PCB -ji na osnovi brskalnika: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Ko se lotevate ali ustvarjate projekte, bodo nekateri lahki, drugi pa težki. Nekatere bodo enkratne, druge pa bo treba narediti v velikem obsegu. V tem prispevku bomo raziskovali moj največji doslej projekt Distributed Symphony in kako je bil mikrokontroler v svojem jedru vgrajen v brskalnik.

1. korak: Priložnost

Distributed Symphony je največji in najbolj zapleten projekt, ki sem ga izvedel. Enkrat letno imam edinstveno priložnost, da v poslovno enoto podjetja prenesem zabavno izkušnjo za 600 obiskovalcev. V zadnjih nekaj obrokih je bila "zabava" zapakirana kot oblikovalski izziv. Poziv za prvo ponovitev je bil izdelati stroj za kroglice, ki pošlje žogo na svojo pot točno dve sekundi. Vsako naslednje leto je imelo vse večjo kompleksnost in tehnično prisotnost. Letos sem se odločil, da je čas, da oblikujem izkušnjo, ki me je navdušila.

2. korak: Porazdeljena simfonija

Projekt je obsegal sto dvajset kompletov, ki vsebujejo vse sestavine, potrebne za petčlansko ekipo za ustvarjanje udarnega instrumenta. Vsak komplet je vseboval naslednje elemente.

• Priključen mikrokrmilnik
• Elektromagnetna kapalka
• Instrumentirani resonator iz Glockenspiela
• Sprožilni gumb
• Deset lesenih kroglic
• Gradbeni materiali
• Umetniški elementi

Osrednji del tega projekta je bil mikrokrmilnik. Z dodajanjem logike in povezljivosti v oblaku smo želeli izboljšati izkušnjo in ne ovirati. Krmilna plošča je imela na najpreprostejši način izpostavljeno precejšnjo funkcionalnost. V zasnovo plošče so bile vključene vrednosti upora, pomisleki glede moči, diode in kondenzatorji, tako da so se udeleženci lahko osredotočili na izziv in ne na tehnologijo.

3. korak: Bodite verjetni

Ta projekt je predstavil priložnost za izdelavo roja mikro krmilnih plošč SMT po meri. To je bilo zame nekaj novega, vendar se mi je zdelo nekaj vrednega učenja in velik izziv. Za oblikovanje plošč sem uporabil Upverter. To je zelo kul brskalniška rešitev za načrtovanje in proizvodnjo tiskanih vezij. Ko se navadite na iskanje komponent v njihovi knjižnici, je enostaven za uporabo. Plošče so temeljile na zelo zmogljivem mikro krmilniku ESP32. Plošče so bile zasnovane tako, da so zdržale do konca tega projekta, saj so bile označene za donacijo, da bi otrokom pomagali pri učenju kode in vezja. Vsaka plošča ima naslednje lastnosti:

• Mikro krmilnik ESP32 - zmožen Wi -Fi in Bluetooth
• Dva PWM solenoida/glave motorja
• Štiri ozemljene 3,3 V GPIO glave
• Dva gonilnika za trakove Neopixel
• Dve kapacitivni sledilni ploščici in izbirne glave
• Vgrajen LCD zaslon
• Vgrajen enojni neopiksel
• Vgrajen programer USB v UART -
• 5V napajalno vodilo
• 3V napajalno vodilo

Projekt je uporabil samo en sam solenoidni gonilnik, LCD zaslon, vgrajen Neopixel in tri glave GPIO. Dodatna funkcionalnost se je od takrat uporabljala kot del praktičnih učnih delavnic za otroke.

4. korak: Načrtujte

Prvi korak pri izdelavi PCB -jev po meri je načrtovanje. Ko gre za zasnovo vezja, to pomeni, da ustvarite svojo shemo. S svojo osnovo sem oblikoval vsako funkcijo večjega projekta. Ko je vsako vezje začelo delovati, sem ga skrbno prevedel v orodje Upverter Schematic. Potem sem počistil ploščo in se lotil naslednjega razdelka, dokler ni bila logično dokončana krmilna plošča.

5. korak: Položite ga

Naslednji korak pri izdelavi strojne opreme je postavitev tiskanega vezja. To je bilo veliko bolj zabavno, kot sem mislil, da bo, bilo je, kot da bi se igral SimCity z elektriko. Orodje za postavitev Upverter je zelo kul in zabavno za uporabo. Bolj ko sem delal z njim, bolj sem poliral oblikovanje in šel k stilskim točkam, kjer je le mogoče. Vaša naloga je, da med komponente dodate žice. Obstajajo zelene črte, ki označujejo povezave, ki jih baker ne sledi. Najbolj vznemirljiv del postavitve PCB je sposobnost preskakovanja talnih sledi. Vse, kar morajo storiti, je, da se dotaknejo spodnje plasti in so ozemljene, enostavno! Medtem ko govorimo o spodnjem sloju, je to še ena lepota. Če imate na poti veliko sledi, morate le spustiti se na spodnjo plast, obiti promet in se vrniti na drugo stran.

6. korak: Naj bo resnično

Ko greste v proizvodnjo, postanejo stvari resnične in res drage. Poiščite produkcijsko hišo, v kateri se počutite udobno, ali tisto, ki jo je že uporabljal nekdo, ki ga poznate. Pošiljali jim boste datoteke za ustvarjanje plošč in po izbiri celotno montažo. Največji del stroškov je nakup delov in montaža. Ker je ta projekt zahteval veliko enot in tudi uporabo komponent za površinsko montažo, sem se odločil za montažo proizvodne hiše.

Upverter ima razdelek za prenos, kjer lahko ustvarite datoteke, ki jih potrebujete za predajo v produkcijo. Če želite prihraniti nekaj nazaj in četrtega, je tukaj seznam datotek, ki sem jih izvozil:

• GerberFiles
• NC vrtalnik (Excellon)
• XYRS (izbira in kraj)
• Račun za materiale

Preden pošljete svoje veliko naročilo, bodite pripravljeni narediti en ali dva manjša preizkusa. Moj dizajn je šel v dva majhna proizvodna tečaja z napakami pred velikim naročilom v sto tridesetih kosih. Naročilo sem dopolnil za deset, samo da so bile nekatere plošče izdelane z napakami. Kot lahko vidite na drugi sliki, sem moral uporabiti zelene mostične žice za pritrditev plošč iz enega od prejšnjih proizvodnih ciklov. To je to, zdaj ste ponosni lastnik 5 do 50 000 krmilnih plošč po meri.

7. korak: Razkrivanje

To je bil grenko -sladek konec dolge dolge poti. Kompleti so bili razdeljeni in podani hitri ukrepi. Ekipe so se lotile izdelave udarnega instrumenta, ki bi z vsakim pritiskom na gumb zanesljivo spustil žogo na resonator. Med gradnjo smo razkrili, da so projekti povezani z oblakom in da imajo ustrezne mobilne nadzorne plošče. Ekipe so z mobilno nadzorno ploščo predvajale vzorce v svojih napravah. Zdaj je bil cilj "Reši in ostriži". Ko je večina ekip lahko zaigrala "Brij se na frizuro", smo bili pripravljeni na uvodno predstavo.

Vsi so naložili koščke za kroglice in se umaknili. Z administrativno konzolo smo izračunali posamezne odmike strojev in predvajali pesmi na vseh strojih, kot da bi bili en sam instrument. Testirali smo z Guns and Roses in nadaljevali z igranjem Bacha. Soba se je napolnila s tiho glasbo in uspela je.

Nadaljujte z gradnjo in ne dovolite, da vas projekti PCB po meri prestrašijo ali ovirajo. So popolnoma izvedljivi in obstaja cel svet podpore.