PCB დიზაინი და იზოლაცია დაფქვა მხოლოდ უფასო პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით: 19 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ამ ინსტრუქციაში მე გაჩვენებთ თუ როგორ უნდა შექმნათ და დაამზადოთ თქვენი საკუთარი PCB, ექსკლუზიურად უფასო პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენებით, რომელიც მუშაობს როგორც Windows- ზე, ასევე Mac- ზე.

ნივთები რაც გჭირდებათ:

• კომპიუტერი ინტერნეტით
• cnc წისქვილი/როუტერი, რაც უფრო ზუსტია მით უკეთესი
• 45 °/20 ° V- ბიტი
• საბურღი 0.8 მმ
• 3 მმ ბოლომდე
• სპილენძის დაფარული დაფა
• ორმხრივი წებოვანი ლენტი

ნაბიჯი 1: მიიღეთ პროგრამული უზრუნველყოფა

თქვენ გჭირდებათ შემდეგი პროგრამული უზრუნველყოფა:

• გაყინვა
• Inkscape
• მაკერკამი

დააწკაპუნეთ ბმულებზე, გადმოწერეთ და დააინსტალირეთ პროგრამული უზრუნველყოფა თქვენს კომპიუტერში. Makercam– ს გადმოწერა/დაინსტალირება არ სჭირდება, რადგან ის პირდაპირ თქვენს ბრაუზერში მუშაობს.

ნაბიჯი 2: დიზაინი Fritzing- ში

დაიწყეთ გაყინვა და დაიწყეთ ახალი ესკიზი.

გადადით პურის დაფის ხედზე, დააწკაპუნეთ პანელის ჩანართზე ფანჯრის ზედა ნაწილში.

მარჯვენა მხარეს არის თქვენი ნაწილობრივი ბიბლიოთეკა, შეარჩიეთ კომპონენტები, რომლებიც გსურთ თქვენს წრეში და გადაიტანეთ და ჩააგდეთ ისინი პურის დაფის ფანჯარაში. დარწმუნდით, რომ ნაწილებს აქვთ სასურველი სპეციფიკაციები, როგორიცაა pinout, მნიშვნელობა და ზომა. თქვენ შეგიძლიათ შეცვალოთ ინსპექტორში შერჩეული კომპონენტის ეს ცვლადები თქვენი ეკრანის ქვედა მარჯვენა კუთხეში.

ამ მაგალითში მე ვაკეთებ წრეს, რომელიც იყენებს Arduino Nano– ს 12V სარელეო გადართვისთვის. ამისათვის მე მჭირდება ტრანზისტორი, რომელსაც აქვს რეზისტორი ბაზაზე, ასევე დაჭერის დიოდი სარელეო კოჭის პარალელურად და ორი ხრახნიანი ტერმინალი.

კომპონენტებს შორის კავშირები/მავთულები ხდება კომპონენტის ფეხიზე/პინზე დაჭერით და გადაადგილებით. მავთულხლართებში მოსახვევები შეიძლება გაკეთდეს მავთულის შიგნით დაჭერით და გადაადგილებით.

გააკეთეთ ყველა ის კავშირი, რაც გჭირდებათ და გააკეთეთ ნამდვილ დაფაზე, რომ წრე იმუშაოს.

ნაბიჯი 3: სქემატური ხედი

ახლა გადადით სქემატურ ხედზე.

თქვენ ნახავთ გაყვანილობის დიაგრამას თქვენი ყველა კომპონენტით და მათი კავშირებით. დაალაგეთ ყველაფერი კომპონენტების გონივრული თანმიმდევრობით გადაადგილებით და დაჭერით და გადაათრიეთ დაშლილი კავშირის ხაზები ისე, რომ ისინი თავს არ კვეთენ.

ნაბიჯი 4: PCB ნახვა

გადადით PCB View– ზე.

გადაიტანეთ თქვენი კომპონენტები გონივრული თანმიმდევრობით. კარგი პრინციპია მოათავსოთ კომპონენტები, სადაც ყველაზე მეტი ქინძისთავია ცენტრში და სხვა კომპონენტები მის გარშემო. შეეცადეთ მიიღოთ კომპაქტური განაწილება.

ნაწილები ავტომატურად იკეტება ქსელში, რომელსაც ხედავთ ფონზე. ქსელის ზომის შესაცვლელად გადადით View -> ქსელის ზომის დაყენებაზე.

ნაბიჯი 5: ავტო მარშრუტი

დააწკაპუნეთ მარშრუტზე -> ავტორუტერის/DRC პარამეტრები და შეარჩიეთ წარმოების პერსონალური ტიპი. ახლა თქვენ შეგიძლიათ დააყენოთ კვალის სიგანე სასურველ სისქეზე თქვენი აპარატის/ბოლო წისქვილის/წრის მიხედვით. 48 მლ გამოვიყენე. დააწკაპუნეთ "OK".

შეარჩიეთ ნაცრისფერი ოთხკუთხედი (PCB დაფა) და ინსპექტორში შეცვალეთ ფენები-ჩამოსაშლელი "ერთი ფენა (ცალმხრივი)".

ახლა დააჭირეთ ფანჯრის ბოლოში ღილაკს Autoroute და მიეცით კომპიუტერს უფლება მარშრუტიზაციის სამუშაო!

ნაბიჯი 6: კიდევ რამდენიმე მარშრუტიზაცია

როდესაც ავტომატური მარშრუტიზაცია დასრულებულია, დაალაგეთ კვალი მათი მოსახვევის წერტილების დაჭერით და გადაათრიეთ. მარჯვენა დაწკაპუნებით მოსახვევზე და აირჩიეთ მოხსნის მოსახვევის წერტილი მისი მოსაშორებლად.

ხანდახან არის კავშირები, რომლებსაც ავტორუტერი ვერ ახერხებს. თქვენ უნდა გაატაროთ ისინი ხელით დაჭრილი და გადაათრიეთ დაშლილი კავშირის ხაზები. გამოიყენეთ მხტუნავები ნაწილების ბიბლიოთეკიდან იმ კვალზე გადასასვლელად, რომელსაც სხვაგვარად გადაკვეთდით.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაამატოთ ტექსტი/ლოგოები, რომლებიც სპილენძის ნიღბში გამოჩნდება ბიბლიოთეკიდან "დაფის სურათის" ან "აბრეშუმის ეკრანის ტექსტის" გადმოტანით. შეარჩიეთ თქვენი ლოგო და ინსპექტორში განთავსება - pcb ფენის ჩამოსაშლელი მენიუ აირჩიეთ "სპილენძის ქვედა". თქვენ ასევე შეგიძლიათ ჩატვირთოთ თქვენი საკუთარი.svg ფაილები ინსპექტორში "სურათის ჩატვირთვა" დაჭერით.

ნაბიჯი 7: შეამოწმეთ თქვენი წრე

თუ ფიქრობთ, რომ მზად ხართ მარშრუტიზმით დააწკაპუნეთ მარშრუტზე -> დიზაინის წესები შეამოწმეთ თქვენი შემოქმედების ავტომატური შემოწმება გამოტოვებული კავშირების / გადაფარვის ან კვეთის კვალზე.

შეეცადეთ აღმოფხვრათ ყველა შეცდომა და გაიმეორეთ DRC მანამ, სანამ პრობლემა აღარ იქნება. დიზაინი დასრულებულია!

ექსპორტი თქვენი PCB როგორც.svg ფაილების დაჭერით "ექსპორტი ამისთვის PCB" ბოლოში. დააწკაპუნეთ ექსპორტის ღილაკზე არსებულ პატარა ისარზე და აირჩიეთ "Etchable (SVG)".

თქვენ მიიღებთ svg– ის რამოდენიმე ექსპორტს თქვენს არჩეულ დირექტორიაში, მაგრამ ჩვენ მხოლოდ ორ მათგანს გამოვიყენებთ:

• *yourfilename*_etch_copper_bottom_mirror.svg
• *yourfilename*_etch_mask_bottom_mirror.svg

ყველა სხვა ფაილის წაშლა შესაძლებელია.

ნაბიჯი 8: Inkscape

გახსენით *yourfilename *_etch_copper_bottom_mirror.svg Inkscape– ში, შეარჩიეთ ყველაფერი და არაერთხელ დააჭირეთ ctrl+shift+g სანამ ყველაფერი არ დაჯგუფდება.

აირჩიეთ ხედი -> ჩვენების რეჟიმი -> მონახაზი. ახლა თქვენ იხილავთ მხოლოდ ვექტორებს შევსების გარეშე.

შეარჩიეთ ყველა კვალი და გადადით გზაზე -> ინსულტი გზაზე.

შეარჩიეთ ყველა კვალი და გადადით გზაზე -> გაერთიანებაზე.

Შენახვა.

ფაილი მზადაა CAM– ისთვის!

სხვა.svg, რომელიც ჩვენ ექსპორტირებული გვაქვს fritzing– დან, არ საჭიროებს დამუშავებას Inkscape– ში.

ნაბიჯი 9: Makercam

გახსენით თქვენი ბრაუზერი და გადადით makercam.com– ზე.

გადადით რედაქტირებაზე -> პარამეტრების რედაქტირებაზე და შეცვალეთ SVG იმპორტის ნაგულისხმევი გარჩევადობა 90 ppi– ზე.

გადადით ფაილზე -> გახსენით SVG ფაილი, გადადით თქვენს დირექტორიაში და შეარჩიეთ ფაილი "*yourfilename*_etch_copper_bottom_mirror.svg".

ნაბიჯი 10: იზოლაციის დაფქვა

შეარჩიეთ ყველა თქვენი კვალი (მაგრამ არა ქინძისთავების შიდა წრეები) და გადადით CAM -> პროფილის ოპერაციაზე.

თუ თქვენი CNC დაფუძნებულია GRBL– ზე, შეიძლება დაგჭირდეთ ყველა CAM– ის გაკეთება იმპერიულ ერთეულებში makercam– ში (იხილეთ აქ შემდგომი მითითებისთვის). ასე რომ თქვენ უნდა გადააკეთოთ ყველა თქვენი მილიმეტრი ინჩზე, სანამ ჩაწერთ მათ.

თუ თქვენ იყენებთ 45 ° V ბიტს 0.2 მმ წვერით საიზოლაციო დაფქვის პროცესისთვის და ჩაყვინთავთ მასალაში 0.25 მმ, ინსტრუმენტის ეფექტური დიამეტრი თქვენი სპილენძის მოპირკეთებული დაფის ზედაპირზე არის 0.39 მმ. ეს გარდაიქმნება 0, 015354331 ინჩზე, იაი!

როგორც ვთქვით, ჩვენ გვინდა 0.25 მმ სიღრმეში ჩავწეროთ დაფაზე, ასე რომ, ჩვენ ვწერთ -0.0098425197 ინჩს, როგორც ჩვენს მიზანს. დასაშვები მნიშვნელობა უნდა იყოს მასზე დიდი, ასე რომ საჭრელი გადის ერთ უღელტეხილზე.

აღმოვაჩინე, რომ საკვების სიჩქარე 150 მმ/წთ და ჩაძირვის სიჩქარე 50 მმ/წთ კარგად მუშაობს ჩემს აპარატზე.

დააწკაპუნეთ OK.

ნაბიჯი 11: ლოგო

შეარჩიეთ ლოგო/ტექსტი და გადადით CAM -> დაიცავით ბილიკის ოპერაცია.

ლოგოს უფრო დეტალური ინფორმაციისთვის გამოვიყენე 20 ° 0.2 მმ V-Bit. ვინაიდან ამ ოპერაციით თქვენი საჭრელის ცენტრი მიჰყვება ბილიკებს (პროფილის ოპერაციისგან განსხვავებით, სადაც საჭრელის "ზღვარი" მიჰყვება გზას), გადამწყვეტი მნიშვნელობა არ აქვს რას ჩაწერთ ინსტრუმენტის დიამეტრისთვის.

სამიზნე სიღრმე არის ამ დროს -0.2 მმ (უფრო დეტალურად).

ყველა სხვა მნიშვნელობა იგივეა, რაც იზოლაციის დაფქვისას.

დააწკაპუნეთ OK.

ნაბიჯი 12: კონტურის უღელტეხილი

ახლა ჩვენ გვსურს ჩვენი PCB ამოჭრა სპილენძის დაფარული საფონდოდან.

შეარჩიეთ გარე კონტური და ჩაწერეთ საჭირო მნიშვნელობები.

მე გამოვიყენე 3 მმ 4 ფლეიტა ბიტი საკვებით დაახლოებით 400 მმ/წთ და ჩავარდნა 50 მმ/წთ. ნაბიჯი ქვემოთ იყო 0.4 მმ.

დააწკაპუნეთ OK.

გადადით CAM -> გამოთვალეთ ყველაფერი.

გადადით CAM -> gcode ექსპორტზე.

ყველა ოპერაციის ექსპორტი ერთ ფაილში. ვინაიდან ყველა ოპერაციას სჭირდება სხვა ინსტრუმენტი, უმჯობესია ფაილები დაასახელოთ ინსტრუმენტის სახელით.

ნაბიჯი 13: ბურღვა

გადატვირთეთ გვერდი, ასე რომ თქვენ იწყებთ "ახალ პროექტს".

გახსენით ფაილი "*yourfilename*_etch_mask_bottom_mirror.svg". არ დაგავიწყდეთ SVG- სკალირების შეცვლა 90ppi– მდე მანამ!

აირჩიეთ ყველა ხვრელი.

გადადით CAM -> საბურღი ოპერაცია.

მე გამოვიყენე 0.8 მმ საბურღი. ჩემი დაფა იყო 1.5 მმ სისქის, ამიტომ სუფთა ხვრელისთვის გამოვიყენე -2 მმ სამიზნე სიღრმისთვის. პეკის მანძილი უნდა იყოს უფრო დიდი ვიდრე ეს მნიშვნელობა საბურღი უნდა გაიაროს ერთ უღელტეხილზე. მე გამოვიყენე ჩაძირვის სიჩქარე დაახლოებით 50 მმ/წთ.

დააწკაპუნეთ OK და ყველა ხვრელი ავტომატურად აღმოჩნდება.

გადადით CAM -> გამოთვალეთ ყველაფერი.

გაუშვით თქვენი gcode.

ნაბიჯი 14: მანქანის მომზადება

გამოიყენეთ რამოდენიმე ცალმხრივი ლენტი, რომ დააწებოთ სპილენძით დაფარული დაფა თქვენი აპარატის გაფუჭებულ დაფაზე.

დარწმუნდით, რომ გაფუჭების დაფის ეს ნაწილი სრულადაა, მაგალითად შეგიძლიათ გაათანაბროთ ჯიბის საფქვავით (უბრალოდ უნდა იყოს 0.5 მმ სიღრმე) მასში.

ან გამოიყენეთ ავტომატური შემავსებელი. GRBL მომხმარებლებისთვის ეს შეიძლება გაკეთდეს chilipeppr– ის გამოყენებით.

ნაბიჯი 15: დაიწყეთ დაფქვა…

ჩატვირთეთ 45 ° V-Bit

Gcode ფაილების ნულოვანი მდებარეობა მდებარეობს ქვედა მარცხენა კუთხეში და საფონდო ზედაპირის თავზე.

ასე რომ, ნავიგაცია თქვენი მანქანა ახლოს ქვედა მარცხენა კუთხეში საფონდო და ქვედა spindle ისე წვერი bit ძლივს ეხება ზედაპირზე. დააყენეთ ეს როგორც თქვენი ნულოვანი ადგილმდებარეობა და დაიწყეთ იზოლაციის დაფქვა.

ნაბიჯი 16:… ბურღვა…

შეცვალეთ ინსტრუმენტი 0.8 მმ საბურღი და დააყენეთ თქვენი ახალი Z ნულოვანი როდესაც წვერი ეხება ზედაპირს. დაიწყეთ ხვრელების ბურღვა.

ნაბიჯი 17:… გრავირება

შეცვალეთ ინსტრუმენტი 20 ° V- ბიტზე და დაიწყეთ ლოგის/ტექსტის ამოტვიფრის შემდგომი ბილიკის ოპერაცია.

ნაბიჯი 18: ამოჭრა

ბოლო ნაბიჯი არის PCB– ის ამოღება საფონდო მასალისგან.

ამისათვის გამოიყენეთ 3 მმ -იანი ბოლომდე და მეორე პროფილის ოპერაცია.

ნაბიჯი 19: წარმატება

თქვენ მიდიხართ თქვენი ახალი ხელნაკეთი PCB– ით!

თუ თქვენ ხართ სწრაფი (და თქვენი დიზაინი არ არის ძალიან რთული) შეგიძლიათ გააკეთოთ ის იდეიდან პროდუქტზე 1 საათზე ნაკლებ დროში.

ვიმედოვნებ, რომ ეს გაკვეთილი დაგეხმარებათ თქვენს პროექტებში და თუ გინდათ, ხმის მიცემა შეგიძლიათ ამ გვერდის თავზე ან აქ. Გმადლობთ!

მეორე პრიზი დიზაინის გონებაში