Volgende generatie domotica met Eagle Cad (deel 1 - PCB): 14 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Invoering:

• Waarom zeg ik de volgende generatie: omdat het een aantal componenten gebruikt die veel beter zijn dan traditionele domotica-apparaten.

  1. Het kan apparaten aansturen door:

     • Google Spraakopdrachten
     • Aanraakscherm op het apparaat
     • Bediening via app
     • Bediening aan en uit Samen met de snelheid van de ventilator

  2. Totaal apparaat:

     • 2 Aan Uit-bedieningsapparaten
     • 1 Dimmen of ventilatorsnelheidsregeling

  3. Hoe triac beter is dan traditionele relais

     • Geen mechanische slijtage
     • Gemakkelijker nuldoorgang inschakelen. (Kan ook met een relais, maar minder nauwkeurig door de inschakelvertraging)
     • Kan worden gebruikt in een gevaarlijke omgeving, met name in explosiegevoelige omgevingen waar vonkende relaiscontacten absoluut uit zijn
     • Geen EMI door schakelende vonken/vlambogen
     • Geen magnetische interactie met nabijgelegen inductoren.
     • Vaak compacter
     • Hoge schakelfrequentie:

Stap 1: Vereiste componenten

1. Smps mini -5v
2. MOC3041
3. MOC3021
4. gelijkrichter
5. Triac-BT136
6. Weerstanden
7. Header pinnen
8. 4N35
9. Aanraaksensor
10. D1 Mini Esp8266

Stap 2: Microcontroller kiezen

Welke microcontroller te kiezen:

We hebben wifi-besturing nodig, daarom zijn populaire keuzes Raspberry Pi of Esp 8266.

Omdat de kosten van Raspberry Pi hoog zijn, heb ik voor dit project Esp 8266 gekozen. Nu komt de vraag welke variant van 8266?

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

Nu ik 10 bestuurbare digitale pinnen nodig had en de grootte een belangrijke factor was, koos ik voor D1 mini omdat deze voldoende nee heeft. van pinnen voor mijn project en is klein van formaat.

Stap 3: PCB-ontwerp met Eagle Cad (deel -1)

(Invoering):

1. Open Nieuw project, geef uw project een naam. Klik er met de rechtermuisknop op en selecteer "Nieuw schema"

2. Eagle Cad gebruikt 2 bestanden:

   • Schematisch bestand - Voor het ontwerpen van de circuitverbindingen
   • Bordbestand - Voor definitief bordontwerp.

(Onderdelen toevoegen):

1. Klik op "Onderdeel toevoegen" zoals weergegeven in de afbeelding.
2. Zoek elk onderdeel en druk op OK.
3. Plaats elk onderdeel op het schema.

Stap 4: PCB-ontwerp met Eagle Cad (deel -2)

(Sluit de componenten aan):

1. Volgens de schakelschema's moeten alle componenten dienovereenkomstig worden bedraad.
2. Er is gekozen voor "Net Tool" en de draden worden gemaakt zoals op de afbeelding.

Stap 5: PCB-ontwerp met Eagle Cad (deel -3)

(Converteer het naar board-bestand):

1. Klik op de knop "Genereren om aan boord te gaan" links bovenaan zoals weergegeven in de afbeelding.
2. Klik op "Maken van schema".
3. Plaats de componenten zoals je wilt op de uiteindelijke print.

Stap 6: PCB-ontwerp met Eagle Cad (deel - 4)

(Aansluitingen in het bord):

Gebruik de tool "Routing" om de traceerverbindingen tussen de componenten te maken

Stap 7: PCB-ontwerp met Eagle Cad (deel - 5)

Cam genereren:

1. PCB-fabricage vereist veel cam-bestanden.
2. Dus door op de knop "Generate Cam Data" te klikken, converteert de software uw project naar bestanden die kunnen worden gelezen door CNC-machines die worden gebruikt voor de fabricage van pcb's.

Stap 8: PCB testen door zelfgemaakte PCB's

Omdat de kosten van pcb-fabricage hoog zijn, wilde ik controleren of het correct is of niet. Ik heb 3 vergelijkbare circuits gemaakt voordat ik het voor fabricage opstuurde.

1. De eerste werd gedaan op het broodplankje.
2. Tweede werd gedaan door componenten op stripboard (of soldeerbord) te solderen
3. De derde is gemaakt op het koperen bord met behulp van hetzelfde pcb-bestand en is gemaakt door cnc-gravure die aanwezig is op mijn universiteitscampus.

Na volledig te hebben gecontroleerd, stuur ik het voor fabricage op PCB-manier

Stap 9: Controleer het Gerber-bestand en verzend het voor fabricage

Controle:

• Ga voor het controleren van het Gerber-bestand naar: (https://mayhewlabs.com/3dpcb)
• Kopieer alle Gerber-bestanden en start de gerber-viewer
• Controleer hoe de uiteindelijke pcb eruit zal zien.

Stuur voor fabricage:

Ik heb de pcb gefabriceerd van (https://www.pcbway.com/)

Stap 10: PCB verkrijgen en componenten solderen

Na het ophalen van de print worden de componenten gesoldeerd en getest.

Stap 11: Aanraaksensor en microcontrollerlaag

Omdat dit domotica-project aanraakmogelijkheden heeft, zijn aanraaksensoren vereist. Daarom moesten we een andere pcb maken voor de aanraaksensor. Deze keer heb ik hem gefabriceerd in College CNC en niet van PCB Way.

Stap 12: Schematisch bestand en en het gefabriceerd krijgen

Stap 13: PCB's afwerken

Beide lagen zijn op elkaar gefixeerd.

Stap 14: 3D-geprinte behuizing

Behuizing wordt gedaan met behulp van 3D-printer. Uitleg daarvan zou zijn op deel 2 van Instructables.