PCB-Technologie - Selbstgemachter Schaltplan für die Leiterplatte des ersten Entwurfs

Zur Gestaltung Leiterplatten, Es gibt viele Tools zur Auswahl, wie Open Source Software "KiCAD" oder verschiedene Online-Dienste. Die beliebteste Software in der Open Source Hardware Community ist "EAGLE" von CadSoft.

In diesem Artikel lernen Sie, wie Sie EAGLE diese Software verwenden, um grundlegende Leiterplattendesigns durchzuführen und den grundlegenden Kern der ATmega Mikrocontroller-Platine herzustellen.

Teileliste

Widerstand, 10K 1/8W

Elektrolytkondensator, 47μf (2)

Widerstand, 1K 1/8W

Momentany Knopfschalter

Keramischer Widerstand, 16MHz

ATmega328P Mikrocontroller IC, ATmega 328P

IC-Buchse, 28-Stifte (nicht notwendig)

Diode 4005

Low-Dropout Linear Regulator (LDO), L4931

Steckdose

1*6 pin header

Keramikkondensator, 0.1μf (2)

Werkzeugliste

Ein Windows-, Mac- oder Linux-Computer, der sich mit dem Internet verbinden kann

Cadsoft EAGLE stand alone PCB Design Software

RBBB EAGLE Teile Datenbank

Hinweis: RBBB's Teileliste ist oben angezeigt, aber Sie müssen nicht wirklich Teile in der Hand haben, Sie können die Designanleitung unten befolgen.

EAGLE verwenden

EAGLE ist ein Softwarepaket, das mehrere Programme integriert, und jede Funktion hat einen entsprechenden Designprozess. Diesmal konzentrieren wir uns auf "Schematic Editor" und "Board Editor"; Weitere Module umfassen Autorouter und Komponenteneditor, CAM-Bearbeitungssoftware (CAM-Prozessor, mit dem Dateien für die Bearbeitung erstellt werden) und eine Schnittstelle zur Programmierung von Benutzersprachenprogrammen (User Language Programme).

Wir können die zu verwendenden Komponenten aus der Komponentenbibliothek auswählen, und jede Komponente hat zwei Arten von Symbolen, die für den Schaltplan bzw. die Leiterplatte verwendet werden. Da die meisten Komponenten aus verschiedenen Komponentenbibliotheken (Paketen) stammen und EAGLEs Komponentenbibliothek es verschiedenen Paketen ermöglicht, dasselbe Komponentensymbol zu verknüpfen, haben wir eine RBBB erstellt, die die für dieses Design erforderlichen Komponenten enthält. Datenbank, nachdem Sie mit dem Designprozess vertraut sind, wird eine weitere SparkFun Datenbank ein gutes Sprungbrett sein, um Ihren Horizont zu erweitern.

Arbeitsablauf entworfen von EAGLE

I. Entwerfen und suchen Sie Materialien: finden Sie Teile, lesen Sie Spezifikationen, laden Sie herunter, was Sie brauchen, und zeichnen Sie Pläne.

II. Schaltplan-Design: Verbinden Sie verschiedene Komponenten mit Signaldrähten.

III. Circuit Rule Check (ErC): Verwenden Sie künstliche Intelligenz (KI-Helfer), um Fehler auf der Schaltung zu überprüfen.

IV. Leiterplattendesign: Setzen Sie die Designkomponenten auf die Leiterplatte und entwerfen Sie echte Schaltungen, um sie zu verbinden.

V. Design Rule Check (DrC): Verwenden Sie künstliche Intelligenz, um Konstruktionsfehler zu überprüfen.

Gerber-Dateien und Bohrdateien erstellen: Verwenden Sie CAM-Bearbeitungssoftware, um Dateien für die Bearbeitung zu erstellen.

1. Mit der Herstellung beginnen

Laden Sie zunächst die EAGLE Light Edition von der Cadsoftusa herunter. Laden Sie die RBBB-Komponentendatenbank von moderndevice herunter. Geben Sie das Paket in die lbr-Datenbank in der EAGLE-Programmdatenbank ein.

EAGLE verwendet Farben, um Ebenen mit verschiedenen Funktionen in CAD-Zeichnungen zu unterscheiden. Im Fenster "Schaltplan bearbeiten" befindet sich das Komponentensymbol in der Ebene "Symbole", und seine Beschriftung befindet sich in der Ebene "Namen" oder "Werte". Und die Netzwerkverbindung (Netz) befindet sich in der Ebene "Netz", Sie können diese Ebenen über das Menü Ansicht ein- oder ausblenden.

Tipp: Bitte überprüfen Sie Ihre Symbolleiste von Zeit zu Zeit, ob sie auf der richtigen Ebene gezeichnet ist.

1.1 Öffnen Sie den Schaltplaneditor und wählen Sie "Datei" -"Neu" -"Schaltplan". Sie erhalten eine Warnmeldung "Keine Vorwärts-/Rückwärtsannotation wird durchgeführt.", da Sie unter normalen Umständen das Schaltplandiagramm und den Board-Editor gleichzeitig öffnen. Sie sind synchronisiert, so dass diese Meldung Ihnen nur mitteilt, dass die PCB-Datei noch nicht geöffnet wurde.

Öffnen Sie den Schaltplaneditor und wählen Sie "Datei" -"Neu" -"Schaltplan".

1.2 Wählen Sie das Werkzeug "Hinzufügen" aus und platzieren Sie die Rahmenkomponente in der RBBB-Bauteildatenbank auf dem Baupapier. Dies ist nicht notwendig, aber dieser Schritt ist sehr einfach und ermöglicht es Ihnen, den Schaltplan ohne ständige Anpassungen zu zeichnen. Die Größe des Bildschirms.

2. Stromkreis

Diese 5-Komponenten sind für den Empfang von Gleichstrom-Eingang und die Ausgabe einer 5V-Stromversorgung ohne Rauschen verantwortlich.

Das Symbol in der Mitte ist ein Spannungsregler. Die wichtigsten Spezifikationen des Spannungsreglers sind Ausgangsspannung, maximaler Ausgangsstrom und Ausfallspannung, die kleinste Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangspotential. Die minimale Spannungsdifferenz des Spannungsreglers L4931 beträgt nur 0,4V, so dass es sehr zuverlässig ist, 5V vom 6V-Eingangsanschluss (von 4-AA-Batterien) auszugeben. Sein Versorgungsstrom kann bis zu 250mA betragen, was für die meisten Mikrocontroller-Anwendungen sehr ausreichend ist.

Faustregel

Ein kleiner Punkt zeigt an, dass die beiden sich kreuzenden Signallinien miteinander verbunden sind. Kein kleiner Punkt zeigt an, dass sie sich nur überlappen.

Verwenden Sie das Rasterwerkzeug und stellen Sie seine Größe auf 0,1inch (100 Mio), denn der häufigste Fehler ist, dass zwei Linien sich zu schneiden scheinen, aber nicht miteinander verbunden sind.

Jede Leitung (Netzwerkverbindung oder Signalleitung) hat einen unabhängigen Namen. Auch wenn sie nicht auf dem Bildschirm nebeneinander liegen, werden alle Signalleitungen mit dem gleichen Namen automatisch miteinander verbunden. Diese Funktion ist sehr praktisch. Wenn Sie viele Komponenten haben, die durch Verbindung verbunden werden müssen, muss der Bildschirm ein Chaos sein.

Jede Komponente sollte einen offensichtlichen Namen und Wert haben. Sie müssen die Etiketten verschieben, um sie klar und lesbar zu machen; Verwenden Sie das Smash-Werkzeug, um die Beschriftungen von den Komponenten zu trennen und sie auf ihre richtigen Werte zu verschieben oder zu drehen. Standort.

Das Zeichnen eines Schaltplans ist wie das Verwenden von Schaltungskomponenten, um mit anderen zu kommunizieren. Denken Sie darüber nach, ob Sie alle Funktionen bereitgestellt haben, die sie benötigen.

2.1. Verwenden Sie das Werkzeug "Hinzufügen (Hinzufügen)", wählen Sie RBBB-Regler, platzieren Sie die Regler-Komponente auf dem Quadranten in der oberen linken Ecke des Bildschirms und konfigurieren Sie mit dem neuen Tool zwei Electrolytic_Caps-Komponenten, GND-Komponenten und +5V-Signalversorgungskomponenten (RBBB-Supply)

2.2. Verwenden Sie das "Net"-Werkzeug, um den Ausgang und Eingang des Spannungsreglers an die positiven Pole der beiden Kondensatoren anzuschließen, Verbinden Sie dann den Minuspol des Kondensators mit dem Erdungskabel des Spannungsreglers, und verbinden Sie das Erdungskabel mit dem PCB GND-Komponente, and connect the output terminal of the voltage regulator to the +5V signal supply component.

2.3. Verwenden Sie das Wert-Werkzeug, um beide Kondensatoren auf 47μF einzustellen.

2.3. Verwenden Sie das Wert-Werkzeug, um beide Kondensatoren auf 47μF einzustellen.

2.4. RBBB-Power_Jack hinzufügen und neben die Eingangsklemme des Spannungsreglers platzieren. Dies ist eine sehr standardmäßige Mitte-positive Steckdose (wenn Sie die elektronischen Geräte für Musik nicht in Betracht ziehen), schließen Sie ihren mittleren Pin an das Eingangsende des Spannungsreglers an und schließen Sie das Hülsenende an die Masse an. Wenn "Netzsegmente verbinden?" Wenn ein Dialogfeld erscheint, wählen Sie bitte "Ja".

Fügen Sie RBBB-Power_Jack hinzu und platzieren Sie ihn neben dem Eingangsanschluss des Spannungsreglers.

2.5. Fügen Sie eine neue Diode hinzu, sie wird auf dem Bildschirm in einem horizontalen Zustand angezeigt, verwenden Sie bitte das Werkzeug "Drehen", um ihre negative Seite nach oben zu drehen, und verwenden Sie das Werkzeug "Netzwerkverbindung", um sie mit der Spannung zwischen dem Eingangsanschluss des Reglers und dem Erdanschluss zu verbinden.

2.5. Fügen Sie eine neue Diode hinzu, sie wird auf dem Bildschirm in einem horizontalen Zustand angezeigt, verwenden Sie bitte das Werkzeug "Drehen", um ihre negative Seite nach oben zu drehen, und verwenden Sie das Werkzeug "Netzwerkverbindung", um sie mit der Spannung zwischen dem Eingangsanschluss des Reglers und dem Erdanschluss zu verbinden.

2.6. Wählen Sie schließlich den 1*2-Header (RBBB-1x2_Pinhead) als zusätzlichen selektiven Stromeingang aus, drehen und platzieren Sie ihn, schließen Sie einen der Pins an das Netzteil und den anderen an die Masse an.