Reka Bentuk PCB untuk Line Follower Robot - Arnab Kumar Das: 4 Steps

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Projek ini mengandaikan bahawa kita sudah melakukan pemilihan komponen. Agar sistem dapat berjalan dengan baik adalah penting untuk memahami apa yang diminta oleh setiap komponen dari segi kuasa, voltan, arus, ruang, penyejukan dan lain-lain. Juga penting untuk memahami pergantungan antara setiap komponen. Ketergantungan seperti tahap logik, kebisingan transmisi, impedans dll. Sila baca artikel sebelumnya mengenai Keperluan Sistem, pemilihan Komponen / Bahan.

Aspek reka bentuk yang sangat penting dalam projek ini adalah PCB, kerana sasaran kami adalah untuk mengurangkan faktor bentuk robot pengikut garis sebanyak mungkin yang seterusnya mengurangkan berat badan. Saiz yang kecil dan berat badan yang rendah meningkatkan kecekapan dan juga mengurangkan kehilangan kerana geseran aerodinamik. Sekiranya anda melihat kereta lumba F1, anda dapat memahami sejauh mana kecekapan dalam aerodinamik. Untuk meningkatkan kecekapan dan mengurangkan berat badan, kita harus mengeluarkan komponen yang tidak perlu dan memindahkan Pusat Jisim serendah mungkin. Untuk melakukan ini, saya terfikir untuk menggunakan PCB sebagai Casis. Ini akan mengurangkan berat badan dan menjadikan CM jauh lebih rendah, yang seterusnya meningkatkan kestabilan semasa pusingan. Membuat casis dengan PCB juga mengurangkan masa yang diperlukan untuk pemasangan dan menjadikannya lebih mudah kerana kita hanya perlu menyolder komponen di tempat yang tepat dan bermula dengan menguji perisian. Oleh kerana PCB akan dihasilkan oleh robot dan mesin CNC, ia kelihatan lebih baik daripada casis lain.

Langkah 1: Perisian Yang Digunakan

Untuk projek ini, saya secara khusus menggunakan perisian percuma dan perisian sumber terbuka supaya Pelajar dan orang lain yang tidak mempunyai akses kepada perisian berbayar juga dapat melakukan projek dengan cekap dan profesional.

Saya menggunakan KiCad untuk Skema dan Reka Bentuk PCB dan percayalah ia adalah perisian yang luar biasa. Sebelum saya menggunakan Eagle CAD dan Altium tetapi walaupun KiCad percuma, ia mempunyai semua keupayaan dan alat penting untuk merancang PCB anda secara profesional dan membuatnya dihasilkan. Walaupun visualisasi 3D tersedia untuk PCB anda.

Suite KiCad mempunyai lima bahagian utama:

• KiCad - pengurus projek.
• Eeschema - penyunting tangkapan skema.
• Pcbnew - program susun atur PCB. Ia juga mempunyai paparan 3D.
• GerbView - penonton Gerber.
• Bitmap2Component - alat untuk menukar gambar menjadi jejak kaki untuk karya seni PCB.

Saya tidak akan menunjukkan secara terperinci bagaimana merancang Skema dan Susun atur PCB kerana ini bukan ruang lingkup entri / artikel ini. Kepentingan utama artikel ini adalah untuk menunjukkan keluaran KiCad dan menunjukkan bagaimana ia dipesan dan dihasilkan. Sebelum kita memulakan dengan rancangan Skematik, disarankan untuk membuat folder projek dan menyimpan semua fail di dalamnya. Berikut adalah contoh.

Langkah 2: Skematik

Untuk skema, kita harus membuka Edit Schema Tool dari atau Eeschema. Setelah dibuka, anda akan melihat dokumen kosong di tetingkap seperti di bawah.

Kadang-kadang kita perlu membuat Simbol Skematik baru kerana pustaka lalai mungkin tidak memilikinya. Anda perlu mengkaji lembar data untuk komponen tersebut dan menambahkannya ke perpustakaan tersuai seperti yang saya lakukan dalam kes saya. Saya membuat simbol perpustakaan untuk Sensor QTR-8RC, OLED Display SSD1306, Papan Pemandu Motor TB6612FNG, N20 Motor dengan Encoders. Setelah simbol perpustakaan dibuat saya menghubungkannya bersama untuk membentuk sistem.

Anda boleh memuat turun Skema dari pautan di bawah. Kemudian pada akhir tutorial, saya akan menambahkan beberapa tutorial yang bagus untuk KiCad agar anda dapat belajar dan melakukannya sendiri.

UNTUK MUAT TURUN DESIGN KUNJUNGI LAMAN WEB SAYA:

Langkah 3: Susun atur PCB

Setelah Skema selesai, sudah tiba masanya untuk beralih ke susun atur papan PCB. Kadang kala anda juga perlu membuat jejak beberapa komponen jika tidak terdapat di perpustakaan. Untuk membuat jejak anda boleh menggunakan Footprint Library Editor Tool di KiCad.

Saya telah menggunakan reka bentuk dua lapisan di sini kerana ia sangat mudah untuk disusun apabila anda mempunyai banyak komponen yang diedarkan di papan. Untuk memulakan dengan Reka Bentuk PCB kita harus membuka program Penyusun Tata Letak PCB di KiCad. Anda mesti melihat sesuatu seperti di bawah tetapi dengan dokumen kosong di dalamnya.

Kami akan menggunakan NextPCBas sebagai Perkhidmatan Pembuatan PCB, jadi penting untuk melihat apakah had teknikal minimum dan maksimum yang mereka ada untuk pembuatannya. Untuk memastikan bahawa kita perlu mengunjungi Halaman Keupayaan mereka. Parameter utama yang harus kita periksa adalah:

• Maks. Dimensi 510 * 590mm
• Min. Jejak 4mil / 0.1mm
• Min. Jejak Jarak 4mil / 0.1mm
• Min. saiz lubang0.3mm
• Min. Melalui diameter 0.45mm
• Melalui Jejak Jarak ≥5 juta
• Ukuran Lubang Bor 0.2-6.3mm
• Jejak ke Garis Besar≥0.4mm

Berdasarkan Parameter Di Atas, kita harus menyesuaikan Peraturan Reka Bentuk kita di Editor Tata Letak KiCad.

Pada akhir tutorial, saya akan melampirkan beberapa tutorial baik mengenai Perancangan PCB di KiCad yang boleh anda pelajari. Berikut adalah Lekapan PCB yang dilampirkan yang boleh anda gunakan untuk rujukan anda.

UNTUK MUAT TURUN DESIGN KUNJUNGI LAMAN WEB SAYA:

Langkah 4: Pembuatan PCB

Sebelum kita membuat PCB di Rumah / Industri Fabrikasi PCB seperti NextPCB, kita perlu mengubah reka bentuk kita menjadi format yang boleh dikilangkan yang dapat dibaca oleh mesin industri.

Tetapan di atas digunakan untuk pembuatan semua fail Gerber. dinasihatkan agar anda mengeksport fail dalam folder Gerber yang berasingan seperti yang telah saya lakukan.

Maklumat mengenai lubang PCB disimpan dalam Drill File yang berasingan dan untuk menghasilkannya, saya telah menggunakan konfigurasi di atas untuk NextPCB. Pengilang lain mungkin mempunyai tetapan yang berbeza. Terdapat banyak sebab untuk memilih NextPCBone sebabnya ialah ketelusan mereka mengenai proses pembuatannya. Berikut adalah beberapa gambar dari kilang mereka.

Mereka juga menerima pelbagai pilihan pembayaran: PayPal, Transfer Bank, Western Union, Pembayaran Tunai di HQ. Untuk Kaedah Penghantaran, mereka mempunyai DHL, FedEx, Hongkong Post yang mudah dengan harga dan faedah yang berbeza. Untuk proses membuat pesanan, kita perlu membuat akaun di laman web. Anda boleh menggunakan pautan pendaftaran dan membuat akaun baru. setelah akaun dibuat anda akan melihat sesuatu seperti di bawah.

Langkah seterusnya adalah Memuat Naik Fail Gerber anda dan membuat pesanan yang berjaya untuk memulakan pembuatannya. Setelah Gerber anda dihasilkan, disarankan untuk memasukkannya ke dalam satu fail dan memuat naiknya

Setelah muat naik selesai, anda dapat melihat pesanan di halaman akaun anda.

Pesanan anda akan dianalisis dengan betul dan setelah siap dibuat, mereka akan meminta pembayaran dan setelah pembayaran dibersihkan, pembuatan akan dimulakan.

Mereka berusaha keras untuk menganalisis Gerber Files anda kerana mungkin mengandungi kesalahan dan mungkin tidak menghasilkan dengan baik jika lubang terlalu kecil atau ada kesalahan reka bentuk lain di dalamnya.

Setelah PCB Disahkan dan Dihasilkan, anda akan menerima PCB dalam beberapa hari dan siap untuk diusahakan.

UNTUK DISKAUN KHAS SILA KUNJUNGKAN Pautan: NextPCB dan anda dapat potongan 10% untuk pesanan pemasangan PCB dan PCB (Pengesahan Aktiviti: 26 Mac 2020 - 30 April 2020)

Terima kasih kerana membaca artikel ini semoga dapat membantu anda. Jangan lupa untuk menyemak artikel lain dalam siri ini.