Mi sono dipinto in un angolo. Come layout?

Sono un hobbista che lavora principalmente in progetti DC. Per lo sviluppo e il test, utilizzo breadboard e, successivamente, una scheda perforata. I miei progetti sono normalmente poco costosi: un Arduino Nano / Pro Mini + alcuni circuiti integrati.

Tutti i miei lavori sono unici nel loro genere e per me fare un PCB è fuori discussione.

Uso i circuiti integrati e la scheda fisica stessa per testare il layout dei componenti a bordo. Ho Fritzing, ma non è compito della pianificazione del layout fisico; è più simile a una visione ideale del circuito in cui i fili non hanno spessore e ogni cosa si adatta perfettamente alla matrice.

Il mio problema è che a volte mi dipingo in un angolo: dopo aver saldato alcune cose, ho trovato il pin successivo sepolto sotto altri fili e componenti; nessun modo di saldare nulla. Stavo cercando consigli, non ne avevo trovati. Come funziona il flusso? Come si fanno queste cose?

Ecco alcune domande:

1. Saldare prima tutti i componenti e cablarli successivamente?
2. Collegare ogni componente direttamente a Vcc, Gnd e segnale condiviso o utilizzare le rotaie ?
3. Come layout per le modifiche? Forse dovrei aggiungere qualcosa in futuro.

I tuoi suggerimenti sono esatti.

1. Saldate prima i componenti, ma pensate a cosa potreste usare come filo, ad es. Un resistore può essere usato come ponticello. I circuiti integrati sono la cosa principale da inserire per primi, poiché sono impostati e avranno molte connessioni dense. Prova a lavorare in una matrice, con tutti i cavi / componenti che corrono lungo file e colonne.

2. Le rotaie sono le migliori: avrai un sacco di cose che vanno su V + e giù a terra, quindi adattati a questo.

3. Lasciati spazio nella fase di prototipazione. Puoi ridimensionarlo in seguito, se necessario, ma una volta che hai iniziato in piccolo è difficile ingrandirlo. Un po 'di pianificazione farà molta strada :)

Potresti anche provare alcuni semplici software di layout stripboard. Alcuni di essi sono pagati (e sorprendentemente costosi), ma PEBBLE è gratuito ed è almeno un buon punto di partenza.

Anche se stai usando perf-board per costruire i tuoi progetti, non c'è nulla che ti impedisca di utilizzare software di acquisizione schematica e layout PCB per disporre il posizionamento dei tuoi componenti.

In questo modo ti trarrebbero beneficio in diversi modi:

1. In questo modo impareresti un'abilità utile.
2. Il software può generare e controllare la tua netlist per verificare che tu abbia effettivamente tenuto conto di ogni connessione.
3. Durante l'esecuzione del layout, potresti scoprire che non hai spazio sufficiente tra le parti per il percorso o che le parti devono essere spostate. È più facile spostare le cose nel software di layout piuttosto che su una scheda perf.

Ho avuto un buon successo con il seguente metodo:

1. Abbina il layout PCB su una spaziatura della griglia che corrisponda alla tua scheda perf. Questa è la chiave, in quanto ti consente di verificare sul computer che sarai fisicamente in grado di posizionare e cablare ogni parte. Mantenere il modello della griglia manterrà il layout pulito e più facile da seguire in seguito.
2. Instradare le tracce secondo necessità, tenendo presente che le tracce sullo strato inferiore verranno implementate come ponti di saldatura / filo buss e le tracce sullo / gli strato / i superiore / i verranno eseguite come ponticello isolato. Se segui la griglia e fai uno sforzo per evitare di eseguire più ponticelli uno sopra l'altro, qualsiasi risoluzione dei problemi necessaria sarà molto più semplice.
3. Stampa su entrambi i lati del PCB su una scala 1: 1, con lo strato inferiore come immagine speculare. Sul livello superiore stampare solo i pad dei componenti e la serigrafia e tutte le tracce del livello superiore. Usare colori diversi per i diversi strati superiori, magari per abbinare i colori del jumper wire, sarebbe utile.
4. Posizionare la stampa dello strato superiore sul lato superiore (non rame) della scheda perf, allineandola alla griglia della scheda.
5. Posizionare i componenti attraverso la carta e saldarli in posizione sul lato inferiore della scheda.
6. Successivamente vengono installati tutti i cavi jumper necessari per implementare le tracce dello strato superiore, saldandole in posizione.
7. Capovolgi la scheda per eseguire eventuali tracce del livello inferiore. Utilizzare la stampa di fondo dell'immagine speculare come riferimento per individuare e saldare quelli.

Come dicevano @mguima e @spuck, usa il software PCB per fare i tuoi layout. Ti aiuteranno molto a capire le cose.

Inoltre, non abbiate paura di collegare i contatti della perfboard per tracciare. Questo potrebbe essere un problema per i tratti più lunghi, quindi puoi ancora usare un filo, ma va bene anche per le corse più brevi e aiuta a evitare di intrecciare i fili sui componenti o sui cuscinetti che devi raggiungere per il cablaggio cruciale / più lungo. (Non presumo che tu lo faccia già, ma spero che chiunque ti abbia insegnato a fare l'elettronica ti abbia insegnato anche questo "trucco".)

Se disponi di un software PCB per i layout, potresti essere in grado di portare il file nello spazio del produttore locale per creare una scheda personalizzata legittima. (Se non sai dove si trova lo spazio del produttore più vicino, ci sono mappe online per ricercarli.) Alcuni di essi hanno la capacità di costruire PCB utilizzando macchine a controllo numerico, laser cutter e altre tecniche per renderli quasi di qualità professionale. Abbastanza spesso, troverai altre persone di livello hobby o, possibilmente, di elettronica di livello professionale che possono aiutarti ancora di più.

Per quanto riguarda gli attuali servizi professionali, molti di loro possono prendere un file online, quindi semplicemente spedirti la scheda. Alcuni possono persino pre-popolare la scheda per te. Stavo per suggerire Seeed Studio, ma sembra che la loro quantità minima per la maggior parte degli ordini PCB sia 5.

Dici che creare la tua scheda è fuori discussione, ma le macchine a controllo numerico che hanno un'accuratezza sufficientemente buona da produrre PCB possono essere piccole quanto circa 12 "a cubetti. Possono tagliare sia le tracce che i fori, quindi non puoi nemmeno bisogno di acidi puzzolenti. Li ho visti su Amazon ed eBay per meno di $ 500. Se non ti interessa troppo di piccole tracce, funzionerà anche una macchina CNC con meno di $ 300. Il rumore potrebbe essere un fattore, dal momento che possono essere rumorosi come un trapano, un Dremel o un altro piccolo utensile rotante, alcuni addirittura utilizzano un Dremel come testa di taglio.

A seconda del software fornito con la macchina CNC. potresti essere in grado di utilizzare il tuo file di layout direttamente nella macchina CNC. A seconda del software di layout, dovresti comunque essere in grado di esportare almeno il file in qualcosa che la macchina CNC può usare.