Kundenspezifische Leiterplatten… was kann schief gehen?

Ich bin gespannt auf die Lieferung meines zweiten Satzes kundenspezifischer Leiterplatten von BatchPCB.

Das erste Board, das ich entworfen habe, war verdammt einfach und hatte keine Probleme.

Dieser zweite Satz enthält ein voll auf Arduino kompatibles Board sowie zwei Abschirmungen dafür. Irgendwie vermute ich, dass ich irgendwo einen Fehler gemacht habe.

Meine Frage ist: Was haben andere Leute falsch gemacht? Nach was für Dingen sollte ich suchen, wenn ich anfange zu debuggen, warum dieses Board nicht funktioniert? Was sind die ersten Dinge, die Sie überprüfen?

Wie sich herausstellt, haben meine Boards zwei Probleme. Der erste Grund ist, dass der ISP-Header eine zu enge Obergrenze aufweist. Ich habe einfach nicht genug Platz gelassen. Das zweite ist, dass die Löcher, die ich spezifiziert habe, zwar groß genug für alle meine normalen Durchgangsbohrungskomponenten, aber zu klein sind, als dass Abreißvorsätze hineinpassen könnten, ohne sie manuell ein wenig aufzureiben (fast so, als wäre es nur die Dicke der Plattierungsschicht, die es ist) bedeckt das Kupfer). Ansonsten ist alles gut. Ich habe alle Stromanschlüsse sehr sorgfältig überprüft, bevor ich etwas unternommen habe, um sicherzustellen, dass ich keinen Kurzschluss habe, und die verschiedenen Platinen gegen das Licht gehalten und die Ausrichtung der Stapelköpfe überprüft.

Nachdem Sie sichergestellt haben, dass Strom / Masse nicht kurzgeschlossen sind, vergewissern Sie sich, dass alle Markierungen für Siebdruck oder Pin 1 für polarisierte Komponenten korrekt sind. Danach ist es wirklich zufällig.

Ich war im Laufe der Jahre daran beteiligt, eine Reihe von mehrschichtigen Platten aufzuziehen (nicht meine Entwürfe), und wir hatten so ziemlich jede Art von Verschraubung, die man machen konnte - Spuren, die nicht dorthin gingen, wo sie sollten, Spuren, die einfach waren Nicht da, Pads, die nicht mit ihren Spuren verbunden waren, usw. usw. Ich sah sogar einmal ein Problem, bei dem eine gebrochene Spur von den Jungs verursacht wurde, die das Board aufgebaut hatten, indem sie es falsch mit einer Zange festhielten, um einen Abbruch abzubrechen Sektion.

Wir haben Designs mit einer hohen Anzahl von Ebenen erstellt, daher hatten wir auch eine Menge Dummheiten in Bezug auf interne Ebenen, die Sie auf einem 2- oder 4-Ebenen-Board nicht sehen werden (die Registrierung kann ... interessant sein, wenn Sie 10 oder mehr haben Schichten).

Sobald Sie die Power / Ground-Sache hinter sich gelassen haben, werden Sie wahrscheinlich nicht zu viele Probleme haben. Nehmen Sie sich Zeit, testen Sie die Funktionen nacheinander, und schon kann es losgehen. Wenn Sie sich paranoid fühlen, können Sie versuchen, das Board Stück für Stück aufzubauen (zuerst die Stromversorgung einschalten und testen, dann die CPU und die Kommunikation.

Wenn Sie sich WIRKLICH paranoid fühlen, können Sie sich mit dem Schaltplan und einem Meter hinsetzen und das gesamte Board durcheinander bringen. Aber wenn das Board nicht wirklich klein ist, wird das eine Weile dauern.

Sie möchten auf jeden Fall die Hauptplatine zum Laufen bringen, bevor Sie mit den Nebenplatinen beginnen.

Viel Glück!

Häufige nicht offensichtliche Probleme, die speziell bei Arduino Shield-Leiterplatten auftreten:

• Verbinden Sie die Gnd-Pins auf der analogen Seite nicht mit dem Gnd-Pin auf der digitalen Seite
• Durch die Platzierung der Komponenten sind sie kurz vor dem Metall von Arduino (normalerweise USB- und ISP-Anschluss).
• Überschriften um 180º gedreht (digital 7 -> 0, 6-> 1, 5-> 2 usw.)
• Ungültiger Header-Abstand, damit der Schild nicht an Arduino angeschlossen wird
• Die Platine ist größer als Arduino, sodass die Arduino + -Schild-Baugruppe nicht in Gehäuse passt

Viele dieser Fehler können entdeckt werden, indem die Leiterplatte (oben und unten) im Maßstab 1: 1 auf Papier gedruckt, ausgeschnitten und auf ein echtes Arduino gelegt wird. Es macht es körperlich.

Als erstes überprüfe ich, ob Strom und Masse nicht kurzgeschlossen sind. Sollte dies wahrscheinlich nach dem Löten der Komponenten noch einmal überprüfen, nur um sicherzugehen.

Wenn Sie mit dem Bestücken der Platine beginnen, müssen Sie zunächst sicherstellen, dass alle Chips mit Strom versorgt werden (bauen Sie zuerst den Netzteilabschnitt auf und stellen Sie dann sicher, dass er nicht kurzgeschlossen ist, und messen Sie dann alle Stromversorgungsstifte für die Chips, die mit Strom versorgt werden). Das nächste, was Sie tun möchten, ist, jeden "Ausgangs" -Pin auf Chips zu messen, der nicht mit irgendetwas kurzgeschlossen ist, da dies sie töten wird. Im Allgemeinen empfiehlt es sich, alles in Abschnitte zu unterteilen und sicherzustellen, dass jeder Abschnitt für sich allein funktioniert.

Ich hatte ziemlich viel Glück mit Leiterplatten, die ich an fabelhafte Häuser geschickt habe, obwohl ich bei der Vorbereitung des Designs fast paranoid bin.

Die große Regel ist, wie gesagt, mit einem Schaltplan zu beginnen. Sobald dies korrekt ist, kümmert sich die Software bis zu einem gewissen Grad um Sie. Ich persönlich verwende DIptrace, das auch in den kostenlosen Editionen Tools zur Fehlerprüfung enthält. Ich bin mir ziemlich sicher, dass die meisten Pakete dies tun.

Wenn Sie Arduino-Schilde entwerfen, lohnt sich möglicherweise ein Blick auf das Fritzing-Projekt . Mit dieser Software können Sie Schaltpläne, Steckbretter oder Leiterplattenlayouts speziell für das Arduinio entwerfen. Vorlagen für Kartengrößen und Pinbelegungen sind bereits vorhanden.

Ich habe nicht mehr getan, als damit zu spielen, und es scheint auf den ersten Blick ein wenig grundlegendes PCB-Design zu sein. Es scheint jedoch auch sehr praktisch.

Eine der besten Methoden zum Erstellen einer fehlerfreien Leiterplatte besteht darin, zuerst einen Schaltplan zu erstellen. Ein Schaltplan gibt Ihnen eine bessere Darstellung dessen, was Sie erreichen möchten. Dann können Sie die Platine mit dem Schaltplan vergleichen, was einfacher ist, und viele PCB-Apps können jetzt mit Ihrem Schaltplan vergleichen, um sicherzustellen, dass alles richtig verbunden ist (oder zumindest so, wie es im Schaltplan war).

Stellen Sie sicher, dass sich alle Befestigungslöcher an der richtigen Stelle befinden. Überprüfen Sie auch, ob alle Komponenten, die durch das Gehäuse gesteckt werden müssen, wie z. B. LEDs, Schalter und Anschlüsse, richtig positioniert sind.