अपने पीसीबी ऑर्डर का अधिकतम लाभ उठाना (और गलतियों को ठीक करना): 4 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

पीसीबी ऑनलाइन ऑर्डर करते समय, आपको अक्सर समान पीसीबी के 5 या अधिक मिलते हैं और हमेशा उन सभी की आवश्यकता नहीं होती है। इन कस्टम मेड-टू-ऑर्डर पीसीबी होने की कम लागत बहुत मोहक है और हम अक्सर इस बारे में चिंता नहीं करते हैं कि अतिरिक्त लोगों के साथ क्या करना है। पिछले प्रोजेक्ट में मैंने जितना हो सके उन्हें फिर से इस्तेमाल करने की कोशिश की है और इस बार, मैंने आगे की योजना बनाने का फैसला किया है। एक अन्य निर्देशयोग्य में मुझे एस्प्रेसिफ़ आधारित माइक्रोकंट्रोलर डेवलपमेंट बोर्ड के एक जोड़े को रखने के लिए एक पीसीबी की आवश्यकता थी और मुझे लगा कि यह पुन: उपयोग करने योग्य पीसीबी के लिए आदर्श मामला होगा। हालांकि, सब कुछ योजना के अनुसार नहीं होता है।

चरण 1: डिजाइन

उस परियोजना को एक ईएसपी 32 विकास बोर्ड और एक लोलिन प्रकार ईएसपी 8266 देव बोर्ड रखने के लिए एक पीसीबी की आवश्यकता थी। इन दो बोर्डों में कुछ उपयोगी आईओ पिन हैं जो उस परियोजना में बिल्कुल भी उपयोग नहीं होने वाले थे। अतिरिक्त बोर्ड बाद में काफी उपयोगी हो सकते हैं यदि उन अप्रयुक्त पिनों में से अधिक पहुंच योग्य हों। मैं ESP32 देव बोर्डों के दो प्रकारों को भी समायोजित करना चाहता था। मेरे पास 38-पिन और 30-पिन संस्करण था। दोनों के पिनआउट की तुलना करते हुए, कोई यह देख सकता है कि यदि 30-पिन संस्करण के पिन '1' को 38-पिन संस्करण के पिन 2 की स्थिति में प्लग किया गया है, तो बाईं ओर के अधिकांश पिन मेल खाएंगे। मैंने फैसला किया कि कुछ जंपर्स के सावधानीपूर्वक इस्तेमाल से मैं इसे ठीक कर सकता हूं।

बोर्ड के दाईं ओर, वे बहुत अच्छी तरह से मेल नहीं खाते। I2C पिन (IO22 और IO21), UART0 (TX0 और RX0) की तरह ठीक थे, हालाँकि SPI पिन और UART2 सभी को स्थानांतरित कर दिया गया था। मैंने सोचा कि मैं इसे जंपर्स के साथ भी ठीक कर सकता हूं। इसलिए वह योजना दोनों प्रकार के ESP32 बोर्डों का उपयोग करने में सक्षम थी और पीसीबी को भी उतने ही IO पिन हेडर से भरना था जितना मैंने सोचा था कि मैं किसी दिन उपयोग कर सकता हूं। मैं दो (ESP32 और ESP8266) बोर्डों का अलग-अलग उपयोग करने की संभावना भी चाहता था, इसलिए लेआउट को पीसीबी को काटने की अनुमति देनी होगी।

चरण 2: पीसीबी लेआउट

मैंने उस प्रारंभिक (मूल) डिज़ाइन के साथ शुरुआत की, जिसकी मुझे उस परियोजना के लिए आवश्यकता थी और फिर बोर्ड पर यथोचित रूप से फिट होने वाले कई उपयोगों को समायोजित करने के लिए इसे अपग्रेड करने का निर्णय लिया। आप दूसरे योजनाबद्ध में देख सकते हैं कि यह काफी अधिक भीड़भाड़ वाला है।

पीसीबी 100mmx100mm (छोटा बेहतर होगा) से बड़ा नहीं हो सकता है, इसलिए इसने कुछ जगह की कमी को जोड़ा। मेरे पास फ्रिट्ज़िंग में प्रारंभिक लेआउट था और इसके साथ जारी रखने का फैसला किया, लेकिन मैंने ब्रेडबोर्ड दृश्य से ज्यादा परेशान नहीं किया क्योंकि आप देख सकते हैं कि यह लगभग समझ से बाहर है।

मैंने ESP32 और ESP8266 बोर्ड दोनों के लिए कई I2C पोर्ट कनेक्टर स्थापित किए हैं, मैंने प्रत्येक को अपना पावर कनेक्टर रखने के लिए सेटअप किया है और दोनों के लिए कुछ डिजिटल IO पिन लाए हैं। मैंने उन्हें अलग से काटने और माउंट करने की अनुमति देने के लिए अतिरिक्त बढ़ते छेद रखे। मैंने तय किया कि मैं IO00, IO02 या IO15 से बिल्कुल भी परेशान नहीं होऊंगा और मैंने चित्रित लेआउट के साथ समाप्त किया।

38-पिन ESP32 बोर्ड के साथ उपयोग के लिए, निम्नलिखित जंपर्स को छोटा करने की आवश्यकता है: JG1, JG2 और JG4

30-पिन ESP32 बोर्ड के साथ उपयोग के लिए, इन जंपर्स को शॉर्टिंग की आवश्यकता होती है: JG3, JG5, JP1, JP2, JMISO, JCS, JCLK, JPT और JPR।

चरण 3: पीसीबी

मैंने PCBWay से PCB मंगवाने का आदेश दिया, लेकिन ऐसे अन्य निर्माता भी हैं जिनके पास समान किफायती और तेज सेवाएं हैं। वे बहुत अच्छे लग रहे थे … जब तक मैंने और करीब से नहीं देखा। ESP32 और ESP8266 बोर्ड पैरों के निशान की चौड़ाई सही नहीं थी। पदचिह्न चौड़ाई (पिन के बीच) ESP32 बोर्ड के लिए 25.4 मिमी के बजाय 22.9 मिमी और ESP8266 बोर्ड के लिए 27.9 मिमी थी। डीसी पावर जैक होल लेआउट भी मेरे पावर जैक से मेल नहीं खाता था (और छेद बहुत छोटे थे)। यह पीसीबी निर्माता की गलती नहीं थी, यह सब मेरा था। मुझे निश्चित रूप से इन सभी को दोबारा जांचना चाहिए था और अब मुझे एक कामकाज ढूंढना था। मैंने यह देखने के लिए एक परीक्षण कट भी किया कि और क्या समस्याएं सामने आएंगी और निश्चित रूप से इसने SPI जम्पर कॉन्फ़िगरेशन को बर्बाद कर दिया (जो संयोग से योजना के अनुसार काम नहीं करने वाला था)।

मैंने पाया कि अगर मैं महिला हेडर पिन को 90 डिग्री पर झुकाता हूं, तो मैं उन्हें पीसीबी की सतह पर कुछ चौड़ाई समायोजन की अनुमति दे सकता हूं। कोने के पिनों पर सावधानीपूर्वक टांका लगाने और चौड़ाई की जाँच करने के बाद, मैंने उन सभी को जगह-जगह मिलाप किया और फिट का परीक्षण किया। वो कर गया काम!

पावर जैक को एक समान वर्कअराउंड की आवश्यकता थी, लेकिन बाकी हेडर सभी ठीक हैं। मैंने एक बिना काटे पीसीबी को आबाद किया और अपने वेबसर्वर सेटअप के साथ इसका परीक्षण किया और यह ठीक चला। मैं फिर कट पीसीबी पर चला गया। लोलिन ESP8266 बोर्ड ने ठीक काम किया, लेकिन बढ़ते छेदों के बीच की दूरी थोड़ी करीब थी।

30-पिन ESP32 बोर्ड ने भी ठीक काम किया, हालाँकि SPI पोर्ट काम नहीं कर रहा था और बोर्ड के नीचे की तरफ जम्पर वायर का एकमात्र फिक्स था।

चरण 4: अंतिम नोट्स

कुल मिलाकर मुझे लगता है कि बोर्डों को और अधिक पुन: प्रयोज्य बनाने के प्रयास के लायक था। और मैंने भविष्य की परियोजना के परीक्षण के लिए पहले से ही कटे हुए पीसीबी में से एक का उपयोग करना शुरू कर दिया है। मैं इसे ब्रेडबोर्ड के उपयोग से ज्यादा पसंद करता हूं। मैं अब फ़्रिट्ज़िंग का उपयोग नहीं करूँगा, क्योंकि यह अन्य पैकेजों (जैसे KiCad) की तुलना में पैरों के निशान/प्रतीक बनाने के लिए उपयोगकर्ता के अनुकूल नहीं है। ब्रेडबोर्ड दृश्यों को पढ़ना बहुत आसान बनाता है, हालांकि जब तक वे बहुत जटिल नहीं होते हैं।

सीखे गए सबक हैं:

1. हमेशा अन्य स्रोतों से पैरों के निशान को सत्यापित करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे आपके हाथ में पकड़े हुए हिस्से से मेल खाते हैं।
2. ईडीए सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें जो प्रतीकों और पैरों के निशान को (यथोचित) आसानी से संशोधित करने की अनुमति देता है।
3. अप्रत्याशित की अपेक्षा करें और इसे सर्वश्रेष्ठ बनाएं!

एक अतिरिक्त नोट यह सुनिश्चित करना है कि आपके योजनाबद्ध के लिए तीसरे पक्ष के प्रतीकों को लाते समय हमेशा पिन-आउट समान हों। मुझे इससे कोई समस्या नहीं थी, लेकिन अतीत में मेरे पास एक ऐसा मुद्दा रहा है जहां एक सामान्य वोल्टेज नियामक के निर्माताओं के बीच अलग-अलग पिन-आउट थे।