əlavə etməliydim (digikey:

Bağlantıdakı cihazın məlumat cədvəllərini yoxlayaraq, komponentin həndəsi xüsusiyyətlərini təkrarlaya biləcəksiniz. Buraya aralıqlar, ölçülər və cihazın istiqaməti daxil edilməlidir. Kifayət qədər şanslıysanız, bəzən istehsalçılara PCB təsvirləri də əlavə olunur ki, sadəcə kopyalayıb əllə easyeda üzərinə yapışdırasınız.

Addım 7: PCB Layoutunuzu Dizayn edin

Fərqli komponentləri lövhəyə yerləşdirərkən, birləşdirici izlərin uzunluğunu azaltdığınızdan əmin olmalısınız. Bunlar nə qədər uzun olsa, empedansa və səs -küy müdaxilələrinə daha çox məruz qalırsınız. Bu qızıl qaydanı nəzərə alaraq, irəli getdim və bütün komponentlərimi videoda göstərildiyi kimi yerləşdirdim.

Addım 8: Nömrələri daxil edin

Bu addımda fərqli elementləri birləşdirmək üçün istifadə ediləcək doğru iz genişliyini təyin etməlisiniz. Easyeda'nın iz qalınlığı 1oz olaraq standartlaşdırılmışdır (ucuz seçiminiz). Bu o deməkdir ki, izlərin hər birində axan cərəyanı kobud bir şəkildə qiymətləndirmək lazımdır. Əlindəki tətbiqə əsaslanaraq, güc izlərimin çoxu üçün 30 mil düzəltmək qərarına gəldim (maksimum 1 A tutmaq üçün) və siqnal izləri üçün 10 ~ 15 mil (maksimum 100 mm A tutmaq üçün).

Bu nömrələri əldə etmək üçün bu kimi bir onlayn iz kalkulyatorundan istifadə edə bilərsiniz.

Online İz Kalkulyatoru:

Addım 9: Bağlayın

Fərqli xətlər üçün yarış qalınlığı təyin edildikdən sonra, bütün komponentlərin naqillərini çəkməyin vaxtıdır. Komponentlərinizi ümumi PCB dizayn qaydalarına (aşağıda əlaqələndirilmiş) uyğun olaraq yerləşdirmisinizsə, məftilləri asanlıqla edə bilməlisiniz. Mis örtük əlavə etdikdən sonra, sifariş üçün hazır tamamlanmış bir PCB ilə sona çatacaqsınız. Bunun üçün, sifariş verərkən standart sifariş seçimlərində heç bir dəyişiklik etməyiniz lazım deyilsə, partnered web saytını easyeda, JLCPCB (aşağıda əlaqələndirilmiş) üçün istifadə etməyi məsləhət görürəm. Birdən çox lövhə lehimləyirsinizsə, yüklədiyiniz gerber faylınızla birlikdə gedən şablon hesabatı sifariş etməyi məsləhət görürəm. Bu, lehimləmə prosesində çox vaxtınıza qənaət etməyə imkan verəcəkdir.

Addım 10: Ciddi Lehimləmə Vaxtı

Dizaynımı sınamaq üçün yalnız bir komponenti lehimlədiyim üçün, bu sahədə bacarıqlarımı artırmaq üçün lehimləməni əllə apardım. Son məhsul əlavə olunmuş şəklə bənzəyəcək.

Addım 11: Son Yoxlamaları edin

Bu son addımda, elektrik xətləri kimi vacib izlərinizin əsas davamlılıq testini etməlisiniz. Bu, lövhənizlə əlaqəli bir şeyə zərər verməməyinizə kömək etməlidir (mənim vəziyyətimdə: moruq Pi). Eynilə, tərs mühəndislikdən istifadə edərək titrəməyə davamlı bir cihaz yarada bildim.

Həmişə olduğu kimi, hekayələrimi mühəndislik ilə izlədiyiniz üçün təşəkkürlər. Yazılarımdan hər hansı birini bəyənmək, paylaşmaq və ya şərh yazmaqdan çekinmeyin.

Növbəti dəfə qədər, Sağol: D