Wo starte ich für Arduino PCB Design?

Suchen Sie nach Ressourcen, um meine Kreationen auf die nächste Stufe zu heben.

Wo ich bin:

• Ich bin ein Softwareentwickler-Nerd mit begrenzter Erfahrung im Hardware-Design
• Bequemes Erstellen von Dingen mit den Arduino Duelimanove / Uno-Fertigboards mit Steckbrettern, Projektboxen und vielen Klebebändern und Kabelbindern

Wohin möchte ich gehen:

• Verwandeln Sie eine "Steckbrett" -Lösung in eine benutzerdefinierte Nicht-Ghetto-Leiterplatte
• Integrieren Sie Arduino / Netduino-Chips in Designs
• Da ich ein Software-Typ bin, habe ich nicht wirklich den Wunsch, Leiterplatten mit dem neueren Modell "Design im Computer und Lieferung an Sie" von Hand herzustellen
• Entwürfe in sehr kleinen Mengen erstellen lassen (jeweils 1, maximal 5)

Bisher habe ich in meinem Googlen nach einem ausgelagerten Leiterplattenhersteller gesucht, der möglicherweise eine Arduino-Vorlagenkomponente hat, die ich auf eine virtuelle Leiterplatte legen und herumspielen kann, aber nichts gefunden habe. Ich gehe davon aus, dass es einige spezifische Messungen gibt, mit denen ich meine eigene Komponente erstellen kann, aber keine Ahnung, wie sie heißen, um nach ihnen zu suchen.

Für Empfehlungen zu Anbietern, Software, Konzepten, in denen ich mich weiterbilden muss, und Ähnlichem wäre ich dankbar.

Unabhängig davon, welches CAD-Paket Sie verwenden (ich verwende Eagle und die "Einschränkungen" haben mich bisher noch nie betrübt), brauchen Sie nur Gerber-Dateien. In Eagle generieren Sie diese mit einem sogenannten CAM-Job (ich verwende den von Sparkfun ). Übrigens ist das Sparkfun Eagle Tutorial auch ein guter Einstieg, 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 sie nur noch komprimieren und an ein fabelhaftes Haus senden. Bei geringen Stückzahlen ist DorkbotPDX für kleine Boards der billigste Prototyping-Service von guter Qualität, den ich je gesehen habe . Ich habe auch BatchPCB verwendet, aber festgestellt, dass beide teurer sind und eine längere Verzögerung aufweisen.

Ich habe angefangen, eine PCB-Design-Software zu erlernen und innerhalb von zwei Wochen einen funktionierenden PCB-Prototyp mit zwei Arduinos, RTC, externem EEPROM, HF-Modul und einigen anderen Komponenten auf einer einzigen Platine erstellt.

So habe ich es gemacht:

Auswahl der PCB-Entwicklungssoftware - Ich habe mich für Eagle entschieden, weil:

• Es ist kostenlos, aber mit einer begrenzten Boardgröße (für die meisten Hobbyprojekte keine große Sache)
• Riesige Community-Unterstützung im Vergleich zu anderen Softwareprogrammen (weil kostenlos)
• Die meisten Open-Source-Hardwareschemata und Board-Layouts sind im Eagle-Format verfügbar. Ex Sparkfun veröffentlicht Adler Schaltpläne und Layout. Arduino ebenfalls erhältlich.
• Das Lernen war ziemlich einfach.

Welche Elektronikkonzepte zu lernen sind: Wie Sie bereits erwähnt haben, müssen Sie als Software-Entwickler ein wenig lesen, bevor Sie mit der Entwicklung komplexer Projekte beginnen. Dies ist notwendig und es wird sich auszahlen.

• Leistungsregler - Hier müssen Sie sich mit Linearreglern und Schaltreglern vertraut machen. Welches zu verwenden und wann.
• Entkopplungskondensatoren und deren korrekte Platzierung auf einer Leiterplatte.
• Dioden und ihre Verwendung - Spannungsklemmen, Verpolungsschutz usw.
• Hochziehen und runterziehen.
• Filterkondensatoren.
• Vorteile einer guten Grundfläche. (Ich habe es einmal unterschätzt. Den Preis bezahlt.)

Welche Softwarekonzepte zu lernen sind: Natürlich 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 bei Ihrem ersten Projekt nicht benötigen. Dies wird sicher irgendwann zum Einsatz kommen.

• So stellen Sie eine Komponente selbst her.
• So erstellen Sie eine benutzerdefinierte Bibliothek.
• Kopieren von Symbolen und Paketen aus anderen Bibliotheken in Ihre Bibliothek.
• Verwendung von ULPs. In Eagle gibt es ULPs, um einige Aufgaben zu automatisieren. Ich habe nicht viel erforscht, aber ich habe eine verwendet, die alle Komponenten aus jedem Schaltplan extrahiert und in eine Bibliothek kopiert, damit Sie sie in verschiedenen Projekten verwenden können. So habe ich Atmega328p bekommen. Ich konnte es in den Standard-Bibliotheken nicht finden und extrahierte es aus dem Arduino-Schema.
• So erstellen Sie ein Logo - Möglicherweise möchten Sie ein benutzerdefiniertes Logo auf Ihren Leiterplatten haben.

Produktionsteil:

• Sobald Sie mit Ihrem Schaltplan- und Platinenlayout fertig sind, müssen Sie Gerber-Dateien exportieren, um sie an die Produktionshäuser zu senden. Es enthält alle Informationen in numerischer Form, die von ihren Maschinen verstanden werden können. Eagle wird es für Sie tun. Dies finden Sie im Abschnitt Cam-Prozessor. Sparkfun stellt eine Cam-Auftragsdatei zur Verfügung, kann diese jedoch jederzeit an Ihre Bedürfnisse anpassen.
• Sie müssen eine Leiterplattendicke und eine Kupferschichtdicke auswählen. Bei geringer Leistung erledigen 1-2 mm Leiterplatten mit 35 Mikron Kupfer die Aufgabe problemlos. Sie können auch die Maskenfarbe festlegen, wenn Ihr Produktionshaus dies zulässt.
• Die meisten Produktionsunternehmen bieten Prototyping von Leiterplatten an. Dies 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 Produktionsbetrieben sprechen, bevor Sie einen auswählen. Ihre Preise variieren stark. In meinem Fall verlangte einer das Zehnfache des vom anderen angegebenen Preises. Im Ernst.
• Komponentenauswahl - Durchgangsbohrung oder smd? Beide haben ihre Vor- und Nachteile. Mit SMD können kompakte und ordentliche Platinen hergestellt werden, die sich jedoch nur schwer selbst löten lassen. Wenn Sie jedoch relativ große Stellflächen auswählen (ca. 1206), sollte dies nicht so schwierig sein. Für den Anfang würde ich durch Lochkomponenten vorschlagen. Ziemlich einfach zu handhaben.
• Überprüfen Ihrer Gerber-Dateien: Bevor Sie die Gerber-Dateien für die Produktion senden, können Sie sie mithilfe der kostenlos erhältlichen Software überprüfen. Ich benutze GerberLogix.

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

Schauen Sie sich fritzing an . Es beinhaltet:

Schemaaufnahme

Erstellen Sie Schaltpläne nur mit dem Ardunio-Chip.

Bauen von Steckbrettern zur Demonstration

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

Leiterplatten bauen

Sie können Leiterplatten in fritzing bauen und sie dann zur Herstellung durch sie senden.

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

Die Wiederverwendung der Arduino-Dateien bringt nur wenig, da die Grundkonstruktion so einfach ist. Legen Sie also nicht zu viel Wert darauf. Viel wichtiger ist, dass Sie verstehen, was vor sich geht, und dass Sie ein gutes EDA-Paket erhalten, das Sie erhalten Kann benutzen.

Wenn ich Sie wäre, würde ich mich zunächst mit einem einfachen Klon wie dem "DC Boarduino" befassen, der im Grunde genommen ein Arduino ist, da er so einfach ist, dass man einen Klon leicht verstehen kann.

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

WRT die EDA-Paketempfehlung: Ich habe schon einmal EAGLE verwendet, aber es ist wirklich begrenzt und das kann dir in den Arsch beißen, wenn du anfängst, 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, Abdrücke für die am häufigsten verwendeten Teile zu finden, z. B. Widerstände, Kondensatoren, Spannungsregler usw.

Ich habe eine kleine Liste der am häufigsten verwendeten Komponentenbibliotheken in Eagle zusammengestellt, damit Sie schnell mit dem PCB-Design beginnen können.

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

Ich hoffe es hilft.