Automatyka domowa nowej generacji za pomocą Eagle Cad (część 1 - PCB): 14 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:02

Wstęp:

• Dlaczego mówię o jego następnej generacji: ponieważ wykorzystuje pewne komponenty, które są znacznie lepsze niż tradycyjne urządzenia automatyki domowej.

  1. Może sterować urządzeniami poprzez:

     • Polecenia głosowe Google
     • Panel dotykowy na urządzeniu
     • Sterowanie z aplikacji
     • Sterowanie włączaniem i wyłączaniem wraz z prędkością wentylatora

  2. Całkowite urządzenie:

     • 2 urządzenia sterujące włączaniem i wyłączaniem
     • 1 Regulacja przyciemniania lub prędkości wentylatora

  3. Jak triak jest lepszy niż tradycyjne przekaźniki

     • Brak zużycia mechanicznego
     • Łatwiejsze włączanie przejścia przez zero. (Można to zrobić również za pomocą przekaźnika, ale mniej dokładne ze względu na opóźnienie włączenia)
     • Może być stosowany w niebezpiecznym środowisku, szczególnie w środowiskach wrażliwych na wybuchy, gdzie iskrzenie styków przekaźnika jest całkowicie wyłączone
     • Brak EMI z powodu przełączania iskier/łuków
     • Brak interakcji magnetycznych z pobliskimi cewkami indukcyjnymi.
     • Często bardziej kompaktowy
     • Wysoka częstotliwość przełączania

Krok 1: Wymagane komponenty

1. Smps mini -5v
2. MOC3041
3. MOC3021
4. Prostownik
5. Triak-BT136
6. Rezystory
7. Piny nagłówka
8. 4N35
9. Czujnik dotyku
10. D1 Mini Esp8266

Krok 2: Wybór mikrokontrolera

Który mikrokontroler wybrać:

Będziemy potrzebować sterowania przez Wi-Fi, dlatego popularnymi wyborami są Raspberry Pi lub Esp 8266.

Ponieważ koszt raspberry pi jest wysoki, do tego projektu wybrałem Esp 8266. Teraz pojawia się pytanie, który wariant 8266?

1. Esp-01
2. Esp 12e
3. WęzełMCU
4. D1 Mini

Teraz, gdy potrzebowałem 10 kontrolowanych cyfrowych pinów, a rozmiar był ważnym czynnikiem, wybrałem D1 mini, ponieważ nie ma wystarczającej liczby. szpilek do mojego projektu i jest niewielkich rozmiarów.

Krok 3: Projektowanie PCB za pomocą Eagle Cad (część -1)

(Wstęp):

1. Otwórz nowy projekt, nazwij swój projekt. Kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz "Nowy schemat"

2. Eagle Cad używa 2 plików:

   • Plik schematyczny - Do projektowania połączeń obwodów
   • Pilnik płytowy- do ostatecznego projektu płyty.

(Dodaj części):

1. Kliknij „Dodaj część”, jak pokazano na rysunku.
2. Wyszukaj każdy komponent i naciśnij Ok.
3. Umieść każdy element na schemacie.

Krok 4: Projektowanie PCB za pomocą Eagle Cad (część -2)

(Połącz komponenty):

1. Zgodnie ze schematami obwodów każdy element powinien być odpowiednio podłączony.
2. Wybrano „Net Tool”, a przewody wykonano tak, jak pokazano na rysunku.

Krok 5: Projektowanie PCB za pomocą Eagle Cad (część -3)

(Konwertuj na plik tablicy):

1. Kliknij przycisk „Generuj na tablicę” w lewym górnym rogu, jak pokazano na obrazku.
2. Kliknij „Utwórz ze schematu”.
3. Umieść komponenty, jak chcesz, na ostatecznej płytce drukowanej.

Krok 6: Projektowanie PCB za pomocą Eagle Cad (część - 4)

(Połączenia w tablicy):

Użyj narzędzia "Routing", aby utworzyć połączenia śledzenia między komponentami

Krok 7: Projektowanie PCB za pomocą Eagle Cad (część - 5)

Generuj kamerę:

1. Produkcja PCB wymaga wielu plików krzywek.
2. Tak więc, klikając przycisk „Generuj dane kamery”, oprogramowanie przekonwertuje Twój projekt na pliki, które mogą być odczytane przez maszyny CNC używane do produkcji PCB.

Krok 8: Testowanie PCB przez domowe PCB

Ponieważ koszt produkcji PCB jest wysoki, chciałem sprawdzić, czy jest poprawny, czy nie, przed wysłaniem go do produkcji wykonałem 3 podobne obwody.

1. Pierwszy był zrobiony na desce do krojenia chleba.
2. Drugie zostało wykonane przez lutowanie elementów na stripboardzie (lub płytce lutowniczej)
3. Trzecie zostało wykonane na miedzianej płycie przy użyciu tego samego pliku pcb i zostało wykonane grawerem cnc obecnym w moim kampusie uniwersyteckim.

Po sprawdzeniu w pełni wysyłam go do produkcji w sposób PCB

Krok 9: Sprawdź plik Gerber i wyślij do produkcji

Kontrola:

• Aby sprawdzić plik Gerber, przejdź do: (https://mayhewlabs.com/3dpcb)
• Skopiuj wszystkie pliki Gerber i uruchom przeglądarkę Gerber
• Sprawdź, jak będzie wyglądać ostateczna płytka drukowana.

Wyślij do produkcji:

Sfabrykowałem płytkę z (https://www.pcbway.com/)

Krok 10: Uzyskanie PCB i lutowanie komponentów

Po otrzymaniu płytki, elementy są lutowane i testowane.

Krok 11: Warstwa czujnika dotyku i mikrokontrolera

Ponieważ ten projekt automatyki domowej ma funkcję dotykową, wymaga czujników dotykowych. Dlatego musieliśmy wyprodukować kolejną płytkę drukowaną do czujnika dotykowego. Tym razem wykonałem ją w College CNC, a nie w PCB Way.

Krok 12: Plik schematu i jego wykonanie

Krok 13: Wykańczanie płytek drukowanych

Obie warstwy są mocowane jedna, jedna na drugiej.

Krok 14: 3d drukowane etui

Obudowa odbywa się za pomocą drukarki 3d. Wyjaśnienie tego będzie w części 2 Instructables.