تحقيق أقصى استفادة من طلب PCB (وإصلاح الأخطاء): 4 خطوات

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

عند طلب مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عبر الإنترنت ، غالبًا ما تحصل على 5 أو أكثر من ثنائي الفينيل متعدد الكلور المتطابق ولا تحتاج دائمًا إليها جميعًا. تعتبر التكلفة المنخفضة لامتلاك مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المصممة حسب الطلب جذابة للغاية ولا نشعر بالقلق في كثير من الأحيان بشأن ما يجب فعله بالكميات الإضافية. في مشروع سابق حاولت إعادة استخدامها بأفضل ما يمكنني ، وفي هذه المرة قررت التخطيط للمستقبل. في Instructable أخرى ، كنت بحاجة إلى PCB لعقد لوحين من لوحات تطوير وحدات التحكم الدقيقة القائمة على Espressif واعتقدت أن هذا سيكون هو الحالة المثالية لثنائي الفينيل متعدد الكلور القابل لإعادة الاستخدام. ومع ذلك ، لا يسير كل شيء كما هو مخطط له.

الخطوة 1: التصميم

احتاج هذا المشروع إلى PCB لإيواء لوحة تطوير ESP32 ولوحة تطوير من نوع Lolin ESP8266. تحتوي هاتان اللوحتان على عدد غير قليل من دبابيس الإدخال / الإخراج المفيدة التي لن يتم استخدامها في هذا المشروع على الإطلاق. يمكن أن تكون الألواح الإضافية مفيدة جدًا لاحقًا إذا كان يمكن الوصول إلى المزيد من تلك المسامير غير المستخدمة. كنت أرغب أيضًا في استيعاب نوعين مختلفين من لوحات تطوير ESP32. كان لدي إصدار 38 دبوسًا و 30 سنًا. بمقارنة دبابيس الاثنين ، يمكن للمرء أن يرى أنه إذا تم توصيل الدبوس "1" من المتغير ذي 30 سنًا في موضع الدبوس 2 من الإصدار ذي 38 سنًا ، فإن معظم الدبابيس الموجودة على الجانب الأيسر تتطابق. قررت أنه يمكنني إصلاح ذلك من خلال الاستخدام الدقيق لبعض لاعبي القفز.

على الجانب الأيمن من اللوحة ، لم يتطابقوا جيدًا. كانت دبابيس I2C (IO22 و IO21) جيدة كما كان UART0 (TX0 و RX0) ، ولكن تم تبديل دبابيس SPI و UART2. اعتقدت أنه يمكنني إصلاح هذا مع لاعبي القفز أيضًا. لذلك كانت هذه الخطة هي أن تكون قادرًا على استخدام كلا النوعين من لوحات ESP32 وأيضًا ملء PCB بأكبر عدد من رؤوس IO pin كما اعتقدت أنني قد أستخدمها يومًا ما. أردت أيضًا إمكانية استخدام لوحين (ESP32 و ESP8266) بشكل منفصل ، لذلك يجب أن يسمح التصميم بقطع PCB.

الخطوة 2: تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور

لقد بدأت بالتصميم الأولي (الأساسي) الذي أحتاجه لهذا المشروع ثم قررت ترقيته لاستيعاب أكبر عدد ممكن من الاستخدامات التي يمكنني وضعها على السبورة بشكل معقول. يمكنك أن ترى في المخطط الثاني أنه مزدحم أكثر قليلاً.

لا يمكن أن يكون ثنائي الفينيل متعدد الكلور أكبر من 100 مم × 100 مم (الأصغر سيكون أفضل) ، لذلك أضاف هذا القليل من قيود المساحة. كان لدي التصميم الأولي في Fritzing وقررت الاستمرار فيه ، لكنني لم أزعج كثيرًا طريقة عرض اللوح كما ترون أنه غير مفهوم تقريبًا.

لقد قمت بإعداد موصلات منافذ I2C متعددة للوحات ESP32 و ESP8266 ، وقمت بإعداد كل واحدة بحيث يكون لها موصل طاقة خاص بها وأخرجت بعض دبابيس الإدخال / الإخراج الرقمية لكليهما. لقد وضعت فتحات تثبيت إضافية للسماح بقصها وتركيبها بشكل منفصل. قررت أنني لن أزعجني بـ IO00 أو IO02 أو IO15 على الإطلاق وانتهى بي الأمر بالتخطيط الموضح.

للاستخدام مع لوحة ESP32 ذات 38 سنًا ، يجب تقصير وصلات العبور التالية: JG1 و JG2 و JG4

للاستخدام مع لوحات ESP32 ذات 30 سنًا ، كانت وصلات العبور هذه بحاجة إلى تقصير: JG3 و JG5 و JP1 و JP2 و JMISO و JCS و JCLK و JPT و JPR.

الخطوة 3: ثنائي الفينيل متعدد الكلور

لقد طلبت مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور من PCBWay ، ولكن هناك مصنعون آخرون لديهم خدمات اقتصادية وسريعة مماثلة. لقد بدوا رائعين … حتى نظرت عن كثب. عرض آثار أقدام اللوحة ESP32 و ESP8266 لم يكن صحيحًا. كان عرض البصمة (بين المسامير) 22.9 مم بدلاً من 25.4 مم للوحة ESP32 و 27.9 مم للوحة ESP8266. كما أن تصميم فتحة مقبس طاقة التيار المستمر لم يتطابق مع مقابس الطاقة الخاصة بي (وكانت الثقوب صغيرة جدًا). لم يكن هذا خطأ الشركة المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور ، لقد كان كل شيء ملكي. كان يجب أن أتحقق من كل هذه الأشياء بالطبع ، والآن كان علي أن أجد حلًا. لقد أجريت أيضًا اختبارًا للقطع لمعرفة المزيد من المشكلات التي ستظهر ، وبالطبع أفسدت تكوين وصلة عبور SPI (والتي لن تعمل بالمناسبة كما هو مخطط لها).

لقد وجدت أنه إذا ثنيت دبابيس الرأس الأنثوية عند 90 درجة ، فيمكنني لحامها على سطح PCB مما يسمح ببعض ضبط العرض. بعد اللحام بعناية على دبابيس الزاوية والتحقق من العرض ، قمت بلحامها جميعًا في مكانها واختبار الملاءمة. انها عملت!

يتطلب مقبس الطاقة حلاً مشابهًا ، لكن بقية الرؤوس كلها مناسبة بشكل جيد. لقد ملأت PCB واحدًا غير مقطوع واختبرته باستخدام إعداد Webserver الخاص بي وكان يعمل بشكل جيد. ثم انتقلت إلى قطع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. عملت لوحة Lolin ESP8266 بشكل جيد ، لكن التباعد بين فتحات التركيب كان قريبًا بعض الشيء.

عملت لوحة ESP32 المكونة من 30 سنًا أيضًا بشكل جيد ، ولكن منفذ SPI لم يكن يعمل وكان الإصلاح الوحيد لذلك هو أسلاك العبور على الجانب السفلي من اللوحة.

الخطوة 4: الملاحظات النهائية

بشكل عام ، أعتقد أن الأمر يستحق الجهد المبذول لجعل الألواح أكثر قابلية لإعادة الاستخدام. وقد بدأت بالفعل في استخدام أحد قطع ثنائي الفينيل متعدد الكلور لاختبار مشروع مستقبلي. أنا أفضلها كثيرًا على استخدام ألواح التجارب. من غير المحتمل أن أستخدم Fritzing بعد الآن ، لأنه ليس سهل الاستخدام لعمل آثار / رموز مقارنة بالحزم الأخرى (مثل KiCad). إنه يجعل من السهل جدًا قراءة عروض اللوح على الرغم من أنها ليست معقدة للغاية.

الدروس المستفادة هي:

1. تحقق دائمًا من آثار الأقدام من مصادر أخرى للتأكد من أنها تتطابق مع الجزء الذي تمسكه بين يديك.
2. استخدم برنامج EDA الذي يسمح بتعديل الرموز وآثار الأقدام بسهولة (بشكل معقول).
3. توقع ما هو غير متوقع واستفد منه!

ملاحظة إضافية هي التأكد دائمًا من أن نقاط التثبيت هي نفسها عند جلب رموز الطرف الثالث لمخططك. لم يكن لدي أي مشاكل مع هذا ، ولكن في الماضي واجهت مشكلة حيث كان لمنظم الجهد المشترك دبابيس مختلفة بين الشركات المصنعة.