Изготовление печатной платы tinyAVR

December 4, 2014 by admin Комментировать »

Вы приняли решение относительно программных и аппаратных требований к вашему проекту, и это очень хорошо, но для настоящей реализации вашего устройства вам нужно изготовить схему со всеми ее компонентами (чтобы запрограммировать и протестировать ее). После того как количество компонентов превышает определенный предел, сборка макета устройства становится сложной. К тому же, схемы, выполненные на макетной плате, часто ведут себя непредсказуемо (из-за нежелательных замыканий или плохих контактов). Эти проблемы трудно отлаживать, и вы потратите много времени на их решение вместо того, чтобы тестировать ваше аппаратное решение и программное обеспечение. Другой способ проектирования схем — выполнение устройств на специально изготовленных печатных платах. Разработанные на печатных платах цепи более долговечны и менее подвержены сбоям (по сравнению с макетными платами). После изготовления и правильной пайки вы можете быть уверены во всех контактах и сосредоточиться на более важных вопросах: проектировании системы и разработке программного обеспечения. Существуют две разновидности проектирования и изготовления печатных плат, описанные в следующих разделах.

Использование макетной печатной платы

Этот подход обычно применяется энтузиастами и студентами, чтобы быстро спаять нужную цепь. Проектирование и изготовление нестандартной печатной платы занимает значительное .количество времени, которое имеется не у всех. В таких случаях вполне разумно разместить компоненты на макетной печатной плате общего назначения и соединить их отрезками изолированных медных проводов. Мы рекомендуем одножильный облуженный медный провод в тефлоновой изоляции, который очень прочен и гибок. Универсальная макетная печатная плата имеет отверстия с шагом в 0,1 дюйма с контактными площадками. Такие платы бывают нескольких типов, два самых популярных: гетинаксовые (FR2) и стеклотекстолитовые (FR4). Первые дешевле, но они менее долговечные, чем вторые. Поэтому предпочтительнее текстолитовые платы. На рис. 1.33 показана пустая текстолитовая печатная плата, а на рис. 1.34 и 1.35 — две стороны макетной платы с собранной на ней схемой. Иногда полезно тестировать и проверять на такой плате небольшие части вашей системы до того, как начинать разрабатывать печатную плату для всего устройства. Ошибки подключения на такой плате легко исправить (поскольку подключения выполнены проводами, которые всегда можно перепаять с одной точки на другую). На готовой печатной плате это сделать очень трудно.

Рис. 1.33. Универсальная макетная печатная плата

Разработка собственной печатной платы

Это более "продвинутый" способ проектирования схем. Выполненные на печатной плате схемы имеют минимальную вероятность возникновения сбоев из-за плохих контактов (если плата разработана правильно). Первый шаг изготовления платы собственной конструкции — применение специального программного обеспечения для проектирования, компоновки и разводки платы. Имеется много программ для проектирования печатных плат, например: Proteus, Oread и EAGLE. Для всех проектов этой книги мы использовали бесплатную версию программы EAGLE от компании CadSoft. Платы разводились так, чтобы максимальное количество дорожек шло в одном слое, т. к. изготовить одностороннюю плату гораздо дешевле и проще, чем двухслойную. Краткое руководство по проектированию печатных плат при помощи программы EAGLE приведено в приложении 2.

Спроектированную печатную плату можно изготовить многими способами. Наиболее распространены два — травление и фрезерование. При травлении используются химикаты, пленки, трафареты (и т. п.), которые помогают удалить ненужную медь с печатной платы. При фрезеровании лишнюю медь физически удаляют фрезой. Фрезерование (в отличие от травления) можно выполнять непосредственно из программного обеспечения для проектирования печатных плат. Большая часть плат из этой книги была выполнена на фрезерном станке Roland Modela MDX-20, который изготавливает односторонние печатные платы, поэтому все наши проекты были адаптированы под его возможности. Для массового производства фрезерование слишком медленно (поскольку все экземпляры делаются последовательно), однако отдельные образцы изготавливаются очень быстро. Травление в массовом производстве быстрее (поскольку можно повторно использовать промежуточные пленки), но при небольшом количестве изделий оно становится слишком дорогим и медленным.

Поскольку это для вас всего лишь хобби, то возможно, что изготовление собственной печатной платы вам и не понадобится. Однако встречаются такие ситуации, когда вам нужно будет несколько экземпляров вашего устройства или когда сборка схемы на макетной печатной плате слишком утомительна (из-за сложности и большого числа соединений), либо вам может понадобиться отдать ваш проект на экспертизу. В таких ситуациях придется изготавливать печатную плату самостоятельно или заказывать ее у сторонних производителей.

Источник: Гадре, Д., Занимательные проекты на базе микроконтроллеров tinyAVR / Дхананья Гадре, Нигул Мэлхотра: Пер. с англ. — СПб.: БХВ-Петербург, 2012. — 352 с.: ил. — (Электроника)

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты