Next Gen Home Automation Using Eagle Cad (Μέρος 1 - PCB): 14 βήματα

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-13 06:57

Εισαγωγή:

• Γιατί λέω την επόμενη γενιά του: επειδή χρησιμοποιεί ορισμένα στοιχεία που είναι πολύ καλύτερα από τις παραδοσιακές συσκευές αυτοματισμού σπιτιού.

  1. Μπορεί να ελέγξει τις συσκευές με:

     • Εντολές Google Voice
     • Αγγίξτε Πίνακας στη συσκευή
     • Έλεγχος από την εφαρμογή
     • Έλεγχος ενεργοποίησης και απενεργοποίησης Μαζί με την ταχύτητα του ανεμιστήρα

  2. Συνολική συσκευή:

     • 2 Ενεργοποίηση συσκευών ελέγχου Απενεργοποίηση
     • 1 Dimming ή Fan Speed Control

  3. Πόσο τριακό καλύτερα από τα παραδοσιακά ρελέ

     • Χωρίς μηχανική φθορά
     • Πιο εύκολο να ενεργοποιήσετε τη μηδενική διέλευση. (Μπορεί επίσης να γίνει με ρελέ, αλλά λιγότερο ακριβή λόγω καθυστέρησης ενεργοποίησης)
     • Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε επικίνδυνα περιβάλλον, ιδιαίτερα σε εκρηκτικά ευαίσθητα περιβάλλοντα όπου οι επαφές ρελέ με σπινθήρες είναι εντελώς έξω
     • Δεν υπάρχει EMI λόγω αλλαγής σπινθήρων/τόξων
     • Καμία μαγνητική αλληλεπίδραση με κοντινούς επαγωγείς.
     • Συχνά πιο συμπαγής
     • Υψηλή συχνότητα εναλλαγής

Βήμα 1: Απαιτούνται εξαρτήματα

1. Smps mini -5v
2. MOC3041
3. MOC3021
4. Ανορθωτής
5. Triac-BT136
6. Αντιστάσεις
7. Καρφίτσες κεφαλίδας
8. 4N35
9. Αισθητήρας αφής
10. D1 Mini Esp8266

Βήμα 2: Επιλογή μικροελεγκτή

Ποιο μικροελεγκτή να επιλέξετε:

Θα χρειαζόμαστε έλεγχο wifi, επομένως δημοφιλείς επιλογές είναι είτε το Raspberry Pi είτε το Esp 8266.

Καθώς το κόστος του raspberry pi είναι υψηλό, για αυτό το έργο επέλεξα το Esp 8266. Τώρα τίθεται το ερώτημα ποια παραλλαγή του 8266;

1. Esp-01
2. Esp 12e
3. NodeMCU
4. D1 Mini

Τώρα καθώς χρειάστηκα 10 ελεγχόμενες ψηφιακές ακίδες και το μέγεθος ήταν ένας σημαντικός παράγοντας που επέλεξα το D1 mini καθώς έχει αρκετό αριθ. καρφίτσες για το έργο μου και είναι μικρού μεγέθους.

Βήμα 3: Σχεδιασμός PCB χρησιμοποιώντας Eagle Cad (Μέρος -1)

(Εισαγωγή):

1. Ανοίξτε το νέο έργο, ονομάστε το έργο σας. Κάντε δεξί κλικ πάνω του και επιλέξτε "New Schematic"

2. Το Eagle Cad χρησιμοποιεί 2 αρχεία:

   • Σχηματικό αρχείο - Για το σχεδιασμό των συνδέσεων κυκλώματος
   • Αρχείο πίνακα- Για το σχεδιασμό του τελικού πίνακα.

(Προσθήκη ανταλλακτικών):

1. Κάντε κλικ στην επιλογή "Προσθήκη μέρους" όπως φαίνεται στην εικόνα.
2. Αναζητήστε κάθε στοιχείο και πατήστε OK.
3. Τοποθετήστε κάθε στοιχείο στο σχηματικό σχήμα.

Βήμα 4: Σχεδιασμός PCB με χρήση Eagle Cad (Μέρος -2)

(Συνδέστε τα εξαρτήματα):

1. Σύμφωνα με τα διαγράμματα κυκλώματος, κάθε στοιχείο πρέπει να καλωδιωθεί ανάλογα.
2. Επιλέγεται το "Net Tool" και τα καλώδια γίνονται όπως φαίνεται στην εικόνα.

Βήμα 5: Σχεδιασμός PCB χρησιμοποιώντας Eagle Cad (Μέρος -3)

(Μετατρέψτε το σε αρχείο πίνακα):

1. Κάντε κλικ στο κουμπί "Δημιουργία για επιβίβαση" στην αριστερή κορυφή, όπως φαίνεται στην εικόνα.
2. Κάντε κλικ στην επιλογή "Δημιουργία από σχηματικό".
3. Τοποθετήστε τα εξαρτήματα όπως θέλετε στο τελευταίο pcb.

Βήμα 6: Σχεδιασμός PCB χρησιμοποιώντας Eagle Cad (Μέρος - 4)

(Συνδέσεις στον πίνακα):

Χρησιμοποιήστε το εργαλείο "Δρομολόγηση" για να κάνετε τις συνδέσεις εντοπισμού μεταξύ των στοιχείων

Βήμα 7: Σχεδιασμός PCB χρησιμοποιώντας Eagle Cad (Μέρος - 5)

Δημιουργία κάμερας:

1. Η κατασκευή PCB απαιτεί πολλά αρχεία cam.
2. Κάνοντας κλικ στο κουμπί "Δημιουργία δεδομένων κάμερας", το λογισμικό θα μετατρέψει το έργο σας σε αρχεία που μπορούν να διαβαστούν από μηχανές CNC που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του pcb.

Βήμα 8: Δοκιμή PCB από οικιακά PCB

Καθώς το κόστος κατασκευής pcb είναι υψηλό, ήθελα να ελέγξω αν είναι σωστό ή όχι, έκανα 3 παρόμοια κυκλώματα πριν το στείλω για κατασκευή.

1. Το πρώτο έγινε στον πίνακα ψωμιού.
2. Το δεύτερο έγινε με συγκολλήσεις εξαρτημάτων σε λωρίδες (ή σανίδες συγκόλλησης)
3. Το τρίτο έγινε στον πίνακα χαλκού χρησιμοποιώντας το ίδιο αρχείο pcb και έγινε με χάραξη cnc που υπήρχε στην πανεπιστημιούπολη του κολλεγίου μου.

Μετά τον πλήρη έλεγχο, το στέλνω για κατασκευή με τρόπο PCB

Βήμα 9: Ελέγξτε το αρχείο Gerber και στείλτε το για κατασκευή

Ελεγχος:

• Για τον έλεγχο του αρχείου Gerber μεταβείτε στη διεύθυνση: (https://mayhewlabs.com/3dpcb)
• Αντιγράψτε όλα τα αρχεία Gerber και ξεκινήστε το πρόγραμμα προβολής gerber
• Ελέγξτε πώς θα φαίνεται το τελικό pcb.

Στείλτε για κατασκευή:

Κατασκεύασα το pcb από (https://www.pcbway.com/)

Βήμα 10: Λήψη PCB και συγκόλληση εξαρτημάτων

Μετά την απόκτηση του pcb, τα εξαρτήματα συγκολλούνται και δοκιμάζονται.

Βήμα 11: Αγγίξτε το Sensor and Microcontroller Layer

Καθώς αυτό το έργο αυτοματισμού σπιτιού έχει δυνατότητα αφής, απαιτεί αισθητήρες αφής. Ως εκ τούτου, έπρεπε να κατασκευάσουμε ένα άλλο pcb για αισθητήρα αφής. Αυτή τη φορά το κατασκεύασα στο College CNC και όχι από το PCB Way.

Βήμα 12: Σχηματικό αρχείο και κατασκευή του

Βήμα 13: Ολοκλήρωση PCB

Και τα δύο στρώματα είναι σταθερά το ένα πάνω στο άλλο.

Βήμα 14: Τρισδιάστατη τυπωμένη θήκη

Το περίβλημα γίνεται χρησιμοποιώντας τρισδιάστατο εκτυπωτή. Η εξήγηση θα γίνει στο Μέρος 2 του Instructables.