leoniv (leoniv) wrote,
leoniv
leoniv

Category:
  • Music:

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.

Tags: electronics
Subscribe

  • Конфликты

    Люди конфликтуют не потому, что им есть что делить или кому-то чего-то не хватает, а просто из потребности конфликтовать. Без конфликта не прожить.…

  • А это – я

  • Измеритель уровня V0.1

    Сделал первую версию прошивки нового измерителя уровня для магнитофона "Электроника-004". Все еще очень-очень сырое, но уже полоски как-то…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic
    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 109 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →

  • Конфликты

    Люди конфликтуют не потому, что им есть что делить или кому-то чего-то не хватает, а просто из потребности конфликтовать. Без конфликта не прожить.…

  • А это – я

  • Измеритель уровня V0.1

    Сделал первую версию прошивки нового измерителя уровня для магнитофона "Электроника-004". Все еще очень-очень сырое, но уже полоски как-то…