Izveidojiet termoelementu pastiprinātāju un pielāgotās KiCad bibliotēkas

Stanley A Meyer 1989 House Meeting in New Zealand Part 2 HD Hho Hydrogen Voltrolysis (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Izveidojiet termoelementu pastiprinātāju un pielāgotās KiCad bibliotēkas


Ieteicamais līmenis:

Starpprodukts

Kāda ir lielā ideja, jebkurā gadījumā "//www.allaboutcircuits.com/technical-articles/introduction-to-kicad-on-ubuntu/" target = "_ blank"> ievada apmācība, ja kliedēties.

Šis raksts pievērsīsies Maxim MAX31855 K-tipa termopāra pastiprinātāja izcilības plāksnes veidošanai, kas būs noderīgi vairākiem projektiem uz ceļa. Es esmu pametusi savu shematisko vienu no Andy Brown's subcircuits no viņa awesome Android reflow krāsns projektu. Ja jūs neesat pazīstams ar termopāriem, tie ir ļoti atdzist temperatūras sensori, kas paļaujas uz Seebeck efektu. "Tips" (šajā gadījumā K tipa) attiecas uz savienojumā izmantotajiem metāliem, kas ietekmē sensora termoelektriskās īpašības. Atšķirībā no dažām populārākajām MAX31855 tirgus izejas plāksnēm, tas varēs uzņemt divu veidu savienotājus: standarta 0, 1 "divu kontaktvadu un ANSI standarta K tipa mini PCB montāžas termopāra savienotāju.

Tas ir tas, ko gala padome izskatīsies skatot ar KiCad snezzy 3D izciršanas sistēmu.

Kas jums ir nepieciešams, lai pabeigtu pamācību:

  • Jebkurš dators ar jaunāko KiCad izstrādes modeli

Atjaunināt KiCad

Tā kā KiCad pastāvīgi attīstās, ieteicams to atjaunināt līdz jaunākajai testēšanas veidošanai. Ja jūs izmantojat palīgprogrammu, ko sniedzis KiCad, ar kuru mēs strādājām intro apmācībā, atveriet terminālu skripta atrašanās vietā un ierakstiet

./kicad-install.sh --install-or-update

Tas pavelk KiCad koda repozitorijā jaunākos atjauninājumus un pārkvalificēs programmatūras komplektu. Kā neliela piezīme, es atklāju, ka reizēm, atjauninot no skripta, izveides process neizdodas. Ja tas notiks, iespējams, ka KiCad avotu izveidošanas direktorijā jums būs jāuzsāk tīrīšana . Lai atrastu instalēšanas skriptā norādīto direktoriju, ierakstiet:

cat kicad-install.sh | grep "WORKING_TREES="

kas radīs kaut ko līdzīgu:

WORKING_TREES=/home//.opt/kicad/kicad-sources

Mainiet šo direktoriju un pēc tam ierakstiet:

cd kicad.bzr/build/

make clean

Mainiet atpakaļ uz direktoriju ar palīdzības skriptu un mēģiniet vēlreiz.

Izveidojiet standarta bibliotēkas shematismu

Sāciet, atverot KiCad un izveidojot jaunu projektu. Tad atveriet Eeschema un izveidojiet sekojošo shematisku, izmantojot daļas no standarta bibliotēkām:

Es izmantoju šādas daļas:

  • 1x MAX31855KASA (aukstā savienojuma K tipa tipa termopāra saskarne, SPI, SO8)
  • 2x INDUCTOR_SMALL, vērtība mainīta uz "FERRITE_BEAD"
  • 1x C (nepolizēts kondensators), 100 nF
  • 1x C (nepolizēts kondensators), 10 nF
  • 1x R (rezistors), 10K ohm
  • 1x CONN_01X02, vērtība mainīta uz "STD_HEADER"
  • 1x CONN_01X05

Šis shematisks, kā tas ir tagad, dos jums funkcionālu izlaides kuģa. Tomēr daudzām termopāra ierīcēm tiek izmantots ANSI standarta atslēgu savienotājs, un būtu kauns, ka to vajadzētu nogriezt un noņemt cauruļvadus tikai tādēļ, ka mums nav pareizi uzlīmētas tās.

Šeit ir īpašais TC savienotājs visā tā krāšņumā …

Par laimi, vairāki ražotāji izgatavo PCB montējamas sieviešu kontaktligzdas, kuras var izmantot saskarnei ar termopāri. Es nevarēju atrast kādu no DigiKey, kas ir mans vēlamais izplatītājs, bet Farnell bija kāds no Newport Electronics. Man izdevās tos atrast, izmantojot Octopart meklētājprogrammu, kas bija viena no iecienītākajām vietnēm no Dan Romanchik piecām vietām, lai atrastu daļu informācijas tiešsaistē.

Tas ieslēdz šo lil 'lieta tieši šeit. Tas ir vispārējs preču attēls no piegādātāja vietnes, tāpēc nekas, kā izskatīsies. Sākotnēji mūsu vietā būs "K", nevis "E".

Ieiešana shēmas bibliotēkas redaktorā

Tagad, kad mums ir izvilkts mūsu savienotājs, mums jāapkopo shematisks simbols, kuru var iekļaut Eeschema. Tas tiek darīts, izmantojot KiCad shēmu bibliotēkas redaktoru. Atrodiet šo pogu un iedodiet tai sirsnīgu klikšķi:

Tas pavelinās tukšo shematisko redaktora logu. Atrodiet pogu "Jauns komponents" un noklikšķiniet uz tā:

Tas parādīs jauno komponentu rekvizītu izvēlni, kur jūs varat iestatīt pamatinformāciju par savu jauno daļu. Es esmu iemīlējies šādi:

PCC-SMP-K ražotāja daļas numuram un P REFDES, jo tas ir kontaktdakša

Kad mums ir jauns komponents, pārejiet uz pogu, kas izskatās kā neliela grāmata bez lapām, lai saglabātu šo komponentu jaunā bibliotēkā:

Es to parasti saglabāju projekta mapē, izmantojot shematiskos un valdes failus, tas nav tik būtiski. Vienkārši atcerieties, kur to ievietojat, jo jums ir manuāli jāpasaka, ka KiCad izmanto šo bibliotēku. Lai to izdarītu, atrodiet opciju Component Libraries no preferenču rīkjoslas:

Kāpēc šim nolūkam nav karsto taustiņu ?!

Komponēšanas bibliotēku izvēles logs ļaus jums izvēlēties, kuras bibliotēkas meklēt detaļas un noteikt to prioritāti. Loga "Komponentu bibliotēkas faili" blakus pogai Pievienot un atrodiet nesen saglabāto bibliotēku.

Tagad, kad mūsu jaunā bibliotēka atrodas meklēšanas ceļā, mums tas ir jāveido kā aktīva attīstības bibliotēka. Tas ir svarīgi, ja mēs vēlamies pievienot tam vairāk nekā vienu simbolu. Atrodiet citu atvērtās grāmatas ikonu, taču šoreiz tajā ir rindiņas (izcila ikonu izvēle, vai ne?)

Atveroties bibliotēkas atlases dialoglodziņam, atrodiet jaunizveidoto bibliotēku un atlasiet Labi.

Ja jūs vēlējāties pievienot detalizētāku informāciju par daļu, varat izvēlēties pogu Part Properties, kuru norāda ar šo:

Un pievienojiet vēl kādu detalizētu informāciju, kas padara daļu meklēšanas nedaudz vienkāršāku.

Phew Tam vajadzētu rūpēties par shematisko simbolu "aiz ajām". Tagad mēs varam beidzot padarīt simbolu!

Izmantojot P, lai pievienotu tapas, M un G, lai pārvietotos un satvert, R pagrieztu, un pēc tam apļa un līnijas rīkiem labajā rīkjoslā es veicu šādu daļu. Sastāvdaļas pie T + un T- ir termopāra simbols, lai padarītu lietas mazliet skaidrāku. Es arī nepārprotami iekļāva saglabāšanas joslu kā tapu, lai mēs varētu to nostiprināt vai atstāt to atvienot projektā.

Pēc tam, kad viss ir saglabāts, jūs varat pievienot daļu savu shematisko priekš Eshemama tikpat vienkārši kā kaut kas cits. Šeit ir pabeigts shematisks:

Footprint bibliotēkas redaktors

Labi tagad, ko? Kā KiCad zina, kā domājams, ka dārza lieta izskatās uz PCB? Nu, mums ir jāiziet līdzīgs process ar Footprint Editor un jāizveido bibliotēka. Atrodiet pogu Footprint Editor pogu priekšmeti vai KiCad sākuma ekrānā:

Tas parādīs garlaicīgu meklējamu tukšu ekrānu, kas ir līdzīgs shematiskai bibliotēkas redaktoram. Ir līdzīgs līmenis aiz ainas rigmarole, lai pārietu uz faktisko radīšanas pēdu. Atrodi

poga, kas radīs jaunu pēdu. Es nosaucu mīnu PCC-SMP-K kā shematisks simbols.

Nākamais solis ir saglabāt šo jauno pēdu jaunā bibliotēkā. Atrodi

"grāmata bez līnijām" ikonu un izmantojiet to, lai saglabātu savu jauno shematisko projektu mapē.

KiCad izmanto mapi ar ".pretty" paplašinājumu, kas pārstāv katru pēdu bibliotēku. Tad šīs mapes satur .kicad_mod failu ar atbilstošo pēdu. Lai pievienotu šo jauno bibliotēku meklēšanas ceļam, lai mēs to vēlāk varētuam saistīt ar shematisko daļu, izmantojiet vedni Footprint Libraries Wizard, kas atrodas augšpusē esošajā rīkjoslā:

Atlasiet opciju "Bibliotēka manā datorā" un dodieties uz vietu, kur saglabājāt ".pretty mapi". Jūs varat padarīt to par globālu vai vietēju bibliotēku tieši šim projektam. Līdz jums par šo vienu. Šis vednis arī ļauj jums instalēt KiCad bibliotēkas tieši no strauji augošās KiCad Github krātuves, kas ir diezgan slidens. Pēdu bibliotēku pārvaldnieks parāda instalētās bibliotēkas un ļauj jums vairāk kontrolēt savas daļas:

Tagad mēs varam izvēlēties mūsu bibliotēku kā vienu no aktīvās daļas izstrādes, atrodot

ikona un izvēloties mūsu. Pēdu radīšanas pēdējais "zem radzenes" aspekts ir rediģēt daļu informācijas par pašu daļu un saistīt dokumentācijas failu. Atrodiet šādu pogu un izmantojiet to, lai konfigurētu pēdas nospiedumu:

Jūs varat mainīt atstarpes un informāciju par 3D daļām, ja vēlaties to integrēt ar mehānisko kameru, bet tas ir ārpus šīs konkrētās apmācības jomas. Ir daudz stuff, ko var darīt KiCad. Ir svarīgi saglabāt perspektīvu, ka KiCad ir patiešām jaudīga programmatūras sastāvdaļa.

Tagad pēdu nospiedumiem. Tas lielā mērā balstās uz informāciju, kas sniegta PCC-SMP-K datu lapā, tāpēc es to izmēģināju ar izrakstu no detaļas, kas raksturo zemes gabala un mehāniskos izmērus. Saskaņā ar ieteicamo izkārtojumu tam ir nepieciešami četri vienāda izmēra 70 mil caurumi ar nedaudz asimetrisku atstarpi:

Šajā posmā ir nedaudz mākslas un brīvformu dizaina. Piemēram, datu lapā tiek norādīts caurums diametrs, bet ne platība, kuru mums vajadzētu atstāt lodēšanai. Tā kā mēs sagaidām, ka dažreiz nomainīsim šo savienotāju, kad dažkārt nomainīsim termopāra zondes, būtu prātīgi pievienot veselīgu lodēšanas spilvenu zonu, lai izveidotu tiešu savienojumu ar PCB. Es savam caurumiem esmu šādi:

70 mil caurums un 110 mil kopējais lodēšanas laukums

Pēc četru šo caurumu ievietošanas es izmantoju teksta un līnijas rīkus, lai komentētu daļu un uz sietspiedes slānis izveidotu savienotāja ārējos izmērus. Tādā veidā es nesaprotu, pieslēdzoties zondēm vai ievietojot komponentus vēlāk. Pēc tam, kad viss notika, mans pēdējais nospiedums izskatās šādi:

Piezīme. Pievērsiet uzmanību pin numuriem. Tie atbilst pin numuriem, kurus jūs piešķīruši savai shematiskajai bibliotēkai. Arī tad, kad augšējā fiksatora josla būtībā ir tikai gabals no vara, tie ir viens un tas pats mezgls elektriskais. Izkārtojuma redaktors ļauj jums pārstāvēt vienu mezglu ar vairākiem pins.

Padomi veidot

Tagad gan ar mūsu pēdu un shematisko bibliotēku, gan uz KiCad meklēšanas ceļiem, mēs varam sākt darbplūsmu, lai izveidotu PCB. Šī darba plūsma ir šāda:

  1. Veidojiet un anotējiet shematisko ar Eeschema
  2. Palaidiet CvPcb, lai saistītu shematiskos simbolus ar to pēdām. Neaizmirstiet glābt asociācijas!
  3. Izveidot netlist failu .
  4. Atveriet Pcbnew .
  5. Importējiet netlist failu .
  6. Izklājiet detaļas, novietojiet to uz kuģa un izveidojiet Gerber failus ražošanas vajadzībām.

Lai uzzinātu, šīs ir manas CvPcb asociācijas:

Tagad jūs varat sadalīt un virzīt daļas. Visas daļas, izņemot galvenes un savienotājus, ir virsmas stiprinājums, tādēļ es nolēmu izvietot tos zem galvenā termopāra savienotāja, lai izveidotu patiešām jauku kompaktu dizainu:

Pēc tam es pievienoju daudzstūri, kas ielej augšējos un apakšējos vara slāņus, un tos pieslēdza GND, un uz tiem labo pasākumu veikšanai tika atvērts Open Source Hardware logotips. Lūk, gala produkts - skaists, pārklāts un gatavs ražošanai:

IRL šī valdes iegūšana

Ja jūs interesē šo paneli apvienot sev un faktiski to izmantot savā nākamajā projektā, lib-intro.zip failā varat atrast visus dizaina failus, kā arī Gerber failus, datu lapas un materiālu rēķinu (BOM). šeit pievienots:

lib-intro.zip

Es parasti gribētu izmantot OSHPark dēlīšu izgatavošanai. Viņi maksā par kvadrātcollu un ir diezgan dārgi lēti, ja jūs vienkārši meklējat vienkāršu divu slāņu kuģa. Jo īpaši tas maksā 5, 20 $ par trim (viņi pārdod tikai trīs reizes), kas ir diezgan sniega. Jūs varat atrast šo projektu klāja šeit.

Ko tas viss nozīmē

KiCad vēl nav ideāla programma, un man nav kauns to atzīt. Bet tam, ko trūkst poļu valodā, tas vairāk nekā padara kopā ar savu neticami kaislīgu dizaineru, programmētāju, inženieru, fizikas un hakeru kopienu, kas kopā strādā kopā, lai izveidotu fantastisku instrumentu, kas jau spēj lieliski paveikt. CERN ļoti aizrautīgi uztvēra šo ideju savā ieguldījuma lapā:

Mēs domājam, ka KiCad var darīt ar PCB dizainu, ko GCC kompilators izdarīja ar programmatūru: nodrošiniet, ka nav mākslīgu šķēršļu informācijas apmaiņai, lai dizaina un attīstības zināšanas varētu plūst brīvāk.

Tātad, ja jūs varat, iesaistīties: ziedojiet pāris dolārus, sāciet izstrādāt vai pievienojiet savus lieliskos jaunos pēdas oficiālajā repozitorijā. Visa motivācija izmantot KiCad un piedalīties atvērtā koda kustībā kopumā ir tāda, ka, izmantojot tādus bezmaksas rīkus kā šie (brīva kā alus un kā bezmaksas), jums ir lielāka jauda, ​​elastība un brīvība veidot un veidot nākotnes ierīces. . Laimīgs hakeru

Dodiet šim projektam pašiem sevi! Iegūstiet BOM.