PCB დიზაინი Line Follower Robot– ისთვის - Arnab Kumar Das: 4 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

ეს პროექტი ვარაუდობს, რომ ჩვენ უკვე გავაკეთეთ კომპონენტების შერჩევა. იმისათვის, რომ სისტემა სწორად იმუშაოს, მნიშვნელოვანია იმის გაგება, თუ რას მოითხოვს თითოეული კომპონენტი სიმძლავრის, ძაბვის, დენის, სივრცის, გაგრილების და ა.შ. ასევე მნიშვნელოვანია თითოეულ კომპონენტს შორის დამოკიდებულების გაგება. დამოკიდებულებები, როგორიცაა ლოგიკური დონე, გადაცემის ხმაური, წინაღობა და სხვა. გთხოვთ წაიკითხოთ წინა სტატიები სისტემის მოთხოვნების, კომპონენტის / მასალის შერჩევის შესახებ.

ამ პროექტის ძალიან მნიშვნელოვანი დიზაინის ასპექტია PCB, რადგან ჩვენი მიზანია მაქსიმალურად შევამციროთ ხაზის მიმდევარი რობოტის ფორმა ფაქტორი, რაც თავის მხრივ ამცირებს წონას. მცირე ზომა და ნაკლები წონა ზრდის ეფექტურობას და ასევე ამცირებს დანაკარგს აეროდინამიკური ხახუნის გამო. თუ ხედავთ F1 სარბოლო მანქანას, შეგიძლიათ გაიგოთ რამდენად ეფექტურია ის აეროდინამიკაში. ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად და წონის შესამცირებლად, ჩვენ უნდა ამოვიღოთ არასაჭირო კომპონენტი და გადავიტანოთ მასის ცენტრი რაც შეიძლება დაბალ დონეზე. ამისათვის მე ვიფიქრე PCB- ს გამოყენება როგორც შასი. ეს შეამცირებს წონას და CM- ს გაცილებით დაბალს გახდის, რაც თავის მხრივ ზრდის ბრუნვის დროს სტაბილურობას. PCB– ით შასის დამზადება ასევე ამცირებს შეკრების დროს და აადვილებს საქმეს, რადგან ჩვენ უბრალოდ უნდა შევაერთოთ კომპონენტები სწორ ადგილას და დავიწყოთ პროგრამული უზრუნველყოფის ტესტირება. რადგანაც PCB- ები დამზადდება რობოტებისა და CNC მანქანების მიერ, ის უკეთესად გამოიყურება, ვიდრე სხვა შასი.

ნაბიჯი 1: გამოყენებული პროგრამული უზრუნველყოფა

ამ პროექტისთვის მე სპეციალურად ვიყენებ უფასოდ და ღია კოდის პროგრამებს, რათა სტუდენტებმა და სხვა ნებისმიერმა ადამიანმა, ვისაც არ აქვს წვდომა ფასიან პროგრამულ უზრუნველყოფაზე, ასევე შეძლოს პროექტის ეფექტურად და პროფესიონალურად შესრულება.

მე გამოვიყენე KiCad სქემისა და PCB დიზაინისთვის და დამიჯერეთ ეს არის საოცარი პროგრამული უზრუნველყოფა. სანამ ვიყენებდი Eagle CAD- ს და Altium- ს, მაგრამ მიუხედავად იმისა, რომ KiCad უფასოა, მას აქვს ყველა მნიშვნელოვანი შესაძლებლობა და ინსტრუმენტი, რომ შეიმუშაოს თქვენი PCB პროფესიონალურად და დაამზადოს იგი. მაშინაც კი, მას აქვს 3D ვიზუალიზაცია თქვენი PCB– სთვის.

KiCad კომპლექტს აქვს ხუთი ძირითადი ნაწილი:

• KiCad - პროექტის მენეჯერი.
• Eeschema - სქემატური გადაღების რედაქტორი.
• Pcbnew - PCB განლაგების პროგრამა. მას ასევე აქვს 3D ხედი.
• GerbView - გერბერის მაყურებელი.
• Bitmap2Component - ინსტრუმენტი, რომელიც გარდაქმნის სურათებს ნაკვალევზე PCB ნამუშევრებისთვის.

მე არ ვაპირებ დეტალურად ვაჩვენო, თუ როგორ უნდა შევადგინოთ სქემატური და PCB განლაგება, რადგან ეს არ არის ამ პოსტის/სტატიის სფერო. ამ სტატიის მთავარი მნიშვნელობა არის KiCad– ის გამომუშავების ჩვენება და ჩვენება, თუ როგორ ხდება მისი შეკვეთა და წარმოება. სანამ დავიწყებთ სქემატურ დიზაინს, მიზანშეწონილია შევქმნათ პროექტის საქაღალდე და მასში შევინახოთ ყველა ფაილი. ქვემოთ მოცემულია მაგალითი.

ნაბიჯი 2: სქემატური

სქემატური, ჩვენ უნდა გახსნას Edit Schema Tool from or Eeschema. გახსნის შემდეგ თქვენ უნდა ნახოთ ცარიელი დოკუმენტი ფანჯარაში, როგორც ქვემოთ.

ზოგჯერ ჩვენ გვჭირდება ახალი სქემატური სიმბოლოების შექმნა, რადგან ნაგულისხმევ ბიბლიოთეკას შეიძლება არ ჰქონდეს ისინი. თქვენ უნდა შეისწავლოთ მონაცემების ფურცელი იმ კომპონენტებისთვის და დაამატოთ ისინი ჩვეულ ბიბლიოთეკაში, როგორც მე გავაკეთე ჩემს შემთხვევაში. მე შევქმენი ბიბლიოთეკის სიმბოლოები QTR-8RC სენსორისთვის, OLED ჩვენების SSD1306, TB6612FNG საავტომობილო დრაივერების დაფისთვის, N20 საავტომობილო კოდირებით. ბიბლიოთეკის სიმბოლოების შექმნისთანავე მე მათ ერთმანეთთან ვუკავშირდები სისტემის შესაქმნელად.

თქვენ შეგიძლიათ გადმოწეროთ სქემა ქვემოთ მოცემული ბმულიდან. მოგვიანებით გაკვეთილის ბოლოს, მე დავამატებ რამდენიმე კარგ გაკვეთილს KiCad– ისთვის, რომ თქვენ ისწავლოთ და თავად გააკეთოთ ეს.

DESIGN DOWNLOAD– ს ეწვიეთ ჩემს ვებ გვერდს: https://www.arnabkumardas.com/line-follower-robot-0-1-x/pcb-design-and-man Manufacturing/

ნაბიჯი 3: PCB განლაგება

სქემატური დასრულების შემდეგ დროა გადავიდეთ PCB დაფის განლაგებაზე. ზოგჯერ თქვენ უნდა შექმნათ ნაკვალევი ზოგიერთი კომპონენტისთვის, თუ ისინი ბიბლიოთეკაში არ არის. ნაკვალევის შესაქმნელად შეგიძლიათ გამოიყენოთ Footprint Library Editor Tool KiCad– ში.

მე აქ გამოვიყენე ორი ფენის დიზაინი, რადგან ის ძალიან ამარტივებს განლაგებას, როდესაც დაფაზე ბევრი კომპონენტია გადანაწილებული. PCB დიზაინის დასაწყებად ჩვენ უნდა გავხსნათ PCB განლაგების რედაქტორის პროგრამა KiCad– ში. თქვენ უნდა ნახოთ რაღაც ქვემოთ, მაგრამ ცარიელი დოკუმენტი მასში.

ჩვენ ვიყენებთ NextPCBas როგორც PCB წარმოების სერვისს, ასე რომ მნიშვნელოვანია დავინახოთ რა არის მინიმალური და მაქსიმალური ტექნიკური ლიმიტები მათ წარმოებისთვის. იმის შესამოწმებლად, რომ ჩვენ გვჭირდება მათი შესაძლებლობების გვერდი. ძირითადი პარამეტრები, რომლებიც უნდა შევამოწმოთ, არის:

• მაქს. ზომა 510*590 მმ
• მინ. კვალი 4 მლ / 0.1 მმ
• მინ. კვალი მანძილი 4 მილი / 0.1 მმ
• მინ. ხვრელის ზომა 0,3 მმ
• მინ. დიამეტრით 0.45 მმ
• Via To Trace Spacing ≥5mil
• საბურღი ხვრელის ზომა 0.2-6.3 მმ
• კვალი Outline≥0.4 მმ

ზემოთ მოყვანილი პარამეტრების საფუძველზე ჩვენ უნდა შევცვალოთ ჩვენი დიზაინის წესები KiCad განლაგების რედაქტორში.

გაკვეთილის ბოლოს, მე დავამატებ რამდენიმე კარგ სახელმძღვანელოს KiCad– ში PCB დიზაინის შესახებ, რომლის სწავლაც შეგიძლიათ. ქვემოთ არის თანდართული PCB დიზაინი, რომელიც შეგიძლიათ გამოიყენოთ თქვენი მითითებისთვის.

გადმოწერეთ დიზაინი ეწვიეთ ჩემს ვებ გვერდს: https://www.arnabkumardas.com/line-follower-robot-0-1-x/pcb-design-and-man Manufacturing/

ნაბიჯი 4: PCB წარმოება

სანამ PCB– ს PCB– ს წარმოების სახლში / მრეწველობაში გავაკეთებთ PCB– ს მსგავსად, NextPCB, ჩვენ უნდა გადავაქციოთ ჩვენი დიზაინი წარმოების ფორმატში, რომლის წაკითხვაც შესაძლებელია ინდუსტრიის მანქანების მიერ.

ზემოხსენებული პარამეტრები გამოყენებულ იქნა გერბერის ყველა ფაილის გენერირებისთვის. მიზანშეწონილია, რომ თქვენ ექსპორტი ფაილები ცალკე Gerber საქაღალდეში, როგორც მე გავაკეთე.

ინფორმაცია PCB– ის ხვრელების შესახებ ინახება ცალკე საბურღი ფაილში და იმის შესაქმნელად, რომ მე გამოვიყენე ზემოაღნიშნული კონფიგურაცია NextPCB– სთვის. სხვა მწარმოებლებს შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებული პარამეტრები. NextPC- ის ასარჩევად ბევრი მიზეზი არსებობს. ერთ -ერთი მიზეზი მათი გამჭვირვალობაა მათი წარმოების პროცესის შესახებ. ქვემოთ მოცემულია რამდენიმე ფოტო მათი ქარხნიდან.

ისინი ასევე იღებენ გადახდის სხვადასხვა ვარიანტს: PayPal, საბანკო გადარიცხვა, Western Union, ნაღდი ანგარიშსწორება შტაბბინაში. გადაზიდვის მეთოდებისთვის მათ აქვთ DHL, FedEx, Hongkong Post, რაც მოსახერხებელია სხვადასხვა ფასებითა და სარგებლით. შეკვეთის პროცესისთვის, ჩვენ გვჭირდება ანგარიშის შექმნა ვებგვერდზე. შეგიძლიათ გამოიყენოთ რეგისტრაციის ბმული და შექმნათ ახალი ანგარიში. ანგარიშის შექმნის შემდეგ თქვენ იხილავთ მსგავსს ქვემოთ.

შემდეგი ნაბიჯი არის ატვირთოთ თქვენი Gerber ფაილები და განათავსოთ წარმატებული შეკვეთა წარმოების დასაწყებად. მას შემდეგ, რაც თქვენი გერბერი გენერირდება, რეკომენდებულია მათი გაერთიანება ერთ ფაილში და ატვირთვა

გადმოტვირთვის დასრულების შემდეგ თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ შეკვეთა თქვენი ანგარიშის გვერდზე.

თქვენი შეკვეთა გაანალიზდება სწორად და მას შემდეგ რაც მზად იქნება წარმოებისთვის ისინი ითხოვენ გადახდას და გადახდის გაწმენდის შემდეგ წარმოება დაიწყება.

ისინი კარგ ძალისხმევას ხარჯავენ თქვენი გერბერის ფაილების გაანალიზებაში, რადგან ის შეიძლება შეიცავდეს შეცდომებს და შეიძლება არ იყოს კარგად წარმოებული, თუ ხვრელები ძალიან მცირეა ან რაიმე სხვა დიზაინის შეცდომაა მასში.

მას შემდეგ, რაც PCB დადასტურდება და დამზადდება, თქვენ მიიღებთ PCB– ს რამდენიმე დღეში და მზად იქნებით მასზე სამუშაოდ.

სპეციალური ფასდაკლებისთვის გთხოვთ ეწვიოთ ბმულს: შემდეგი PCB და თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ 10% ფასდაკლება PCB და PCB შეკრების შეკვეთაზე (აქტივობის დადასტურება: 26 მარტი, 2020 - 30 აპრილი, 2020)

გმადლობთ, რომ წაიკითხეთ ეს სტატია, იმედი მაქვს, რომ ეს დაგეხმარებათ. არ დაგავიწყდეთ ამ სერიის სხვა სტატიების შემოწმება.