Домашняя автоматизация нового поколения с использованием Eagle Cad (часть 1 - печатная плата): 14 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

Вступление:

• Почему я говорю о следующем поколении: потому что в нем используются некоторые компоненты, которые намного лучше традиционных домашних устройств автоматизации.

  1. Он может управлять приборами с помощью:

     • Голосовые команды Google
     • Сенсорная панель на устройстве
     • Управление из приложения
     • Включение и выключение управления вместе со скоростью вентилятора

  2. Всего устройства:

     • 2 устройства управления On Off
     • 1 Регулировка яркости или скорости вентилятора

  3. Чем симистор лучше традиционных реле

     • Без механического износа
     • Легче включить переход через ноль. (Можно также сделать с реле, но менее точно из-за задержки включения)
     • Может использоваться в опасной среде, особенно во взрывоопасных средах, где контакты искробезопасного реле полностью отсутствуют.
     • Отсутствие электромагнитных помех из-за искр / дуги переключения
     • Нет магнитного взаимодействия с близлежащими индукторами.
     • Часто более компактный
     • Высокая частота переключения

Шаг 1. Необходимые компоненты

1. Smps mini -5в
2. MOC3041
3. MOC3021
4. Выпрямитель
5. Симистор-BT136
6. Резисторы
7. Заголовки
8. 4Н35
9. Сенсорный датчик
10. D1 Mini Esp8266

Шаг 2: выбор микроконтроллера

Какой микроконтроллер выбрать:

Нам понадобится контроль Wi-Fi, поэтому популярными вариантами являются Raspberry Pi или Esp 8266.

Поскольку стоимость Raspberry Pi высока, для этого проекта я выбрал Esp 8266. Теперь возникает вопрос, какой вариант 8266?

1. Esp-01
2. Esp 12e
3. NodeMCU
4. D1 Mini

Теперь, когда мне потребовалось 10 управляемых цифровых контактов, и размер был важным фактором, я выбрал D1 mini, так как у него нет достаточного количества. булавок для моего проекта и небольшого размера.

Шаг 3: проектирование печатной платы с использованием Eagle Cad (часть -1)

(Вступление):

1. Откройте новый проект, назовите свой проект. Щелкните его правой кнопкой мыши и выберите «Новая схема».

2. Eagle Cad использует 2 файла:

   • Файл схемы - для проектирования схемных соединений.
   • Файл платы - для окончательного дизайна платы.

(Добавить детали):

1. Нажмите «Добавить часть», как показано на рисунке.
2. Найдите каждый компонент и нажмите ОК.
3. Разместите каждый компонент на схеме.

Шаг 4: Проектирование печатной платы с использованием Eagle Cad (Часть 2)

(Соединяем компоненты):

1. Согласно принципиальным схемам, каждый компонент должен быть подключен соответствующим образом.
2. Выбираем "Net Tool" и делаем провода, как показано на рисунке.

Шаг 5: Проектирование печатной платы с использованием Eagle Cad (Часть -3)

(Преобразуйте его в файл платы):

1. Нажмите кнопку «Создать на борт» слева вверху, как показано на рисунке.
2. Щелкните «Создать из схемы».
3. Разместите компоненты так, как вы хотите, на последней печатной плате.

Шаг 6: Проектирование печатной платы с использованием Eagle Cad (Часть - 4)

(Подключения в плате):

Используйте инструмент «Маршрутизация», чтобы выполнить трассировку соединений между компонентами

Шаг 7: Проектирование печатной платы с использованием Eagle Cad (Часть - 5)

Создать кулачок:

1. Изготовление печатной платы требует большого количества кулачковых файлов.
2. Таким образом, нажав кнопку «Создать данные кулачка», программа преобразует ваш проект в файлы, которые могут быть прочитаны станками с ЧПУ, используемыми для изготовления печатных плат.

Шаг 8: Тестирование печатной платы самодельными печатными платами

Поскольку стоимость изготовления печатной платы высока, я хотел проверить, правильно ли она или нет, я сделал 3 похожие схемы, прежде чем отправлять ее на изготовление.

1. Первый был сделан на макетной плате.
2. Второй - путем пайки компонентов на стрип-плате (или плате).
3. Третий был сделан на медной плате с использованием того же файла pcb и был сделан с помощью гравировки с ЧПУ, которая существовала в моем кампусе колледжа.

После полной проверки отправляю его на изготовление на печатной плате.

Шаг 9: проверьте файл Gerber и отправьте его на изготовление

Проверка:

• Для проверки файла Gerber перейдите по адресу: (https://mayhewlabs.com/3dpcb)
• Скопируйте все файлы Gerber и запустите программу просмотра Gerber.
• Проверьте, как будет выглядеть окончательная печатная плата.

Отправить на изготовление:

Я изготовил печатную плату из (https://www.pcbway.com/)

Шаг 10: получение печатной платы и пайка компонентов

После получения печатной платы компоненты припаиваются и тестируются.

Шаг 11: Сенсор касания и слой микроконтроллера

Поскольку в этом проекте домашней автоматизации есть сенсорные возможности, для него требуются сенсорные датчики. Поэтому нам пришлось изготовить еще одну печатную плату для сенсорного датчика. На этот раз я изготовил ее на College CNC, а не на PCB Way.

Шаг 12: Файл схемы и его изготовление

Шаг 13: отделка печатных плат

Оба слоя закрепляются один, поверх другого.

Шаг 14: чехол с 3D-принтом

Обшивка сделана на 3d принтере. Объяснение этого будет во второй части инструкций.