Maksimāla PCB pasūtījuma izmantošana (un kļūdu novēršana): 4 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Pasūtot PCB tiešsaistē, jūs bieži saņemat 5 vai vairāk identisku PCB, un ne vienmēr tās visas ir vajadzīgas. Šo pasūtījuma izgatavoto PCB zemās izmaksas ir ļoti vilinošas, un mēs bieži neuztraucamies par to, ko darīt ar papildu. Iepriekšējā projektā esmu mēģinājis tos izmantot pēc iespējas labāk, un šoreiz es nolēmu plānot uz priekšu. Citā instrukcijā man bija nepieciešams PCB, lai turētu pāris Espressif bāzes mikrokontrolleru izstrādes plates, un es domāju, ka tas būtu ideāls gadījums atkārtoti lietojamām PCB. Tomēr ne viss notiek tā, kā plānots.

1. solis: dizains

Šim projektam bija nepieciešams PCB, lai ievietotu ESP32 izstrādes plati un Lolin tipa ESP8266 dev plāksni. Šajos divos dēļos ir diezgan daudz noderīgu IO tapu, kuras šajā projektā vispār netiks izmantotas. Papildu dēļi vēlāk varētu būt ļoti noderīgi, ja būtu pieejamas vairāk no neizmantotajām tapām. Es arī vēlējos uzņemt divus ESP32 dev dēļu variantus. Man bija 38 un 30 kontaktu versija. Salīdzinot abu kontaktus, var redzēt, ka, ja 30 kontaktu varianta tapa “1” ir pievienota 38 tapu versijas 2. tapas pozīcijai, tad lielākā daļa tapas kreisajā pusē sakristu. Es nolēmu to labot, rūpīgi izmantojot dažus džemperus.

Dēļa labajā pusē tie neatbilst ļoti labi. I2C tapas (IO22 un IO21) bija labi, tāpat kā UART0 (TX0 un RX0), tomēr visas SPI tapas un UART2 tika pārvietotas. Es domāju, ka varētu to labot arī ar džemperiem. Tātad šis plāns bija izmantot abu veidu ESP32 plates un arī aizpildīt PCB ar tik daudz IO tapu galvenēm, kā es domāju, ka kādu dienu varētu izmantot. Es arī vēlējos iespēju abas (ESP32 un ESP8266) plates izmantot atsevišķi, tāpēc izkārtojumam būtu jāļauj griezt PCB.

2. darbība. PCB izkārtojums

Es sāku ar sākotnējo (pamata) dizainu, kas man bija vajadzīgs šim projektam, un pēc tam nolēmu to uzlabot, lai tas atbilstu tik daudzām vajadzībām, cik es varētu pamatoti iekļauties uz tāfeles. Otrajā shēmā jūs varat redzēt, ka tā ir nedaudz vairāk izliekta.

PCB nedrīkst būt lielāks par 100mmx100mm (mazāks būtu labāks), tāpēc tas nedaudz ierobežoja vietu. Man bija sākotnējais izkārtojums Fritzingā un nolēmu to turpināt, taču es daudz neuztraucos par maizes dēļa skatu, jo jūs redzat, ka tas ir gandrīz nesaprotams.

Es uzstādīju vairākus I2C portu savienotājus gan ESP32, gan ESP8266 plates, es iestatīju katru no tiem, lai tiem būtu savs barošanas savienotājs, un iznesu dažus digitālos IO tapas abiem. Es ievietoju papildu montāžas caurumus, lai tos varētu sagriezt un uzstādīt atsevišķi. Es nolēmu, ka nemaz neuztraucos ar IO00, IO02 vai IO15, un es nonācu pie attēlotā izkārtojuma.

Lietošanai ar 38 kontaktu ESP32 plati vajadzēja saīsināt šādus džemperus: JG1, JG2 un JG4

Lietošanai ar 30 kontaktu ESP32 plāksnēm šiem džemperiem bija nepieciešams īssavienojums: JG3, JG5, JP1, JP2, JMISO, JCS, JCLK, JPT un JPR.

3. solis: PCB

Es pasūtīju PCB no PCBWay, bet ir arī citi ražotāji, kuriem ir līdzīgi ekonomiski un ātri pakalpojumi. Viņi izskatījās lieliski … līdz es paskatījos rūpīgāk. ESP32 un ESP8266 dēļu pēdu platums nebija pareizs. Pēdas platums (starp tapām) bija 22,9 mm, nevis 25,4 mm ESP32 plāksnei un 27,9 mm ESP8266 plāksnei. Līdzstrāvas strāvas ligzdas caurumu izkārtojums arī neatbilda maniem barošanas ligzdām (un caurumi bija pārāk mazi). Tā nebija PCB ražotāja vaina, tas viss bija mans. Man, protams, vajadzēja visu vēlreiz pārbaudīt, un tagad man bija jāatrod darbs. Es arī veicu testa griezumu, lai redzētu, kādas vēl problēmas varētu rasties, un, protams, tas sabojāja SPI džempera konfigurāciju (kas, starp citu, nedarbosies, kā plānots).

Es atklāju, ka, saliekot galvenes tapas sievietēm 90 grādu leņķī, es varētu tās pielodēt pie PCB virsmas, ļaujot nedaudz pielāgot platumu. Pēc rūpīgas lodēšanas uz stūra tapām un platuma pārbaudes es tos visus pielodēju un pārbaudīju piemērotību. Tas izdevās!

Strāvas ligzdai bija nepieciešams līdzīgs risinājums, bet pārējās galvenes der lieliski. Es aizpildīju vienu nesagrieztu PCB un pārbaudīju to ar savu tīmekļa servera iestatījumu, un tas darbojās labi. Pēc tam es pārgāju uz sagrieztiem PCB. Lolin ESP8266 plāksne strādāja labi, bet attālums līdz montāžas caurumiem bija nedaudz tuvu.

Arī 30 kontaktu ESP32 plate darbojās labi, tomēr SPI ports nedarbojās, un vienīgais labojums tam bija džemperu vadi tāfeles apakšējā pusē.

4. solis: Noslēguma piezīmes

Kopumā es domāju, ka bija vērts pielikt pūles, lai dēļus padarītu vairāk lietojamus. un es jau esmu sācis izmantot vienu no sagrieztajiem PCB nākotnes projekta testēšanai. Es daudz vairāk dodu priekšroku, nevis izmantojot rīvdēli. Es, visticamāk, vairs neizmantošu Fritzing, jo tas nav lietotājam draudzīgs, lai izveidotu pēdas/simbolus salīdzinājumā ar citiem iepakojumiem (piemēram, KiCad). Tas ļauj ļoti viegli lasīt maizes dēļa skatus, lai gan tie nav pārāk sarežģīti.

Gūtās atziņas ir šādas:

1. Vienmēr pārbaudiet pēdas no citiem avotiem, lai pārliecinātos, ka tās atbilst daļai, kuru turat rokās.
2. Izmantojiet EDA programmatūru, kas ļauj (saprātīgi) viegli mainīt simbolus un pēdas.
3. Gaidiet negaidīto un izmantojiet to vislabāk!

Papildu piezīme ir vienmēr pārliecināties, ka pin-out ir vienādi, iegūstot trešās puses simbolus jūsu shēmai. Man ar to nebija nekādu problēmu, bet agrāk man bija problēma, kad kopējam sprieguma regulatoram bija atšķirīgas tapas starp ražotājiem.