КАК ПО ПЛАТЕ С ДЕТАЛЯМИ НАРИСОВАТЬ СХЕМУ

КАК ПО ПЛАТЕ С ДЕТАЛЯМИ НАРИСОВАТЬ СХЕМУ

Человек надумал разобраться с работой электронного устройства. В принципе в этом нет ничего предосудительного. Однако он даже ещё не «чайник», он только «кандидат в чайники». До сих пор не слышал про такой «титул», но надо вводить. Если раньше сначала ходили в радиокружок, слушали, что там говорят, а потом уже задавали вопросы, то сейчас включают компьютер и сразу задают вопросы. Например, по фото печатной платы просят объяснить, как работает данная схема. Винить человека нельзя. Его увлекла электроника. Вся такая изящная, современная и доступная. А ему кроме возможности ею обладать захотелось ещё её и понять, заглянуть в «душу».

И тут человек вспоминает про существование сайта «Радиосхемы» не только объединяющего радиолюбителей самого разного профиля и уровня, но и славящегося своей лояльностью к новичкам. Да милости просим, всегда рады. Только одно маленькое условие: на первых порах надо делать, как скажут. Причём неукоснительно и не откладывая на потом. В противном случае, как говаривало одно недоразумение, некогда возглавляющее целое государство, консенсуса мы не достигнем))

Для достижения понимания того как работает электронное устройство необходима его принципиальная электрическая схема. Рассматриваем вариант, когда в готовом виде схему найти не удалось, зато есть в наличии печатная плата. Не буду предлагать фотографировать эту плату хорошим цифровым фотоаппаратом, причем, строго в проекции «ось объектива, перпендикулярна плоскости платы», с обеих сторон, габариты платы по размеру кадра.

КАК ПО ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ НАРИСОВАТЬ СХЕМУ

Так же как и скачать программу Sprint-Layout (ссылки будут ниже), в которую затем можно вставить сделанные фото и отрисовать, сначала со стороны печатных проводников, затем рисунок зеркально перевернуть и «расставить» по местам изображения электронных компонентов. Хочется-то, прямо сейчас, ничего не скачивая, не изучая и дополнительно не во что, не вникая взять и нарисовать.

Как действовать — нужны лист тетрадной бумаги в клеточку, карандаш, ластик и линейка.

Рисование начинаем со стороны печатных проводников платы. В первую очередь изображаем размещённые там смд компоненты. Их и расстояние между ними рисуем с четырёхкратным увеличением (иначе потом там ничего не разглядишь), также должно быть сохранено их взаимное расположение и пропорциональное расстояние на плоскости. Затем жирными точками отмечаются контакты пайки.

КАК ПО ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ НАРИСОВАТЬ СХЕМУ НА БУМАГЕ

Соединения контактов между собой прорисовываем не спеша, толстыми линиями. Тут лучше вообще использовать карандаш с мягким грифелем. На этом этапе стирательная резинка очень пригодится.

КАК НАРИСОВАТЬ СХЕМУ САМОМУ

Теперь нужно отзеркалить изображение. Лист переворачивается рисунком вниз и кладётся на стекло, снизу стекло подсветить фонариком (в дневное время можно просто прислонить его к оконному стеклу) и обвести просвечивающиеся контуры смд деталей и печатных проводников. Здесь уже лучше использовать шариковую авторучку.

Теперь к полученной картинке необходимо дорисовать внешние электронные компоненты (желательно выполнить их другим цветом) и указать их порядковые обозначения, приведённые на плате. Полученное уже в полной мере отображает порядок размещения деталей на печатной плате и соединение их между собой. По проводникам не лишним будет еще, и пройтись не толстым фломастером. Осталось составить список электронных компонентов, в котором будут указаны их номиналы и можно смело обращаться к знатокам за разъяснениями. В помощи, поверьте не откажут.

ПО ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЕ НАРИСОВАТЬ СХЕМУ ПРИНЦИПИАЛЬНУЮ

В заключении сделал ещё полшажка вперёд, получилась вот такая принципиальная схема, конечно же, не идеальная, но не это стояло на повестке дня. Рисовал её в программе Splan, можно конечно было это сделать и от руки, но не хватило выдержки. Даже для показательного действа.

А это плата отрисованная в Sprint-Layout, если делать наперегонки с рисованием в ручную, то успею отработать только две (против одной от руки), потому как редко рисую, кто занимается этим чаще сделает четыре.

плата отрисованная в Sprint-Layout

Мораль: если это для вас действительно разовое мероприятие, то сделать всё можно и на тетрадном листочке (один раз попробовать даже надо). Во второй же раз, большая просьба, не будьте мазохистом. Автор инструкции — Babay iz Barnaula.

Как нарисовать схему по печатной плате?

Как нарисовать схему по печатной плате?При внимательном изучении печатной платы можно получить очень много информации о схеме, схемных соединениях, а также о неисправностях.

Еще одним важным инструментом является прибор, позволяющий измерять напряжение, ток и сопротивление — это мультиметр. Этот прибор позволяет получать информацию об элементах и о схемных соединениях, которые недоступны визуально.

Для демонтажа элементов и последующего ремонта также будет полезным паяльное оборудование (паяльник, фен, паяльная станция), что позволяет разбить сложную схему на отдельные участки и отрисовывать их схемы по отдельности или же получить визуальный доступ к схемным соединениям, которые расположены под демонтируемым элементом.

ВНИМАНИЕ! Отслеживание схемы с использованием мультиметра и паяльного оборудования требует отключения внешних и внутренних источников энергии, а также разрядки конденсаторов в схеме!

Несоблюдение этого условия может привести в лучшем случае к неправильному результату, а в худшем — к порче оборудования или травме!

Метод отрисовки схемы

Неисправная плата состоит из некоторого набора компонентов и соединений между ними в виде токопроводящих дорожек. Кроме проводников печатной платы схемные соединения могут выполняться в виде специальных компонентов — перемычек. Перемычки могут представлять собой отрезок провода или резистор с нулевым сопротивлением.

Цепи питания можно легко проконтролировать с помощью выводов силовых компонентов, а детальная отрисовка схемы в остальных случаях обычно требуется очень редко.

Если отслеживается схема всего объекта, то сначала желательно по маркировкам основных компонентов выяснить их назначение и структуру. Скачать даташит (Datasheet) основных компонентов схемы. Также желательно определить функциональность разъемов (если таковые есть).

Далее выбирается определенный вывод определенного компонента, относительно которого отрисовывается участок схемы. Начинать лучше с края платы, где находится вход сигнала или питания, например плата усилителя. На схеме рисуется компонент, от соответствующего вывода которого рисуется соединение. Далее это соединение отслеживается по плате либо визуальным способом, можно проверить правильность отслеживания дорожки с помощью мультиметра. Для отслеживания соединений чаще всего используется режим «прозвонка» с звуковым сигналом, что очень удобно в случае хорошего представления схемы. Следует учитывать, что отдельные модели могут выдавать звуковой сигнал при измерении прямого падения напряжения на некоторых элементах, например диоде Шоттки, вычислительные устройства (CPU, GPU и т.д.), являющиеся нагрузкой импульсных понижающих преобразователей напряжения, могут искажать результаты измерений между силовыми выводами элементов в нижнем(их) плече(ах) этих преобразователей, потому что сопротивление высокопроизводительных CPU/GPU относительно невелико, а активное сопротивление выходного(ых) дросселя(ей) преобразователя близко к нулю.

Если мультиметр используется для приблизительной оценки сопротивления компонента, то следует учитывать влияние других компонентов, соединенных с исследуемым. При наличии сомнений в адекватности показаний мультиметра рекомендуется выпаять элемент или один его вывод (диод, резистор, конденсатор…).

В результате определяются компоненты, выводы которых имеют соединение с интересующим выводом исходного компонента. Эти компоненты отрисовываются на схеме и их соответствующие выводы на схеме соединяются с интересующим выводом исходного компонента. Затем выбирается следующий вывод, относительно которого повторяются вышеописанные действия.

Процесс отслеживания повторяется до тех пор, пока не будет отрисован весь интересующий участок схемы (с условием логической законченности и непротиворечивости участка схемы).

Сверять отрисовку схемы можно с даташитом (схемой включения) данного компонента. Она во многих случаях будет похожа.

Пример отрисовки схемы

В качестве примера использована небольшая двусторонняя плата, найденная в Интернете с хорошо просматриваемыми дорожками.

Как нарисовать схему по печатной плате?

На фото дополнительно нанесены метки для указания первого вывода микросхем, катода диодов/светодиодов и положительного вывода полярных конденсаторов. Кроме фото самой платы были найдены топология (для виртуального применения мультиметра и паяльного оборудования) и схема (для проверки результата) платы.

Читайте также  4 грамотных схемы подключения однофазного УЗО
Исходные данные платы

Плата используется для измерения температуры (в общем случае для подключения датчиков с интерфейсом 1-Wire). Также плата имеет два программно управляемых выхода с ТТЛ-уровнями. Интерфейс подключения к персональному компьютеру — USB.

Топология платы (красный — Top (сверху), зеленый — Bottom (снизу):

Как нарисовать схему по печатной плате?

На фото и топологии платы хорошо видна разница между дорожками и заливкой. На слое Top (верх) имеется небольшой участок заливки — возле разъема USB. Остальную часть этого слоя занимают дорожки, контактные площадки, переходные отверстия и пустое пространство между ними. На слое Bottom (низ) практически все занято сплошной заливкой. Расстояние между заливкой и остальными элементами в этом слое (4 дорожки, 16 контактных площадок, 16 переходных отверстий и 1 надпись) минимально допустимое. Часть контактных площадок и переходных отверстий относится к заливке. Причем можно отметить то, что контактные площадки и переходные отверстия соединяются со сплошной заливкой не по всему контуру, а только в определенных местах — таким образом получается термобарьер между контактной площадкой (или переходным отверстием) и сплошной заливкой. Термобарьер облегчает пайку элементов, потом что с термобарьером достаточно прогреть только контактную площадку, вывод элемента и припой, а без термобарьера часть энергии будет рассеиваться сплошной заливкой.

Используемые микросхемы — ATtiny45 (DD1) и DS18B20 (DA1). На плате присутствуют 2 обычных выпрямительных диода (VD1, VD2), светодиод (LED1, LED2) — 2шт, конденсатор (C1), резисторы (R1-R7) — 7шт, разъемы (J1, J2).

Отслеживание участков схемы
Шаг 1. Определение основных элементов и разъемов

Основные элементы: микроконтроллер ATtiny45 и датчик температуры DS18B20. Справа расположен разъем USB (функциональность выводов сверху вниз согласно фото: VBUS, D-, D+, GND). Для используемого разъема USB можно отметить наличие 4 крепежных контактов, которые на схеме не будут отражены. Слева расположен разъем с неизвестным функциональным назначением выводов.
Расположим на схеме вышеперечисленные элементы в произвольном порядке, разъёмы расположим по краям:

Как нарисовать схему по печатной плате?

Шаг 2. Отслеживание цепей питания

Начнем отслеживать схему от выводов VBUS и GND разъема J1. Воспользовавшись фото платы и виртуальными измерениями с помощью топологии платы, можно получить следующий вид:

Как нарисовать схему по печатной плате?

Как нарисовать схему по печатной плате?

На фото отмечены контактные площадки и переходные отверстия, между которыми есть соединение:
1. Красным цветом — соединение с контактом VBUS;
2. Оранжевым цветом — соединение между катодом диода VD1 и анодом диода VD2;
3. Голубым цветом — соединение с сигналом VCC (дополнительно введенное обозначение, которое указывает на напряжение питания основных компонентов);
4. Синим цветом — соединение с контактом GND.
Отображаем полученные сведения на схеме:

Шаг 3. Отслеживание сигнальных цепей USB

Продолжим отслеживать схему от выводов D- и D+ разъема J1, а также выводов резисторов R3 и R4. Воспользовавшись фото платы и виртуальными измерениями с помощью топологии платы, можно получить следующий вид:

Как нарисовать схему по печатной плате?

Как нарисовать схему по печатной плате?

На фото отмечены контактные площадки и переходные отверстия, между которыми есть соединение:
1. Красным цветом — соединение с контактом D-;
2. Оранжевым цветом — соединение с контактом D+;
3. Голубым цветом — соединение с неотслеженным ранее выводом резистора R4;
4. Синим цветом — соединение с неотслеженным ранее выводом резистора R3.
Отображаем полученные сведения на схеме:

Шаг 4. Отслеживание линий ввода-вывода микроконтроллера

Отследим оставшуюся часть схемы от выводов PB0, PB3 и PB4 микроконтроллера, а также выводов светодиодов LED1, LED2 и резистора R5. Воспользовавшись фото платы и виртуальными измерениями с помощью топологии платы, можно получить следующий вид:

Как нарисовать схему по печатной плате?

На фото отмечены контактные площадки и переходные отверстия, между которыми есть соединение:
1. Красным цветом — соединение с выводом PB0;
2. Оранжевым цветом — соединение с выводом PB3;
3. Голубым цветом — соединение с выводом PB4;
4. Синим цветом — соединение с неотслеженным ранее выводом светодиода LED1;
5. Фиолетовым цветом — соединение с неотслеженным ранее выводом светодиода LED2.
Отображаем полученные сведения на схеме:

Как нарисовать схему по печатной плате?

Всё! Схему начертили! Теперь сверим нашу схему со штатной схемой данного устройства:

Как нарисовать схему по печатной плате?

Как нарисовать схему по печатной плате?

Есть небольшие различия в расположении элементов, но в целом схема совпадает и по ней теперь легко понять работу данного устройства и отремонтировать данный девайс.

Создание печатных плат. Метод для начинающих

Начну с того, что рано или поздно мы все совершенствуем свои навыки и умения, и на смену "дедовским методам" приходят все новые технологии.

Поэтому друзья мои в данном посте речь пойдет про создания макета печатных плат без использования маркеров, лака или прочего, а непосредственно для ЛУТа.

Итак года 2 назад я начинал свои познания с простеньких схем где превидя что то на подобии GND взрывало мой мозг (т.к. физика в школе была моим любимым предметом по прогуливанию), и я отправлялся на различные форумы, где задавал глупые вопросы отчего потом сидел с красным лицом. Но время идет и с ним растут интересы. И тут начинается познания все нового. Так и дошел сначала до изготовления плат в домашних условиях старыми методами.

И все бы это хорошо, но надо двигаться дальше. Но остается маленькая закавырка, а именно — схемы то вроде читать научился, а вот как именно из принципиальной схемы разработать будущую плату? Или точнее как правильно расставить компоненты на будущей плате так, что бы это было минимально и культурно?

Все эти вопросы постоянно ходили за мной, и я переодически просил знающих людей о помощи, и они помогали! Но говорили что пора бы уже и самому научиться! И это правда пора бы)

Извиняйте за приведенную туфтологию и теперь к сути)

Поэтому я постараюсь как можно более детально показать, насколько это не сложно даже для самых начинающих в этом деле)

Для своего метода я использую 2 программы:
— Немало известную Sprint layout чертилку —
— И весьма полезную DipTrace утилиту —

Обе программы хороши своими возможностями, но и у каждой есть свои недостатки. Но об этом чуть позже.

Вообщем берем утилиту по названием DipTrace. Выглядит она примерно так:

Набор из 4 утилит из которых нам надо всего лишь 2 верхних
1ая для создания чертежа
2ая для создания макета

Немного отступлюсь. Данный метод можно не использовать если в схеме всего по паре резистор, транзисторов и конденсаторов, то тогда можно сражу перерисовать их в Sprint layout!

Предлагаю рассмотреть все это дело на примере схемы "бегущие огни", где ко всему прочему идет две микросхемы.

Открываем первую утилиту DipTrace и просто на просто перерисовываем нашу схему туда.

На первый взгляд все выглядит непонятно, но поработав немного в этой программе все быстро становится понятным. Самое главное это понять как пользоваться библиотекой компонентов. А для этого в утилите есть грамотный поиск. Хотя правда искать там отечественные аналоги на примере транзисторов кт315 или прочего просто бес толку. Но зная зарубежный аналог, то без проблемм.

На примере приведенной выше схемы нам надо транзисторы кт315, их аналог BC547 или BC182. Главное что бы корпуса совпадали.

Создав схему мы сохраняем проект и переходим ко второй утилите, где открываем созданный ранее наш проект.

Выглядит это примерно таким образом:

Да. Все согласно схеме) расбросанно, но зато уже есть связи между компонентами!

У утилиты есть функция "упорядочить" или "авто постановки" элементом, но в режиме авто может выйти полная каша, так что лучше "упорядочить"

Читайте также  СХЕМА САМОДЕЛЬНОГО РОБОТА

А после расставить в ручную, как нам угодно.

При чем удобно то, что при перетаскивании или поворачивании компонентов связи адаптируются автоматом (в Sprint layout все приходится корректировать вручную).

Так же у программы есть функция "авто трассировки" что упрощает весь процесс).

Только иногда трассировка для 1го стороннего макета может стать кашей на подобии:

Ну и черт с ним) И т.к. я использую 2ух сторонний текстолит, то трассировать на обе стороны)

Кстати очень классная функция 3D просмотра будущего изделия)

И все бы ничего, но у данной программы есть афигительный минус, а то бишь напрямую отправить на принтер Вам не удастся((( Как и прочем переконвертировать файл для Sprint layout. Для этого надо будет сделать их проекта файл для Paint типа Bmp и только потом отправлять на печать. Согласитесь — геморой!

И именно поэтому мы берем чертилку Sprint layout, где опять же главное — это разобраться в библиотеках макросов и перерисовываем наш проект.

В конечном виде имеем такое вот:

И теперь все готово. Остается лишь нажать на печать)

Про дальнейшие действия под названием ЛУТ думаю никому объяснять не нужно) It’s Simple) Принтер — Утюг — Паяльник)))

Знающие в Sprint layout скажут "Зачем такой гемор?" Отвечу: для тех кто освоил прогу может и да, а для начинающего извините гемор сразу расставить компоненты и/или расчертить плату

Да и думаю другие могут сказать "как то муторно!", но поверьте, как только немного поработав в этих программах, то составить проект у Вас займет чуть больше времени, нежели Вы потратили на прочтении данного поста!

Обратный инжиниринг печатной платы с помощью Sprint Layout и Altium Designer

Ниже описывается методика, как по имеющейся плате получить полноценный проект в Altium Designer, включающий схему и разводку печатной платы. К сожалению, элементы с исходной платы придется демонтировать.

1. Сканируем обе стороны платы с разрешением не менее 300 dpi.

2. Подгоняем изображения по сетке в графическом редакторе. Для этого берем 4 точки (лучше центры отверстий) в разных углах платы, выставляем по координатам направляющие и в режиме Free Transform подгоняем картинку под эти 4 точки. Чем точнее это будет сделано, тем легче потом будет накладывать проводники. Нижнюю сторону платы переворачиваем в зеркальном отображении.

3. Экспортируем обе стороны в формат BMP без сжатия.

4. Sprint Layout: Создаем проект, задаем размеры платы, шаг сетки.

5. Загружаем сканы. Опции/Шаблон — Кнопка Загрузить. Подгоняем оба файла, задавая сдвиги по X и Y.

6. Рисуем слои. С металлизированными отверстиями используем только круглые контактные площадки (КП), иначе они пропадут при импорте. С компонентами сильно не заморачиваемся, все равно потом переделывать. Тщательно следим, чтобы проводники и КП не задевали чужие цепи, т.к. при генерации нетлиста они объединятся. Посадочные места размещаем по основной сетке, чтобы оптом было легко заменить на итоговые.
Полигоны лучше собирать из прямоугольников, в противном случае у них остается окантовка, которая потом будет мешать в Альтиуме, и которую там лучше потом удалить. Если этого не избежать, то можно установить ширину окантовки полигонов в определенное значение (например, 0,111 мм), потом в Альтиуме выделить все треки данной ширины и удалить их скопом.

7. Экспортируем файлы. Файл/Экспорт. Gerber: оба слоя + контур платы без зеркалирования. Сверловка. Ставим миллиметры. Запоминаем, какую точность мы выбрали для файла сверловки (на картинке 3.3). Далее при импорте надо будет выбрать такие же значения, иначе не совпадет масштаб.

8. Altuim Designer. Создаем проект. File/New/Project.

9. Создаем файл CAM. File/New/CAM Document.

10. Импортируем файлы Gerber. File/Import/Gerber. Ставим миллиметры.

11. Импорт Сверловки. File/Import/Drill. Ставим миллиметры. Digits — 3.3. Если в итоге масштаб сверловки и проводников не совпал — играемся с Digits.

Должно получиться что-то типа этого:

12. Настраиваем слои. Tables/Layers.

13. Проверяем, чтобы был заполнен список отверстий. Tables/NC Tools. Если он не заполнился автоматически, заполняем.

14. Создаем временный нетлист. Tools/Netlist/Extract. Он, скорее всего, будет кривой, но без него не включится экспорт в PCB.

15. Экспортируем в PCB. Не забываем сохранить подготовленный CAM-файл. Далее File/Export/Export to PCB. Если при экспорте Altium вылетает с ошибкой, то просто перезапускаем его и начинаем экспорт заново.

В некоторых случаях пришлось столкнуться со следующей проблемой — в созданном файле видны только два сигнальных слоя, и нет никакой возможности включить остальные, хотя они присутствуют. Решение — в создании чистого PCB-файла и переносе всех элементов через буфер обмена.

16. Заново расставляем посадочные места. Старые КП удаляем, прочие переходные отверстия не трогаем. Даем компонентам обозначения по плате, если они там указаны, или придумываем на ходу.

Так как все переходные отверстия (Vias) по факту импортировались как контактные площадки (Pads), их лучше конвертировать в Vias, для чего выделяем их (можно использовать инструмент группового выделения) и используем меню Tools/Convert/Convert Selected Free Pads To Vias

17. Удаляем старый нетлист. Design/Netlist/Clear All Nets.

18. Генерируем новый нетлист. Design/Netlist/Configure physical nets. В окне должен появиться список физических соединений. Если его нет, значит не расставлены посадочные места. Нажимаем Execute. Долго ждем.

19. Пересоздаем полигоны. Tools/Polygon pours/Repour all.

20. Переименовываем известные цепи. Выбираем проводник. В окне PCB Inspector (клавиша F11) нажимаем подчеркнутый пункт Net, в пункте Name меняем имя.

21. Устраняем все Violations.

22. Создаем файл нетлиста. Design/Netlist/Create netlist from connected copper. Распечатываем на принтере :)

23. Создаем файл схемы File/New/Schematic.

24. Рисуем вручную схему по нетлисту, можно на нескольких листах. Компонентам задаем правильные посадочные места и обозначения по нетлисту/плате. Подключенные цепи вычеркиваем на распечатке :)

25. Вызываем Project/Show Differences. Разбираемся с отличиями, устраняем.

26. Объединяем проект. Design/Update PCB Document. Должно совпасть все, кроме Rooms. Или добавляем на плату, но тогда придется их правильно настроить, или отключаем проверку: Project/Options/Comparator/Extra Room Definitions.

27. Изучаем получившуюся схему. Находим странности (например, неподключенные важные выводы, или наоборот непонятные соединения). Разбираемся, устраняем на схеме и на плате.

Инструкция по работе с макетной платой

Макетная плата — очень удобный инструмент для сборки схем. Но нужно потратить некоторое время, чтобы разобраться, как она работает, и “набить руку”. Мы подготовили инструкцию по работе с макетной платой, а также упражнения для тренировки. Инструкция расчитана в первую очередь на наших учеников и преподавателей в качестве методического пособия.

Устройство макетной платы

Вы видите на макетной плате есть довольно много ячеек. В них мы будем подключать провода. Но нам нужно понять как она устроена. Давайте для этого сломаем одну (бюджет статьи вырос на 200 руб.):

Фото 1. Устройство макетной платы изнутри.

Мы разобрали макетную плату и видим, что внутри лежат провода. Причем они уложены в определенном порядке. Провода посередине лежат вертикально, а провода по краям — горизонтально.

Также соединены наши ячейки. Ячейки по середине соединены между собой рядами , а ячейки по краям — строками.

То есть если два провода мы вставим в один ряд, то они будут соединены между собой. Аналогично со строкой. Если мы вставим в одну строку (подписаны + и -) , они тоже будут соединены

В этом — вся суть макетной платы. вставляя элементы в те или иные ячейки, мы будем соединять их между собой с помощью проводов, которые лежат под ними.

Читайте также  ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Макетные платы бывают разные. Инструкция по работе с макетной платой.Фото 2. Макетные платы бывают разные

Собираем простые схемы на макетной плате

Давайте попробуем соединить несколько элементов и убедимся, что все работает. Для сборки этих простых схем мы будем использовать элементы:

Название Особенность подключения Какую функцию выполняет Картинка
Светодиоды это полярный элемент, у него есть + и — (или анод и катод) Красиво горит светодиод (led)
Резисторы для нашего опыта понадобиться резистор от 300 до 1000 Ом Ограничивает ток, чтобы светодиод не сгорел
Тактовая кнопка С двумя или четырьмя контактами Замыкает и размыкает цепь кнопка (button)
Батарейный отсек С двумя пальчиковыми батарейками AA по 1,5 вольта каждая Питает схему батарейный отсек (battery holder)
Плата Arduino Nano Вставляется в макетную плату Контроллер который позволяет нам программировать электронные схемы плата arduino (board)

Упражнение 1. Заставим светодиод гореть.

Для начала нарисуем схему которую мы пытаемся собрать. Смысл схемы такой: электрический ток проходит через светодиод и он горит, резистор при этом ограничивает ток, чтобы светодиод не сгорел.

Наш наш вариант сборки на макетной плате.

Рис. 2 Пример сборки схемы на макетной плате.

Обратите внимание , что в горизонтальные ряды удобно подключать питание, сделать из них общий + и — . Эти обозначения на некоторых макетных платах, всего лишь подсказка для вас, так подключать удобно. Действительно, часто удобно иметь общую “шину” общий провод с плюсом и с минусом. Но это не значит, что вы не можете подключать туда что-то другое.

Упражнение 2. Схема с двумя светодиодами подключенными последовательно и кнопкой.

Немного усложним нашу схему, теперь зажжем два светодиода через кнопку. Кнопка позволит нам замыкать и размыкать цепь и таким образом управлять включением светодиодов.

Рис. 3 Принципиальная схема к упражнению 2. Подключение двух светодиодов последовательно.

Попробуйте собрать эту схему самостоятельно. Ниже — наше решение.

Рис. 4. Сборка схемы с двумя светодиодами на макетной плате.

Упражнение 3. Параллельное подключение светодиодов

Следующую схему соберем с двумя параллельно подключенными светодиодами. Напоминаем, что при последовательном подключении плюс одного элемента подключается к минусу другого, а при параллельном плюс (или анод) одного элемента подключается к плюсу другого, также с минусом (катодом).

Рис. 4. Сборка схемы с двумя подключенными параллельно светодиодами на макетной плате.

4) Подключение светодиода к плате Arduino.

На занятиях мы часто используем плату Arduino — наш компьютер, с помощью которого мы программируем электронные схемы и роботов. Давайте разберемся, как макетная плата используется с Arduino nano.

Рис. 6. Принципиальная схема. Подключение светодиода к плате Arduino.

Соберем вот такую схему, на ней светодиод питается от выхода платы Arduino Nano 5V (этот порт не нужно программировать, он всегда выдает постоянное напряжение 5 вольт).

Рис. 7. Подключение светодиода к плате Arduino c помощью макетной платы.

При сборке схем на макетной плате с платой Arduino будьте внимательны: когда Вы перекидываете провода между рядами, не попадите случайно в ряд с ПИНом GND (Ground — Земля) , так может получиться короткое замыкание. Старайтесь держать в голове, какие ножки на плате работают в данный момент (выдают или принимают напряжение), а какие не задействованы.

Короткое замыкание.

Главное, при сборке схем на макетной плате, не собрать короткое замыкание. Что-такое короткое замыкание? Это когда мы соединяем контакты цепи не так как задумано и по цепи идет очень большой ток. Мы должны всегда быть внимательны, собирать схемы на макетной плате таким образом, чтобы не было короткого замыкания.

В нашей инструкции по работе с макетной платой мы подготовили для Вас несколько схем. Давайте потренируемся — попробуем определить, где есть короткое замыкание.

Рис. 8. Есть ли здесь короткое замыкание? Рис. 9. Найди короткое замыкание. Рис. 10. Есть короткое замыкание или нет?

Процесс изготовления печатной платы на дому

Кому не приходилось изготавливать печатную плату? Дело это не очень сложное, а результат придаёт проекту завершённость. В этом посте я бы хотел рассказать о процессе создания печатной платы на дому. Я опишу фоторезистивный метод создания платы. Он довольно прост в применении и позволяет печатать весьма сложные платы. Более того, я обошёлся струйным принтером.

Пост содержит фотографии, видео и схемы.

Идея фоторезистивного метода очень проста. Медь на печатной плате сверху покрыта специальным веществом. Если на это вещество попадает свет, то оно потом растворяется в проявителе. Если свет не попал, то в проявителе вещество остаётся красителем. Процесс изготовления платы состоит из четырёх частей:
1. Создаём прозрачную маску на которой размечено что с чем соединять
1. Светим на плату с веществом через эту маску
2. Бросаем плату в проявитель: на плате окрашены только места, размеченные на маске
3. Бросаем плату в травитель: он съест всю медь, кроме окрашеной

Создание схемы

Первый шаг создания печатной платы вполне очевиден: надо создать схему того, что будет на плате. Довольно стандартной программой для этого является Eagle CAD. Не смотря на то, что программой довольно сложно овладеть (мне так кажется, что она совершенно отвратительна в использовании), Eagle CAD пользуются очень многие. Пользователей так много, что производители и поставщики деталей иногда создают библиотеки компонентов.

В рамках этого поста мы будем делать довольно простое устройство: плату, разводящую контакты для ATTiny. Так, чтобы можно было воткнуть в плату чип, питание и программатор.
Сначала нарисуем простенькую схему, а потом, нажав «Switch to board» расположим компоненты на макете платы.

Схему и разводку платы можно увидеть тут.

Печать макета

Отмечу, что я печатал две схемы, одну – на сегодня, а другую – на потом.

Документ готов. Печатаем на прозрачной плёнке. Я использовал плёнку от MG Chemicals. Хоть она и предназначена для лазерных принтеров, я использовал свой струйный Lexmark. Минус: чернила легко смазать рукой.

Подготовка платы

Экспонирование

Снимем с платы защитный слой (белая тонка плёночка) и положим её на основу (книжка по электронике даёт +3 к удаче). Плату укроем плёнкой с распечаткой и прижмём это дело стеклом:

Конструкция должна простоять под сильной лампой минут 10:

Проявка

Проявитель готов, десять минут уже прошло. Берём плату и кидаем её в проявитель:

Получится что-то вроде этого:

Травление

Зачистка

В результате остаётся чистенькая плата:

Отверстия

Получается почти уже готовая плата:

Компоненты

Цепляем на плату необходимые компоненты и припаиваем их к медной основе:

Результат

Плата получилась что надо, хоть друзьям показывай:

Впрочем, не всем друзьям объяснишь, что это такое…

Безопасность

Процесс изготовления плат этим методом предполагает работу со всякой химической дрянью.

Во-перых, не сливайте химическую дрянь в раковину или туалет. В интернете много советов о том, что с этой дрянью делать.

Во-вторых эта химическая дрянь портит одежду, оставляет пятна на руках и делает что-то совсем страшное с глазами. Пожалуйста, используйте средства безопасности! К примеру, я использовал резиновые перчатки, очки и передник из шторы для душа:

Я буду рад ответить на вопросы, услышать предложения как этот процесс можно улучшить, ну и, конечно, дополнить пост любой упущенной информацией.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: