Eagle Hacks / Tricks: ตัวอย่าง TB6600 CNC Mill Stepper Motor Driver: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

นี่เป็นโครงการที่ดีในการแสดงกลเม็ดที่จะทำให้ชีวิตของคุณง่ายขึ้นเมื่อสร้าง PCB

เพื่อสอนการแฮ็กสองสามอย่างให้คุณเพื่อให้คุณได้รับประโยชน์จาก Eagle มากขึ้น ฉันเลือกโครงการง่ายๆ ที่ฉันทำเพื่อ Kickstarter ของฉัน ฉันต้องการไดรเวอร์ stepper ภายนอกสำหรับ One Day Challenge ของฉัน และฉันมีเวลาเพียง 48 ชั่วโมงในการรับแผงไดรเวอร์ stepper เหล่านี้ อีเบย์แสดงเฉพาะจากประเทศจีนเท่านั้นและไม่มีทางที่ฉันจะได้รับสิ่งเหล่านี้ในออสเตรเลียภายในกำหนดเวลา แน่นอนว่า eBay ถูกกว่าที่ 14 ดอลลาร์ต่ออัน แต่ในกรณีนี้ฉันเลือกเวลาที่สะดวกมากกว่าราคา

หมายเหตุ: ฉันได้เพิ่ม Schematic และ PCB ดังนั้นหากคุณติดตามไดรเวอร์มอเตอร์สเต็ปมอเตอร์ TB6600HG CNC Mill คุณสามารถดาวน์โหลดและปรับให้เข้ากับรสนิยมของคุณได้ พวกมันได้รับการจัดอันดับ 4.5 แอมป์และมากเกินพอที่จะขับ NEM23 BTW นี่เป็นคำแนะนำแรกของฉัน… ข้อผิดพลาดเกิดขึ้นและฉันจะแก้ไขหลังจากที่คุณบอกฉันเกี่ยวกับพวกเขา

ในคำแนะนำนี้ ฉันจะเจาะแต่ละแฮ็คแยกกัน เพื่อให้คุณสามารถเลือกและเลือกแบบที่คุณต้องการได้

1. มิติของ PCB และการวัดขนาด

2. วางแผน ออกแบบ ประกอบแทบทุกอย่างล่วงหน้าก่อนสั่งสร้าง

3. รักษา PCB และแผนผังให้ตรงกัน

4. การกำหนดหมายเลขชิ้นส่วนใหม่

5. แก้ไขฉลากซิลค์สกรีน

6. สั่งซื้อ PCB ราคาถูกและภายใน 48 ชม.

7. สั่งอะไหล่ถูกและภายใน 48 ชม.

ขั้นตอนที่ 1: ขั้นตอนที่ 1: ขนาดของ PCB และวัดค่า

เห็นได้ชัดว่าขนาดมีความสำคัญที่นี่ คุณต้องการรอยเท้าที่เล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ไม่เล็กเกินไปจนคุณไม่สามารถวางส่วนประกอบด้วยมือหรือเครื่องหยิบและวาง นอกจากนี้ บอร์ดขนาดเล็กจะมีน้ำหนักน้อยลงและช่วยประหยัดค่าขนส่งพัสดุภัณฑ์ (ซึ่งมักจะเป็นค่าใช้จ่ายที่ใหญ่ที่สุด)

ตั้งค่ากริดเป็น 50 โรงสี เพื่อให้ส่วนประกอบของคุณอยู่ในตำแหน่งที่ดีและไม่คับแคบเกินไป วาดโครงร่างกระดานให้ใหญ่พอที่จะเจาะรูและวางไว้ก่อน คุณสามารถย้ายพวกมันได้ตลอดเวลาและคุณจะทำได้

ใช้เครื่องมือ DRC เพื่อตรวจสอบส่วนประกอบที่ทับซ้อนกัน

ตั้งค่าขนาดแทร็กในเครื่องมือ Grid เป็น 10 mil (ค่าเริ่มต้น 6 mil) สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับความหนาของทองแดงของ PCB ของคุณ ในกรณีนี้คือบอร์ดควบคุมกำลัง ดังนั้นเราต้องการความหนา 2 ออนซ์ Cu ผู้ผลิต PCB ไม่ได้สร้างรางขนาด 6mil ด้วย 2 Oz Cu

วางส่วนประกอบทั้งหมดบน PCB และเลือกเลเยอร์มิติ เลือกเครื่องมือวัดแล้วคลิกจากด้านหนึ่งของบอร์ดไปอีกด้านหนึ่ง ขั้นตอนนี้จะแสดงมิติข้อมูลและตอนนี้ให้ลากเมาส์ไปทางด้านนอกของ PCB แล้วปล่อย ตอนนี้มิติมีความโดดเด่นและสามารถอ่านได้ หากคุณต้องการลบมิติข้อมูล อีกครั้ง ให้เลือกเลเยอร์มิติและไปที่ตรงกลางของมิติแล้วคลิกลบ มีความละเอียดอ่อนมาก และคุณต้องคลิกตรงกลางเส้นมิติพอดี หากเส้นอยู่ด้านบนของโครงร่างบอร์ดของคุณ แสดงว่าคุณเห็นปัญหา คุณไม่สามารถไปถึงเส้นมิตินั้นได้ เคล็ดลับคือการย้ายออกจากกันโดยใช้เครื่องมือย้าย

ในทำนองเดียวกัน คุณสามารถวัดระยะห่างระหว่างรูเจาะ/ติดตั้งที่มุมของ PCB ได้ หลังจากพอใจกับตำแหน่งแล้ว คุณสามารถลบเส้นการวัดได้

ขั้นตอนที่ 2: ขั้นตอนที่ 2: วางแผน ออกแบบ และประกอบแทบทุกอย่างล่วงหน้า

ไม่มีอะไรน่าหงุดหงิดไปกว่านี้เมื่อคุณไม่สามารถติดตั้งแผ่นระบายความร้อนได้เพราะคุณลืมไปว่าไม่มีทางที่จะไขสกรูและสลักเกลียวได้เมื่อคุณบัดกรีชิปจ่ายไฟ ในกรณีนี้ TB6600 ลงบน PCB

ตัวอย่างทางการค้าแสดงให้เห็นว่าพวกเขาใช้หมุดโค้งของผู้ผลิตที่มีอยู่และเพิ่มรูผ่าน PCB เพื่อขันสกรูในฮีตซิงก์ บอร์ดเหล่านี้ขายปลีกในราคา 14 ดอลลาร์บนอีเบย์ ดังนั้นคุณจะได้รับข้อความว่าสิ่งนี้น่าจะทำได้อย่างรวดเร็วและราคาถูกโดยแรงงานไร้ฝีมือ ไม่มีขาตั้งหรือบุชระหว่าง PCB กับแผ่นระบายความร้อน แต่พวกเขาวางแผนไว้สำหรับการติดตั้งที่รวดเร็วและรวดเร็ว

PCB ของฉันเพิ่มแถบอะครีลิกบางๆ 3 มม. ระหว่าง PCB และชิปจ่ายไฟเพื่อใส่เข้าที่ ไม่เหมาะอย่างใดอย่างหนึ่ง แต่สำหรับเหตุการณ์นี้มันก็ทำได้ดี สแตนด์ออฟมีขนาดที่เหมาะสม

เคล็ดลับที่นี่คือการพิมพ์เค้าโครง PCB บนกระดาษ มาตราส่วน 1:1 และกาวลงบนวัสดุ PCB สองสามชิ้นที่ฉันวางไว้ เจาะรูและพยายามประกอบ PCB ปลอมนี้ และคุณค้นพบปัญหาอย่างรวดเร็วและดูว่าการตัดนั้นถูกต้องหรือไม่

ในการสร้าง Cut Outs คุณวาดใน tKeepout และ tRestrict Layers เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสโดยการวาดเส้นสี่เส้น ทำเช่นเดียวกันกับชั้นล่าง bKeepout และ bRestrict เขียนคำว่า "Cut Out" ในเลเยอร์ tNames เพื่อให้ผู้ผลิต PCB ทราบว่าจำเป็นต้องกำหนดเส้นทาง

ฉันเลือกใช้การเชื่อมต่อแบบแถบมากกว่าผ่านรูเนื่องจากกระแสและความใกล้ชิดของรูในตัวอย่างเชิงพาณิชย์ ปัญหาที่นี่คือห้องสมุด Eagle มีเพียงรอยเท้าผ่านรูเท่านั้น

ใน Schematic ให้คลิกที่เครื่องมือ Info หรือ Group เพื่อเลือก Power Chip และคลิกขวาที่ Open Device หรือ Symbol

เลือกรอยเท้าและคุณจะเห็นรอยเท้าจริงของส่วนประกอบ เคล็ดลับที่นี่คือการเปลี่ยนรอบโดยใช้แผ่นรองสำหรับรางบัดกรี

สิ่งที่ฉันทำคือใช้เครื่องมือลูกกลิ้งทาสี SMD และวาดแทร็กใต้แผ่นแต่ละแผ่น (ดูภาพหน้าจอ) จากนั้นฉันเปลี่ยนชื่อแทร็กโดยใช้ชื่อเดียวกับแป้นด้านบน ฉันสลับไปมาระหว่างชั้นบนและชั้นล่างเนื่องจากหมุดงอบนชิป TB6600 (มีแถวบนและแถวล่าง) หลังจากตั้งชื่อทั้งหมดแล้ว ฉันก็ถอดแผ่นอิเล็กโทรดออกและเลื่อนรางขึ้นไปยังตำแหน่งที่ต้องการ

ถัดไปคือการเชื่อมต่อชื่อใหม่กับสัญลักษณ์ คลิกที่อุปกรณ์บนแถบเมนูริบบอนด้านบน เลือกเชื่อมต่อในป๊อปอัปและคุณจะเห็นหมุดสัญลักษณ์และแผ่นรอยเท้าทั้งหมด เชื่อมต่อทีละรายการโดยคลิกที่เชื่อมต่อและคุณทำเสร็จแล้ว (ดูภาพหน้าจอ)

เมื่อคุณมีหมุดหลายตัวเชื่อมต่อ ตัวอย่างเช่น กราวด์ ให้ใช้ส่วนต่อท้ายเพื่อเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน

เคล็ดลับอีกประการหนึ่งคือแผ่นระบายความร้อน ในบางกรณี เช่น การเชื่อมต่อ คุณต้องการแผ่นอิเล็กโทรดแบบแข็ง ไม่ใช่แผ่นระบายความร้อน (มีช่องว่างในแผ่นอิเล็กโทรด) ในรอยเท้า คุณคลิกขวาที่แผ่นอิเล็กโทรด เลือก Properties และยกเลิกการเลือกตัวเลือก Thermal (ดูภาพหน้าจอ)

เพื่อให้แน่ใจว่ามีเสียงรบกวนน้อยที่สุดและช่วยให้กำหนดเส้นทางได้ง่าย เราได้เพิ่มระนาบกราวด์ที่ด้านบนและด้านล่าง ใช้เครื่องมือรูปหลายเหลี่ยมจากริบบิ้นเครื่องมือด้านซ้าย (สัญลักษณ์รูปเพชร 5 ด้าน) วาดสี่เหลี่ยมจัตุรัสรอบๆ โดยการลากเส้นหนึ่งเส้น คลิก ลากเส้นถัดไปจนกระทั่งคุณไปถึงจุดเริ่มต้นของรูปหลายเหลี่ยม และตอนนี้ ระวังให้ดี ซูมเข้าโดยหมุนวงล้อเมาส์แล้วคลิกตรงไปยังจุดเริ่มต้นของรูปหลายเหลี่ยม ทำซ้ำสำหรับเลเยอร์อื่นและคลิกที่เครื่องมือ Ratnest ในเมนูริบบิ้นเครื่องมือด้านซ้าย น้ำท่วมเติม PCB ของคุณด้วยสีแดงและสีน้ำเงิน ไม่ต้องกังวลว่าคุณยังไม่ได้กำหนดเส้นทางของบอร์ด

หลังจากการปรับเปลี่ยนเหล่านี้ คุณจะกำหนดเส้นทางแผงจ่ายไฟและสายเชื่อมต่อของบอร์ดด้วยตนเอง และตรวจสอบว่าตัวเชื่อมต่อทั้งหมดอยู่ในลำดับที่ถูกต้อง ซูมเข้าไปในหมุดของตัวเชื่อมต่อและอ่านฉลาก มันเป็นเช่น 'จีเอ็นดี'. เราสลับ 'GND' และเช่น 'ENB' รอบ ๆ เราต้องการความสอดคล้องของ GND ที่ด้านซ้ายหรือด้านขวาของขั้วต่อสกรูแต่ละอัน ตอนนี้กำหนดเส้นทางส่วนที่เหลือโดยอัตโนมัติ (เมนูริบบอนซ้ายของเครื่องมือ "เส้นทางอัตโนมัติ")

และแน่นอนตรวจสอบล่วงหน้าผ่าน Octopart.com ว่าอะไหล่ของคุณมีในสต็อกและราคาสมเหตุสมผลหรือไม่! Octopart ให้คุณนำเข้า BOM จาก Eagle เพื่อให้คุณสามารถค้นหาต้นทุนรวมต่อ PCB ได้อย่างรวดเร็ว

ขั้นตอนที่ 3: ขั้นตอนที่ 3: เก็บ PCB และ Schematic ไว้ใน Sync

นี่จะเป็นการประหยัดเวลาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของคุณ ทุกครั้งที่สิ่งนี้หลอกฉันและสูญเสียงานมาก

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้เปิดโปรแกรมแก้ไข PCB และ Schematic ไว้ตลอดเวลา หากคุณกำหนดเส้นทางของกระดานและบันทึกหากในขณะที่ปิดแผนผัง คุณสูญเสียการซิงค์และ Eagle จะบอกคุณว่าไม่สอดคล้องกันและไม่สามารถใส่คำอธิบายประกอบไปข้างหน้าหรือข้างหลังได้

บ่อยครั้งที่คุณต้องฉีกทุกเส้นทางและเริ่มต้นใหม่ สิ่งนี้มีค่าใช้จ่ายสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณสั่งซื้อบอร์ดก่อนหน้านี้และกำลังแก้ไขปัญหาการกำหนดเส้นทางเล็กน้อย คุณสูญเสียผลประโยชน์การวนซ้ำของการแก้ไขก่อนหน้าและแนะนำการแก้ไขใหม่

เคล็ดลับที่นี่คือการเตรียมทุกอย่างให้พร้อมสำหรับการกำหนดเส้นทางและบันทึก PC/Schematic แล้วบันทึกอีกครั้งโดยใช้ชื่อหรือหมายเลขเวอร์ชันใหม่ เวอร์ชันใหม่นั้นจะถูกกำหนดเส้นทางและคุณสามารถย้อนกลับไปยังขั้นตอนก่อนหน้าได้

หลังจากกำหนดเส้นทางแล้ว อย่าบันทึกกระดานจนกว่าคุณจะพอใจ ถ้าไม่ อย่าบันทึกบอร์ด แต่ปิด PCB และ Schematic และยกเลิกการเปลี่ยนแปลง เปิด Schematic และ PCB อีกครั้งและกำหนดเส้นทางอีกครั้งจนกว่าคุณจะพอใจและบันทึกบอร์ดที่กำหนดเส้นทางสุดท้าย

หลังจากพบปัญหาใหม่แล้ว ให้บันทึกอีกครั้งเป็นเวอร์ชันใหม่ ฉีกเฉพาะแทร็กที่มีปัญหาและแก้ไข

ขั้นตอนที่ 4: ขั้นตอนที่ 4: กำหนดหมายเลขชิ้นส่วนใหม่

มีตัวเลือกในเมนูริบบอนด้านบนเพื่อกำหนดหมายเลขชิ้นส่วนใหม่ แต่ฉันเจออุปสรรค์

เมนูป๊อปอัปปรากฏขึ้นโดยแจ้งว่าบางส่วนไม่มีการแก้ไขล่วงหน้า และฉันต้องแก้ไข อัปเดตไลบรารี และลองอีกครั้ง

เลือกส่วนที่ทำให้เกิดปัญหาอีกครั้งแล้วคลิกไอคอนอุปกรณ์ที่เมนูริบบอนด้านบนหรือคลิกขวาที่ส่วนประกอบแล้วเลือกอุปกรณ์ภายในตัวแก้ไข PCB

เลือกเมนูแก้ไขจากริบบิ้นด้านบนและเลือกคำนำหน้า (อักขระ IC ดูภาพหน้าจอ)

ป้อนคำนำหน้าเช่นตัวอักษรสำหรับอุปกรณ์เช่น ตัวเก็บประจุคือ 'c'

บันทึกและกลับไปที่ตัวแก้ไข Schematic และกำหนดหมายเลขชิ้นส่วนใหม่ ใช้ค่าเริ่มต้นเช่นทิศทาง X และ Y และใช้งานได้ดีมิฉะนั้นให้ทดลองกับการตั้งค่า ตอนนี้ทุกอย่างมีหมายเลขอย่างดีบน PCB ด้วย

ขั้นตอนที่ 5: ขั้นตอนที่ 5: แก้ไขฉลากซิลค์สกรีน

ในโหมดเริ่มต้น คุณจะได้แบบอักษรซิลค์สกรีนขนาดใหญ่มากซึ่งทำให้เสียสมาธิมาก

เราจึงต้องปรับขนาดฉลาก tName ของซิลค์สกรีนใหม่ ฉันไม่ได้กังวลเรื่อง tValues มากนักเพราะฉันทิ้งมันไว้บนซิลค์สกรีน ด้วยวิธีนี้ผู้คนจะน้อยลงและอ่านง่ายขึ้น

แล้วเราจะทำอย่างนั้นได้อย่างไร? Google อยู่ที่นี่เพื่อนของคุณ

ลองใช้คำสั่งเหล่านี้:แสดง torig borig; # แสดงต้นทางด้านบนและด้านล่าง

กลุ่มทั้งหมด; #จัดกลุ่มทุกอย่าง

ทุบ (C>0 0); #ทุบทุกอย่างในกลุ่ม

แสดงไม่มี tname bname tval bval; # ไม่บังคับ: จำกัด การเปลี่ยนแปลงชื่อและค่า

กลุ่มทั้งหมด; # จัดกลุ่มทุกอย่างรวมถึงข้อความที่ถูกทุบ

เปลี่ยนเวกเตอร์แบบอักษร (C>0 0); # เปลี่ยนแบบอักษรเป็นแบบอักษรเวกเตอร์

เปลี่ยนขนาด 50mil (C>0 0); # เปลี่ยนขนาดตัวอักษร

เปลี่ยนอัตราส่วน 15 (C>0 0); # เปลี่ยนอัตราส่วนความกว้าง:ความสูง

แสดงล่าสุด;

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีป้ายกำกับสำหรับตัวเชื่อมต่อและจัมเปอร์ด้วยเพื่อให้คุณรู้ว่าใครเป็นใครในสวนสัตว์!

ตอนนี้ตรวจสอบตำแหน่งป้ายชื่อและย้ายไปรอบ ๆ เพื่อไม่ให้อยู่บน Via บันทึกและทำเสร็จแล้ว!

ขั้นตอนที่ 6: ขั้นตอนที่ 6: สั่งซื้อ PCB ราคาถูกและภายใน 48 ชั่วโมง

ตอนนี้เรามาถึงจุดสำคัญของการไม่หวนกลับ เมื่อคุณสั่งซื้อแล้ว จะถูกส่งไปยังโรงงานผู้ผลิตและไม่สามารถแก้ไขหรือยกเลิกได้

ผู้ผลิตหลักสองรายที่ฉันใช้ (แต่ผู้ผลิตรายอื่นจะทำได้ดี) คือ PCBways และ JCLPCB PCBways มีบริการ 24 และ 48 ชั่วโมงซึ่งรวดเร็ว! JCLPCB ทำงานช้ากว่าแต่มี LCSC ซึ่งเทียบเท่ากับ DigiKey, Mouser, RSonline ในจีน ฯลฯ หากคุณต้องการ PCB ที่ประกอบเสร็จสมบูรณฌ การเลือกแบบหลังอาจเป็นกลยุทธ์ที่ดี

เคล็ดลับที่นี่:

• สั่งซื้อปริมาณน้อยเพราะค่าขนส่ง
• FR4 เป็นไฟเบอร์กลาส
• ราง 6 มิล ทำได้เพียง 1 ออนซ์ Cu เท่านั้น 8 โรงสี ทำได้ 2 ออนซ์ Cu หนา
• แอสเซมบลีใช้จำนวนรูทะลุและส่วนประกอบ SMD ที่ไม่ซ้ำใคร SMD นั้นถูกกว่ามากเพราะสามารถทำได้ผ่านเครื่อง Pick and Place ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้เลือกส่วนประกอบขนาด 0805 เนื่องจากการเลือกและวาง PCB บางตัวอาจไม่สามารถรองรับอุปกรณ์ SMD ที่มีขนาดเล็กกว่าได้
• [ทางเลือก] เลือก PCB ที่เคลือบทองเนื่องจากจะแบนกว่าและให้ผลผลิตที่ดีกว่าเมื่อผลิตในปริมาณมาก

ขั้นตอนที่ 7: ขั้นตอนที่ 7: การสั่งซื้อส่วนประกอบราคาถูกและภายใน 48 ชั่วโมง

เคล็ดลับในการสั่งซื้อส่วนประกอบคือใช้ Octopart และ LSCS.com

ตรวจสอบปริมาณและระดับสต็อกเพื่อป้องกันลูกบอลโค้ง (ฉันทำ Kickstarter เมื่อปีที่แล้วและภายในหนึ่งสัปดาห์ สต็อก AVR ทั่วโลกจำนวน 40,000 ตัวหมดลง…whaaaa)

ค่อนข้างยุ่งยาก แต่ร้านค้ารอบๆ และส่วนใหญ่จัดส่งที่รวดเร็ว LSCS แม้ภายใน 48 ชั่วโมงจากประเทศจีน แต่การใช้ชีวิตในออซทำให้เป็นไปได้

ตรวจสอบทางเลือกที่ถูกกว่าเช่น opto couplers สามารถเป็นแบรนด์สีขาวและมีค่าใช้จ่าย 1 ใน 10 นอกจากนี้ยังมีลิงก์ไปยังแผ่นข้อมูลซึ่งสามารถเป็นภาษาจีนได้ แต่บ่อยครั้งที่คุณจะได้ตัวเลขอย่างรวดเร็วและอ่านกราฟได้ง่าย

และนั่นนำฉันไปสู่จุดสิ้นสุดของคำแนะนำนี้ ฉันหวังว่ามันจะช่วยให้คุณมีประสิทธิผลมากขึ้นและประหยัดเวลาโดยรวมเมื่อสร้าง PCB

ฉันได้เพิ่มวิดีโอขนาดเล็กลงในโปรเจ็กต์ของฉัน เพื่อให้คุณเห็นว่าฉันใช้ไดรเวอร์มอเตอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์ CNC ที่ใด

สนุก!