14 Tips Ahli untuk Merancang, Memprogram, dan Menguji PCB

Desain Sistem

1.Desain / Desain Awal Sistem

PCB Programming fokus utama harus memahami desain keseluruhan papan sebelum Anda memulai. Ketika Anda tahu komponen mana yang pas di mana, proses desain menjadi jauh lebih nyaman.

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

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

2.Diagram Blok

Diagram blok termasuk satu blok untuk setiap kelompok komponen signifikan. Cara modul-modul ini saling terhubung, bagaimana mereka berinteraksi, dan seberapa banyak tegangan yang mengalir melalui setiap tahap.

Ketika semua blok ini ditambahkan ke diagram dan seberapa banyak energi awal yang akan diperlukan, tambahkan detail ini ke gambar. Ini akan memudahkan pekerjaan Anda dengan memberikan ide apakah Anda akan membutahui pengontrol tegangan untuk bergeser untuk setiap blok inti.

Anda membutuhkan shifter untuk kontrol tegangan karena dua bagian listrik terhubung satu sama lain melalui tegangan kontributor. Ketika dua bagian listrik ini menggunakan tingkat energi yang berbeda, Anda perlu menggunakan shifter.

3.Pilih Mikrokontroler

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

Harga lebih unggul dari performa – Arm Cortex-M adalah MC berkualitas karena seberapa murah mereka tingkat performa yang bisa Anda dapatkan dari mereka. Bahkan jika Anda hanya memprogram PCB untuk 8-bit, Anda mampu dan harus menggunakan 32-bit Cortex-M.

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

Mikrokontroler yang paling sederhana dan termurah akan memiliki 32 pin dengan berbagai jenis fitur. Terbaik akan memiliki hingga 216 pin; namun, ini mungkin terlalu kompleks untuk bekerja jika Anda pemula.

Paket dengan Plumb – Ini adalah fitur yang luar biasa karena pin mikrokontroler menjadi mudah diakses. Paket yang datang tanpa plumb memiliki pin yang tersimpan di bawah wadah. Ini berarti sulit untuk mencapai paku jika Anda tidak memiliki titik uji yang tersedia. 

PCB Programming – Desain Sirkuit Skematik

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

4.Kapasitor

Untuk melakukan ini, kita akan mengikuti langkah-langkah ini.

1. Mulai desain dengan menempatkan kapasitor di atas pin input yang ada pada regulator. Letakkan kapasitor lain di pin output regulator. Kapasitor pertama untuk tegangan input, dan kapasitor kedua untuk menyimpan muatan untuk melewatkannya ke beban sementara. Kapasitor kedua juga akan bertindak untuk menciptakan stabilitas dengan regulator. Tanpa ini, regulator akan berfluktuasi.

2. Dekat pin pasokan MC, Anda akan menempatkan kapasitor untuk découpling. Anda dapat berkonsultasi dengan ahli untuk memahami jenis kapasitor apa yang harus digunakan untuk fungsi ini.

5.Pinout Mikrokontroler

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

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

6.Oscilator RC

Jam adalah komponen yang diperlukan karena menentukan bahwa mikrokontroler melakukan fungsi dalam urutan yang tepat setiap detik. Beberapa mikrokontroler yang memiliki jam terpasang sebelumnya, juga disebut RC oscillator karena mereka menggabungkan waktu dari kapasitor dan resistor. Kekurangannya adalah mereka memiliki presisi yang lebih rendah. Suhu dapat secara besar mempengaruhi tingkat akurasi osilasi.

Untuk starter kit, mereka luar biasa. Namun jika Anda merancang sesuatu yang membutuhkan akurasi waktu yang ekstrim, jam ini tidak disarankan.

7.Konektor Pemrograman

Ada hanya 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 merancang papan kecil, ini dapat menjadi pilihan ideal.

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

8.Daya

Mikrokontroler membutuhkan tegangan kontributor untuk mengontrol komponen. Anda dapat menggunakan charger USB eksternal untuk tujuan ini. Hitung tegangan output yang memasuki regulator dan output stabil dari itu untuk menentukan pasokan apa yang cocok untuk desain Anda. 1 GPIO pin membutuhkan sekitar 24 mA arus, jadi hitung arus sumber bergantung pada itu. Untuk model dasar, mikrokontroler dapat mengonsumsi hingga 300 mA dengan mudah.  

9. Pemeriksaan Aturan Listrik

Anda dapat menempatkan beberapa kesalahan untuk pin dengan bantuan pemeriksaan warna. Ini akan memberi tahu Anda segera jika ada masalah pada papan dan di mana itu berasal.

Langkah terakhir adalah memeriksa apakah Anda tidak memiliki pendek di dalam bets, pin yang menyentuh satu sama lain, atau pin apa pun yang tidak terhubung.

Desain Tata Letak PCB

Pada langkah ini, Anda dapat mulai menempatkan semua komponen di dalam desain papan sirkuit. Anda kemudian dapat menggunakan ‘convert to PCB’ untuk memastikan desain menciptakan produk akhir dengan setiap komponen di tempatnya.

10.Penempatan Komponen

Langkah ini dapat memeriksa penempatan yang benar dari bagian-bagian. Jika Anda menggunakan perangkat lunak untuk desain PCB, Anda sudah dapat menempatkan komponen di tempatnya. Namun untuk performa tata letak yang lebih baik, ahli seperti melakukannya secara manual.

Pastikan regulator memosisikan konektor micro USB, dan outputnya dekat dengan pin input. Anda kemudian dapat menempatkan konektor untuk pemrograman di tempat yang Anda pikir sesuai desain. Setelah semuanya ada di tempatnya, Anda dapat menempatkan resistor, induktor, dan berbagai kapasitor yang kita bahas. 

11.Tumpukan Lapisan PCB

PCB adalah kumpulan lapisan yang ditumpuk satu sama lain. Ketika Anda memiliki lembar yang mampu konduksi, mereka perlu memiliki bahan isolasi di antara mereka. Anda dapat memiliki maksimal dua dari ini, di sisi luar sebaiknya. Saat Anda membuat desain yang lebih canggih, Anda dapat menambahkan lebih banyak lapisan konduktif dalam angka genap.

12.Peran Cable PCB

Peran cable umumnya dilakukan setelah penempatan komponen. Anda dapat melakukannya secara otomatis atau manual. Proses otomatis tidak sangat efisien.

Prinsip utama perutean adalah Anda perlu mempersingkat tinggi jejak. Anda juga harus mengurangi berapa banyak via yang Anda gunakan dan setiap putaran 90 derajat. Semakin tinggi bukti, semakin krusial prinsip-prinsip ini menjadi.

Anda dapat menggunakan via melalui jika Anda mencoba mengurangi biaya membangun prototipe. Via buta dan terkubur cenderung jauh lebih mahal. Jejak harus juga menangani aliran arus, atau itu akan meleleh dan menyebabkan papan rusak.

13.Verifikasi

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

Pemeriksaan DR akan memastikan Anda telah menggunakan lebar jejak yang tepat dan meninggalkan ruang yang cukup di antara tanda dan jarak di antara papan dan bukti adalah benar.

DRs bergantung pada papan sirkuit apa yang Anda desain. Jadi, Anda akan memerlukan aturan yang tepat sebelum memulai desain.

14.Menghasilkan Gerbers

Setelah menyelesaikan verifikasi, Anda harus mengubah desain papan sirkuit ke dalam format standar industri. Format ini dikenal sebagai Gerber. Dalam format ini, setiap lapisan dalam papan sirkuit akan memiliki output dalam berkas yang berbeda. Silk, assembly, solder mask, paste adalah lapisan. Anda juga akan perlu membuat berkas yang memiliki detail penempatan komponen. Produsen akan menggunakan berkas ini saat mereka mengoperasikan pemasang komponen otomatis. Anda dapat mengirim berkas ini ke produsen pilihan Anda.

Ringkasan

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

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

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