14 Tips Merancang Papan Pemrograman dan Pengujian PCB

Desain Sistem

1.Sistem / Desain Awal

Pemrograman PCB fokus utama harus memahami desain keseluruhan papan sebelum Anda mulai. Ketika Anda tahu komponen apa yang cocok di mana proses desain menjadi jauh lebih nyaman.

Desain awal terdiri dari dua langkah penting. Pertama, Anda harus membuat diagram sistem yang lengkap. Perlakukan ini sebagai cetak biru desain Anda. Cetak biru akan memandu Anda tentang input dan output tanpa terlalu banyak detail.

Ini untuk memiliki gagasan tentang bagaimana seluruh papan berfungsi dan terhubung.

2.Diagram Blok

Diagram blok mencakup satu blok untuk setiap cluster komponen yang signifikan. Cara modul-modul ini terhubung satu sama lain, bagaimana mereka berinteraksi, dan berapa banyak tegangan yang mengalir melalui setiap tahap.

Ketika semua balok ini ditambahkan ke diagram dan berapa banyak energi awal yang dibutuhkan, tambahkan rincian ini ke gambar. Ini akan mempermudah pekerjaan Anda dengan memberikan gambaran apakah Anda memerlukan pengontrol tegangan untuk pemindahan setiap blok inti.

Anda memerlukan shifter untuk kontrol tegangan karena dua bagian listrik dihubungkan satu sama lain melalui tegangan kontributor. Jika kedua bagian listrik ini menggunakan tingkat energi yang berbeda, Anda perlu menggunakan pemindah gigi.

3.Pilih Mikrokontroler

Anda dapat memutuskan jenis mikrokontroler yang akan digunakan berdasarkan beberapa detail yang diperlukan seperti biaya, ketersediaan, properti, dll. Anda dapat memperoleh semua detail ini dari situs distributor.

Harga di atas kinerja –Arm Cortex-M adalah MC berkualitas karena betapa murahnya tingkat kinerja yang bisa Anda dapatkan darinya. Bahkan jika Anda memprogram PCB hanya untuk 8-bit, Anda mampu dan harus menggunakan Cortex-M 32-bit.

Performa – tergantung pada jumlah pin GPIO dan yang menggunakan protokol serial.

Mikrokontroler paling sederhana dan termurah akan memiliki 32 pin dengan berbagai jenis fitur. Bagian atas baris akan memiliki hingga 216 pin; namun, ini mungkin terlalu rumit untuk dikerjakan jika Anda seorang pemula.

Paket Bertimbal – Ini adalah fitur luar biasa karena pin mikrokontroler sudah tersedia. Paket yang datang tanpa dipimpin memiliki pin yang terselip di bawah wadah. Ini berarti sulit untuk mencapai kuku jika Anda tidak memiliki titik uji yang tersedia.

Pemrograman PCB– Desain Sirkuit Skema

Untuk memulai dengan konektor, regulator untuk mengontrol voltase, chip MC, dan konektor pemrograman PCB.

4.Kapasitor

Untuk melakukannya, kami akan mengikuti langkah-langkah berikut.

1. Mulailah desain dengan menempatkan kapasitor di atas pin input yang ada di regulator. Tempatkan kapasitor lain pada pin output regulator. Yang pertama adalah untuk tegangan input, dan yang kedua adalah untuk menghemat biaya untuk meneruskannya ke beban yang tidak permanen. Kapasitor kedua juga akan bertindak untuk menciptakan stabilitas dengan regulator. Tanpa ini, regulator akan berfluktuasi.

2. Di dekat pin suplai MC, Anda akan menempatkan kapasitor untuk decoupling. Anda dapat berkonsultasi dengan ahli untuk memahami jenis kapasitor yang digunakan untuk fungsi ini.

5. Pinout Mikrokontroler

Produsen mikrokontroler biasanya mengonfigurasi banyak fungsi berbeda pada pin yang sama untuk mengurangi jumlah total pengencang yang diperlukan.

Pada awalnya, penggunaan kuku akan dimulai secara otomatis. Tetapi pin ini juga dapat memiliki fungsi alternatif. Pastikan tidak ada dua layanan yang perlu Anda tetapkan ke pin.

Osilator 6.RC

Jam adalah komponen yang diperlukan karena menentukan bahwa mikrokontroler melakukan fungsi dalam urutan yang tepat setiap detik. Beberapa mikrokontroler yang memiliki pengatur waktu jam yang telah terpasang sebelumnya, juga disebut osilator RC karena mereka menggabungkan waktu kapasitor dan resistor. Kelemahannya adalah mereka memiliki presisi yang lebih rendah. Suhu sangat mempengaruhi tingkat akurasi osilasi.

Untuk starter kit, mereka sangat baik. Tetapi jika Anda merancang sesuatu yang membutuhkan akurasi waktu yang ekstrim, maka jam ini tidak disarankan.

7.Konektor Pemrograman

Hanya ada dua protokol pemrograman:protokol JTAG dan protokol Serial Wire Debug.

SWD hanya membutuhkan lima pin untuk melakukan clock, i/o, ground, tegangan kontributor, dan reset. Jika Anda ingin mendesain papan kecil, maka ini bisa menjadi pilihan ideal.

Konektor JTAG dapat memiliki banyak pin dan cocok untuk pemrograman yang kompleks.

8.Daya

Mikrokontroler membutuhkan kontributor tegangan untuk mengontrol komponen-komponennya. Anda dapat menggunakan pengisi daya USB eksternal untuk tujuan ini. Hitung tegangan output yang masuk ke regulator dan output stabil dari itu untuk memutuskan suplai apa yang cocok untuk desain Anda. 1 pin GPIO membutuhkan arus sekitar 24 mA, jadi hitung arus sumber tergantung pada itu. Untuk model dasar, mikrokontroler dapat mengkonsumsi hingga 300 mA dengan mudah.

9. Pemeriksaan Aturan Listrik

Anda dapat menempatkan beberapa kesalahan untuk pin dengan bantuan cek berwarna. Ini akan langsung memberi tahu Anda jika ada masalah dengan papan dan dari mana asalnya.

Langkah terakhir adalah memastikan bahwa Anda tidak mengalami korsleting dalam taruhan, pin saling bersentuhan, atau pin apa pun yang tersisa tidak terhubung.

Desain Tata Letak PCB

Pada langkah ini, Anda dapat mulai menempatkan semua komponen di dalam desain papan sirkuit. Anda kemudian dapat menggunakan 'konversi ke PCB' untuk memastikan bahwa desain menciptakan produk akhir dengan setiap komponen di tempatnya.

10. Penempatan Komponen

Langkah ini dapat memeriksa posisi bagian yang benar. Jika Anda menggunakan perangkat lunak untuk desain PCB, Anda sudah dapat menempatkan komponen pada tempatnya. Namun untuk performa tata letak yang lebih baik, para ahli suka melakukannya secara manual.

Pastikan regulator memposisikan konektor micro USB, dan output dekat dengan pin input. Anda kemudian dapat memposting konektor untuk pemrograman di tempat yang menurut Anda sesuai dengan desain. Setelah semuanya terpasang, Anda dapat memposting resistor, induktor, dan berbagai kapasitor yang telah kita bahas.

11.Tumpukan Lapisan PCB

PCB adalah kumpulan lapisan yang ditumpuk satu sama lain. Bila Anda memiliki lembaran yang mampu konduksi, mereka harus memiliki bahan insulasi di antara mereka. Anda dapat memiliki maksimal dua ini, sebaiknya di luar. Saat membuat desain lebih maju, Anda dapat menambahkan lebih banyak lapisan konduktif dalam jumlah genap.

12.Pengkabelan PCB

Pengkabelan umumnya dilakukan setelah penempatan komponen. Anda dapat melakukannya secara otomatis atau manual. Proses otomatis tidak terlalu efisien.

Prinsip utama perutean adalah Anda harus mempersingkat ketinggian jejak. Ini akan membantu jika Anda juga mengurangi berapa banyak vias yang Anda gunakan dan setiap putaran 90 derajat. Semakin tinggi kekuatan bukti, semakin kritis prinsip-prinsip ini.

Anda dapat menggunakannya melalui vias jika Anda mencoba mengurangi biaya pembuatan prototipe. Vias buta dan terkubur cenderung jauh lebih mahal. Jejak juga harus menangani aliran arus, atau akan meleleh dan menyebabkan papan menjadi rusak.

13.Verifikasi

Dalam verifikasi, Anda harus memastikan bahwa aturan desain diverifikasi dan skema juga telah divalidasi.

Pemeriksaan DR akan memastikan bahwa Anda telah menggunakan lebar jejak yang tepat dan meninggalkan ruang yang cukup antara tanda dan celah antara papan dan bukti sudah benar.

Drs tergantung pada papan sirkuit apa yang Anda rancang. Jadi, akan membantu jika Anda memiliki aturan yang tepat sebelum memulai desain.

14.Membuat Gerber

Setelah menyelesaikan verifikasi, Anda harus mengubah desain papan sirkuit dalam format standar industri. Format ini dikenal sebagai Gerber. Dalam format ini, setiap lapisan di papan sirkuit akan memiliki output dalam file yang berbeda. Sutra, perakitan, topeng solder, pasta adalah lapisannya. Anda juga harus membuat file yang memiliki detail posisi komponen. Pabrikan akan menggunakan file ini ketika mereka mengoperasikan placer komponen otomatis. Anda dapat mengirim file ini ke produsen pilihan Anda.

Ringkasan

Kami menganalisis proses desain PCB melalui pemrograman mikrokontroler khusus. Kami memberikan pengantar singkat tentang prosesnya untuk memastikan bahwa Anda dapat mengikuti langkah-langkahnya.

Jika Anda membutuhkan lebih banyak pertanyaan tentang pemrograman PCB, Anda dapat menghubungi kami tepat waktu.

WellPCB memiliki sepuluh tahun WellPCB akan memberikan Anda layanan berkualitas dan teknologi profesional.