PCB الذي يساعد في إدارة الكابلات: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

منذ فترة ، قمت بعمل مطحنة CNC مخصصة لسطح المكتب. منذ ذلك الحين كنت أقوم بترقيته بمكونات جديدة. آخر مرة أضفت فيها Arduino ثانيًا بشاشة عرض مكونة من 4 أرقام للتحكم في عدد الدورات في الدقيقة للمغزل باستخدام حلقة PID. اضطررت إلى توصيله بلوحة Arduino الأساسية باستخدام 5 أسلاك ، حتى يتمكنوا من التواصل. لكن خلال الاختبار الأول الذي أجريته ، كسرت وحدة تحكم في المحرك ، لذلك اشتريت وحدة تحكم جديدة أكثر قوة. كان لديه أيضًا 5 أسلاك أخرى اضطررت إلى الاتصال بها. في هذه المرحلة ، تم تقسيم دبوس + 5V على اللوحة الرئيسية إلى 4 وصلات منفصلة ولم أشعر برغبة في تقسيم السلك مرة أخرى. لذلك فعلت شيئًا آخر.

الخطوة 1: رسم الاتصالات

لقد قمت برسم جميع التوصيلات المطلوبة (باستثناء أسلاك المحرك والأسلاك الطرفية لأنها تتجه مباشرة إلى وحدة التحكم GRBL وليس في أي مكان آخر). لقد أجريت أيضًا بعض التغييرات على الاتصالات الموجودة بالفعل - كما أن توقف الطوارئ الآن يعيد أيضًا تعيين Arduino الرئيسي ويستخدم فقط جهة الاتصال المفتوحة عادة ، حيث كان يستخدم سابقًا كلا من NO و NC للتحكم في الترحيل. مع وحدة التحكم في المحرك الجديدة ، تم أيضًا تبسيط الاتصال بالمرحلات.

الخطوة 2: مشاكل التوصيلات

كانت وحدة التحكم السابقة في المحرك التي كنت أستخدمها لوحة بسيطة مع optocoupler و mosfet. يمكنه فقط أن يدور المغزل في اتجاه واحد ، لذلك ليست هناك حاجة لاستخدام دبوس الاتجاه. الجديد أكثر تعقيدًا بعض الشيء. يحتوي على دبابيس تسمى INA و INB ، واعتمادًا على ما إذا كنت أريد الدوران في اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة ، يجب أن أسحب أحدها إلى VCC. لا يبدو الأمر معقدًا ، فالمشكلة هي أن GRBL لديها دبوس واحد فقط يسمى SP-DIR (دبوس اتجاه المغزل) يتم سحبه إلى VCC للحركة في اتجاه عقارب الساعة وإلى GND للحركة عكس اتجاه عقارب الساعة. لا أعرف ما إذا كان من الممكن تغيير هذا داخل GRBL (إنه برنامج معقد جدًا بالنسبة لي) لذلك قمت بذلك باستخدام methid مختلف.

لقد أضفت للتو بوابة منطقية NOT إلى المخطط الذي سيعكس إشارة SP-DIR ويضعها في INB. لذلك عندما يكون دبوس DIR مرتفعًا ، يكون INA مرتفعًا أيضًا (متصلان معًا) وينعكس INB إلى منخفض (CW) ، وعندما يكون DIR منخفضًا ، يكون INA أيضًا منخفضًا ويكون INB مرتفعًا (CCW).

الخطوة 3: تصميم ذكي ولكن ليس بهذه البساطة

ثم قمت بتصميم PCB في Eagle يحتوي على جميع التوصيلات الضرورية بداخله. لكن مع هذا العدد الكبير من الأسلاك لم يكن الأمر بهذه البساطة.

أولاً ، لقد قمت بإنشاء مكتبة Eagle مخصصة للكتل الطرفية الخاصة بي. إنه بسيط للغاية ، فهو في الأساس مجرد دبوس عادي ، بمسافة أكبر - 5.08 مم (0.2 بوصة).

أود أن أطحنها على CNC وهذا هو السبب في أنني أردت أن تكون لوحة من جانب واحد. ولكن مع وجود 26 كتلة طرفية وبعض التوصيلات الداخلية بالبوابة المنطقية ، كان تصميمها صعبًا. يمكن أن يتم ذلك ولكن مع الكثير من أسلاك العبور. هذا هو السبب في أن كل الكتل الطرفية (في Eagle) هي مجرد دبابيس واحدة. بهذه الطريقة يمكنني تحريكها في مساحة عمل اللوحة وتجنب استخدام أسلاك التوصيل. العيب هو أن موقع بعض الاتصالات يبدو عشوائيًا. على سبيل المثال ، عند النظر إلى الجزء السفلي ، يوجد GND ، ثم SP-EN ثم VCC ، وهو أمر غير شائع جدًا. ولكن بهذه الطريقة يمكنني تقليل عدد أسلاك العبور إلى 2 فقط ومن الأسهل بالنسبة لي تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

أسماء الكتل الطرفية خاصة أيضًا. تم تجميعها ، على سبيل المثال A تعني Arduino ، لذلك يجب وضع جميع المحطات اللولبية المسماة A_ في الجزء السفلي من اللوحة لأن Arduino مع GRBL يتم وضعها أسفل PCB.

في النهاية ، أضفت أيضًا مؤشر LED بسيطًا للإشارة إلى حالة مسبار Z.

الخطوة 4: عمل السبورة

كما قلت من قبل ، لقد قمت بطحن اللوحة على CNC DIY الخاص بي ، وحفر الثقوب ولحام جميع المكونات. لم يكن هناك شيء مميز في هذه العملية ، مما يجعل ثنائي الفينيل متعدد الكلور مثل أي شيء آخر.

إذا لم يكن لديك CNC ، فيمكنك صنع PCB باستخدام طريقة النقل الحراري أو طلبها من مصنع محترف.

لا تنس أيضًا التحقق من جميع التوصيلات باستخدام جهاز القياس المتعدد للعثور على أي أخطاء وإصلاحها.

الخطوة 5: ربط كل شيء معًا

كانت إحدى الخطوات الأخيرة هي وضع PCB الجاهز في الجهاز وتوصيل جميع الأسلاك. لقد طبعت مخططًا صغيرًا للوحة لمساعدتي في توصيل كل سلك حيث يجب أن يكون. بعد فحص التوصيلات مرة أخرى ، كان جاهزًا للاختبار!