Apabila memerintahkan PCB dalam talian, anda sering mendapat 5 atau lebih PCB yang sama dan tidak semestinya memerlukan semuanya. Kos rendah yang mempunyai PCB pesanan tersendiri ini sangat menarik dan kami sering tidak bimbang tentang apa yang perlu dilakukan dengan tambahan. Dalam projek yang lalu saya telah cuba menggunakan semula mereka sebaik yang saya dapat dan kali ini, saya memutuskan untuk merancang lebih awal. Dalam Pengajaran yang lain, saya memerlukan PCB untuk memegang beberapa papan pengembangan mikropenjerai Espressif dan saya fikir ini akan menjadi kes yang ideal untuk PCB yang boleh digunakan semula. Walau bagaimanapun, tidak semuanya berjalan seperti yang dirancang.

Bekalan:

Langkah 1: Reka bentuk

Projek itu memerlukan PCB untuk menempatkan papan pengembangan ESP32 dan papan Eol8266 jenis Lolin. Kedua papan ini mempunyai beberapa pin IO berguna yang tidak akan digunakan dalam projek itu sama sekali. Papan tambahan boleh menjadi berguna kemudian jika lebih banyak pin yang tidak digunakan dapat diakses. Saya juga mahu menampung dua varian ESP32 dev boards. Saya mempunyai 38 pin dan versi 30-pin. Membandingkan pinout kedua, dapat dilihat jika pin '1' daripada varian 30-pin dipasangkan ke dalam kedudukan pin 2 versi 38-pin, maka kebanyakan pin di sebelah kiri akan sepadan. Saya memutuskan saya boleh membetulkannya dengan menggunakan beberapa penerjun yang berhati-hati.

Di sebelah kanan lembaga, mereka tidak sepadan dengan baik. Pin I2C (IO22 dan IO21), baik seperti UART0 (TX0 dan RX0), namun pin SPI dan UART2 semuanya beralih. Saya fikir saya boleh membaiki ini dengan jumper juga. Jadi rancangan itu dapat menggunakan kedua-dua jenis papan ESP32 dan juga mengisi PCB dengan banyak pin header IO seperti yang saya fikir saya mungkin menggunakan beberapa hari. Saya juga mahu kemungkinan menggunakan papan kedua (ESP32 dan ESP8266) secara berasingan, jadi susun atur perlu membenarkan pemotongan PCB.

Langkah 2: Layout PCB

Saya bermula dengan reka bentuk awal (asas) yang saya perlukan untuk projek itu dan kemudian memutuskan untuk menaik tarafnya untuk menampung seberapa banyak kegunaan yang saya dapat dengan munasabah sesuai dengan papan. Anda dapat melihat dalam skema kedua bahawa ia agak lebih berkokok.

PCB tidak boleh lebih besar daripada 100mmx100mm (lebih kecil akan lebih baik), jadi ini menambah sedikit kekangan ruang. Saya mempunyai susun atur awal di Fritzing dan memutuskan untuk meneruskannya, tetapi saya tidak peduli dengan pandangan papan roti kerana anda dapat melihatnya hampir tidak dapat difahami.

Saya menubuhkan beberapa penyambung pelabuhan I2C untuk kedua-dua ESP32 dan papan ESP8266, saya persediaan masing-masing untuk mempunyai kuasa mereka sendiri connecter dan mengeluarkan beberapa pin IO digital untuk kedua-duanya. Saya meletakkan lubang pelekasan tambahan untuk membolehkan mereka dipotong dan dipasang secara berasingan. Saya memutuskan saya tidak akan mengganggu dengan IO00, IO02 atau IO15 sama sekali dan saya berakhir dengan susun atur yang digambarkan.

Untuk digunakan dengan papan ESP32 38-pin, jumper berikut perlu dikendali: JG1, JG2 dan JG4

Untuk kegunaan dengan papan ESP32 30-pin, jumper ini memerlukan pemendekan: JG3, JG5, JP1, JP2, JMISO, JCS, JCLK, JPT dan JPR.

Langkah 3: PCB

Saya mengarahkan PCB dari PCBWay, tetapi ada pengeluar lain yang mempunyai perkhidmatan ekonomi dan cepat yang sama. Mereka kelihatan hebat … sehingga saya melihat lebih dekat. Lebar kaki papan ESP32 dan ESP8266 tidak betul. Lebar jejak (antara pin) adalah 22.9mm dan bukannya 25.4mm untuk papan ESP32 dan 27.9mm untuk papan ESP8266. Susunan lubang jet kuasa DC juga tidak sepadan dengan bicu kuasa saya (dan lubang terlalu kecil). Ini bukan kesalahan pengeluar PCB, ia adalah milik saya. Saya sepatutnya mempunyai double checked semua kursus ini dan sekarang saya perlu mencari kerja di sekitar. Saya juga melakukan percubaan untuk melihat apa masalah yang akan timbul dan sudah tentu ia merosakkan konfigurasi jumper SPI (yang secara kebetulan tidak akan berfungsi seperti yang dirancang).

Saya mendapati bahawa jika saya membongkok pin header wanita pada 90 darjah, saya boleh menyolder mereka ke permukaan PCB yang membolehkan untuk beberapa pelarasan lebar. Setelah berhati-hati menyolder di pin sudut dan memeriksa lebar, saya memateri mereka semua di tempat dan diuji sesuai. Ianya berhasil!

Bateri kuasa memerlukan penyelesaian yang serupa, tetapi yang lain dari kepala semua sesuai dengan baik. Saya mengepung satu PCB yang tidak dipotong dan mengujinya dengan persediaan Webserver saya dan ia berjalan dengan baik. Saya kemudian berpindah ke PCB dipotong. Papan Lolin ESP8266 bekerja dengan baik, tetapi jarak ke lubang pelekap agak rapat.

Papan ESP32 30-pin juga berfungsi dengan baik, namun pelabuhan SPI tidak berfungsi dan satu-satunya pembetulan untuk itu adalah wayar jumper di bahagian bawah papan.

Langkah 4: Nota Akhir

Secara keseluruhannya saya fikir ia adalah usaha yang baik untuk membuat papan lebih banyak digunakan semula. dan saya sudah mula menggunakan salah satu PCB potong untuk menguji projek masa depan. Saya lebih suka menggunakan papan makan. Saya tidak mungkin menggunakan Fritzing lagi, kerana ia tidak mesra pengguna untuk membuat jejak / simbol berbanding dengan pakej lain (mis. KiCad). Ia menjadikan sangat mudah untuk membaca pandangan papan roti walaupun selagi mereka tidak terlalu kompleks.

Pelajaran yang dipelajari adalah:

1. Sentiasa mengesahkan jejak kaki dari sumber lain untuk memastikan ia sepadan dengan bahagian yang anda pegang di tangan anda.
2. Gunakan perisian EDA yang membolehkan simbol dan tapak kaki menjadi (dengan munasabah) mudah diubahsuai.
3. Mengharapkan yang tidak dijangka dan buat yang terbaik!

Nota tambahan adalah untuk sentiasa memastikan pin-out adalah sama ketika mengambil simbol pihak ketiga untuk skema anda. Saya tidak mempunyai masalah dengan ini, tetapi pada masa lalu saya mempunyai masalah di mana pengatur voltan biasa mempunyai pin-out yang berbeza antara pengilang.