Eagle Hacks/tricks: Παράδειγμα TB6600 CNC Mill Stepper Motor Driver: 7 Steps

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Αυτό καθιστά ένα καλό έργο να δείξετε τα λίγα κόλπα που θα κάνουν τη ζωή σας ευκολότερη κατά τη δημιουργία PCB.

Προκειμένου να σας διδάξω μερικές αμυχές έτσι ώστε να κερδίζετε περισσότερα από το Eagle, επιλέγω ένα απλό έργο που έκανα για το Kickstarter μου. Χρειαζόμουν ένα εξωτερικό πρόγραμμα οδήγησης stepper για το One Day Challenge και είχα μόνο 48 ώρες για να πάρω αυτές τις σανίδες stepper. Το eBay έδειξε μόνο αυτά από την Κίνα και σε καμία περίπτωση δεν θα μπορούσα να τα μεταφέρω στην Αυστραλία μέχρι την προθεσμία. Φυσικά το eBay είναι φθηνότερο στα $ 14 το καθένα, αλλά σε αυτή την περίπτωση επιλέγω την ευκολία χρόνου έναντι της τιμής.

Σημείωση: Έχω προσθέσει το Schematic και το PCB, οπότε αν ακολουθείτε το βηματικό πρόγραμμα οδήγησης TB6600HG CNC Mill, μπορείτε να τα κατεβάσετε και να τα προσαρμόσετε στο γούστο σας. Είναι βαθμολογημένα με 4,5 Amps και περισσότερο από αρκετό για να οδηγούν NEM23. BTW αυτό είναι το πρώτο μου εκπαιδευτικό… λάθη συμβαίνουν και θα τα διορθώσω αφού μου τα πεις.

Σε αυτό το Instructable θα περάσω από κάθε hack ξεχωριστά, ώστε να μπορείτε να επιλέξετε και να επιλέξετε αυτό που χρειάζεστε.

1. Διάσταση του PCB και μέτρησή τους

2. Σχεδιάστε, σχεδιάστε, συναρμολογήστε σχεδόν τα πάντα εκ των προτέρων πριν από την παραγγελία και την κατασκευή

3. Διατήρηση του PCB και του σχηματικού συγχρονισμού

4. Αριθμολόγηση των μερών

5. Στερέωση ετικετών μεταξοτυπίας

6. Παραγγελία του PCB φθηνά και εντός 48 ωρών

7. Παραγγελία ανταλλακτικών φθηνά και εντός 48 ωρών

Βήμα 1: Βήμα 1: Διάσταση του PCB και μετρήστε τα

Είναι προφανές ότι το μέγεθος έχει σημασία εδώ. Θέλετε το μικρότερο δυνατό αποτύπωμα αλλά όχι πολύ μικρό ώστε να μην μπορείτε να τοποθετήσετε τα εξαρτήματα με το χέρι ή να επιλέξετε και να τοποθετήσετε το μηχάνημα. Επίσης, οι σανίδες μικρού μεγέθους θα ζυγίζουν λιγότερο και σας εξοικονομούν κόστος μεταφοράς με κούριερ (που συχνά είναι το μεγαλύτερο κόστος).

Ρυθμίστε το πλέγμα σε 50 μύλους έτσι ώστε τα εξαρτήματά σας να είναι καλά τοποθετημένα και να μην είναι πολύ στριμωγμένα. Σχεδιάστε τα περιγράμματα του πίνακα αρκετά μεγάλα για να επιτρέψετε τρύπες και τοποθετήστε τα πρώτα. Μπορείτε πάντα να τα μετακινήσετε και θα το κάνετε.

Χρησιμοποιήστε το εργαλείο DRC για να ελέγξετε τυχόν επικαλύψεις στοιχείων

Ορίστε το μέγεθος του κομματιού στο εργαλείο Πλέγμα σε 10 mil (προεπιλεγμένο 6 mil). Αυτό σχετίζεται με το πάχος χαλκού του PCB σας. Σε αυτήν την περίπτωση είναι ένας πίνακας οδηγού ισχύος, οπότε χρειαζόμαστε πάχος 2 Oz Cu. Ο κατασκευαστής PCB δεν κατασκευάζει κομμάτια 6mil με 2 Oz Cu.

Τοποθετήστε όλα τα εξαρτήματα στο PCB και επιλέξτε το επίπεδο διαστάσεων. Επιλέξτε το εργαλείο μέτρησης και κάντε κλικ από τη μία πλευρά του πίνακα στην άλλη πλευρά. Αυτό το βήμα δείχνει τη διάσταση και τώρα σύρετε το ποντίκι προς τα κάτω έξω από το PCB και αφήστε το. Τώρα η διάσταση ξεχωρίζει και είναι ευανάγνωστη. Εάν πρέπει να διαγράψετε την ιδιότητα ξανά, επιλέξτε το επίπεδο διαστάσεων και μεταβείτε στη μέση της ιδιότητας και κάντε κλικ στην επιλογή διαγραφή. Είναι πολύ ευαίσθητο και πρέπει να κάνετε κλικ ακριβώς στη μέση της γραμμής διαστάσεων. Εάν η γραμμή βρίσκεται πάνω από το περίγραμμα του πίνακα, τότε βλέπετε το πρόβλημα. Δεν μπορείτε να φτάσετε σε αυτήν τη γραμμή διαστάσεων. Το κόλπο είναι είτε να απομακρύνεστε το ένα από το άλλο μέσω του εργαλείου Μετακίνηση.

Με παρόμοιο τρόπο μπορείτε να μετρήσετε τις αποστάσεις μεταξύ των τρυπανιών/οπών στερέωσης στις γωνίες του PCB σας. Αφού είστε ικανοποιημένοι με τις θέσεις τους, μπορείτε να διαγράψετε τις γραμμές μέτρησης.

Βήμα 2: Βήμα 2: Σχεδιάστε, σχεδιάστε και συναρμολογήστε σχεδόν τα πάντα εκ των προτέρων

Τίποτα δεν είναι πιο απογοητευτικό όταν δεν μπορείτε να τοποθετήσετε την ψύκτρα επειδή ξεχάσατε ότι δεν υπάρχει τρόπος να φτάσετε στις βίδες και τα μπουλόνια όταν κολλάτε το τσιπ ισχύος, σε αυτή την περίπτωση το TB6600 στο PCB.

Το εμπορικό παράδειγμα δείχνει ότι χρησιμοποιούν τους πείρους κάμψης του υφιστάμενου κατασκευαστή και πρόσθετες οπές μέσω του PCB για να βιδώσουν την ψύκτρα. Αυτοί οι πίνακες πωλούνται λιανικά για $ 14 στο eBay, ώστε να λαμβάνετε το μήνυμα ότι αυτό πιθανότατα γίνεται πολύ γρήγορα και φθηνά από ανειδίκευτους εργάτες. Χωρίς στάσεις ή θάμνους μεταξύ του PCB και της ψύκτρας. Αλλά το σχεδίασαν για γρήγορη και γρήγορη τοποθέτηση.

Το PCB μου προσθέτει μια λεπτή λωρίδα ακρυλικού 3mm μεταξύ του PCB και του τσιπ τροφοδοσίας για να το τοποθετήσει στη θέση του. Ούτε ιδανικό, αλλά για αυτό το γεγονός έκανε το κόλπο καλά. Τα stand off είχαν το σωστό μέγεθος.

Το κόλπο εδώ είναι να εκτυπώσετε τη διάταξη PCB σε χαρτί, κλίμακας 1: 1 και να την κολλήσετε σε μερικά κομμάτια υλικού PCB που είχα τοποθετήσει γύρω. Τρυπήστε τις τρύπες και προσπαθήστε να συναρμολογήσετε αυτό το ψεύτικο PCB και γρήγορα θα ανακαλύψετε τα ζητήματα και αν οι περικοπές είναι σωστές.

Για να δημιουργήσετε το Cut Outs, σχεδιάζετε το tKeepout και το tRestrict Layers ένα τετράγωνο σχεδιάζοντας τέσσερις γραμμές. Κάντε το ίδιο για το κάτω στρώμα, bKeepout και bRestrict. Γράψτε στο επίπεδο tNames τη λέξη "Cut Out", έτσι ώστε ο κατασκευαστής PCB να γνωρίζει ότι αυτό πρέπει να δρομολογηθεί.

Επιλέγω να χρησιμοποιώ τις συνδέσεις ταινιών και όχι μέσω τρύπας λόγω του ρεύματος και της εγγύτητας των οπών στο εμπορικό δείγμα. Το ζήτημα εδώ είναι ότι η βιβλιοθήκη Eagle έχει μόνο την εκτύπωση ποδιών μέσω τρύπας.

Στο Σχηματικό, κάντε κλικ στο εργαλείο Πληροφορίες ή στο εργαλείο ομάδας για να επιλέξετε το Power Chip και κάντε δεξί κλικ στο Άνοιγμα συσκευής ή σύμβολο.

Επιλέξτε το Αποτύπωμα και θα δείτε την πραγματική εκτύπωση ποδιών του στοιχείου. Το κόλπο εδώ είναι να αντικαταστήσετε το στρογγυλό μέσω μαξιλαριών για τα κομμάτια συγκόλλησης.

Αυτό που έκανα ήταν να χρησιμοποιήσω το εργαλείο κυλίνδρου βαφής SMD και να σχεδιάσω τα κομμάτια κάτω από το μεμονωμένο μαξιλάρι (δείτε στιγμιότυπο οθόνης). Στη συνέχεια μετονομάζω τα κομμάτια χρησιμοποιώντας το ίδιο σχεδόν όνομα με το επάνω μαξιλάρι. Εναλλάσσω το επάνω και το κάτω στρώμα λόγω των λυγισμένων πείρων στο τσιπ TB6600 (έχει επάνω και κάτω σειρά). Αφού τα ονομάσω όλα, αφαιρώ τα τακάκια και μετακινώ τα κομμάτια στη θέση που θέλω.

Επόμενο είναι να συνδέσετε τα νέα ονόματα στο σύμβολο. Κάντε κλικ στην επιλογή Συσκευή στην επάνω γραμμή μενού κορδέλας, επιλέξτε Σύνδεση στο αναδυόμενο παράθυρο και θα δείτε όλες τις καρφίτσες συμβόλων και τα μαξιλάρια Footprint. Συνδέστε τα ένα προς ένα κάνοντας κλικ στο Connect και τελειώσατε. (δείτε το στιγμιότυπο οθόνης)

Όταν έχετε συνδέσει πολλές καρφίτσες για παράδειγμα στο Ground, χρησιμοποιήστε το append για να τα συνδέσετε μεταξύ τους.

Ένα άλλο κόλπο είναι τα θερμικά μαξιλάρια. Σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως η συνδεσιμότητα, θέλετε ένα σταθερό μαξιλάρι και όχι ένα θερμικό μαξιλάρι (έχει κενά στα τακάκια). Στο αποτύπωμα, κάνετε δεξί κλικ στο μαξιλάρι, επιλέξτε Ιδιότητες και απενεργοποιήστε την επιλογή Θερμική. (δείτε το στιγμιότυπο οθόνης).

Για να εξασφαλίσουμε τον ελάχιστο θόρυβο και να επιτρέψουμε την εύκολη δρομολόγηση, προσθέτουμε ένα επίπεδο γείωσης πάνω και κάτω. Χρησιμοποιήστε το εργαλείο Πολύγωνο από την αριστερή κορδέλα εργαλείου (σύμβολο σε σχήμα διαμαντιού 5 όψεων). Σχεδιάστε ένα τετράγωνο γύρω τραβώντας μία γραμμή, κάντε κλικ, σχεδιάστε την επόμενη γραμμή μέχρι να φτάσετε στο σημείο εκκίνησης του πολυγώνου και τώρα να είστε προσεκτικοί. Μεγεθύνετε γυρίζοντας τον τροχό του ποντικιού σας και κάντε κλικ ακριβώς στο σημείο εκκίνησης του Πολύγωνου. Επαναλάβετε για το άλλο επίπεδο και κάντε κλικ στο εργαλείο Ratnest στο αριστερό μενού κορδέλας εργαλείου. Πλημμυρίζει το PCB σας με κόκκινο και μπλε χρώμα. Μην ανησυχείτε ότι δεν έχετε δρομολογήσει ακόμα τον πίνακα.

Μετά από αυτές τις τροποποιήσεις, δρομολογείτε με μη αυτόματο τρόπο τις πλακέτες Power and Connector και ελέγχετε ότι οι συνδέσεις είναι όλες στη σωστή σειρά. Κάντε μεγέθυνση σε μια καρφίτσα ενός συνδέσμου και διαβάστε την ετικέτα. Είναι π.χ. 'GND'. Ανταλλάξαμε 'GND' και π.χ. 'ENB' τριγύρω. Θέλουμε το GND να είναι συνεπές στα αριστερά ή δεξιά κάθε βιδωτού ακροδέκτη. Τώρα δρομολογήστε αυτόματα τα υπόλοιπα μέρη. (Μενού κορδέλας αριστερού εργαλείου "Αυτόματη διαδρομή")

Και φυσικά ελέγξτε εκ των προτέρων μέσω του Octopart.com εάν τα ανταλλακτικά σας είναι σε απόθεμα και σε λογικές τιμές! Το Octopart σας επιτρέπει να εισάγετε το BOM από τον Eagle, ώστε να μπορείτε να βρείτε γρήγορα το συνολικό κόστος ανά PCB.

Βήμα 3: Βήμα 3: Διατηρήστε το PCB και το Schematic σε συγχρονισμό

Αυτή θα είναι η μεγαλύτερη εξοικονόμηση χρόνου. Κάθε φορά αυτό με ξεγελάει και χάνω πολλή δουλειά.

Βεβαιωθείτε ότι έχετε ανοιχτούς ανά πάσα στιγμή τους επεξεργαστές PCB και Schematic. Εάν δρομολογήσετε έναν πίνακα και αποθηκεύσετε εάν ενώ το σχηματικό σχήμα είναι κλειστό, χάνετε το συγχρονισμό και ο Eagle θα σας πει ότι είναι ασυνεπείς και δεν μπορούν να σχολιάσουν προς τα εμπρός ή προς τα πίσω.

Συχνά πρέπει να σκίζετε όλες τις διαδρομές και να ξεκινάτε από την αρχή. Αυτό κοστίζει ιδιαίτερα εάν παραγγείλατε πίνακες πριν και διορθώνετε μικρά ζητήματα δρομολόγησης. Χάνετε τα οφέλη επανάληψης των προηγούμενων διορθώσεων και εισάγετε νέες.

Το κόλπο εδώ είναι να ετοιμάσετε τα πάντα για δρομολόγηση και να αποθηκεύσετε τον υπολογιστή/Σχηματικό και να αποθηκεύσετε ξανά με νέο όνομα ή αριθμό έκδοσης. Αυτή η νέα έκδοση θα δρομολογηθεί και μπορείτε να επιστρέψετε στο προηγούμενο βήμα.

Επίσης, μετά τη δρομολόγηση, μην αποθηκεύσετε τον πίνακα μέχρι να είστε ευχαριστημένοι. Εάν όχι, μην αποθηκεύσετε τον πίνακα, αλλά κλείστε το PCB και το Schematic και απορρίψτε τις αλλαγές. Ανοίξτε ξανά το Schematic και το PCB και δρομολογήστε ξανά μέχρι να είστε ευχαριστημένοι και αποθηκεύστε τον τελικό πίνακα δρομολόγησης.

Αφού βρείτε ένα νέο ζήτημα, αποθηκεύστε το ξανά ως νέα έκδοση. Δημιουργήστε μόνο το κομμάτι που έχει προβλήματα και διορθώστε το.

Βήμα 4: Βήμα 4: Αριθμήστε εκ νέου τα μέρη

Υπάρχει μια επιλογή στο επάνω μενού κορδέλας για να ξανα-αριθμήσω τα μέρη, αλλά έπαθα ένα πρόβλημα.

Εμφανίστηκε ένα αναδυόμενο μενού που έλεγε ότι ορισμένα μέρη δεν είχαν προ-επιδιόρθωση και έπρεπε να το διορθώσω, να ενημερώσω τη βιβλιοθήκη και να προσπαθήσω ξανά.

Επιλέξτε ξανά το τμήμα που προκαλεί προβλήματα και κάντε κλικ στο εικονίδιο Συσκευή στο μενού της επάνω κορδέλας ή κάντε δεξί κλικ στο στοιχείο και επιλέξτε Συσκευή εντός του προγράμματος επεξεργασίας PCB.

Επιλέξτε το μενού Επεξεργασία από την επάνω κορδέλα και επιλέξτε Πρόθεμα (οι χαρακτήρες IC δείτε το στιγμιότυπο οθόνης).

Εισαγάγετε ένα πρόθεμα όπως ένα γράμμα για τη συσκευή π.χ. Ο πυκνωτής είναι 'c'.

Αποθηκεύστε το και επιστρέψτε στον σχηματικό επεξεργαστή και αριθμήστε ξανά τα μέρη. Χρησιμοποιήστε τις προεπιλογές όπως η κατεύθυνση Χ και Υ και λειτουργεί κανονικά, διαφορετικά πειραματιστείτε με τις ρυθμίσεις. Τώρα όλα είναι ωραία αριθμημένα και στο PCB.

Βήμα 5: Βήμα 5: Διορθώστε τις ετικέτες μεταξοτυπίας

Στην προεπιλεγμένη λειτουργία, λαμβάνετε μια πολύ μεγάλη γραμματοσειρά μεταξοτυπίας που αποσπά την προσοχή.

Πρέπει λοιπόν να αλλάξουμε το μέγεθος των ετικετών μεταξοτυπίας tName. Δεν με απασχολούν τόσο τα tValues γιατί τα αφήνω από τη μεταξοτυπία. Με αυτόν τον τρόπο είναι λιγότερο πλήθος και πιο ευανάγνωστο.

Πώς το κάνουμε λοιπόν αυτό; Λοιπόν η Google είναι εδώ φίλος σου.

Δοκιμάστε αυτές τις εντολές: display torig borig; # Εμφάνιση της κορυφαίας και της κάτω προέλευσης

ομαδοποίηση όλων? # Ομαδοποιήστε τα πάντα

συντριβή (C> 0 0); # Συντρίψτε τα πάντα στην ομάδα

εμφάνιση κανενός tname bname tval bval? # ΠΡΟΑΙΡΕΤΙΚΟ: περιορίστε τις αλλαγές στα ονόματα και τις τιμές

ομαδοποίηση όλων? # Ομαδοποιήστε τα πάντα, συμπεριλαμβανομένων σπασμένων κειμένων.

αλλαγή διανύσματος γραμματοσειράς (C> 0 0); # Αλλάξτε τη γραμματοσειρά σε διανυσματική γραμματοσειρά

αλλαγή μεγέθους 50mil (C> 0 0). # Αλλάξτε το μέγεθος της γραμματοσειράς

αναλογία αλλαγής 15 (C> 0 0); # Αλλάξτε την αναλογία πλάτους: ύψους

τελευταία εμφάνιση?

Βεβαιωθείτε ότι έχετε επίσης ετικέτες για τους συνδετήρες και τους βραχυκυκλωτήρες, ώστε να γνωρίζετε ποιος είναι ποιος στο ζωολογικό κήπο!

Τώρα ελέγξτε τη θέση των ετικετών και μετακινήστε τα έτσι ώστε να μην είναι πάνω από μια Via, αποθηκεύστε την και τελειώστε!

Βήμα 6: Βήμα 6: Παραγγελία του PCB Φτηνά και εντός 48 ωρών

Τώρα φτάνουμε στο κρίσιμο σημείο χωρίς επιστροφή. Μόλις το παραγγείλετε, μπαίνει στο εργοστάσιο των κατασκευαστών και δεν μπορεί να εφαρμοστεί καμία διόρθωση ή να ακυρωθεί.

Δύο κύριοι κατασκευαστές που χρησιμοποίησα (αλλά οποιοσδήποτε άλλος θα τα πάει καλά) είναι το PCBways και το JCLPCB. Το PCBways διαθέτει 24ωρη και 48ωρη υπηρεσία που είναι γρήγορη! Το JCLPCB είναι πιο αργό, αλλά διαθέτει LCSC που είναι το κινεζικό ισοδύναμο των DigiKey, Mouser, RSonline κ.λπ. Αν θέλετε ένα πλήρες συναρμολογημένο PCB, ίσως είναι στρατηγικό να επιλέξετε το τελευταίο.

Συμβουλές εδώ:

• Παραγγείλετε μικρές ποσότητες λόγω κόστους μεταφοράς
• Το FR4 είναι από υαλοβάμβακα
• 6 πίστες μύλου μπορούν να κάνουν μόνο 1 Oz Cu, 8 μύτες μπορούν να κάνουν 2 Oz Cu πάχος.
• Η συναρμολόγηση περνά από τον αριθμό μοναδικών μέσω οπών και εξαρτημάτων SMD. Το SMD είναι πολύ φθηνότερο επειδή μπορεί να γίνει μέσω του μηχανήματος Pick and Place. Βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει εξαρτήματα μεγέθους 0805, επειδή δεν μπορούν όλα τα PCB να επιλέγουν και να τοποθετούν μικρότερες συσκευές SMD.
• [προαιρετικά] Επιλέξτε επιχρυσωμένα PCB καθώς αυτά είναι πιο επίπεδα και δίνουν καλύτερη απόδοση όταν παράγετε μεγάλες ποσότητες.

Βήμα 7: Βήμα 7: Παραγγελία εξαρτημάτων φθηνά και εντός 48 ωρών

Το κόλπο της παραγγελίας εξαρτημάτων είναι να χρησιμοποιήσετε το Octopart και το LSCS.com

Ελέγξτε τις ποσότητες και τα επίπεδα των αποθεμάτων για να αποφύγετε τις μπάλες καμπύλης (έκανα ένα Kickstarter πέρυσι και μέσα σε μια εβδομάδα το παγκόσμιο απόθεμα 40.000 AVR εξαντλήθηκε … whaaaa).

Είναι λίγο ταλαιπωρία, αλλά ψωνίστε και τα περισσότερα παραδίδονται γρήγορα. Το LSCS ακόμη και μέσα σε 48 ώρες από την Κίνα, αλλά το να ζεις στο Οζ το κάνει πιθανό.

Ελέγξτε για φθηνότερες εναλλακτικές λύσεις, όπως οι ζεύκτες opto που μπορούν να είναι λευκής μάρκας και με κόστος 1/10. Υπάρχει επίσης ένας σύνδεσμος προς το φύλλο δεδομένων που μπορεί να είναι στα κινέζικα, αλλά συχνά παίρνετε τους αριθμούς γρήγορα και είναι εύκολο να διαβάσετε τα γραφήματα.

Και αυτό με φέρνει στο τέλος αυτού του διδακτικού, ελπίζω να σας βοηθήσει να γίνετε πιο παραγωγικοί και να εξοικονομήσετε συνολικό χρόνο κατά τη δημιουργία ενός PCB.

Έχω προσθέσει ένα μικρό βίντεο στο έργο μου, ώστε να μπορείτε να δείτε πού χρησιμοποίησα τον οδηγό βηματικής μηχανής CNC mill.

Απολαμβάνω!