Kendi Devre Kartı Yol Haritanızı Tasarlayın

Kendi devre kartınızı tasarlamak göründüğünden daha kolaydır. Ücretsiz yazılımlar, uygun fiyatlı prototip üretimi ve mantıklı bir ilk proje ile, yeni başlayan biri birkaç hafta içinde bir fikirden çalışan özel bir karta geçebilir. İşin püf noktası küçük başlamak, en az bir revizyon beklemek ve kararları doğru sırayla almaktır. Bu yol haritası, devre kartınızı tasarlayıp tasarlamamaya karar vermekten, araçları ve gerçekçi bir ilk projeyi seçmeye, kartların üretilmesine kadar, maliyet, zaman ve yol boyunca yapılacak hatalar konusunda dürüst beklentilerle kendi devre kartınızı nasıl tasarlayacağınızı gösteriyor.

Kendi panonuzu tasarlamalı mısınız?

Özel yapım bir tahta her zaman doğru çözüm olmayabilir, bu yüzden karar vermek için biraz zaman ayırmak faydalı olacaktır. Üç yol var.

• Hazır bir şey kullanın. Eğer mevcut bir modül veya geliştirme kartı işi görüyorsa, bu genellikle en hızlı yoldur ve tasarım çalışmasına gerek kalmaz.
• Açık kaynaklı bir tasarımı değiştirin. Birçok denenmiş ve doğruluğu kanıtlanmış devre kartı örneği açıkça yayınlanmaktadır. Bunlardan birini temel alarak ve üzerinde değişiklikler yaparak PCB tasarımına başlamak, temel hatalar riskini azaltır.
• Sıfırdan kendi tasarımınızı oluşturun. Belirli bir boyut, şekil, özellik seti veya maliyet hedefi arıyorsanız ve mevcut hiçbir ürün bu gereksinimleri karşılamıyorsa, özel bir pano yaptırmak en doğru yoldur ve yapımı da oldukça tatmin edicidir.

Mevcut donanımın size sağlayamadığı bir şeye gerçekten ihtiyacınız olduğunda veya beceriyi öğrenmenin kendisi amaç olduğunda özel bir kart seçin. İlk deneme için, açık kaynaklı bir tasarımı değiştirmek veya basit bir orijinal kartla başlamak her ikisi de iyi sonuç verir.

Başlamak için Neye ihtiyacınız var?

Giriş engeli düşük. Üç şeye ihtiyacınız var ve bunların hiçbiri pahalı değil.

• Çalışan bir devre. Devre kartını yapmaya başlamadan önce, elektronik devreler hakkında net ve doğrulanmış bir fikre sahip olun; bu fikir ideal olarak bir devre tahtasında veya simülatörde test edilmiş olmalıdır.
• Tasarım yazılımı. Devre şemasını çizmek ve devre kartını tasarlamak için ücretsiz bir EDA aracı (sonraki bölümde ele alınacak).
• Küçük bir ilk proje. Bitirmesi yeterince basit bir şey, böylece takılıp kalmak yerine tüm süreci baştan sona öğrenirsiniz.

Listede olmayanlara dikkat edin: bir laboratuvar dolusu ekipmana veya yıllarca deneyime ihtiyacınız yok. İmalat bir üretici tarafından yapılıyor, bu nedenle sizin göreviniz tasarım. Bu üç unsurun yerinde olması, ilk projenin durmasını önler.

İlk Tasarım Aracınızı Seçmek

En popüler ve kullanımı kolay iki ücretsiz araç KiCad ve EasyEDA'dır. Her ikisi de şematik çizimden üretim dosyalarına kadar size yardımcı olabilir. Tabloda bu iki araç karşılaştırılmıştır.

Burada yanlış bir seçim yok. EasyEDA, hiçbir kurulum gerektirmeden ve kapsamlı bir parça kütüphanesiyle en hızlı şekilde tasarım yapmanızı sağlar; KiCad ise tamamen açık kaynaklıdır ve ciddi işler için ölçeklenebilir. Birini seçin, doğru şekilde öğrenin ve her ikisinin de PCB üretimi için herhangi bir üreticiye götürebileceğiniz standart dosyalar dışa aktardığını unutmayın , böylece asla bir şeye bağlı kalmazsınız.

Fikirden Bitmiş Panoya Giden Yol

Genel olarak, her özel tasarım sörf tahtası aynı eğriyi izler. İlk denemenizde her detayı mükemmel bir şekilde öğrenmenize gerek yok, sadece yolculuğun şeklini anlamanız yeterli.

1. Şemayı çizinDevrenizi çizin ve bileşenleri birbirine bağlayın.
2. Ayak izlerini atayınHer bir bölgeye kendi fiziksel arazi yapısını kazandırarak.
3. Tahtayı hazırlayın.Anahatı belirleme, parçaları yerleştirme ve bakırı yönlendirme.
4. Tasarımı kontrol edinTasarım kuralı kontrolünü çalıştırıp her ihlali düzeltiyor.
5. İhracat ve siparişÜretim dosyalarını oluşturup bir üreticiye göndermek.
6. Oluşturun ve test edinDevre kartını monte edip nasıl davrandığını görmek.

İşte tüm süreç bu. Her adımın içindeki detay, işin ustalığını ortaya koyuyor, ancak ilk proje size tüm bunları yönetilebilir bir ölçekte öğretiyor. Tasarladığınız her tahta, bir sonrakini daha kolay hale getiriyor.

Gerçekçi Bir İlk Proje Seçmek

Yeni başlayan birinin verebileceği en iyi karar, küçük bir ilk proje seçmektir. İnsanların cesaretlerinin kırılmasının en yaygın nedeni, çok iddialı bir ilk proje seçmektir. İyi başlangıç ​​noktaları şunlardır:

Bunların her biri tamamlanması yeterince basit olmakla birlikte, şematik çizim, ayak izi, yerleştirme, yönlendirme ve sıralama gibi temel becerileri öğretir. Birini bitirin, ondan ders çıkarın ve oradan ilerleyin. İlk devre kartınızı hayalinizdeki proje haline getirme dürtüsüne karşı koyun.

Neler Beklemelisiniz: Maliyet, Süre ve Revizyonlar

Maliyet ve teslim süresi

Prototip devre kartları, özellikle küçük miktarlarda, ucuzdur; bu da öğrenmeyi uygun fiyatlı hale getirir. Basit bir prototip için teslim süreleri genellikle kısadır ve hızlı bir fiyat teklifiyle belirli kartınız için fiyat isteyebilirsiniz . Kartın elle lehimlenmesi yerine monte edilmesini istiyorsanız, PCB montaj hizmetleri sizin için bunu yapar.

Revizyon planı

İşte işin dürüst tarafı: İlk devre kartınızda muhtemelen en az bir sorun olacaktır; yanlış bir ayak izi, eksik bir bağlantı, değiştirilmesi gereken bir değer. Bu, deneyimli tasarımcılar için bile normaldir ve prototiplerin ucuz olmasının ve az sayıda sipariş edilmesinin nedeni de tam olarak budur. İlk devre kartını bir öğrenme aşaması olarak ele alın, bulduklarınızı düzeltin ve revize edilmiş bir sürüm sipariş edin. Bunu baştan beklemek, bir "başarısızlığı" sadece bir sonraki adıma dönüştürür.

İlk Kez Deneyenlerin Yaptığı Hatalar

Hemen hemen her acemi aynı birkaç sorunla karşılaşır. Bunları önceden bilmek, çoğundan kaçınmanızı sağlar.

• Yanlış ayak izleri. İlk devre kartının çalışmamasının en yaygın nedeni budur. Her bir devre izini veri sayfasıyla karşılaştırarak doğrulayın.
• Ayırma kapasitörleri eksik. Çiplerin güç pinlerine yakın küçük kapasitörlere ihtiyacı vardır; bunların olmaması güvenilmez davranışlara neden olur.
• Tasarım kuralları varsayılan değerlerinde bırakıldı. Üreticinize uygun kurallar belirleyin, ardından denetleyicinin bildirdiği ihlalleri gerçekten düzeltin.
• Kongo Demokratik Cumhuriyeti'ni görmezden gelmek. Tasarım kuralı kontrolü hataları yakalamak için vardır; her maddeyi bir öneri olarak değil, bir düzeltme olarak ele alın.
• Elle birleştirilemeyecek kadar küçük parçalar. Eğer elle lehim yapmayı planlıyorsanız, en küçük paketlerden kaçının veya devre kartını bir uzmana monte ettirin.

Bunların hiçbirinden, farkına vardığınızda kaçınmak zor değil. Sipariş vermeden önce üreticinin sunduğu ücretsiz DFM (Üretilebilirlik için Tasarım) incelemesi, ilk kez sipariş verenler için değerli bir güvenlik ağıdır ve henüz fark etmemiş olabileceğiniz sorunları yakalamanıza yardımcı olur.

Maliyetleri Nelerin Tetiklediğini Anlamak

Bir panonun maliyetini artıran faktörleri bilmek, ilk projenizi uygun fiyatlı tutmanıza yardımcı olur. Fiyatı etkileyen birkaç faktör vardır.

İlk projeyi ucuz tutmak

İlk devre kartı için, küçük boyutlu, iki katmanlı, az sayıda ve standart bir yüzey işlemine sahip bir kart tercih edin; böylece maliyet düşük kalır. Tasarım kendini kanıtladıkça ve daha fazla sipariş verdikçe, kart başına fiyat düşer; bu da yüksek hacimli PCB montajının ardındaki ekonomik mantıktır . Hassas parçaları elle lehimlemek istemiyorsanız, baştan PCB montajını hesaba katmak, küçük ek kurulum maliyetine genellikle değer.

İlk Panolarınızı Üretmek

Tasarım kontrollerden geçtiğinde, üretim dosyalarını dışa aktarın ve bir üreticiye gönderin. İlk devre kartı için, montaj ve tasarım incelemesi de sunan bir üretici seçmek faydalıdır, çünkü aynı dosyalarla hem devre kartı üretilebilir hem de bileşenler yerleştirilebilir ve uzman bir gözün yardımıyla acemi hataları yakalanabilir.

Becerileriniz geliştikçe ve bir tasarım kendini kanıtladıkça, aynı dosyalar birkaç prototipten yüksek hacimli PCB montajına kadar yeniden tasarım gerektirmeden ölçeklenebilir ve tek bir ortak, temel iki katmanlı bir karttan esnek PCB'ler gibi özel yapılara kadar her şeyi halledebilir . Bu süreklilik, ilk projenizde öğrendiğiniz araçların ve alışkanlıkların üretime kadar devam etmesi anlamına gelir.

Kendi devre kartınızı tasarlamak, uzmanlara özgü bir sıçrama değil, öğrenilebilir bir beceridir. Küçük adımlarla başlayın, kullanımı kolay bir araç seçin, revizyon bekleyin ve ilk kartı üretin; her biri size bir öncekinden farklı bir şey öğretecektir. Highleap Electronics ve tasarımcıları ilk prototipten üretime kadar nasıl desteklediğimiz hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

Sıkça Sorulan Sorular

Acemi bir kişi gerçekten kendi PCB'sini tasarlayabilir mi?

Evet. KiCad veya EasyEDA gibi ücretsiz yazılımlar, doğrulanmış bir devre ve küçük bir ilk proje ile yeni başlayan biri özel bir devre kartı tamamlayabilir. Üretim bir üretici tarafından yapılır, bu nedenle asıl görev tasarımdır. Basit başlayıp bir revizyon beklemek, bunu oldukça ulaşılabilir kılar.

KiCad mi yoksa EasyEDA mı kullanmalıyım?

İkisi de işe yarar ve ikisi de ücretsizdir. EasyEDA, hiçbir kurulum gerektirmeden tarayıcıda çalışır ve geniş bir parça kütüphanesine sahiptir, bu da en hızlı şekilde tasarım yapmanızı sağlar. KiCad ise açık kaynaklı ve oldukça yeteneklidir. Birini seçin, iyice öğrenin ve her ikisinin de herhangi bir üreticinin üretebileceği standart dosyalar ürettiğini bilin.

İyi bir ilk proje ne olmalı?

Basit bir şeyle başlayın, tamamlayabilirsiniz: bir LED rozet veya flaşör, bir sensör devresi, küçük bir mikrodenetleyici taşıyıcı veya temel bir regülatör kartı. Her biri, yönetilebilir bir ölçekte tüm akışı, şemayı, ayak izlerini, yerleşimi, yönlendirmeyi ve sıralamayı öğretir. Çok iddialı bir ilk tasarımdan kaçının.

Özel yapım bir sörf tahtasının maliyeti ne kadar?

Prototip devre kartları, özellikle küçük miktarlarda, ucuzdur; bu da öğrenmeyi uygun fiyatlı hale getirir. Maliyetler boyut, katman sayısı ve miktara bağlıdır, bu nedenle özel kartınız için fiyat teklifi isteyin. Elinizle lehim yapmak istemiyorsanız montaj hizmeti de mevcuttur.

İlk aldığım kart çalışacak mı?

Genellikle en az bir sorunu olur; yanlış bir ayak izi, eksik bir bağlantı, değiştirilmesi gereken bir değer gibi. Bu, uzmanlar için bile tamamen normaldir. İlk devreyi bir öğrenme aşaması olarak değerlendirin, bulduklarınızı düzeltin ve bir revizyon sipariş edin. Prototip üretimi tam da bu nedenle ucuzdur.

Yeni başlayanların en sık yaptığı hata nedir?

Yanlış ayak izleri, çalışmayan ilk devre kartının en büyük nedenidir; bunu eksik ayırma kapasitörleri ve tasarım kuralı kontrolünün göz ardı edilmesi takip eder. Bunların hepsi, bilindiğinde kolayca önlenebilir ve üreticinin sipariş vermeden önce yaptığı DFM (Üretilebilirlik için Tasarım) incelemesi bunların çoğunu yakalar.

Özel yapım bir sörf tahtasını daha pahalı yapan nedir?

Başlıca belirleyici faktörler; kart boyutu, katman sayısı, miktar, yüzey işlemi, makineyle monte edilip edilmediği ve teslim süresidir. Ucuz bir ilk kart için, küçük boyutlu, iki katmanlı, az miktarda ve standart bir yüzey işlemine sahip bir kart tercih edin; daha yüksek hacimlerde sipariş verdikçe kart başına maliyet düşer.

Devre kartı tasarlamak için test ekipmanına ihtiyacım var mı?

Tasarımı yapmaya gerek yok, tasarım yazılımda yapılır ve üretici bunu imal edip monte edebilir. Bitmiş devreyi test etmek için temel bir multimetre yardımcı olur ve projeler büyüdükçe daha gelişmiş ekipmanlar kullanışlı hale gelir, ancak ilk basit devre için çok az şeye ihtiyaç vardır.