Da dove inizio per la progettazione di PCB Arduino?

Alla ricerca di risorse su come iniziare a portare le mie creazioni al livello successivo.

Dove sono:

• Sono un nerd sviluppatore di software con esperienza di progettazione hardware limitata
• Comodo creare cose con le schede pre-fab Arduino Duelimanove / Uno con breadboard, scatole per progetti e molti nastri e fascette

Dove voglio andare:

• Trasforma una soluzione "breadboard" in un PCB personalizzato, non ghetto
• Integra i chip Arduino / Netduino nei progetti
• Essendo un tipo di software, non ho davvero il desiderio di creare PCB manualmente con il nuovo modello "design nel computer e averlo spedito a te"
• Hanno disegni realizzati in quantità molto ridotte (1 alla volta, forse 5 alla volta max)

Nel mio google-ing finora, ho provato a cercare un produttore di PCB in outsourcing che potrebbe avere un componente modello Arduino che posso rilasciare su una scheda PCB virtuale e iniziare a scherzare, ma non ho trovato nulla. Presumo che ci siano alcune misure specifiche che mi permettano di creare il mio componente, ma non ho idea di come sono chiamati a cercarli.

Eventuali raccomandazioni qui sarebbero apprezzate su venditori, software, concetti su cui ho bisogno di educarmi e simili.

Qualunque sia il pacchetto CAD che usi (io uso Eagle e le "limitazioni" non mi hanno mai causato alcun dolore finora), quello di cui avrai bisogno sono i file gerber. In Eagle li generi usando quello che viene chiamato un lavoro CAM (io uso quello di Sparkfun ). Per inciso, il Sparkfun Eagle Tutorial è anche abbastanza buono per iniziare se segui questa strada, e c'è anche un ok screencast da Adafruit . Puoi anche ottenere i file Eagle per le schede Arduino direttamente dal loro sito Web (anche per le schede più vecchie ).

Una volta che hai i file Gerber, devi solo comprimerli e inviarli a una casa favolosa. Per volumi bassi, il servizio di prototipazione di qualità decente più economico che abbia mai incontrato è DorkbotPDX per schede di piccole dimensioni. Ho anche usato BatchPCB ma li ho trovati sia più costosi che più lunghi.

Ho iniziato a studiare un software di progettazione PCB e ho realizzato con successo un prototipo di PCB funzionante contenente due Arduinos, RTC, EEPROM esterna, modulo RF e alcuni altri componenti su una singola scheda in due settimane.

Ecco come l'ho fatto:

Selezione del software di progettazione PCB - Ho scelto Eagle perché:

• È gratuito ma con una dimensione della scheda limitata (non è un grosso problema per la maggior parte dei progetti di hobby)
• Enorme supporto della comunità rispetto ad altri software (perché è gratuito)
• La maggior parte degli schemi hardware open source e layout delle schede disponibili in formato Eagle. Ex Sparkfun rilascia schemi e layout dell'aquila. Disponibile anche Arduino.
• L'apprendimento è stato abbastanza facile.

Quali concetti di elettronica imparare: come hai detto, sei un tipo di software, devi fare una piccola lettura prima di iniziare a sviluppare progetti complessi. Questo è necessario e pagherà.

• Regolatori di potenza - Qui è necessario conoscere i regolatori lineari e i regolatori di commutazione. Quale usare e quando.
• Disaccoppiamento dei condensatori e loro corretto posizionamento su un PCB.
• Diodi e loro usi - Bloccaggio di tensione, protezione da inversione di polarità ecc.
• Tirare su e tirare giù.
• Condensatori di filtraggio.
• Vantaggi di avere un buon piano di massa. (L'ho sottovalutato una volta. Ho pagato il prezzo.)

Quali concetti software apprendere: ovviamente devi imparare la maggior parte di esso per creare un PCB. Ma qui metterò in evidenza alcuni concetti che dovresti conoscere anche se non ne hai bisogno nel tuo primo progetto. Questo verrà sicuramente utilizzato ad un certo punto.

• Come creare un componente da solo.
• Come creare una libreria personalizzata.
• Copia di simboli e pacchetti da altre librerie nella tua libreria.
• Come usare gli ULP. In eagle, ci sono ULP per automatizzare alcune attività. Non ho esplorato molto, ma ne ho usato uno che estrae tutti i componenti da qualsiasi schema e li scarica in una libreria in modo da poterlo utilizzare in diversi progetti. È così che ho ottenuto Atmega328p. Non sono riuscito a trovarlo nelle librerie predefinite, quindi l'ho estratto dallo schema di Arduino.
• Come creare un logo - Potresti avere un logo personalizzato sui tuoi PCB.

Parte di produzione:

• Una volta terminato lo schema e il layout della scheda, è necessario esportare i file Gerber da inviare alle case di produzione. Contiene tutte le informazioni in forma numerica che può essere compresa dalle loro macchine. Eagle lo farà per te. Trova questo nella sezione Processore Cam. Sparkfun fornisce un file di lavoro Cam ma non esitare a modificarlo in base alle tue esigenze.
• È necessario selezionare uno spessore PCB e lo spessore dello strato di rame. Per bassa potenza, 1-2 mm PCB con 35 micron di rame faranno facilmente il lavoro. Puoi anche specificare il colore della maschera se la tua casa di produzione lo consente.
• La maggior parte delle società di produzione fornisce prototipi di PCB. Questo è costoso ma non sembra esserci un'alternativa. Ti verranno addebitati di più se desideri che venga consegnato rapidamente. Assicurati di parlare con 5-10 case di produzione prima di selezionarne una. I loro prezzi variano selvaggiamente. Nel mio caso, uno chiedeva 10 volte il prezzo quotato dall'altro. Non sto scherzando.
• Selezione dei componenti - Foro passante o smd? Entrambi hanno i loro pro e contro. SMD consentirà di realizzare schede compatte e pulite, ma sono relativamente difficili da saldare da sole. Tuttavia, se selezioni impronte relativamente più grandi (1206 o giù di lì), non dovrebbe essere così difficile. Per cominciare, suggerirei i componenti del foro. Abbastanza facile da gestire.
• Verifica dei tuoi Gerber: prima di inviare i file Gerber per la produzione, puoi verificarli utilizzando i software disponibili gratuitamente. Uso GerberLogix.

Suggerimento: prima di inviare la prima scheda per la produzione, pubblica sul forum lo schema e il layout della scheda in modo da poter ottenere suggerimenti / opinioni dalle persone che hanno esperienza in questo campo.

Dai un'occhiata alla fritz . Incorpora:

Cattura schematica

Costruisci schemi con solo il chip ardunio.

Costruire breadboard per dimostrazioni

Il software consente di creare immagini per mostrare alle persone come collegare la propria breadboard.

Costruire PCB

È possibile costruire PCB in modo sfigato e quindi possono essere inviati per la produzione da parte loro.

Se usi Eagle puoi caricare i file Arduino al suo interno e creare il tuo modello - le schede sono state progettate usando Eagle. Uso il software Pulsonix PCB e ho importato i file per creare un modello per quel programma. È quindi possibile creare i propri scudi.

C'è molto poco da guadagnare dal riutilizzo dei file Arduino, poiché la costruzione di base è così semplice, quindi non dare troppo valore a ciò, è molto più importante capire cosa sta succedendo e ottenere un buon pacchetto EDA che tu poter usare.

Se fossi in te, inizierei a cercare un clone semplice come "DC Boarduino", che è fondamentalmente un Arduino in quanto è abbastanza semplice da capire un clone abbastanza facilmente.

Il trucco con il "DC Boarduino" è quello di lasciare fuori il chip USB FTDI, che è molto bello se si utilizza solo la connessione USB durante lo sviluppo, quindi è possibile acquistare un solo adattatore FTDI e riutilizzarlo per tutte le schede simili a Arduino , come questo: http://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=19&products_id=284&zenid=42367bcc145ecc7da8c87d51db3b70be

WRT la raccomandazione del pacchetto EDA: ho già usato EAGLE, ma è davvero limitato e questo può morderti il ​​culo quando inizi a costruire cose più grandi, quindi posso consigliare di saltare EAGLE e usare Kicad invece.

Di solito, quando incontri EAGLE per la prima volta, la tua più grande sfida sarà quella di trovare impronte per le parti più comunemente usate come: resistori, condensatori, regolatori di tensione, ecc.

Ho compilato un piccolo elenco delle librerie di componenti più comunemente utilizzate in Eagle, che ti aiuterà a iniziare rapidamente con la progettazione di PCB.

http://www.elecrom.com/2009/10/09/eagle-library-list-of-most-commonly-used-electronics-components/

Spero che sia d'aiuto.