Как построить робот - дизайн печатной платы
Начните строить робота, который может следовать за линиями или стенами и избегать препятствий!
обзор
Это часть 2 серии статей о моем опыте создания робота, который может делать разные вещи. См. Часть 1 здесь. Я думал, что было бы аккуратно создать робота, который легко было бы собрать вместе с одним паяльником и был бы также доступным. Я выполнил следующие требования для своего робота:
- Многие комплекты стоят дорого, поэтому они должны быть относительно недорогими.
- Его необходимо легко собрать без специального оборудования.
- Он должен быть легко программирован без сложной среды разработки или программиста.
- Он должен быть достаточно мощным для расширяемости.
- Он должен работать от простого источника питания.
- Он должен иметь возможность следовать по линии или стене и избегать препятствий.
В этой статье я расскажу о том, как я преобразовал дизайн и схему в печатную плату, которую можно заказать онлайн!
Выбор дома совета
В наши дни так много домов для досок, что на самом деле их трудно выбрать. Я пошел с самой низкой стоимостью, которую смог найти, поскольку моя цель была доступным роботом, и у меня нет каких-либо сложных требований к плате. Я нашел веб-сайт под названием Elecrow, который предложил сделку на 10 печатных плат всего за 14 долларов! Это потрясающе. Доставка удваивает стоимость, если вы хотите, чтобы она была отправлена в разумные сроки, но она все еще не так уж плоха, учитывая, что она прибывает из Китая. Всякий раз, когда вы находите дом на доске, вы захотите ознакомиться с их спецификациями для плат. Некоторые ключевые вещи, которые нужно искать:
-
Сколько слоев они поддерживают? "Src =" // www.allaboutcircuits.com/uploads/articles/placement_commented.png" />
Маршрутные сетевые сети
Авто-маршрутизатор не делает хорошую работу при маршрутизации следов мощности. Я проложил важные соединения вручную ниже, например, управление мощностью, двигателем и двигателем. Ширина трассы для мощности должна быть максимально возможной, чтобы ограничить падение напряжения. Если возможно, лучше всего маршрутизировать все следы вручную, чтобы вы знали, что происходит с сигналами. Для таких сигналов, как низкоскоростные цифровые соединения и другие некритические сети, автоматический маршрутизатор может быть отличным временем. Я не проложил землю, потому что планирую использовать наземный план, чтобы объединить земли. Желтые линии, показанные ниже, называются линиями «ratsnest», и они показывают, какие соединения еще предстоит сделать. Они полезны для ручной маршрутизации, чтобы увидеть, куда должна идти сеть.
Image Автоматическая маршрутизация
Я установил авто-маршрутизатор, чтобы использовать ширину интервала и ширину трассы, заданную доской платы, которая фактически была только настройками по умолчанию. Я также сказал маршрутизатору использовать высокие усилия и все вычислительные мощности моих компьютеров. Эта небольшая плата не налагает слишком много налога на авто-маршрутизатор, но более крупная плата может занять некоторое время. Перед запуском авто-роутера обязательно сохраните копию файла PCB, если авто-маршрутизатор не окажется так, как вы хотите.
Image Вот результат автоматического маршрутизатора:
Image Очистка и залив
Важно запустить проверку DRC, потому что авто-маршрутизатор может совершать ошибки и оставлять мало следов вокруг, которых не должно быть. Была обнаружена одна ошибка перекрытия, улавливаемая DRC, что авто-маршрутизатор, созданный контактом 5 линейного датчика:
Image Я также удалил все следы земли, так как я намерен использовать землю. Чтобы использовать залив земли, нарисуйте многоугольник вокруг доски поверх размерных линий доски. Затем используйте команду «name», чтобы установить сеть в «GND». Я установил плоскость заземления, чтобы оставаться в 50 милях от любых других трасс, используя опцию « Расстояние» в настройках многоугольника. Это уменьшает вероятность того, что след может быть закорочен на землю, если бортовой дом допустит ошибку.
Свойства наземной плоскости
Image Грунт, без строчек
Image Плоскость заземления должна быть сшита вместе с помощью заземляющих отверстий. Это минимизирует емкостную связь между слоями, что может вызвать проблемы с аналоговой и радиочастотной схемой. Что еще более важно для этого робота, так это то, что он уменьшает петли и длину, которые требуется возвратный ток, чтобы вернуть его обратно в аккумулятор. Он также позволяет областям, которые самолет не мог достичь из-за заполнения сигнальных трасс.
Грунтовка - сшитая
Image Окончательная проверка DRC и ERC
Запустите контрольно-измерительные приборы DRC и ERC в последний раз, чтобы убедиться, что у вас нет вопросов о борде, которые будут обнаружены домом правления. Также неплохо проверить двойные проверки соединений и ориентации, особенно внеконфигурированные соединения. На самом деле очень часто их возвращать назад.
Создание Gerbers
Что такое герберы? Они представляют собой коллекцию файлов, которые используется домом для создания печатной платы. Файл CAM (компьютерное производство) - это способ рассказать разработчику о создании Gerbers. Elecrow имеет CAM-файл, доступный для Eagle, что делает его очень простым для создания Gerbers. По сути, он определяет, какие слои должны быть объединены в каждый файл Gerber. Процессор CAM выглядит следующим образом:
Image После обработки задания создаются следующие файлы. Эти файлы объединяются в почтовый индекс и загружаются в дом доски во время процесса оформления заказа.
Image Я заказал платы от Elecrow, используя метод доставки Shenzhen DHL (2-3 рабочих дня). Я разместил свой заказ на Oct / 18 и получил доски на Oct / 23! Вот они:
Image Примечание. На рисунках на доске есть меньший рисунок отверстия для заклинателя шара. Я переработал пакет для этой статьи, чтобы соответствовать большему заклинателю.
Вывод
В этой статье я продемонстрировал процесс создания схемы и создания печатной платы, которую можно заказать у онлайн-производителей. Доски настолько дешевы, что в наши дни, если проект очень прост, имеет смысл заказать PCB. Ваш проект будет намного чище и займет меньше времени, чтобы объединиться! В следующей статье я собираю робота и проверяю электрические соединения!
Загрузки
Загрузите файл PCB, Gerbers и Eagle для компонентов ниже.
Скачать CodeDownload CodeDownload Code
Следующая статья в серии: как построить робот - тестирование оборудования