С чего начать для разработки Arduino PCB?

Ищите ресурсы о том, как начать поднимать мои творения на следующий уровень.

Где я нахожусь:

• Я ботаник-разработчик программного обеспечения с ограниченным опытом проектирования аппаратного обеспечения
• Удобно создавать вещи с помощью сборных досок Arduino Duelimanove / Uno с макетами, коробками для проектов и множеством лент и стяжек

Куда я хочу пойти:

• Превратите «макетное» решение в нестандартную печатную плату, не относящуюся к гетто
• Интегрируйте чипы Arduino / Netduino в дизайн
• Будучи программистом, у меня нет желания делать PCB вручную, используя более новую модель «Компьютерная конструкция и доставлять ее вам».
• Сделайте проекты, сделанные в очень небольших количествах (1 за один раз, может быть, 5 за максимум)

До сих пор я пытался найти стороннего производителя печатных плат, у которого мог бы быть шаблонный шаблон Arduino, который я мог бы поместить на виртуальную плату PCB и начать возиться, но ничего не нашел. Я предполагаю, что есть некоторые конкретные измерения, которые позволили бы мне создать свой собственный компонент, но не знаю, как они называются для их поиска.

Любые рекомендации здесь будут оценены по поставщикам, программному обеспечению, концепциям, которые мне нужны для обучения, и тому подобное.

Какой бы пакет САПР вы ни использовали (я использую Eagle и «ограничения» никогда не вызывали у меня никакого горя), вам понадобятся файлы gerber. В Eagle вы генерируете их, используя так называемое задание CAM (я использую одно из Sparkfun ). Кстати, Sparkfun Eagle Tutorial также очень хорош для начала, если вы пойдете по этому пути, и есть также хорошая скринкаст от Adafruit . Вы также можете получить файлы Eagle для плат Arduino прямо с их сайта (также для их старых плат ).

После того, как у вас есть файлы Gerber, вам нужно просто сжать их и отправить в потрясающий дом. Для небольших объемов самый дешевый сервис прототипирования приличного качества, с которым я столкнулся, это DorkbotPDX для небольших плат. Я также использовал BatchPCB, но нашел их и более дорогими, и с более длительной задержкой.

Я начал изучать программное обеспечение для проектирования печатных плат и в течение двух недель успешно создал работающий прототип печатной платы, содержащий два Arduinos, RTC, внешний EEPROM, RF-модуль и некоторые другие компоненты на одной плате.

Вот как я это сделал:

Выбор программного обеспечения для проектирования печатных плат - я выбрал Eagle, потому что:

• Это бесплатно, но с ограниченным размером доски (не большая проблема для большинства проектов хобби)
• Огромная поддержка сообщества по сравнению с другими программами (потому что это бесплатно)
• Большинство аппаратных схем с открытым исходным кодом и макетов плат доступно в формате Eagle. Ex Sparkfun выпускает схемы и макеты Eagle. Ардуино также доступно.
• Учиться было довольно легко.

Какую концепцию электроники изучать: как вы уже упоминали, вы - программист, вам нужно немного почитать, прежде чем начинать разработку сложных проектов. Это необходимо, и это окупится.

• Регуляторы мощности - здесь вам нужно узнать о линейных регуляторах и переключающих регуляторах. Какой использовать и когда.
• Разделительные конденсаторы и их правильное размещение на печатной плате.
• Диоды и их применение - фиксация напряжения, защита от обратной полярности и т. Д.
• Потяните вверх и потяните вниз.
• Фильтрующие конденсаторы.
• Преимущества хорошего наземного самолета. (Я недооценил это однажды. Заплатил цену.)

Какие программные концепции выучить: Очевидно, вам нужно изучить большую часть этого, чтобы сделать печатную плату. Но здесь я выделю некоторые концепции, которые вы должны знать, даже если они вам не нужны в вашем первом проекте. Это будет использоваться в какой-то момент наверняка.

• Как сделать компонент самостоятельно.
• Как сделать собственную библиотеку.
• Копирование символов и пакетов из других библиотек в вашу библиотеку.
• Как пользоваться ULP. В Eagle есть ULP для автоматизации некоторых задач. Я не много изучал, но я использовал тот, который извлекает все компоненты из любой схемы и выгружает их в библиотеку, чтобы вы могли использовать ее в разных проектах. Вот так у меня появился Atmega328p. Мне не удалось найти его в библиотеках по умолчанию, поэтому я извлек его из схемы Arduino.
• Как сделать логотип - вы можете захотеть иметь собственный логотип на своих печатных платах.

Производственная часть:

• Когда вы закончите со своей схемой и макетом платы, вам нужно будет экспортировать файлы Gerber для отправки в производственные цеха. Он содержит всю информацию в числовой форме, которая может быть понята их машинам. Орел сделает это за тебя. Найдите это в разделе «Процессор Cam». Sparkfun предоставляет файл задания Cam, но не стесняйтесь изменять его в соответствии с вашими потребностями.
• Вам необходимо выбрать толщину печатной платы и толщину медного слоя. Для малой мощности 1-2 мм PCB с 35 микронами меди легко справится с этой задачей. Вы также можете указать цвет маски, если это позволяет ваш производственный цех.
• Большинство производственных компаний предоставляют прототипы печатных плат. Это дорого, но альтернативы, похоже, нет. Они будут взимать с вас больше, если вы хотите, чтобы он был доставлен быстро. Обязательно поговорите с 5-10 производственными цехами, прежде чем выбрать один. Их цены сильно различаются. В моем случае один спрашивал в 10 раз цену, указанную другим. Без шуток.
• Подбор компонентов - через отверстие или smd? У обоих есть свои плюсы и минусы. SMD позволит изготавливать компактные и аккуратные платы, но их относительно сложно спаять самостоятельно. Однако, если вы выберете относительно большие следы (1206 или около того), это не должно быть так сложно. Для начала я бы посоветовал сквозные отверстия. Довольно прост в обращении.
• Проверка ваших Gerbers: Прежде чем отправлять файлы gerber для производства, вы можете проверить их с помощью бесплатных программ. Я использую GerberLogix.

Совет: перед отправкой вашей первой доски для производства, опубликуйте схему и макет доски на форуме, чтобы вы могли получить предложения / мнения от людей, имеющих опыт в этой области.

Посмотрите на фриттинг . Он включает в себя:

Схематический захват

Создавайте схемы только с помощью чипа Ardunio.

Сборка макетов для демонстрации

Программное обеспечение позволяет создавать изображения, чтобы показать людям, как подключить их макет.

Сборка печатных плат

Вы можете создавать печатные платы во фризе, а затем они могут быть отправлены для производства ими.

Если вы используете Eagle, вы можете загрузить в него файлы Arduino и создать свой собственный шаблон - доски были разработаны с использованием Eagle. Я использую программное обеспечение Pulsonix PCB и импортировал файлы, чтобы создать шаблон для этой программы. Затем вы можете создать свои собственные щиты.

Повторное использование файлов Arduino приносит мало пользы, так как базовая конструкция очень проста, поэтому не придайте этому большого значения, гораздо важнее понять, что происходит, и получить хороший пакет EDA, который вы можешь использовать.

Если бы я был тобой, я бы начал с изучения простого клона, такого как "DC Boarduino", который по сути является Arduino, поскольку он достаточно прост, чтобы довольно легко понять клон.

Хитрость с DC Boarduino заключается в том, что он не использует USB-чип FTDI, что очень здорово, если вы используете только USB-соединение при разработке, поэтому вы можете купить только один FTDI-адаптер и повторно использовать его для всех ваших плат Arduino-подобных вот так: http://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=19&products_id=284&zenid=42367bcc145ecc7da8c87d51db3b70be

Пишите рекомендацию по пакету EDA: раньше я использовал EAGLE, но он действительно ограничен, и это может укусить вас за задницу, когда вы начнете создавать большие вещи, поэтому я могу рекомендовать пропустить EAGLE и использовать Kicad вместо него.

Обычно, когда вы впервые сталкиваетесь с EAGLE, вашей самой большой проблемой будет найти отпечатки стопы для наиболее часто используемых деталей, таких как - резисторы, конденсаторы, регуляторы напряжения и т. Д.

Я собрал небольшой список наиболее часто используемых библиотек компонентов в Eagle, это поможет вам быстро приступить к проектированию печатных плат.

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

Надеюсь, это поможет.