ملفات PCB في KiCad: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

مشاريع فيوجن 360 »

قبل بضعة أسابيع ، كنت قد صنعت عرضًا ميكانيكيًا مكونًا من 7 أجزاء يستخدم مغناطيسًا كهربائيًا لدفع الأجزاء. لاقى المشروع استحسانًا كبيرًا ، حتى أنه تم نشره في مجلة Hackspace! لقد تلقيت الكثير من التعليقات والاقتراحات التي اضطررت إلى عمل نسخة محسنة منها. لذا شكرا لكم جميعا!

في الأصل كنت قد خططت لعمل ما لا يقل عن 3 أو 4 أرقام من هذا القبيل لعرض نوع من المعلومات المفيدة عنها. الشيء الوحيد الذي منعني من القيام بذلك هو المغناطيسات الكهربائية المتعطشة للطاقة. بفضلهم ، يرسم كل رقم حوالي 9 أ! هذا كثير! على الرغم من أن توفير هذا القدر الكبير من التيار لم يكن مشكلة ، لكنني كنت أعلم أنه يمكن أن يكون أفضل كثيرًا. ولكن بعد ذلك صادفت مشروع Carl's FlexAR. إنه في الأساس مغناطيس كهربائي على ثنائي الفينيل متعدد الكلور مرن. لقد صنع بعض المشاريع الرائعة باستخدامه. تحقق من عمله! على أي حال ، جعلني أفكر إذا كان بإمكاني استخدام نفس ملفات PCB لدفع / سحب الأجزاء. هذا يعني أنه يمكنني جعل الشاشة أصغر حجمًا وأقل استهلاكًا للطاقة. لذلك في Instructable ، سأحاول عمل بعض الاختلافات في الملفات ثم اختبرها لمعرفة أي منها يعمل بشكل أفضل.

هيا بنا نبدأ!

الخطوة 1: الخطة

تتمثل الخطة في تصميم اختبار ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع بعض الاختلافات في الملفات. ستكون طريقة التجربة والخطأ.

بادئ ذي بدء ، أنا أستخدم مشغل Carl المرن كمرجع وهو عبارة عن طبقة ثنائية الفينيل متعدد الكلور مع 35 دورة في كل طبقة.

قررت تجربة المجموعات التالية:

• 35 دورة - طبقتان
• 35 دورة - 4 طبقات
• 40 دورة - 4 طبقات
• 30 دورة - 4 طبقات
• 30 دورة - 4 طبقات (مع ثقب لللب)
• 25 دورة - 4 طبقات

الآن هنا يأتي الجزء الصعب. إذا كنت قد استخدمت KiCad ، فقد تعلم أن KiCad لا يسمح بآثار النحاس المنحنية ، فقط الآثار المستقيمة! ولكن ماذا لو انضممنا إلى مقاطع مستقيمة صغيرة بطريقة تخلق منحنى؟ رائعة. استمر الآن في القيام بذلك لبضعة أيام حتى تحصل على ملف واحد كامل !!!

لكن انتظر ، إذا نظرت إلى ملف PCB ، الذي ينشئه KiCad ، في محرر نصوص ، يمكنك أن ترى أنه يتم تخزين موضع كل مقطع في شكل إحداثيات x و y جنبًا إلى جنب مع بعض المعلومات الأخرى. ستنعكس أي تغييرات هنا في التصميم أيضًا. الآن ، ماذا لو تمكنا من إدخال جميع المواضع اللازمة لتشكيل ملف كامل؟ بفضل Joan Spark ، كتب نصًا بلغة Python والذي بعد إدخال بعض المعلمات يبصق جميع الإحداثيات اللازمة لتشكيل ملف.

استخدم Carl ، في أحد مقاطع الفيديو الخاصة به ، Altium's Circuit Maker لإنشاء ملف PCB الخاص به ، لكنني لم أشعر برغبة في تعلم برامج جديدة. ربما في وقت لاحق.

الخطوة الثانية: عمل ملفات في كيكاد

أولاً ، قمت بوضع موصل على التخطيطي وقمت بتوصيله كما هو موضح أعلاه. سيصبح هذا السلك ملفًا في تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

بعد ذلك ، عليك أن تتذكر الرقم الصافي. الأول سيكون net 0 ، التالي سيكون net 1 ، وهكذا.

بعد ذلك ، افتح برنامج Python النصي باستخدام أي IDE مناسب.

اختر عرض التتبع الذي ستستخدمه. بعد ذلك ، حاول تجربة الجوانب ، وابدأ في نصف القطر وتتبع المسافة. يجب أن تكون مسافة المسار ضعف عرض المسار. كلما زاد عدد "الجوانب" ، سيكون الملف أكثر سلاسة. الجوانب = 40 يعمل بشكل أفضل لمعظم الملفات. ستبقى هذه المعلمات كما هي لجميع الملفات.

تحتاج إلى تعيين بعض المعلمات مثل المركز ، وعدد الدورات ، والطبقة النحاسية ، ورقم الشبكة ، والأهم من ذلك ، اتجاه الدوران (الدوران). أثناء الانتقال من طبقة إلى أخرى ، يجب أن يتغير الاتجاه من أجل الحفاظ على الاتجاه الحالي كما هو. هنا ، يمثل الدوران = -1 اتجاه عقارب الساعة بينما يمثل الدوران = 1 عكس اتجاه عقارب الساعة. على سبيل المثال ، إذا كانت الطبقة النحاسية الأمامية تسير في اتجاه عقارب الساعة ، فيجب أن تسير الطبقة النحاسية السفلية في عكس اتجاه عقارب الساعة.

قم بتشغيل البرنامج النصي وسيظهر لك الكثير من الأرقام في نافذة الإخراج. انسخ والصق كل شيء في ملف PCB واحفظه.

افتح ملف PCB في KiCad وهناك ملفك الجميل.

أخيرًا ، قم بإجراء الاتصالات المتبقية بالموصل وتكون قد انتهيت!

الخطوة الثالثة: طلب مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

أثناء تصميم الملفات ، استخدمت أثر نحاسي بسمك 0.13 مم لجميع الملفات. على الرغم من أن JLCPCB يمكنه عمل حد أدنى لعرض التتبع يبلغ 0.09 مم لطبقات 4/6 من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، إلا أنني لم أشعر بدفعه بالقرب من الحد الأقصى.

بعد أن انتهيت من تصميم PCB ، قمت بتحميل ملفات gerber إلى JLCPCB وطلبت PCBs.

انقر هنا لتنزيل ملفات جربر إذا كنت ترغب في تجربتها.

الخطوة 4: عمل شرائح الاختبار

لقد صممت عددًا قليلاً من أجزاء الاختبار ذات الأشكال والأحجام المختلفة في Fusion 360 وطبعتها ثلاثية الأبعاد.

نظرًا لأنني استخدمت أثر نحاسي 0.13 مم للملفات ، فيمكنه التعامل مع تيار أقصى يبلغ 0.3 أمبير. المغناطيس الكهربائي الذي استخدمته في البناء الأول يصل إلى 1.4A. من الواضح أنه سيكون هناك انخفاض كبير في القوة مما يعني أنه يجب أن أجعل القطع خفيفة الوزن.

قمت بتصغير المقطع وخفض سمك الجدار ، مع الحفاظ على الشكل كما كان من قبل.

حتى أنني اختبرته بأحجام مغناطيسية مختلفة.

الخطوة 5: الخاتمة

اكتشفت أن ملفًا مكونًا من 4 طبقات و 30 لفة على كل طبقة جنبًا إلى جنب مع مغناطيس نيوديميوم 6 × 1.5 مم كان كافياً لرفع الأجزاء. أنا سعيد جدًا برؤية الفكرة تعمل.

هذا كل شيء الآن. بعد ذلك ، سأكتشف الإلكترونيات للتحكم في الشرائح. اسمحوا لي أن أعرف أفكاركم واقتراحاتكم في التعليقات أدناه.

شكرا لك على التمسك بالنهاية. أتمنى أن تعجبكم جميعًا هذا المشروع وتعلمت شيئًا جديدًا اليوم. اشترك في قناتي على يوتيوب لمزيد من هذه المشاريع.