Next Gen Home Automation โดยใช้ Eagle Cad (ตอนที่ 1 - PCB): 14 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-13 06:58

บทนำ:

• ทำไมฉันถึงพูดถึงรุ่นต่อไป: เพราะมันใช้ส่วนประกอบบางอย่างที่ดีกว่าอุปกรณ์อัตโนมัติในบ้านแบบดั้งเดิม

  1. สามารถควบคุมเครื่องใช้โดย:

     • คำสั่งเสียงของ Google
     • แผงสัมผัสบนอุปกรณ์
     • ควบคุมจากแอพ
     • ควบคุมการเปิดปิดด้วยความเร็วของ Fan

  2. เครื่องใช้ทั้งหมด:

     • 2 เปิด ปิด อุปกรณ์ควบคุม
     • 1 ลดแสงหรือควบคุมความเร็วพัดลม

  3. triac ดีกว่ารีเลย์แบบเดิมแค่ไหน

     • ไม่มีการสึกหรอทางกล
     • ง่ายต่อการเปิดการข้ามศูนย์ (สามารถทำได้ด้วยรีเลย์ แต่แม่นยำน้อยกว่าเนื่องจากความล่าช้าในการเปิดสวิตช์)
     • สามารถใช้ในสภาพแวดล้อมที่อันตราย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่ไวต่อการระเบิด โดยที่หน้าสัมผัสรีเลย์ประกายไฟดับสนิท
     • ไม่มี EMI เนื่องจากการเปลี่ยนประกายไฟ/ส่วนโค้ง
     • ไม่มีปฏิสัมพันธ์แม่เหล็กกับตัวเหนี่ยวนำใกล้เคียง
     • มักจะกระชับมากขึ้น
     • ความถี่สูงของการสลับ

ขั้นตอนที่ 1: ส่วนประกอบที่จำเป็น

1. Smps มินิ -5v
2. MOC3041
3. MOC3021
4. วงจรเรียงกระแส
5. Triac-BT136
6. ตัวต้านทาน
7. หมุดส่วนหัว
8. 4N35
9. เซ็นเซอร์สัมผัส
10. D1 Mini Esp8266

ขั้นตอนที่ 2: การเลือกไมโครคอนโทรลเลอร์

ตัวควบคุมไมโครตัวใดให้เลือก:

เราจะต้องมีการควบคุม wifi ดังนั้นตัวเลือกยอดนิยมคือ Raspberry Pi หรือ Esp 8266

เนื่องจากราสเบอรี่ pi มีราคาสูง ฉันจึงเลือก Esp 8266 สำหรับโปรเจ็กต์นี้ ตอนนี้คำถามก็มาถึง 8266 รุ่นใด

1. Esp-01
2. Esp 12e
3. NodeMCU
4. ดี1 มินิ

ตอนนี้ เนื่องจากฉันต้องการหมุดและขนาดดิจิทัลที่ควบคุมได้ 10 อันจึงเป็นปัจจัยสำคัญ ฉันจึงเลือก D1 mini เพราะมันมีจำนวนเพียงพอ ของหมุดสำหรับโครงการของฉันและมีขนาดเล็ก

ขั้นตอนที่ 3: การออกแบบ PCB โดยใช้ Eagle Cad (ตอนที่ -1)

(บทนำ):

1. เปิดโครงการใหม่ ตั้งชื่อโครงการของคุณ คลิกขวาที่มันและเลือก "New Schematic"

2. Eagle Cad ใช้ 2 ไฟล์:

   • ไฟล์แผนผัง - สำหรับออกแบบการเชื่อมต่อวงจร
   • ไฟล์บอร์ด- สำหรับการออกแบบบอร์ดขั้นสุดท้าย

(เพิ่มชิ้นส่วน):

1. คลิก "เพิ่มส่วน" ตามที่แสดงในภาพ
2. ค้นหาแต่ละส่วนประกอบแล้วกดตกลง
3. วางแต่ละองค์ประกอบบนแผนผัง

ขั้นตอนที่ 4: การออกแบบ PCB โดยใช้ Eagle Cad (ตอนที่ -2)

(เชื่อมต่อส่วนประกอบ):

1. ตามแผนภาพวงจร แต่ละส่วนประกอบควรต่อสายตามนั้น
2. เลือก "เครื่องมือเน็ต" และทำสายไฟตามที่แสดงในภาพ

ขั้นตอนที่ 5: การออกแบบ PCB โดยใช้ Eagle Cad (ตอนที่ -3)

(แปลงเป็นไฟล์บอร์ด):

1. คลิกปุ่ม "สร้างไปยังบอร์ด" ที่ด้านบนซ้ายตามที่แสดงในภาพ
2. คลิก "สร้างจากแผนผัง"
3. วางส่วนประกอบตามที่คุณต้องการบน pcb สุดท้าย

ขั้นตอนที่ 6: การออกแบบ PCB โดยใช้ Eagle Cad (ตอนที่ - 4)

(การเชื่อมต่อในบอร์ด):

ใช้เครื่องมือ "เส้นทาง" เพื่อสร้างการเชื่อมต่อการติดตามระหว่างส่วนประกอบต่างๆ

ขั้นตอนที่ 7: การออกแบบ PCB โดยใช้ Eagle Cad (ตอนที่ - 5)

สร้างแคม:

1. การผลิต PCB ต้องใช้ไฟล์แคมจำนวนมาก
2. ดังนั้นเมื่อคลิกที่ปุ่ม "สร้างข้อมูลแคม" ซอฟต์แวร์จะแปลงโครงการของคุณเป็นไฟล์ที่เครื่อง CNC ที่ใช้สำหรับการผลิต pcb สามารถอ่านได้

ขั้นตอนที่ 8: การทดสอบ PCB โดย Home Made PCBs

เนื่องจากต้นทุนในการผลิต pcb สูง ฉันต้องการตรวจสอบว่าถูกต้องหรือไม่ ฉันสร้างวงจรที่คล้ายกัน 3 วงจรก่อนที่จะส่งไปผลิต

1. อันแรกทำบนกระดานขนมปัง
2. อันที่สองทำโดยการบัดกรีส่วนประกอบบนสตริปบอร์ด (หรือบอร์ดบัดกรี)
3. อันที่สามทำบนกระดานทองแดงโดยใช้ไฟล์ pcb เดียวกันและสร้างโดยการแกะสลักซีเอ็นซีในวิทยาเขตของฉัน

หลังจากตรวจสอบอย่างเต็มที่แล้ว ฉันส่งไปทำการผลิตด้วยวิธี PCB

ขั้นตอนที่ 9: ตรวจสอบไฟล์ Gerber และส่งเพื่อการผลิต

กำลังตรวจสอบ:

• สำหรับการตรวจสอบไฟล์ Gerber ให้ไปที่: (https://mayhewlabs.com/3dpcb)
• คัดลอกไฟล์ Gerber ทั้งหมดแล้วเปิดโปรแกรมดูเกอร์เบอร์
• ตรวจสอบว่า pcb สุดท้ายจะมีลักษณะอย่างไร

ส่งสำหรับการผลิต:

ฉันประดิษฐ์ pcb จาก (https://www.pcbway.com/)

ขั้นตอนที่ 10: รับ PCB และบัดกรีส่วนประกอบ

หลังจากได้รับ pcb ส่วนประกอบจะถูกบัดกรีและทดสอบ

ขั้นตอนที่ 11: Touch Sensor และ Microcontroller Layer

เนื่องจากโครงการระบบอัตโนมัติภายในบ้านนี้มีความสามารถในการสัมผัส จึงต้องใช้เซ็นเซอร์สัมผัส ดังนั้นเราจึงต้องสร้าง pcb อีกตัวสำหรับเซ็นเซอร์สัมผัส คราวนี้ฉันประดิษฐ์มันใน College CNC และไม่ใช่จาก PCB Way

ขั้นตอนที่ 12: ไฟล์แผนผังและการสร้างมันขึ้นมา

ขั้นตอนที่ 13: จบ PCBs

เลเยอร์ทั้งสองได้รับการแก้ไขอย่างใดอย่างหนึ่งบนอีกชั้นหนึ่ง

ขั้นตอนที่ 14: เคสที่พิมพ์ 3 มิติ

ปลอกทำได้โดยใช้เครื่องพิมพ์ 3d คำอธิบายนั้นจะอยู่ในส่วนที่ 2 ของ Instructables