Wo fange ich beim Arduino-PCB-Design an?

Ich fing an, eine PCB-Designsoftware zu lernen, und fertigte innerhalb von zwei Wochen erfolgreich einen funktionierenden PCB-Prototyp an, der zwei Arduinos, RTC, externes EEPROM, HF-Modul und einige andere Komponenten auf einer einzigen Platine enthielt.

So habe ich es gemacht:

Auswahl an PCB-Designsoftware – Ich habe mich für Eagle entschieden, weil:

• Es ist kostenlos, aber mit einer begrenzten Boardgröße (keine große Sache für die meisten Hobbyprojekte)
• Riesige Community-Unterstützung im Vergleich zu anderer Software (weil kostenlos)
• Die meisten Open-Source-Hardwareschaltpläne und Platinenlayouts sind im Eagle-Format verfügbar. Ex Sparkfun veröffentlicht Eagle-Schaltpläne und -Layout. Arduino ebenfalls verfügbar.
• Das Lernen war recht einfach.

Welche Elektronikkonzepte Sie lernen sollten: Wie Sie bereits erwähnt haben, sind Sie ein Software-Typ, Sie müssen sich ein wenig einlesen, bevor Sie mit der Entwicklung komplexer Projekte beginnen. Das ist notwendig und zahlt sich aus.

• Leistungsregler - Hier müssen Sie sich über Linearregler und Schaltregler informieren. Welche und wann zu verwenden.
• Entkopplungskondensatoren und ihre richtige Platzierung auf einer Leiterplatte.
• Dioden und ihre Verwendung - Spannungsklemmung, Verpolungsschutz usw.
• Hochziehen und runterziehen.
• Kondensatoren filtern.
• Vorteile einer guten Grundplatte. (Ich habe es einmal unterschätzt. Den Preis bezahlt.)

Welche Softwarekonzepte Sie lernen sollten: Offensichtlich müssen Sie das meiste davon lernen, um eine Leiterplatte herzustellen. Aber hier werde ich einige Konzepte hervorheben, die Sie kennen sollten, auch wenn Sie sie in Ihrem ersten Projekt nicht benötigen. Das kommt sicher irgendwann zum Einsatz.

• So erstellen Sie ein Bauteil selbst.
• So erstellen Sie eine benutzerdefinierte Bibliothek.
• Kopieren von Symbolen und Paketen aus anderen Bibliotheken in Ihre Bibliothek.
• So verwenden Sie ULPs. In Eagle gibt es ULPs, um einige Aufgaben zu automatisieren. Ich habe nicht viel erforscht, aber ich habe einen verwendet, der alle Komponenten aus jedem Schaltplan extrahiert und sie in eine Bibliothek legt, damit Sie sie in verschiedenen Projekten verwenden können. So habe ich Atmega328p bekommen. Ich konnte es nicht in den Standardbibliotheken finden, also habe ich es aus dem Schaltplan von Arduino extrahiert.
• So erstellen Sie ein Logo - Vielleicht möchten Sie ein benutzerdefiniertes Logo auf Ihren Leiterplatten haben.

Produktionsteil:

• Sobald Sie mit Ihrem Schaltplan und Platinenlayout fertig sind, müssen Sie Gerber-Dateien exportieren, die an die Produktionshäuser gesendet werden. Es enthält alle Informationen in einer numerischen Form, die von ihren Maschinen verstanden werden kann. Adler erledigt das für Sie. Finden Sie dies im Abschnitt „Cam-Prozessor“. Sparkfun bietet eine Cam-Job-Datei, aber zögern Sie nicht, sie an Ihre Bedürfnisse anzupassen.
• Sie müssen eine Leiterplattendicke und eine Kupferschichtdicke auswählen. Bei geringem Stromverbrauch ist eine 1-2 mm-Leiterplatte mit 35 Mikron Kupfer problemlos geeignet. Sie können auch die Maskenfarbe angeben, wenn Ihr Produktionshaus dies zulässt.
• Die meisten Produktionsunternehmen bieten das Prototyping von Leiterplatten an. Das ist teuer, aber es scheint keine Alternative zu geben. Sie berechnen Ihnen mehr, wenn Sie möchten, dass es schnell geliefert wird. Stellen Sie sicher, dass Sie mit 5-10 Produktionshäusern sprechen, bevor Sie eines auswählen. Ihre Preise variieren stark. In meinem Fall verlangte einer das 10-fache des vom anderen angegebenen Preises. Im Ernst.
• Komponentenauswahl - Durchgangsloch oder SMD? Beides hat seine Vor- und Nachteile. Mit SMD können kompakte und ordentliche Platinen hergestellt werden, aber sie sind relativ schwierig selbst zu löten. Wenn Sie jedoch relativ größere Footprints auswählen (1206 oder so), sollte es nicht so schwer sein. Für den Anfang würde ich Durchgangslochkomponenten vorschlagen. Ziemlich einfach zu handhaben.
• Überprüfung Ihrer Gerber: Bevor Sie die Gerber-Dateien zur Produktion senden, können Sie sie mit kostenlos erhältlicher Software überprüfen. Ich verwende GerberLogix.

Tipp: Bevor Sie Ihr erstes Board zur Produktion schicken, posten Sie den Schaltplan und das Board-Layout im Forum, damit Sie Vorschläge/Meinungen von Leuten einholen können, die auf diesem Gebiet erfahren sind.

Welches CAD-Paket Sie auch verwenden (ich verwende Eagle und die "Einschränkungen" haben mir bisher noch nie Kummer bereitet), was Sie brauchen werden, sind Gerber-Dateien. In Eagle erzeugen Sie diese mit einem sogenannten CAM-Job (ich verwende den von Sparkfun ). Übrigens ist das Sparkfun Eagle Tutorial auch ziemlich gut, um Ihnen den Einstieg zu erleichtern, wenn Sie diesen Weg gehen, und es gibt auch einen guten Screencast von Adafruit . Sie können die Eagle-Dateien für die Arduino-Boards auch direkt von ihrer Website herunterladen (auch für ihre älteren Boards ).

Sobald Sie die Gerber-Dateien haben, müssen Sie diese nur noch komprimieren und an ein tolles Haus schicken. Für kleine Stückzahlen ist DorkbotPDX der billigste Prototyping-Service von anständiger Qualität, den ich kenne, für kleine Platinen. Ich habe auch BatchPCB verwendet , fand sie aber sowohl teurer als auch länger verzögert.

Schau mal bei fritz . Es beinhaltet:

Schematische Erfassung

Erstellen Sie Schaltpläne nur mit dem Arduino-Chip.

Aufbau von Steckbrettern zur Demonstration

Mit der Software können Sie Bilder erstellen, um den Leuten zu zeigen, wie sie ihr Steckbrett verkabeln.

Leiterplatten bauen

Sie können in Fritzing Leiterplatten bauen und diese dann zur Fertigung schicken.

Wenn Sie Eagle verwenden, können Sie die Arduino-Dateien hineinladen und Ihre eigene Vorlage erstellen - die Boards wurden mit Eagle entworfen. Ich verwende die Pulsonix PCB-Software und importierte die Dateien, um eine Vorlage für dieses Programm zu erstellen. Sie können dann Ihre eigenen Schilde erstellen.

Es bringt sehr wenig, die Arduino-Dateien wiederzuverwenden, da die grundlegende Konstruktion so einfach ist, also legen Sie nicht zu viel Wert darauf, es ist viel wichtiger, dass Sie verstehen, was los ist, und Sie bekommen ein gutes EDA-Paket, das Sie bekommen Kann benutzen.

Wenn ich Sie wäre, würde ich anfangen, nach einem einfachen Klon wie dem „DC Boarduino“ zu suchen, der im Grunde ein Arduino ist, da er einfach genug ist, um einen Klon leicht zu verstehen.

Der Trick beim "DC Boarduino" besteht darin, dass der FTDI-USB-Chip weggelassen wird, was sehr cool ist, wenn Sie beim Entwickeln nur die USB-Verbindung verwenden, sodass Sie nur einen FTDI-Adapter kaufen und ihn für alle Ihre Arduino-ähnlichen Boards wiederverwenden können , wie diese hier: http://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=19&products_id=284&zenid=42367bcc145ecc7da8c87d51db3b70be

WRT die EDA-Paketempfehlung: Ich habe EAGLE schon einmal verwendet, aber es ist wirklich begrenzt und das kann Sie in den Arsch beißen, wenn Sie anfangen, größere Dinge zu bauen, also kann ich empfehlen, EAGLE zu überspringen und stattdessen Kicad zu verwenden.

Wenn Sie EAGLE zum ersten Mal begegnen, besteht Ihre größte Herausforderung normalerweise darin, Fußabdrücke für die am häufigsten verwendeten Teile wie - Widerstände, Kondensatoren, Spannungsregler usw. zu finden.

Ich habe eine kleine Liste der am häufigsten verwendeten Komponentenbibliotheken in Eagle zusammengestellt, die Ihnen helfen wird, schnell mit dem PCB-Design zu beginnen.

http://www.elecrom.com/2009/10/09/eagle-library-list-of-most-commonly-used-electronics-components/

Ich hoffe es hilft.