Design din egen køreplan for printkort

Det er mere muligt at designe dit eget printkort, end det ser ud til. Med gratis software, billig prototypefremstilling og et fornuftigt første projekt kan en nybegynder gå fra en idé til et fungerende, brugerdefineret printkort på et par uger. Tricket er at starte i det små, forvente mindst én revision og træffe beslutninger i den rigtige rækkefølge. Denne køreplan viser, hvordan du designer dit eget printkort , lige fra at beslutte, om du overhovedet skal gøre det, via valg af værktøjer og et realistisk første projekt til at få printkortene lavet med ærlige forventninger til omkostninger, tid og fejl undervejs.

Skal du designe dit eget bord?

Et brugerdefineret bræt er ikke altid det rigtige svar, så det er værd at tage et øjeblik til overvejelse. Der er tre veje.

• Brug noget fra hylden. Hvis et eksisterende modul eller udviklingskort klarer opgaven, er det ofte den hurtigste vej, uden behov for designarbejde.
• Ændre et open source-design. Mange gennemprøvede printkort er offentliggjort. At starte fra ét og ændre det er en skånsom vej ind i printkortdesign og mindsker risikoen for grundlæggende fejl.
• Design din egen fra bunden. Når du har brug for en specifik størrelse, form, funktioner eller et omkostningsmål, som intet eksisterende opfylder, er et specialbygget bræt vejen frem, og det er meget tilfredsstillende at bygge.

Vælg et brugerdefineret printkort, når du virkelig har brug for noget, som eksisterende hardware ikke kan tilbyde dig, eller når målet er at lære færdigheden. I et første forsøg fungerer det godt at modificere et open source-design eller starte med et simpelt originalt printkort.

Hvad du har brug for for at komme i gang

Adgangsbarrieren er lav. Du har brug for tre ting, og ingen af ​​dem er dyre.

• Et kredsløb der virker. Hav en klar, verificeret idé om elektronikken, ideelt set testet på et breadboard eller i en simulator, før du starter boardet.
• Designsoftware. Et gratis EDA-værktøj (behandlet nedenfor) til at indfange skematisk diagram og layoute printpladen.
• Et lille første projekt. Noget simpelt nok til at blive færdigt, så du lærer hele flowet fra ende til anden i stedet for at sidde fast.

Bemærk, hvad der ikke er på listen: Du behøver ikke et laboratorium fyldt med udstyr eller mange års erfaring. Fremstillingen varetages af en producent, så dit job er designet. Ved at starte med disse tre på plads forhindrer du, at det første projekt går i stå.

Valg af dit første designværktøj

De to mest populære gratis, begyndervenlige værktøjer er KiCad og EasyEDA. Begge kan tage dig fra skematiske til produktionsfiler. Tabellen sammenligner dem.

Der er intet forkert valg her. EasyEDA hjælper dig med at designe hurtigst muligt uden at skulle installere noget og med et omfattende komponentbibliotek; KiCad er fuldt open source og skalerer til seriøst arbejde. Vælg én, lær den ordentligt, og husk at begge eksporterer standardfiler, som du kan tage med til enhver fabrikant til printkortfremstilling , så du aldrig er bundet til det.

Vejen fra idé til færdig tavle

På et overordnet niveau følger alle brugerdefinerede brætter den samme bue. Du behøver ikke at mestre alle detaljer i første forsøg, bare forstå rejsens form.

1. Indfang skemaet, tegn dit kredsløb og tilslut komponenterne.
2. Tildel fodspor, hvilket giver hver del sit fysiske landmønster.
3. Læg brættet ud, fastlægge omridset, placere dele og fræse kobberet.
4. Tjek designet, kører designregeltjekket og retter alle overtrædelser.
5. Eksport og bestilling, generere produktionsfilerne og sende dem til en producent.
6. Byg og test, samler brættet og ser, hvordan det opfører sig.

Det er hele flowet. Detaljerne i hvert trin er der, hvor håndværket befinder sig, men et første projekt lærer dig det hele i en overkommelig skala. Hvert bræt, du designer, gør det næste lettere.

Valg af et realistisk første projekt

Den absolut bedste beslutning en nybegynder træffer er at vælge et lille første projekt. Et overambitiøst første bræt er den mest almindelige årsag til, at folk mister modet. Gode udgangspunkter inkluderer:

Hver af disse er enkle nok at gennemføre, men lærer alligevel de grundlæggende færdigheder, såsom skematisk registrering, fodspor, placering, routing og rækkefølge. Gør én færdig, lær af den, og byg videre derfra. Modstå trangen til at gøre dit første bræt til dit drømmeprojekt.

Hvad du kan forvente: Omkostninger, tid og revisioner

Omkostninger og leveringstid

Prototypekort er billige, især i små mængder, hvilket gør det overkommeligt at lære. Leveringstider for en simpel prototype er typisk korte, og du kan anmode om en pris på dit specifikke kort via et hurtigt tilbud . Hvis du ønsker at samle kortet i stedet for at lodde det i hånden, kan PCB-monteringstjenester udfylde det for dig.

Planlæg en revision

Her er den ærlige del: Dit første printkort vil sandsynligvis have mindst ét ​​problem, et forkert fodaftryk, en manglende forbindelse, en værdi, der skal ændres. Det er normalt, selv for erfarne designere, hvilket netop er grunden til, at prototyper er billige og bestilles i små antal. Betragt det første printkort som en læringsiteration, ret det, du finder, og bestil en revideret version. At forvente dette fra starten forvandler en "fiasko" til blot det næste skridt.

Fejl førstegangsbesøgende begår

Næsten alle nybegyndere støder på de samme problemer. Ved at kende dem på forhånd kan du undgå de fleste af dem.

• Forkerte fodspor. Den hyppigste årsag til et ikke-fungerende første printkort. Kontroller altid hvert fodaftryk mod databladet.
• Manglende afkoblingskondensatorer. Chips har brug for små kondensatorer tæt på deres strømstik; at udelade dem forårsager upålidelig opførsel.
• Designreglerne er tilbage på standardindstillingerne. Sæt regler, der matcher din producent, og ret derefter de overtrædelser, som kontrolløren rapporterer.
• Ignorerer Den Demokratiske Republik Congo. Designregeltjekket findes for at opdage fejl; behandl hvert element som en rettelse, ikke et forslag.
• Dele for små til at samle i hånden. Hvis du planlægger at lodde i hånden, så undgå de mindste pakker, eller få printpladen samlet i stedet.

Intet af dette er svært at undgå, når man først er klar over det. En gratis DFM-gennemgang fra producenten, før du bestiller, er et værdifuldt sikkerhedsnet for en førstegangsbruger, der opdager problemer, du måske endnu ikke har bemærket.

Forståelse af, hvad der driver omkostningerne

At vide, hvad der gør et bræt dyrere, hjælper dig med at holde et første projekt overkommeligt. Der er et par faktorer, der spiller ind på prisen.

Holde et første projekt billigt

For et første printkort, hold det lille, to lag, en beskeden mængde og en standardfinish, og prisen forbliver lav. Efterhånden som et design beviser sit værd, og du bestiller mere, falder prisen pr. printkort, hvilket er økonomien bag printkortsamling i store mængder . Hvis du hellere ikke vil lodde fine dele i hånden, er det ofte værd at medregne printkortsamling fra starten.

Få dine første brædder lavet

Når designet består kontrollen, eksporteres fremstillingsfilerne og sendes til en producent. For et første printkort er det nyttigt at vælge en producent, der også tilbyder samling og en designgennemgang, fordi de samme filer kan fremstille det bare printkort og udfylde det, og et ekstra sæt ekspertøjne fanger begynderfejl.

Efterhånden som dine færdigheder udvikles, og et design beviser sit værd, kan de samme filer skaleres fra en håndfuld prototyper til printkortsamling i store mængder uden redesign, og en enkelt partner kan håndtere alt fra et grundlæggende tolags printkort til specialiserede konstruktioner som fleksible printkort . Denne kontinuitet betyder, at de værktøjer og vaner, du lærer på dit første projekt, kan bruges hele vejen til produktion.

At designe dit eget printkort er en færdighed, der kan læres, ikke et spring forbeholdt eksperter. Start i det små, vælg et brugervenligt værktøj, forvent en revision, og få det første printkort lavet. Hvert printkort lærer dig noget, som det forrige ikke gjorde. Du kan læse mere om Highleap Electronics , og hvordan vi støtter designere fra første prototype til produktion.

Ofte stillede spørgsmål

Kan en nybegynder virkelig designe sit eget printkort?

Ja. Med gratis software som KiCad eller EasyEDA, et verificeret kredsløb og et lille første projekt kan en nybegynder færdiggøre et brugerdefineret printkort. Fremstillingen håndteres af en producent, så opgaven er designet. At starte simpelt og forvente én revision gør det meget muligt.

Skal jeg bruge KiCad eller EasyEDA?

Begge fungerer, og begge er gratis. EasyEDA kører i browseren uden installation og et kæmpe komponentbibliotek, så du hurtigt kan designe. KiCad er open source og meget kapabel. Vælg en, lær den godt, og vid, at begge eksporterer standardfiler, som enhver fabrikant kan bygge.

Hvad er et godt første projekt?

Noget simpelt, du kan færdiggøre: en LED-badge eller blinklys, en sensorudskiftning, en lille mikrocontroller-bærer eller et grundlæggende regulatorkort. Hvert element lærer det fulde flow, skema, fodaftryk, placering, routing og rækkefølge i en overkommelig skala. Undgå et overambitiøst første design.

Hvor meget koster det at lave et specialdesignet bord?

Prototypekort er billige, især i små mængder, hvilket gør læring overkommelig. Priserne afhænger af størrelse, lagantal og mængde, så anmod om et tilbud på dit specifikke kort. Samling er mulig, hvis du hellere ikke vil lodde i hånden.

Vil mit første bræt virke?

Ofte har det mindst ét ​​problem, et forkert fodaftryk, en manglende forbindelse, en værdi, der skal ændres, hvilket er helt normalt selv for eksperter. Betragt det første printkort som en læringsiteration, ret det, du finder, og bestil en revision. Prototyper er billige netop af denne grund.

Hvad er den mest almindelige begynderfejl?

Forkerte fodaftryk er den primære årsag til et ikke-fungerende første printkort, efterfulgt af manglende afkoblingskondensatorer og ignorering af designreglerne. Alle er lette at undgå, når man kender dem, og en producents DFM-gennemgang før bestilling afdækker mange af dem.

Hvad gør et specialbygget bord dyrere?

De primære faktorer er pladestørrelse, antal lag, mængde, overfladefinish, om det er maskinsamlet og leveringstid. For et billigt første plade, hold det lille, to lag, en beskeden mængde og en standardfinish; prisen pr. plade falder derefter, efterhånden som du bestiller større mængder.

Har jeg brug for testudstyr for at designe et printkort?

Ikke for at designe det, designet udføres i software, og en producent fremstiller og kan samle det. For at teste det færdige printkort hjælper et simpelt multimeter, og mere avanceret udstyr bliver nyttigt efterhånden som projekterne vokser, men et første simpelt printkort kræver meget lidt.