Разработка печатной платы для цифрового измерителя температуры

Автор Михаил, Вторник, июля 16, 2019, 05:22:47

« предыдущая тема - следующая тема »
Вниз

Михаил

Вторник, июля 16, 2019, 05:22:47 Последнее редактирование: Среда, июля 17, 2019, 00:17:03 от Михаил
ЦЕЛИ РАБОТЫ:
  • Разработать принципиальную схему соединений цифрового измерителя температуры;
  • разработать печатную плату;
  • изготовить печатную плату на фрезерном станке с ЧПУ.


1. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ

Рисунок 1 - Принципиальная схема соединений цифрового измерителя температуры

Описание элементов входящие в состав цифрового измерителя
  • Arduino NANO

    Рисунок 2 - Микроконтроллер Arduino NANO

  • Четырехразрядный светодиодный индикатор с последовательной шиной

    Рисунок 3 - Семисегментый четырехразрядный индикатор


    Рисунок 4 - Распиновка индикатора


  • DS18B20 - Цифровой измеритель температуры

    Рисунок 5 - Распиновка датчика DS18B20

  • Резистор R1 с сопротивлением 4,7кОм
  • Конденсатор с емкостью 0,1мкФ


2. РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
2.1. Трассировка печатной платы в программной среде Sprint Layout
Для соединений элементов цифрового измерителя была разработана печатная плата в среде Sprint Layout.
Sprint Layout оборудован инструментами для формирования контактных площадок различной формы (как для выводного, так и для поверхностного монтажа), проводников, полигонов, текста и т.д. Размеры элементов можно изменять в широком диапазоне.
Размеры печатной платы были определены исходя из площади, необходимой для размещения всех элементов, элементов печатного монтажа и площади дополнительных зон. Печатная плата имеет следующий размер   Для создания трассировки печатной платы использовались следующие инструменты программы Sprint Layout:
  • Контакт, имеющий форму круга для создания контактной площадки присоединения элементов цифрового измерителя к плате;
  • проводник для прорисовки токопроводящих дорожек между элементами цифрового измерителя.


Рисунок 6 - Печатная плата в среде Sprint Layout

2.2. Экспорт печатной платы в графическую программу CorelDraw
Для того чтобы произвести печатную плату на станке с ЧПУ нужно полученную плату в программе Sprint Layout экспортировать в программу для редактирования векторной графики CorelDraw в формате PLT.

Рисунок 7 - Печатная плата в CorelDraw

2.3. Создание управляющей программы в программной среде ArtCAM
Печатная плата в программу ArtCAM была импортирована из программы CorelDraw c расширением DXF.
В программе ArtCAM полученная плата была разбита на 2 слоя: отверстия и дорожки. Также были нанесены отверстия под крепёжные шурупы.

Рисунок 8 - Печатная плата в ArtCAM

Для создания управляющей программы плата была разделена на 3 траектории: сверления отверстий, гравировка дорожек и снятие лишней меди.
2.3.1. Сверление
Для сверловки отверстий взято сверло с диаметром 0,8 мм, частота вращения сверла 50 Гц. В настройках была указана толщина текстолита на котором делается плата которая составила 1,65 мм, глубина резания была взята с запасом 0,45 мм.

Рисунок 9 - Окно настроек сверления

2.3.2. Гравировка дорожек
Гравировка дорожек была осуществлена в режиме траектории обработки по профилю.
Для гравировки дорожек взят гравер шириной 0,3 мм, частота вращения гравера 200 Гц. Глубина резания взята 0,025 мм.

Рисунок 10 - Окно настроек обработки по профилю

2.3.3. Снятие лишней меди
Снятие лишней меди было осуществлено в режиме траектории выборки.

3. МОДЕРНИЗАЦИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Данная печатная плата разрабатывалась в той же среде, что и предыдущая версия, Sprint Layout. Новая плата содержит исправления ошибок, неучтенные в предыдущей версии, такие как:
  • Большое расстояние между элементами цифрового измерителя;
  • большое расстояние между дорожками печатной платы;
  • неправильное соединение четырехразрядного семисегментного индикатора;
  • отсутствие крепежных отверстий под четырехразрядный семисегментный индикатор;
  • неправильное зеркальное расположение элементов.


Рисунок 11 - Модернизированная печатная плата в среде Sprint Layout

RVL

После заголовка темы необходимо сформулировать задание или пояснение того, что вы собираетесь сделать.

Вверх