एक ड्रोन के लिए एक पीसीबी


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मैं एक ड्रोन बना रहा हूं, और अगर कोई पीसीबी लेआउट पर मेरे काम की समीक्षा कर सकता है तो मुझे अच्छा लगेगा।

छवि (लाल शीर्ष है, नीला नीचे है, मंडलियां छेद दर्शाती हैं और साइड ट्रांसफर बैंगनी गोंद है):

पीसीबी योजनाबद्ध

क्या होने वाला है:

रेडियो से इनपुट पीडब्लूएम 1-6 है, जो नियंत्रण छड़ें के कच्चे मूल्यों में डालने वाला एक आरएफ रिसीवर है।

बोर्ड को ICE 10 घटक के माध्यम से प्रोग्राम करने में सक्षम माना जाता है।

MCU BMI055 (एक्सेलेरोमीटर) और GPS से इनपुट लेने और वैध रूप से पार्स करने में सक्षम होने जा रहा है।

ली-पो इनपुट बैटरी पढ़ने के लिए हैं, प्रत्येक तार (पहले के अलावा) एक सेल है।

औक्स कंपोनेंट्स का अब कोई सरोकार नहीं है।

PWMs 7-12 आउटपुट हैं, और ESCs के एक समूह में जाते हैं, जो मोटर्स को नियंत्रित करते हैं।

मुझे लगता है कि मैं निष्क्रिय का एक गुच्छा याद कर रहा हूं; पीसीबी किसी भी अन्य (जैसा कि मैंने देखा है कि यह केवल कुछ प्रतिरोधों और उन्नत घटकों के साथ 3 कैपेसिटर है) में नहीं दिखता है।

घटक संदर्भ:

GPS: RXM-GPS-R4

MC1: AC32UC3

U2 और U3: क्रिस्टल

U1, AUX1, AUX2, सभी PWM, U13 और U14: कनेक्टर्स

REG1: LD1117 (3.3V 800mA)

ACL1: BMI055 3-अक्ष त्वरक

यूएसबी: टाइप बी जैक

ANT1: GPS एंटीना

TANTCAP: 33uF टैंटलम संधारित्र


क्षमा करें, मैं यह सब लिंक नहीं कर सकता, मेरे पास प्रतिनिधि नहीं है। :-(

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आप पैसिव्स की कमी से चिंतित हैं? क्या आपने इसे डिज़ाइन किया था या सिर्फ एक पीसीबी लेआउट प्राप्त किया था? निष्क्रिय लोगों की कमी (या नहीं) को समझने के लिए एक योजनाबद्ध अधिक उपयोगी होगा। यदि आप कर सकते हैं तो इसे पोस्ट करें
crasic

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मैंने कुछ लिंक जोड़े और आपके पोस्ट को साफ़ किया। प्रश्न आमतौर पर अधिक ध्यान देते हैं यदि आप पोस्ट करने से पहले उन्हें प्रूफरीड करते हैं। :-)
एडम हॉन

आप शायद पागलखाना की योजनाबद्धता को देखकर शुरू करें, क्योंकि यह खुला स्रोत है। कोई जीपीएस नहीं है, और यह कोरलेस डीसी मोटर्स के साथ काम करता है।
आरवाईएस

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0603 पैरों के निशान बहुत चौड़े हैं, पैड के बीच में कुछ पतली पतली तांबे की रेखाएं हैं और साथ ही पैड भी बहुत करीब हैं। यदि आप उन्हें दूर तक फैलाते हैं, तो आप नीचे एक ट्रैक कर सकते हैं। AUX1 और AUX2 पर छेद व्यास की जाँच करें। एसएमटी पैड्स के कोनों में प्रवेश न करने के लिए अधिक ट्रैक चम्फरिंग और डर का उपयोग करें। क्लीनर लेआउट पाने के लिए पीडब्लूएम 1-6 की मैपिंग बदलें। पीसीबी निर्माता की वार्षिकी आवश्यकताओं की जाँच करें। AUX1 और AUX2 पर पिन स्वैपिंग का उपयोग करें। ग्राउंड डालना और कभी-कभी छोटे निशान के लिए नीली परत का उपयोग करें। टीएचटी प्रतिरोधों को डंप करें। लाल परत पर अधिकांश निशान रखने के लिए एसएमटी जंपर्स का उपयोग करें।
वेनी

जवाबों:


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मैं इस पर चीनी नहीं जा रहा हूँ; यह बहुत बुरा है। यह परियोजना आपके अनुभव स्तर वाले किसी व्यक्ति के लिए बहुत कठिन है। मैं आपके कौशल को बनाने के लिए पहले कुछ सरल करने की सलाह देता हूं। डिजाइन / लेआउट / टांका लगाने की प्रक्रिया से परिचित होने के लिए एक बुनियादी माइक्रोकंट्रोलर प्रोजेक्ट का प्रयास करें, फिर एक सरल वायरलेस प्रोजेक्ट पर जाएं, फिर शायद खरोंच से अपना ड्रोन बनाने पर विचार करें।

यहाँ कुछ विशिष्ट समस्याएं हैं जिन पर मैंने ध्यान दिया:

  • आपके किसी भी IC के पास कैपेसिटर नहीं हैं। एकमात्र संधारित्र जिसे मैं पूरे बोर्ड पर देखता हूं वह टैंटलम संधारित्र है। यह विशेष रूप से भयानक है क्योंकि आपके पास दो उच्च आवृत्ति घटक हैं - एक 66 मेगाहर्ट्ज माइक्रोकंट्रोलर और एक 1.5 गीगाहर्ट्ज जीपीएस।

  • आप GPS मॉड्यूल की डेटशीट में लेआउट अनुशंसाओं का पालन नहीं कर रहे हैं । बोर्ड लेआउट दिशानिर्देशों पर एक संपूर्ण अनुभाग है, जिसे मैं लगभग पूर्ण रूप से यहां उद्धृत करूंगा:

मॉड्यूल का डिज़ाइन एकीकरण को सीधा बनाता है; हालाँकि, पीसीबी लेआउट में देखभाल करना अभी भी महत्वपूर्ण है। अच्छी लेआउट तकनीकों का पालन करने में विफलता के परिणामस्वरूप मॉड्यूल के प्रदर्शन में उल्लेखनीय गिरावट आ सकती है। एक प्राथमिक लेआउट लक्ष्य एंटीना से मॉड्यूल तक पूरे रास्ते में एक विशेषता 50-ओम प्रतिबाधा बनाए रखना है। ग्राउंडिंग, फ़िल्टरिंग, डिकॉउलिंग, राउटिंग और पीसीबी स्टैक-अप भी किसी भी आरएफ डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण विचार हैं। निम्नलिखित अनुभाग कुछ बुनियादी डिजाइन दिशानिर्देश प्रदान करता है जो सहायक हो सकते हैं। ...

मॉड्यूल को, जितना संभव हो उतना संभव होना चाहिए, अपने पीसीबी पर अन्य घटकों से अलग किया जाना चाहिए, विशेष रूप से उच्च आवृत्ति वाले सर्किट्री जैसे क्रिस्टल ऑसिलेटर्स , स्विचिंग बिजली की आपूर्ति, और उच्च गति वाली बस लाइनें।

जब संभव हो, आरएफ और डिजिटल सर्किट को अलग-अलग पीसीबी क्षेत्रों में अलग करें। सुनिश्चित करें कि आंतरिक वायरिंग को मॉड्यूल और एंटीना से दूर रखा गया है, और विस्थापन को रोकने के लिए सुरक्षित है।

मॉड्यूल के तहत सीधे पीसीबी निशान को रूट न करें। मॉड्यूल के नीचे एक ही परत पर किसी भी तांबे या निशान नहीं होना चाहिए, बस नंगे पीसीबी। मॉड्यूल के नीचे के निशान और vias हैं जो उत्पाद के सर्किट बोर्ड पर निशान को छोटा या युगल कर सकते हैं।

पैड लेआउट अनुभाग मॉड्यूल के लिए एक विशिष्ट पीसीबी पदचिह्न दिखाता है। एक ग्राउंड प्लेन (जितना संभव हो उतना बड़ा और अबाधित) आपके पीसी बोर्ड की निचली परत पर मॉड्यूल के विपरीत रखा जाना चाहिए। यह विमान जमीन के लिए कम प्रतिबाधा वापसी और लगातार स्ट्रिपलाइन प्रदर्शन के लिए आवश्यक है।

मॉड्यूल और एंटीना या कनेक्टर के बीच आरएफ ट्रेस को रूट करने में देखभाल का उपयोग करें। ट्रेस को यथासंभव छोटा रखें। मॉड्यूल या किसी अन्य घटक के तहत पास न करें। कई पीसीबी परतों पर एंटीना ट्रेस को रूट न करें क्योंकि vias इंडक्शन को जोड़ देगा। Vias जमीन की परतों और घटक आधारों को एक साथ बांधने के लिए स्वीकार्य हैं और इसका उपयोग गुणकों में किया जाना चाहिए।

मॉड्यूल के प्रत्येक ग्राउंड पिन में एक के माध्यम से तुरंत जमीन के विमान को बांधने वाले छोटे निशान होने चाहिए।

बाईपास कैप कम ईएसआर सिरेमिक प्रकार के होने चाहिए और सीधे पिन से सटे स्थित होने चाहिए।

बाहरी एंटीना के कनेक्शन के लिए 50-ओम का उपयोग किया जाना चाहिए। एक 50-ओम ट्रांसमिशन लाइन, जैसे कि माइक्रोस्ट्रिप, स्ट्रिपलाइन या कोपलानर वेवगाइड को पीसीबी पर आरएफ को रूट करने के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए। Microstrip विवरण अनुभाग अतिरिक्त जानकारी प्रदान करता है।

  • इसी तरह, MCU डेटाशीट में आपूर्ति के विचारों पर एक अध्याय है। यहां एकल 3.3V आपूर्ति का उपयोग करने के लिए उनकी अनुशंसित योजनाबद्ध है। कई कैपेसिटर पर ध्यान दें। यह सीधे नहीं कहा गया है, लेकिन आपको वास्तव में एक उच्च प्रदर्शन वाले माइक्रोकंट्रोलर के लिए एक ग्राउंड प्लेन होना चाहिए।

चित्र 6-2।  3 एकल बिजली आपूर्ति मोड

  • आपका क्रिस्टल कर रहे हैं जिस तरह से अपने MCU से बहुत दूर।

  • आप इसे टांका लगाने की योजना कैसे बना रहे हैं? यह एक्सेलेरोमीटर 4.5 मिमी x 3 मिमी है, और एक भी पैड एक बार पहुंचने के बाद सुलभ नहीं है। आपको बोर्ड पर इसे प्राप्त करने के लिए एक रिफ्लो ओवन, एक स्थिर हाथ और शायद एक सोल्डर स्टैंसिल की आवश्यकता होगी। 144-पिन एमसीयू तुच्छ नहीं होगा - उन पिनों पर पिच 0.02 इंच है।

इस सब को ठीक करने के लिए घटक प्लेसमेंट, डिकॉउलिंग और (विशेष रूप से) जीपीएस सिग्नल की अखंडता पर ध्यान देने के साथ चार-परत पीसीबी की आवश्यकता होगी। दुर्भाग्य से, यह तुच्छ नहीं है, और यह कुछ ऐसा नहीं है जिसे आप कुछ दिनों में सीख सकते हैं। यदि आप अधिक जानना चाहते हैं, तो आप हेनरी ओट के टेक टिप्स पेज की जांच कर सकते हैं । यह मुख्य रूप से ईएमसी के लिए है, लेकिन अधिकांश सामग्री सामान्य रूप से उच्च-आवृत्ति डिजाइन पर लागू होती है।

यदि आप बहुत भाग्यशाली हैं, तो आपका लेआउट काम कर सकता है। लेकिन मैं इस पर भरोसा नहीं करता।

बुरी खबर देने के लिए क्षमाप्रार्थी हूँ।


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इस पोस्ट में जोड़ने के लिए, ATMEL में हमेशा प्रत्येक MCU श्रृंखला के लिए योजनाबद्ध चेकलिस्ट नाम का एक दस्तावेज़ होता है । वहाँ आप के लिए है: लिंक । क्रिस्टल प्लेसमेंट लिंक के
सर्गई

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मुझे पता था कि यह बुरा होगा। जैसा मैंने कहा, यह मेरी पहली परियोजना है, और यह किसी भी बोर्ड की तरह कुछ भी नहीं दिखता था जिसे मैंने देखा था।

1
@Sergii जानकारी के लिए धन्यवाद, मुझे यह बहुत मददगार लगा।

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कुछ और: 90 डिग्री के निशान से बचने की कोशिश करें। वे किसी चीज को पकड़ने और उसके फटे होने का खतरा बढ़ाते हैं, या तो विधानसभा या सामान्य उपयोग के दौरान। समकोण निशान के साथ कुछ संकेत अखंडता मुद्दे भी हैं, लेकिन वे आम तौर पर महत्वपूर्ण नहीं हैं। तेज कोनों के बजाय 45 डिग्री के कोण का उपयोग करें। इसके अलावा, आपको अपने बिजली के निशान और किसी भी उच्च गति वाले निशान को चौड़ा करना चाहिए। यदि संभव हो तो अपने पाठ को एक दिशा में रखें। यदि आपको दो दिशाओं की आवश्यकता है, तो 90 डिग्री घुमाएं। आपका अधिकांश पाठ 180 डिग्री घुमाया गया है जो टेढ़ा लगता है। यह महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन यह आंख को अधिक प्रसन्न करता है।
DerStrom8

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@AlecTeal इस साइट या अन्य जगहों पर "डिकॉप्लिंग कैपेसिटर" की खोज करें। यह कम भौतिकी और अधिक सर्किट सिद्धांत है। लघु संस्करण यह है कि आईसीएस बहुत कम समय के लिए बड़ी धाराओं को आकर्षित करते हैं, और बिजली आपूर्ति कनेक्शन के परजीवी अधिष्ठापन इसे बनाए रखने से रोकता है। Decoupling संधारित्र अल्पकालिक वोल्टेज स्रोतों के रूप में कार्य करते हैं।
एडम हॉन

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एडम हुन ने आपके पीसीबी डिजाइन को पूरी तरह से कवर किया है लेकिन डिजाइन के बारे में एक और टिप्पणी की है।

आपका ड्रोन सिर्फ एक एक्सेलेरोमीटर के साथ नहीं उड़ जाएगा। आपको अपने ड्रोन की स्थिति प्राप्त करने की आवश्यकता है लेकिन एक्सेलेरोमीटर केवल आपको प्रत्येक दिशा में त्वरण के लिए आनुपातिक मूल्य देता है। आपको जाइरो की आवश्यकता है और जाइरो बहाव क्षतिपूर्ति के लिए एक्सेलेरोमीटर का उपयोग करें। जाइरो और एक्सेलेरोमीटर अवश्य हैं, लेकिन मैं एक मैग्नेटोमीटर भी जोड़ूंगा। काफी कुछ 9-DOF IMU चिप्स उपलब्ध हैं।


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बीएमआई 055 न केवल एक एक्सीलरोमीटर है, एक गायरोस्कोप aswell :-) द्वारा। क्या आप मेरे लिए एक अच्छा मैग्नेटोमीटर सुझा सकते हैं?

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सही। मैंने यह खो दिया। HMC5883 का उपयोग करने वाले बहुत से शेल्फ उड़ान नियंत्रक हैं। लेकिन चूंकि यह चुंबकीय क्षेत्रों के प्रति संवेदनशील है, इसलिए मैं इसे पीसीबी पर या ईएससी के पास कहीं भी नहीं डालूंगा। आप आजकल जीपीएस + मैग्नेटोमीटर / कम्पास कॉम्बो मॉड्यूल वास्तव में सस्ते खरीद सकते हैं। आप बस अपने कंट्रोलर बोर्ड में दोनों के लिए कनेक्टर्स जोड़ेंगे।
एलेक्सएक्स
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