Pinbelegung für Flachbandkabel von Platine zu Platine

Aktualisierung/signifikante Änderung:

Die folgende Frage basiert auf einer falschen Prämisse: Wenn man berücksichtigt, dass ein IDC mit Schlüsseln, die an beiden Enden vom Kabel zeigen, die vordere und die hintere Reihe vertauscht, ergibt das einfache Drehen eines der Anschlüsse eine 1 -> 1-Zuordnung (danke @DiBosco für den Hinweis). Der einzige verbleibende Unterschied besteht darin, dass die Kerbe des Steckers auf einem der Footprints im Vergleich zum anderen auf der gegenüberliegenden Seite relativ zu Pin 1 sein muss.

Ich glaube, dass die Tatsache, dass ich leicht einen solchen Denkfehler gemacht habe, der zu einem Paar inkompatibler Platinen geführt hätte, zeigt, dass die folgende Frage relevant ist:

  • Wie stellt man bei der Herstellung von Steckverbindern zwischen Leiterplatten angesichts der Ausrichtung der Steckverbinder und der Leiterplatten und optional des Kabeltyps, mit dem sie verbunden werden, sicher, dass die Stifte in den Steckverbindern korrekt zugeordnet sind, bevor die Leiterplatten hergestellt werden? Ein Beispiel, bei dem die Zuordnung nicht trivial ist, wenn ich zwei zweireihige SMD-Steckverbinder verwende, einen Stecker und eine Buchse, die auf beiden Leiterplatten denselben Footprint verwenden (dh dieselbe Pin-Nummerierung, wenn man in den Stecker schaut) und direkt anschließe PCBs (kein Kabel), muss ich gerade/ungerade nummerierte Pins an einem Stecker relativ zum anderen tauschen.

Auch im Zusammenhang mit der ursprünglichen Frage: Jetzt brauche ich noch zwei Footprints, oder ich muss extern für die Montage angeben, dass die Beziehung zwischen der Kerbe und Pin 1 zwischen den Anschlüssen auf den beiden Leiterplatten unterschiedlich ist. Gibt es eine vernünftige Möglichkeit, damit umzugehen?

Ursprüngliche Frage

Ich muss ungefähr 24 Signale (Geben oder Nehmen, je nachdem, wie viele Pins für Masse und Strom reserviert werden sollen) zwischen zwei Leiterplatten anschließen. Meine aktuelle Idee ist, ein 0,050-Zoll-Flachbandkabel mit IDC-Anschlüssen an den Enden zu verwenden (siehe jedoch das Ende dieses Beitrags).

Bei Gebrauch werden die beiden Leiterplatten Seite an Seite gelegt, und wenn ich dann die Steckverbinder in derselben Position platziere und ich möchte, dass sie verschlüsselt sind (z. B. eine Abdeckung mit einer Kerbe an der Seite der ungeradzahligen Stifte) , und schließen Sie das Flachbandkabel an, ich bekomme so etwas falsch, ich lasse es hier als Referenz :

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

dh Pin 1 geht an Pin 23, Pin 2 geht an Pin 24, ... und so weiter. Die Kerben an den Ummantelungen befinden sich auf der Seite der ungeradzahligen Stifte.

Meine Frage ist: Während ich natürlich die korrekte Pin-Zuordnung herausfinden kann, indem ich einfach das Bild oben fertigstelle, halte ich es für etwas fehleranfällig (da es in meinem EDA keine ERC- oder DRC-Prüfungen über die beiden PCBs gibt). Außerdem würde ich mir vorstellen, dass ich nicht der erste bin, der auf dieses Problem oder eines von mehreren verwandten Pin-Mapping-Problemen stößt (z. B. Stapeln von Platinen mit Anschlüssen auf gegenüberliegenden Seiten). Daher würde ich gerne eine Ressource finden, die die richtigen Pin-Zuordnungen dafür und vorzugsweise andere verwandte Probleme liefert, aber mein Google-Fu war nicht stark genug. Gibt es eine solche Website?

PS: Vorschläge für bessere Möglichkeiten zum Anschließen der Leiterplatten sind willkommen. Der Platz auf der Leiterplatte ist knapp, ich konnte gerade einen 0,050-Zoll-SMD-Anschluss einbauen, aber andererseits wird die Verbindung vom Endbenutzer hergestellt, sodass sie nicht zu zerbrechlich oder schwierig anzuschließen sein darf. Das Gerät ist ein modularer Eurorack-Synthesizer, daher ist der Benutzer mit dem Anschließen von 0,100-Zoll-IDC für die Stromversorgung vertraut, weshalb der kleinere IDC dem Benutzer zumindest eine gewisse Vertrautheit bringen würde. Ströme und Frequenzen sind ziemlich klein, < 50 mA und < 1 MHz.

Aktualisieren:

  • Ein optimales Format für die Antwort wäre eine Footprint-Datei (sagen wir KiCad, da ich das verwende), die zwei Footprints mit unterschiedlich nummerierten Pins ergeben würde, so dass 1 -> 1 das richtige Ergebnis liefern würde. Das Nächstbeste wäre eine Zuordnungstabelle, die zwar fehleranfällig ist, aber einen Schritt einsparen würde, in dem Fehler gemacht werden könnten.
Und in welcher Form wäre es sinnvoll, diese Zuordnung zu bekommen? Eine Zeichnung? Eine manuelle Neueingabe in Ihr EDA wäre dann ebenfalls fehleranfällig. Eine Datei, die automatisch verarbeitet werden könnte? In welchem ​​Format denn? Was ist auch falsch, wenn Sie einen Stecker um 180 ° drehen? Die Zuordnung wäre dann viel einfacher und logischer: 1->1, 2->2, ... 24->24.
Ich folge nicht. Wenn Sie Standard-IDC-Anschlüsse und Box-Header haben, sind sie verschlüsselt und Sie können sie nicht falsch herum bekommen. Warum verbinden Sie dann nicht einfach 1-1, 2-2, 3-3 bis 24-24?
Wenn ich um 180 Grad drehe, ist es immer noch nicht ganz 1 zu 1 -Zuordnung: Es wäre 2 -> 1, 1 -> 2, dh gerade und ungerade in derselben Zeile vertauschen. Genau solche Fehler versuche ich zu vermeiden! :) Angenommen, mein Footprint für den Stecker gibt die Richtung der Kerbe an, dann müsste ich separat angeben, dass einer der beiden gedreht zusammengebaut wird, oder einen separaten Footprint mit der Kerbe auf der anderen Seite haben.
Ich verstehe nur nicht, warum Sie es um 180 Grad drehen sollten. Edit: OK, ich verstehe, was du meinst, 180 Grad zu dem, wie es jetzt ist. Es ist jedoch nicht wahr zu sagen, dass es kein 1:1 wäre.
Was ist das Problem mit der Angabe, dass das Flachbandkabel auf eine bestimmte Weise hergestellt wird? Jede halbwegs kompetente Produktionsfirma würde das schaffen. Ich habe im Laufe der Jahre unzählige Designs auf diese Weise erstellt, ohne dass es Probleme gab :)
Es könnte 1-1 ... 24-24 sein, wenn Sie sich dafür entscheiden. Wie haben sie zum Beispiel die Pinbelegung für die alten Flachbandkabel der IDE-Festplatten festgelegt? Glauben Sie, dass die Pinbelegungen aus der Motherboard-Perspektive und aus der HD-Perspektive unterschiedlich waren? Nein. Sie waren gleich.
@DiBosco Du hast recht! Mir war nicht klar, dass, wenn die Tasten an beiden Enden des Kabels nach außen zeigen, der IDC selbst zwischen den beiden Enden gedreht wird, wodurch die hinteren und vorderen Reihen genau vertauscht werden, dh es ist eine 1 - 1-Zuordnung! Dies macht diesen speziellen Fall zwar trivial, aber genau bei dieser Art des Denkens mache ich mir Sorgen, dass ich einen Fehler machen könnte, daher stellt sich im Prinzip die Frage in der Form "wie finde ich korrekte Spiegelungen / Drehungen von Verbindern unter verschiedenen Ausrichtungen heraus ".
Während es verwirrend werden kann, wenn Sie Buchsen in Stecker stecken, insbesondere bei DIN 41612 aufgrund einiger der ungeraden Nummerierungskonventionen bei bestimmten Varianten, wenn Sie sich an IDC halten und sogar Leiterplattenstecker in Leiterplattenbuchsen stecken, solange Sie folgen das Datenblatt und die Nummer 1-n für beide Anschlüsse richtig, solange Sie 1-1 auf Schaltplänen verbinden, können Sie nichts falsch machen. Wichtig ist, dass Sie die Datenblätter richtig lesen und die Pins richtig nummerieren.
Du fängst an, es richtig zu machen. Die Hypothese, die Sie jetzt aufstellen, lautet jedoch: "Die Kerbe des Steckers auf einem der Footprints muss sich im Vergleich zum anderen auf der gegenüberliegenden Seite relativ zu Pin 1 befinden." ist immer noch falsch. Die Kerbe befindet sich für beide Anschlüsse auf der gleichen Seite (relativ zu Stift Nr. 1). Die Footprints sind auf beiden Platinen gleich. Es ist nur so, dass sich das Band auf dem Kabel rechts von Stecker A und links von Stecker B ( gegenüberliegende Seiten) befindet, während sich die Kerbe für beide Stecker auf derselben Seite befindet .
@ChrisStratton Ich habe die Frage umformuliert, um nicht nach einer externen Ressource zu fragen.

Antworten (2)

So sollten Sie vorgehen. Es ist eigentlich sehr einfach. Der PCB-Footprint ist auf beiden Seiten gleich und auch die Nummerierung ist gleich.

Was Sie wahrscheinlich falsch gemacht haben, ist, dass Sie nicht daran gedacht haben, die Kerbe unter dem Band für einen der Anschlüsse (und nur einen) zu haben.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dies ist ein häufiges Problem beim Verbinden von Platinen mit Flachbandkabeln, wenn Sie es nicht richtig durchdacht haben. Es gibt keine wirkliche Ressource dafür, außer anekdotischen Antworten wie dieser. Ihre richtige Methode besteht darin, die tatsächlichen Teile zur Hand zu haben, wenn Sie Ihr System entwerfen, und zu sehen/zu verstehen, wie die Dinge zusammenpassen und was dies für das schematische Design erfordert.

Wenn Sie vertikale Anschlüsse verwenden, ist dies kein so großes Problem, Sie müssen lediglich sicherstellen, dass Pin1 auf beiden Platinen in der gleichen Richtung ausgerichtet ist, wenn sie sich in ihrer endgültigen relativen Position befinden.

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Das Kabel wird dann einfach wie in Dims Antwort gezeigt aufgebaut.

Wenn Sie jedoch rechtwinklige Verbinder verwenden, sieht die Sache anders aus.

Da Sie möchten, dass das Kabel am Rand der Platine austritt, sind Sie ziemlich gezwungen, einen der Anschlüsse relativ zum anderen zu drehen.

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Die schematische Verdrahtung muss dann auf einer der Platinen umgekehrt und das Flachbandkabel anders aufgebaut werden, wie unten gezeigt.

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Wenn du es falsch machst

Wenn Sie das falsch machen, gibt es leider nur drei "schnelle" Lösungen, und alle erfordern, dass das Kabel auf seinem Weg zum Ziel um 180 Grad gedreht wird.

Lösung 1: Rekonstruieren Sie die Kabel so, dass Sie sie richtig verdrillen müssen.

Lösung 2: Bewegen Sie den rechtwinkligen Stecker auf die Rückseite der Platine. Dies dreht es im Grunde um 180 Grad.

Lösung 3: Tauschen Sie den einen oder anderen gegen einen vertikalen Anschluss aus und drehen Sie ihn um 180 Grad.

Die anderen Fixes sind...

Drehen Sie die eine oder andere Platine so, dass die Anschlüsse in die gleiche Richtung zeigen, und verwenden Sie ein längeres Kabel, oder drehen Sie eine der Platinen um und montieren Sie sie verkehrt herum. Aber das hängt natürlich davon ab, was sonst noch damit verbunden ist.

Im schlimmsten Fall das Flachbandkabel wegwerfen und Litzendrähte in den Stiftleisten verwenden und den Polaritätswechsel in den Kabelbaum integrieren oder ein Gender Bender-Adapterboard konstruieren und dazwischenschalten.

Letztendlich müssen Sie die eine oder andere Platine neu gestalten, um die Pin-Nummern auf den Drähten zu ändern, die zum Stecker führen, um umgekehrt zu sein.

Tue die Arbeit des Herrn mit dieser Antwort hier ... Großartige Erklärung!
In Bezug auf Ihr erstes Bild habe ich gerade einen IDC-Header gesehen, der Leiter 1 oben rechts statt oben links (von oben gesehen) zu platzieren scheint, wodurch jedes Pinpaar im Vergleich zur üblichen Konvention vertauscht wird. Weißt du zufällig, wie das heißen würde?