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51单片机DIY抽奖-技术分享(三)

黄忠 发布于 2021-10-08 16:00
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PCB设计

前情提要:上一篇我介绍了我做这个小产品的原理图设计思路,通过对原理图部分的设计说明,大家可能觉得没什么东西,当你动手实现了整个过程,再回过头去看,其实收货还是比想象的多,每一次的历练都不是徒劳的,当你收获多个小产品的经验后,有一天你接手一个大项目就不会感觉束手无措,会感觉自己平时的经验都能用的上了,话不多说,下面就分享我的PCB设计过程,PCB设计首先就是定义板框,我这里想到抽奖的小产品,那么模样也不能差太多了吧,话说我从网上搜了下抽奖转盘图片,常规我们看到的都是类似下面这种吧?

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那设计开始吧,板框设计,由于这是一个实验品,不需要做成像平时我们见到的那么大吧,所以我只需要自定义一个能把所有元器件放下的就可以了。


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板框实现了,就是把原理图导入到PCB了,接下来就是实现PCB的设计实现过程了。在这里呢,我主要分享我的实现过程,还有过程中我碰到的一些小问题,我会给大家分享出来,做个提示,如果碰到同样问题,那就可以少走弯路了。

具体实现细节大家可以持续关注下,后续我会把实现的过程视频分享给大家,互相学习嘛,有需要借鉴的就可以少走弯路,有我需要改进的欢迎大家来跟我交流哈。

那继续看下PCB设计前应该做的事情吧,首先就是规则设置了,无规矩不成方圆,这个也同理了,所以在布局前先把规则设置好,后面所有的事情做起来就只要守规矩就好了,否则会做出警示了。那么设置规则有没有讲究呢,就请跟着我的设置来看下我常规的经验,这个只是我个人常规使用,也可以根据自己实际情况调整的。



接下来一起看下规则设置:

先是间距设置,常规我设置线的间距(线和线,线和过孔等的距离)是0.2mm,这是经验值;然后我会设置敷铜间距,单独添加间距规则设置敷铜的间距,这个我设置的0.3mm,根据实际情况来定,这个也是我的经验值。

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2、接下来就是线宽了,线宽推荐值我不变,最小线宽设置为0.2mm,最大设置为2mm,一般情况下布线常规线宽就是推荐值,电源和地线会用大点,所以这里规则要先设置好。

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3、接着就是设置过孔,对于过孔来说,有内径大小和外径大小,都有相应的最小值、推荐值和最大值,在这里我只改变内径最小值(0.3mm)和外径的最小值(0.6mm),其他就是默认就可以了。

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4、接下来就是我会设置下敷铜连接方式,单独新建规则来设置过孔的连接方式,常规默认是十字连接,这里我设置为直连就可以了。

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5、后面的设置就是孔到孔的间距、最小阻焊的间距、丝印到阻焊的间距、丝印到丝印的间距、元件的间距,这些我一般都会全部设置为0,主要靠自己布局把握了。

主要的规则设置就上面这些了,具体的可以在实际过程中根据需求再设置就好了,规则设置好方便布局和走线的规范性,做事还是规范点好,不然真的好麻烦啊。

规则设置好了,就可以开始布局了,布局的讲究除了看起来合理,产品出来用起来顺手,还要考虑走线等等,真的不是随便摆摆就好了,我只是分享我的思路,还是那句,方法很多,可以借鉴感觉别人优势的地方。

既然像转盘转起来的感觉,我做的是个电子产品,有转起来的感觉就可以了,那么就把这个圆盘做了一圈的LED,然后通过程序来实现循环点亮,逐渐加快速度,同时把两位数码管(LED组成)数据循环显示(速度快无法分辨当前实际数值),两位数码管就放在上面正中间了。

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由于是USB供电,所以要在端口处(最下面),既然上面显示,那么USB供电上面就可以放置两个按键,一个开始,一个停止。是不是简单多了。也可以通过按键的长按或者组合实现调整数据等操作,所以这里两个按键就够用了。

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因为这个产品元器件不多,所以除了蜂鸣器我放在底层,其他都放在顶层,这样对于走线也方便。

针对模块化,我们先来看下,

第一部分就是单片机部分了,单片机连接了数码管驱动芯片以及蜂鸣器部分。

那么先把单片机涉及的部分放在中间,模块化布局可以把原理图放置在平行界面,当选中模块后,对应的PCB模块部分就可以选中来组合了,下图中所示:

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那么针对前面说到的数码管显示放在上面,按键放在下面,自然就是数码管驱动芯片放在显示和按键中间合理了吧,又有和单片机的连接,所以看下图:

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那么剩下的就是蜂鸣器部分了,一起看下显然就是放在单片机左侧了,然而我说了选择放在底层,所以合理放置就可以了。

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布局就这样实现了,是不是挺简单的,接下来就是走线了,走线根据实际情况要不断的调整,顶层无法走了需要打过孔来走底层。这是最繁琐的一个过程了,也是考验细致和耐心的过程。具体走线细节可以关注后面的视频,这个看的过程中如果感兴趣还是需要实践下的,不实际操作看了真的没什么效果。

那么走线就不具体说了,走线完成还有敷铜,DRC检测,出图等很多流程,这里就不详细说了,主要在于设计过程的分享,还有注意事项,最后还有一项需要提醒的是泪滴,这个是对焊接时焊盘连接线的保护,还是要注意下的。

最终效果图看下吧:

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对于抽奖DIY的PCB设计部分就这些,是不是看起来也不难呢。其实实现起来真的没你想的那么简单,每个实践过程都会有很大收获的,后续会分享我的程序实现过程以及效果。都会经历不同的坎坷啊。当你遇到不同的问题的时候慢慢解决了才是经验的积累过程。这个抽奖DIY小产品PCB设计就完成了,大家可以看下我的实现有没有需要改进的地方呢?随时欢迎交流啊,或者有更好玩的产品一起探讨实现啊,每个都有每个的特点,都能学到不一样的知识点。如果你能在我这有所启发是最好了,分享和交流的过程就是成长的过程。后面我会陆续更新,下面一篇就是对程序的实现了,感谢大家对我的持续关注,还希望能给出更多的意见和建议啊。


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