?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

История одного проекта



Первоначально я хотел сделать пост, состоящий только из фотографий. Но это могло вызвать множество вопросов, поэтому решил сразу сопроводить фотографии коротким текстом.

Чтобы как-то прожить, приходится брать различные заказы. Это один из таких заказов. Зачем он нужен, и как можно было без этого обойтись - такие вопросы лучше сразу оставить, это к заказчику. Мне предстояло сделать электронный блок в корпусе на DIN-рейку, который мог бы с помощью реле чем-то управлять, считывать данные с 4-х датчиков температуры, формировать еще пару сигналов и считывать один логический сигнал. В отличие от типичных блоков для промышленной автоматизации, которые имеют интерфейс RS-485, здесь требовалось реализовать интерфейс USB с гальванической развязкой.



Начало работы над проектом - структурная схема, которая лишь обдумывается, но нигде не рисуется. Далее рисуется принципиальная схема и разводятся печатные платы. Разводка печатных плат в данном случае имеет ряд особенностей, так как их надо как-то втиснуть в DIN-овский корпус. Взял самый большой из доступных в серии "Z": Z-104. Но все равно компоновка получилась очень плотной. Вторая особенность разводки связана с ручным изготовлением плат. Следовательно, металлизации не будет, надо разводить так, чтобы все компоненты было реально запаять.



В результате были разведены две печатных платы.





Ну а дальше - их изготовление с помощью LUT. Про это я уже здесь неоднократно писал, повторяться не буду. Работа крайне неприятная, стараюсь оптом делать побольше плат, чтобы сделать и забыть. Похоже, пора осваивать заказ плат у китайцев.



При изготовлении плат впервые попробовал новую бумагу - полуглянцевую от HP. Гораздо лучше, чем Lomond, но хуже, чем Epson. Купить тонкую глянцевую бумагу Epson пока не удалось, а та, что была в старых запасах, практически закончилась.





На обратной стороне нижней платы некоторые дорожки подтравились, я видел повреждения тонера еще перед травлением, но лень было переутюживать. Подкрасил несмываемым маркером, но он при травлении защищает слабо.





Нижняя плата крепится саморезами к штатным стойкам. Надо заметить, что корпус спроектирован плохо. Стойки очень слабо выступают над днищем, в результате на нижней стороне платы SMD резисторы 0805 еще помещаются, а вот корпуса SOIC - уже нет. На них плата повисает. Пршлось фрезеровать в днище корпуса углубления. Всего каких-то 0.5 мм.



Верхняя плата получилась лучше, хотя полигон на ее нижней стороне местами немного подтравился и лудился плохо. Для крепления верхней платы изготовил пластиковые стойки высотой 5 мм, которые будут вклеены в крышку корпуса.





На верхней плате стоят компоненты, которые надо согласовывать по высоте: это дисплей, энкодер и кнопки. Дисплей лучше делать съемным, чтобы был доступ к плате во время наладки или ремонта. Самые низкие розетки с шагом 2.54 мм имеют высоту примерно 5 мм, что вместе с обычными штырьками дает расстояние между платами 7.5 - 8 мм. Хотелось бы получить меньше, но это затруднительно.

При проектировании плат для ручного изготовления самая большая головная боль от отсутствия металлизации. Все переходные отверстия приходится проклепывать и пропаивать, а к некоторым компонентам дорожки верхнего слоя подпаять просто невозможно. Именно такая ситуация с разъемами дисплея. Поэтому розетки впаиваю в плату дисплея - у нее металлизация есть.



В плату впаиваю штырьки. Для таких низких розеток длина штырьков должна быть меньше стандартной, но это не проблема - пластмассу можно сдвинуть. Впаяв штырьки снизу платы, пластмассу снимаю вообще, чтобы припаять их сверху.



В результате дисплей нормально устанавливается на плату.



Кнопки пришлось взять с самыми длинными толкателями - полная высота 22 мм.



Поскольку кнопки стоят очень плотно, колпачки пришлось обточить до диаметра 6 мм. Выполнять токарные работы на фрезерном станке очень неудобно, шею можно свернуть.



Ручку энкодера тоже пришлось немного приподнимать, на каких-то 2 мм. Для этого в ручку вклеил небольшую пластиковую прокладку. Если применить ручку 41028-1, никакой доработки не понадобилось бы. Но это дефицитная ручка, на рынке ее нет.



В результате верхняя плата сбоку выглядит так:



Дальше надо работать над корпусом. Одну из фотографий я приводил в предыдущем посте, тут попробую описать процесс более подробно. Сначала делается дизайн панели. Я это делаю в Corel Draw. На основании готового дизайна делаю файл с расположением всех отверстий. Печатаю на принтере, потом использую для разметки.



Дальше - работа на станке. Очень помогло ступенчатое сверло, которое мне подарил на ДР один из читателей этого блога. Еще раз хочу сказать "Спасибо!" После сверления отверстия обрабатываю развертками и зенковкой.



Когда отверстия готовы, можно примерить плату и вклеить стойки. Стойки сначала прикручиваю к плате, затем вклеиваю вместе с ней. Самым главным элементов является энкодер, по нему позиционируется плата. Немного поворачивая плату вокруг оси энкодера, выравниваю дисплей относительно краев окна. Чтобы ручка энкодера установилась строго по центру отверстия и ее зазор был равномерным, при приклейке оборачиваю ручку полоской толстой бумаги, которая заполняет собой зазор. Кнопки к этому менее критичны, у них есть значительный люфт.



Вот так плата выглядит внутри корпуса:



После высыхания клея плату можно отвинтить. В корпусе остаются 4 стойки.



Следующий этап - изготовление наклейки. В этот раз решил попробовать напечатать на пленке из полиэстера цвета "металлик". С обратной стороны эта пленка выглядит так:



Отверстия в этикетке вырезал с помощью скальпеля, затем выравнивал края надфилем. Надо сказать, что по сравнению с пленкой ПВХ (Oracal) эта пленка режется намного труднее. Края отверстий получаются не очень аккуратные, но вполне приемлемые.



Клеммники подписал на отдельных этикетках.





Теперь надо заняться стеклом дисплея. Сначала его вырезаю из листа оргстекла. Затем подгоняю размеры, чтобы оно с трением вставлялось в окно корпуса.



Примерка прошла успешно.



Крепится стекло с помощью самоклеющейся пленки, которая клеится изнутри корпуса.





У этой пленки есть и еще одна функция - она образует рамку вокруг дисплея. Поэтому цвет пленки надо выбирать согласно желаемому цвету рамки. По центру стекла в пленке вырезается прямоугольное отверстие точно по размерам активной части дисплея. Вырезать внутри корпуса не очень удобно, использую металлический брусок в роли угольника.



Вырезанная часть удаляется.



В результате появляется прямоугольное прозрачное окно.



Снаружи оно выглядит так:



Все, блок можно собирать.



Блок готов. Теперь предстоит самая неприятная работа - программирование.





Подробности можно почерпнуть тут.

Comments

( 109 comments — Leave a comment )
Page 1 of 2
<<[1] [2] >>
electrodyssey
Feb. 26th, 2018 04:25 pm (UTC)
На jlcpcb.com довольно дёшево, по крайней мере для мелких партий. Печатают вплоть до 6 слоёв, контроль импеданса 10%. Весь список поддерживаемых спецификаций на https://jlcpcb.com/capabilities/Capabilities
При наличии службы почтовой пересылки из Китая в родной город, бывает очень удобно
livejournal
Feb. 26th, 2018 05:32 pm (UTC)
Hello! Your entry got to top-25 of the most popular entries of Belarus in LiveJournal! Learn more about LiveJournal Ratings in FAQ.
valeri677
Feb. 26th, 2018 06:24 pm (UTC)
Красота!
Леонид, если не внапряг, что можете посоветовать с высот своего опыта в качестве замены вакуумно-люминисцентному индикатору для магнитофона? Там зелёное свечение,но есть тонированное стекло.
Заранее спасибо :)!
leoniv
Feb. 26th, 2018 06:38 pm (UTC)
Себе в магнитофон хочу поставить цветной графический ЖКИ.
(no subject) - valeri677 - Feb. 26th, 2018 07:22 pm (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Feb. 26th, 2018 07:26 pm (UTC) - Expand
(no subject) - (Anonymous) - Feb. 26th, 2018 10:01 pm (UTC) - Expand
(no subject) - (Anonymous) - Mar. 3rd, 2018 12:29 am (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Mar. 3rd, 2018 06:13 am (UTC) - Expand
nivanych
Feb. 26th, 2018 06:40 pm (UTC)
Скажите, пожалуйста, а в чём вы платы рисуете?

> их изготовление с помощью LUT

Не пробовали вы фоторезист?
leoniv
Feb. 26th, 2018 07:09 pm (UTC)
PCAD 2006. Фоторезист меня в этой жизни не коснется. Или LUT, или промышленное изготовление.
(no subject) - nivanych - Feb. 26th, 2018 07:12 pm (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Feb. 26th, 2018 07:20 pm (UTC) - Expand
(no subject) - nivanych - Feb. 26th, 2018 07:24 pm (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Feb. 26th, 2018 07:29 pm (UTC) - Expand
(no subject) - mo_os - Feb. 26th, 2018 08:44 pm (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Feb. 26th, 2018 09:19 pm (UTC) - Expand
(no subject) - mo_os - Feb. 27th, 2018 08:09 am (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Feb. 27th, 2018 08:18 am (UTC) - Expand
(no subject) - mo_os - Feb. 27th, 2018 08:29 am (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Feb. 27th, 2018 08:38 am (UTC) - Expand
(no subject) - mo_os - Feb. 27th, 2018 12:43 pm (UTC) - Expand
(no subject) - (Anonymous) - Mar. 1st, 2018 12:05 pm (UTC) - Expand
(no subject) - irae_dei - Mar. 2nd, 2018 05:20 am (UTC) - Expand
(no subject) - irae_dei - Mar. 2nd, 2018 05:24 am (UTC) - Expand
(no subject) - nivanych - Feb. 27th, 2018 05:44 am (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Feb. 27th, 2018 08:09 am (UTC) - Expand
(no subject) - nivanych - Feb. 27th, 2018 08:48 am (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Feb. 27th, 2018 08:51 am (UTC) - Expand
(no subject) - nivanych - Feb. 27th, 2018 08:54 am (UTC) - Expand
(no subject) - (Anonymous) - Feb. 28th, 2018 12:00 am (UTC) - Expand
(no subject) - vishniakov - Feb. 27th, 2018 06:30 am (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Feb. 27th, 2018 08:11 am (UTC) - Expand
(no subject) - zinovius - Feb. 27th, 2018 11:41 am (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Feb. 27th, 2018 11:49 am (UTC) - Expand
(no subject) - (Anonymous) - Mar. 5th, 2018 04:17 pm (UTC) - Expand
engine_runtime
Feb. 26th, 2018 10:08 pm (UTC)
Красиво, добротно.
thejustmoose
Feb. 27th, 2018 06:17 am (UTC)
Класс! Очень красиво!
И за идею спасибо. Я всё пытался использовать LCD с контактами вдоль длинной стороны, и маялся с креплением. А тут такой отличный способ!
vano79
Feb. 27th, 2018 06:41 am (UTC)
Полигон с одной стороны повел плату и "утянул" все за собой. Вход "~220" как-то совсем не выделяется на фоне остальных, а "GND" для чего выведен? Тонкие дорожки ЛУТ не всегда качественно переводятся с первого раза, из-за этого ЛУТ терпеть не могу, приходится старый рисунок удалять ацетоном, новый наносить и т.д. Поэтому стараюсь делать дорожки 0,5-0,8 и только в узких местах 0,3. ПО - луженая медная проволока, запаянная с двух сторон. Все КП просят увеличения диаметра. Лет 5-10 назад это произведение искусства, сейчас - геморрой. Пробуйте китайщину, забудете про ЛУТ.
leoniv
Feb. 27th, 2018 08:17 am (UTC)
Да, полигон немного плату покоробил. Но не сильно, мириться можно. 220 не выделяется, потому что рядом все выходы - это тоже 220. GND выведен для подключения заземления на корпус шкафа. ЛУТ у меня обычно получается с первого раза, иначе бросил бы это дело. На этот раз немного был промах, да и то терпимый. А смывать рисунок приходилось всего пару раз в жизни. Переходные, котрые просто запаяны, очень высокие. Под микросхемой такие не помещаются. Поэтому проволоку расклепываю. Получается хорошо, но трудоемко. КП привязаны к элементам, их диаметр больше для плат с металлизацией. Для ЛУТ-овских плат надо бы увеличить, но лень. С китайцами первая проблема - это способ оплаты. Надо узнать, как завести пригодную для этого карточку. Я в банковском деле полный ноль.
(no subject) - vano79 - Feb. 27th, 2018 09:58 am (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Feb. 27th, 2018 10:40 am (UTC) - Expand
(no subject) - (Anonymous) - Feb. 27th, 2018 10:17 am (UTC) - Expand
(Anonymous)
Feb. 27th, 2018 07:54 am (UTC)
Уххх
Реально- высший пилотаж.
Однако таки.... Релюшки разумней было бы ставить в колодки. Предусмотреть замену. Но там по компоновке может не хватить высоты.
leoniv
Feb. 27th, 2018 08:18 am (UTC)
Re: Уххх
До замены тут вряд ли дойдет. Блок для экспериментальной научной установки, умрет молодым и здоровым.
zinovius
Feb. 27th, 2018 11:50 am (UTC)
Я уже спрашивал у вас, но забыл. Спрошу повторно: а какой у вас фрезерный станочек? Во сколько ориентировочно он вам обошелся? Есть ли какие претензии к станочку. Просто колеблюсь, что купить- токарный или фрезерный?
На фрезерном тоже можно худо-бедно что-то обточить, насколько я понял. Хотя я купил китайский двухкоординатный столик и на вертикальном сверлильном, как мне кажется, простенькие операции по фрезеровке пластика или чего мягенького совершать можно..
У нас предлагают FDB BF16 Vario, а также Opti BF16 Vario (последний дороже почесму-то) Сижу и прикидываю: токарный чи фрезерный?
leoniv
Feb. 27th, 2018 01:04 pm (UTC)
У меня JMD-X1. Без токарного страдаю. На фрезерном можно сделать только примитивную токарную работу с мелкими заготовками. И то крайне неудобно.
gunosov
Feb. 27th, 2018 05:23 pm (UTC)
Я возлагал на ступенчатое сверло большие надежды, но что-то они не оправдались, или я неправильно "готовлю". У меня такое сверло https://ae01.alicdn.com/kf/HTB1R2V9XYuWBuNjSszgq6z8jVXai/Hot-Triangle-Shank-Metal-Wood-Step-Drill-Bit-4-32mm-4-20mm-4-12mm-HSS-Spiral.jpg

Но в пластике (те же корпуса Kradex) "злой" зуб сверла при входе захватывает слишком большую стружку. Т.е. например зуб на 28, а стружка вылезла на гораздо больший размер (30 например).
Поэтому приходится при сверлении оставлять большой припуск. Например если нужно отверстие на 28 то приходить сверлить на 26 а потом дорабатывать напильником и страдать...

Я думаю может это из-за того что мое сверло спиральное, может не спиральное сверло не было бы таким злым. Либо я неправильно выбираю обороты, подачу. Но дрелькой сложно соблюсти все это.
leoniv
Feb. 27th, 2018 05:43 pm (UTC)
Таких проблем нет, если не использовать большую подачу. Вручную трудно придется, это только на станке легко. Еще один нюанс - по мере повышения диаметра надо уменьшать обороты, иначе пластик начинает плавиться. Если это соблюдать, то диаметр получается точным, а следующей ступенью можно даже слегка зенкануть отверстие от заусенцев.
(no subject) - mamonth_ - Jul. 23rd, 2018 04:24 am (UTC) - Expand
jury093
Feb. 28th, 2018 10:18 am (UTC)
отличная работа! механика в домашних условиях - это боль. Как минимум надо иметь материал, инструмент, приспособы, а главное прямые руки и точный глаз.. у Вас этого вполне достаточно, еще раз браво!
если схема не секретная, то выкладывайте схематику или её фрагменты. не вижу, что там за контроллер, возможно атмега16/32, а по печатке у енкодера и кнопок не вижу резисторов подтягивающих, может конечно встроенных атмежных хватит, но лучше в критичные места закладывать резисторы, которые не ставить..
хотя нет, если там usb, то не атмега.. не уж то stm32?
leoniv
Feb. 28th, 2018 11:26 am (UTC)
Механика - самая интересная работа. Это не то что за компьютером: целый день просидел, а в руки взять нечего - ничего не сделал. Контроллер ATmega644, выбор сделан на основе того, что было в ящике стола с числом ног больше, чем у ATmega8. ПОдтягивающие резисторы не нужны, если кнопки расположены близко. USB должен иметь гальваническую развязку, поэтому FT232 + ADuM. Схема не секретна: PW-601.pdf.
(no subject) - jury093 - Feb. 28th, 2018 12:20 pm (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Feb. 28th, 2018 01:12 pm (UTC) - Expand
(no subject) - jury093 - Feb. 28th, 2018 05:29 pm (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Feb. 28th, 2018 06:58 pm (UTC) - Expand
(no subject) - jury093 - Feb. 28th, 2018 08:47 pm (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Mar. 1st, 2018 06:07 am (UTC) - Expand
(no subject) - jury093 - Mar. 1st, 2018 10:28 am (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Mar. 1st, 2018 11:56 am (UTC) - Expand
(no subject) - irae_dei - Mar. 2nd, 2018 05:32 am (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Mar. 2nd, 2018 06:14 am (UTC) - Expand
(no subject) - akvadak - Mar. 2nd, 2018 09:07 pm (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Mar. 3rd, 2018 06:09 am (UTC) - Expand
(no subject) - akvadak - Mar. 3rd, 2018 11:01 am (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Mar. 3rd, 2018 11:05 am (UTC) - Expand
(no subject) - (Anonymous) - Mar. 3rd, 2018 06:26 pm (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Mar. 3rd, 2018 09:10 pm (UTC) - Expand
(Anonymous)
Mar. 1st, 2018 08:57 am (UTC)
Леонид Иванович, небольшой вопрос по схеме. Вы применяете импульсный стабилизатор L5973D с рабочей частотой 250 кГц и дроссель L2 типа RCH8011, у которого, судя по документации, все параметры измерены на частоте 100 кГц. Возможно это ограничение материала сердечника дросселя в плане величины потерь на перемагничивание. Не будет ли в схеме проблем с этим дросселем?
leoniv
Mar. 1st, 2018 09:55 am (UTC)
На схеме указан RCH8011 просто как подходящий по размерам. И индуктивность с потолка. На самом деле взял первый попавшийся дроссель из хлама. Индуктивность 33 мкГн, а какой тип и какие потери на рабочей частоте - понятия не имею. В данном случае источник маломощный, КПД особой роли не играет.

Выбор L5973D на 2.5 А тоже случаен. Это единственное, что было на рынке (кроме примитивной 34063, которая первоначально сюда планировалась). Для разовых работ закупать детали по-серьезному слишком сложно, собираю из того, что есть.


Edited at 2018-03-01 09:59 am (UTC)
(no subject) - (Anonymous) - Mar. 1st, 2018 11:15 am (UTC) - Expand
Сергей Макаренков
Mar. 1st, 2018 02:46 pm (UTC)
А можно будет исходник посмотреть?
leoniv
Mar. 1st, 2018 02:48 pm (UTC)
Когда появится - можно. А пока его нет.
(no subject) - Сергей Макаренков - Mar. 1st, 2018 03:29 pm (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - May. 21st, 2018 07:10 pm (UTC) - Expand
(no subject) - Сергей Макаренков - May. 23rd, 2018 11:36 am (UTC) - Expand
irae_dei
Mar. 2nd, 2018 05:16 am (UTC)
Очень красиво. Получилось промышленное изделие с продуманным дизайном.
irae_dei
Mar. 2nd, 2018 05:17 am (UTC)
Где на изделии ваш фирменный логотип "NSM"?
leoniv
Mar. 2nd, 2018 06:11 am (UTC)
Так это же изделие для Заказчика, его логотип должен быть. Но никаких вводных не поступало, поэтому логотипа нет. Возможно, потом будет какая-то этикетка сбоку.
(no subject) - irae_dei - Mar. 2nd, 2018 06:21 am (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Mar. 2nd, 2018 08:15 am (UTC) - Expand
(no subject) - irae_dei - Mar. 2nd, 2018 08:17 am (UTC) - Expand
(no subject) - leoniv - Mar. 2nd, 2018 08:19 am (UTC) - Expand
(no subject) - irae_dei - Mar. 2nd, 2018 08:22 am (UTC) - Expand
Page 1 of 2
<<[1] [2] >>
( 109 comments — Leave a comment )

Latest Month

June 2018
S M T W T F S
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930

Tags

Powered by LiveJournal.com
Designed by Jamison Wieser