Satshakit táblák: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-31 10:20

Hé, készítők és fabók!

Álmodott már arról, hogy saját fejlett mikrovezérlő kártyát készít otthon és smd összetevőket használ?

Ez a helyes tanulság az Ön és a következő projekt agya számára:)

És amikor otthonról van szó, úgy értem, hogy néhány száz dollárért megvásárolhatja az összes berendezést ezeknek a nyomtatott áramköri lapoknak a gyártásához (lásd a következő lépéseket), és egyetlen asztaltérbe helyezheti!

Minden a Fab Akadémia 2015 -ös utazásából indult ki. Azzal a céllal, hogy megcsináljam a drónt, úgy döntöttem, hogy kiadom a repülésvezérlő prototípusát, mint az első satshakit táblát. Egy hét elteltével a táblát Jason Wang replikálta a Fab Lab Taipei -ből. Ez hihetetlen érzést keltett bennem, amikor láttam, hogy valaki lemásolja és sikeresen használja a projektemet, és azóta sem hagytam abba, hogy más nyílt forráskódú elcseszett elektronikát készítsek.

A táblákat ezután néhány százszor megismételték és módosították a Fab Lab világméretű közösségétől, tanulási tapasztalatként a PCB -k elkészítéséről és sok Fab Lab projekt életre keltéséről. Manapság számos más satshakits tábla is megjelent a githubon:

• https://github.com/satshakit
• https://github.com/satstep/satstep6600
• https://github.com/satsha-utilities/satsha-ttl

Ha kíváncsi, mi az a Fab Academy, gondoljon csak egy tanulási tapasztalatra, hogy "hogyan lehet (szinte) bármit elkészíteni", ami megváltoztatja az életét, ahogy én is:)!

További információ itt:

Köszönet a fantasztikus Fab Labs-nek, amely támogatott a satshakit táblák létrehozásában: Fab Lab Kamp-Lintfort

Hochschule Rhein-Waal Friedrich-Heinrich-Allee 25, 47475 Kamp-Lintfort, Németország

Fab Lab OpenDot

Via Tertulliano N70, 20137, Milánó, Olaszország +39.02.36519890

1. lépés: Döntse el, melyik Satshakit készítse el vagy módosítsa

Mielőtt elkészítené az egyik satshakit táblát, gondolja át, mit szeretne vele csinálni.

Mondhatod szórakozásból és tanulásból: D!

És ez így van, valamint a konkrét felhasználásuk.

A képeken néhány projekt, amelyek a satshakit táblákat használták.

Az alábbi listában a tábla nevére kattintva a github adattárakba kerül, ahol minden szükséges információ megtalálható azok létrehozásához és/vagy módosításához:

• Sas rajzok és táblák a CNC/lézerrel történő elkészítéshez
• Opcionálisan az Eagle fájlokat a Kínában történő előállításhoz, a PcbWay -t használom
• Anyagjegyzék (BOM)
• Képek és videók a tábla működéséről

Ebben a lépésben a tábla fájljai is mellékelve vannak.

Az alábbiakban áttekintjük az egyes táblák funkcióit és jellemzőit:

• satshakit

  • atmega328p alapú általános célú tábla
  • teljesen olyan, mint egy csupasz Arduino UNO USB és a feszültségszabályozó nélkül
  • USB-soros átalakító segítségével programozható
  • példa projektek, amelyek használják: AAVOID Drone, FabKickBoard, RotocastIt

• satshakit micro

  • atmega328p alapú általános célú mini tábla
  • helyhez kötött alkalmazásokban való használatra készült
  • példaprojektek az alkalmazásban: MyOrthotics 2.0, Hologram, FABSthetics

• satshakit többmagos

  • atmega328p alapú általános célú tábla
  • a satshakit kétrétegű változata, mindkét oldalán 2 x atmega328p
  • egymásra rakható többlapos kivitel, a 328p I2C-n keresztül csatlakoztatva
  • hasznos multi-mcu rendszerekhez (pl. minden tábla különböző érzékelőkészletet kezel)
  • USB-soros átalakító segítségével programozható
  • példa projektek, amelyek használják: Bluetooth trilateration, satshakit IoT rendszer

• Satshakit 128

  • atmega1284p alapú általános célú tábla
  • két hardver sorozat, 16K ram, 128K vaku, több I/O, mint az atmega328p
  • kompakt tábla több hardver erőforrással, mint a satshakit
  • USB-soros átalakító segítségével programozható
  • példa projektek, amelyek használják: LedMePlay, FabScope, WorldClock

• satshakit repülésirányító

  • atmega328p alapú tábla
  • repülésvezérlő a Multiwii -vel kompatibilis barkácsdrónokhoz
  • akár 8 motort, 6 csatornás vevőt és önálló IMU-t támogat
  • opcionális integrált áramelosztó kártya
  • példaprojektek, amelyek használják: satshacopter-250X

• satshakit mini repülésvezérlő

  • a satshakit repülésvezérlő kisebb változata, szintén atmega328p alapú
  • alkalmas mini DIY drónokhoz (például 150 mm -es), kompatibilis a Multiwii -vel
  • akár 4 motort és 4 csatornás vevőt támogat
  • integrált áramelosztó tábla
  • példaprojektek, amelyek használják: satshacopter-150X

• satshakit nero

  • kettős mikrovezérlő repülésvezérlő kártya, az atmega328p és azmega1284p használatával
  • fejlett drón alkalmazásra alkalmas
  • az atmega1284p képes repülési parancsokat beadni a Multiwii soros protokoll használatával az automatikus repüléshez
  • példaprojekt használata: On Site Robotics Noumena

• satshakit GRBL

  • atmega328p alapú kártya, személyre szabva, hogy gépvezérlőként működjön a GRBL -vel
  • opcionális beépített USB-soros átalakító és USB-csatlakozó
  • zajszűrt végállások
  • GRBL rendezett pinout
  • példa projektek, amelyek használják: LaserDuo, Bellissimo rajzológép
• satshakit-mega
  • atmega2560p alapú, általános célú tábla, kissé olyan, mint egy foltos Arduino Mega
  • beépített USB-soros átalakító és USB-csatlakozó
  • 8K ram, 256K vaku, 4 hardver sorozat
  • az azt használó példa projektek: LaserDuo

• satshakit-m7

  • STM32F765 alapú általános célú tábla
  • integrált chipes USB vezérlő, USB csatlakozó
  • 216Mhz, 512K ram, 2MB vaku
  • rengeteg funkciót, futtathat FREE-RTOS-t is
  • ezt használó projekt: a következő drón- és robotplatformom (még nem tették közzé)

• satstep6600

  • léptető meghajtó Nema23/Nema24 motorokhoz
  • 4,5A csúcsáram, 8-40V bemeneti feszültség
  • integrált termikus lekapcsolás, túláram és feszültség alatti zárolás elleni védelem
  • opto-izolált bemenetek
  • az azt használó projektek: LaserDuo, Rex szálak újrahasznosítója

• satsha-ttl

  • USB -soros átalakító a CH340 chip alapján
  • integrált feszültségszabályozó
  • jumper választható feszültség 3.3V és 5V
  • az azt használó projektek: satshakit-grbl, FollowMe robotkövető

Az összes tábla a CC BY-NC-SA 4.0 szerint kerül kiadásra.

Nagyon szívesen módosítjuk az eredeti terveket, hogy illeszkedjenek a projektjeihez;)!

2. lépés: Felszerelés és előkészületek

Először is beszéljünk ezekről a lapokról:

1. CNC marás
2. Szál/Yag lézergravírozás (alapvetően az 1064 nm -esek)

Mint láthatja, ezek között nincs maratás. Ennek oka az, hogy én (és a Fab Lab közösség) sem szeretem a savakat környezetszennyezés és veszélyes okok miatt.

Ezenkívül az összes tábla elkészíthető asztali/kis cnc -gép használatával és/vagy lézergravírozással, korlátozások nélkül, egyik vagy másik technikával.

Egyébként egy Fiber/Yag lézergép könnyen több ezer dollárba kerülhet, úgyhogy úgy gondolom, hogy sokuknak jobb lenne egy kis CNC gép!

Ha valakit érdekel a lézergravírozási folyamat, javaslom, hogy nézze meg az alábbi oktatóanyagot:

fabacademy.org/archives/2015/doc/fiber-lase…

Itt található az ajánlott kis formátumú cnc -gépek listája, amelyeket használhat:

• A FabPCBMaker, az egyik tanítványom, Ahmed Abdellatif nyílt forráskódú fabbed cnc -je, kevesebb, mint 100 dollár igényel kisebb fejlesztéseket, hamarosan frissül
• 3810, minimalista kis cnc, soha nem próbálta, de úgy néz ki, hogy sikerül
• Eleks malom, szuper-olcsó mini cnc, személyesen őrölt 0,5 mm-es hangmagasságú csomagok (LQFP100) némi finomhangolással
• Roland MDX-20, kicsi, de szuper megbízható megoldás a Rolandtól
• Roland SRM-20, az MDX-20 újabb helyettesítő változata
• Othermill, most BantamTools, megbízható és pontos kis formátumú CNC
• A Roland MDX-40, nagyobb asztali cnc, nagyobb dolgokra is használható

A nyomok gravírozásához az alábbi végmarókat javaslom:

• 0,4 mm 1/64 a legtöbb NYÁK -hoz, például
• 0,2 mm-es letörés közepes nehézségű munkákhoz, például (győződjön meg arról, hogy az ágy lapos!)
• 0,1 mm-es lekerekített szuperpontos munkákhoz, példa1, példa2 (győződjön meg arról, hogy az ágy lapos!)

És a következő bitek a NYÁK kivágásához:

1 mm -es kontúrszerszám, példa1, példa2

Óvakodj a kínaiaktól, nagyon kevés vágás lesz!

Az ajánlott rézlemez FR1 vagy FR2 (35 µm).

Az FR4 üvegszála könnyen elhasználódhat a végmaróknál, és a por is veszélyes lehet az egészségre.

Az alábbiakban bemutatjuk azokat az eszközöket, amelyekkel a forrasztópadon rendelkeznie kell:

• forrasztóállomás, (néhány javaslat: ATTEN8586, ERSA I-CON Pico)
• forrasztó fonat
• pár precíziós csipesz
• segítő kezek
• asztali lámpa nagyítóval
• nagyító alkalmazás
• forrasztó huzal, 0,5 mm jó lenne
• elektronikai alkatrészek (Digi-Key, Aliexpress és így tovább …)
• forrasztópáraelszívó
• egy multiméter

3. lépés: Fájlok előkészítése a maráshoz

A GCode generálásához vagy a kívánt formátumú gépi kód eléréséhez számítógépes gyártású (CAM) szoftvert kell használnia.

Nyugodtan használjon tetszőleges CAM -ot, különösen, ha ez a géphez tartozik, és jól érzi magát vele.

Ebben az oktatóanyagban megmutatom, hogyan kell használni a Fab Modules nevű nyílt forráskódú webes CAM-et Neil Gershenfeld profiltól és munkatársaitól.

A Fab modulok önálló telepítésként elérhetők a számítógépen, vagy online:

• A Fab Modules adattár és telepítési utasítások:
• A Fab Modules online verziója:

Az egyszerűség kedvéért megmutatom, hogyan kell használni az online verziót.

Először is, a Fab modulok bemenetként fekete -fehér-p.webp

Ha módosítások nélkül szeretne meglévő satshakit táblát készíteni, akkor csak le kell töltenie a maráshoz előkészített-p.webp

A-p.webp

• satshakit

  • nyomokat
  • kivág

• satshakit micro

  • nyomokat
  • kivág

• satshakit többmagos

  svg

• Satshakit 128

  • nyomokat
  • kivág

• satshakit repülésirányító

  • nyomokat
  • kivág

• satshakit mini repülésvezérlő

  • nyomokat
  • kivág

• satshakit nero

  • nyomokat
  • kivág

• satshakit GRBL

  • nyomokat
  • kivág
• satshakit mega
  • nyomokat
  • kivág

• satshakit M7

  • nyomokat
  • kivág

• satstep6600

  • felső nyomok
  • felső kivágás
  • alsó nyomok
  • alsó kivágás

• satsha ttl

  • nyomokat
  • kivág

Ha módosítani szeretne egy meglévő satshakit kialakítást, akkor két másik lépést kell tennie:

1. az Autodesk Eagle segítségével módosíthatja a táblát az Ön igényei szerint
2. raszteres képszerkesztővel készítse el a-p.webp" />

Miután elvégezte a szükséges módosításokat, kövesse az alábbi lépéseket a-p.webp

1. Nyissa meg a tábla elrendezését
2. Nyomja meg a réteg gombot
3. Csak felső és párnákat válasszon (VIA -kat is, ha a NYÁK kétrétegű, mint a Satstep6600)

4. Győződjön meg arról, hogy a jelnevek nem jelennek meg a képen a Set-> Misc menüpontban, és törölje a jelölést

   1. jelnevek a padon
   2. jelzésnevek a nyomokon
   3. kijelzőpanelek neve
5. Nagyítsa ki a tábla kialakítását, hogy illeszkedjen a látható képernyőhöz
6. Válassza a Fájl-> Exportálás-> Kép lehetőséget

7. Állítsa be a következőket az Export Image előugró ablakban:

   1. ellenőrizze a monokrómot
   2. válassza a Terület-> ablakot
   3. írjon be legalább 1500 DPI felbontást
   4. Válassza ki a fájl mentési helyét (Tallózás)
8. nyomja meg az OK gombot

Ezt követően fekete -fehér-p.webp

Itt az ideje, hogy megnyitja a képet a Gimp segítségével, és hajtsa végre a következő lépéseket (lásd a mellékelt képeket):

1. ha a képen nagy fekete margók vannak, vágja le az Eszközök-> Kijelölési eszközök-> téglalapkiválasztó eszközzel, majd válassza a Kép-> vágás a kiválasztáshoz lehetőséget (továbbra is tartson némi fekete margót, például 3-4 mm-t)
2. exportálja az aktuális képet traces-p.webp" />
3. használja újra az Eszközök-> Kiválasztóeszközök-> téglalapkiválasztó eszközt, és jelölje ki az összes nyomot (hagyjon körülötte fekete margót, például 1 mm-t)
4. tetszés szerint hozzon létre egy filét a téglalap kiválasztásban, kattintson a Kiválasztás-> Kerekített téglalap-> gombra, és adjon meg egy 15 értéket
5. most kattintson a jobb egérgombbal a kiválasztott területre, és kattintson a Szerkesztés-> Töltse ki a BG Color elemre (győződjön meg róla, hogy fehér, általában alapértelmezett)
6. exportálja ezt a képet cutout-p.webp" />
7. most nyissa meg a korábban mentett traces-p.webp" />
8. az Eszközök-> festőeszközök-> vödör kitöltésével töltse ki fehérrel az összes fekete területet, amelyek nem lyukak
9. exportálja ezt a képet hole-p.webp" />

A-p.webp

A GCode -ot létre kell hoznia minden egyes-p.webp

A traces-p.webp

1. menjen a https://fabmodules.org/ oldalra
2. nyissa meg a traces-p.webp" />

3. válassza ki a gépét:

   1. A gcodes a GRBL -alapú gépeken fog működni (általában a kis kínai cnc -k is ezen alapulnak)
   2. Roland RML a Roland számára
4. válassza ki az 1/64 folyamatot
5. Ha a Roland RML-t választotta, válassza ki a gépét (SRM-20 vagy más, stb.)

6. módosítsa a következő beállításokat:

   1. sebesség, 3 mm/s -ot ajánlok a 0,4 mm -es és a 0,2 mm -es lekerekített szerszámokhoz, 2 mm/s a 0,1 mm -eshez
   2. X0, Y0 és Z0, tegye mindegyiket 0 -ra
   3. a vágási mélység 0,1 mm lehet a hengeres szerszámokkal 0,4 mm, a lefelé vágott szerszámokkal 0 mm
   4. a szerszám átmérőjének meg kell egyeznie a meglévővel (ha néhány nyomot nem lehet elkövetni, trükközze le úgy, hogy valamivel kisebb átmérőt ír be, mint amennyi van, amíg a nyomok megjelennek a számítás megnyomása után)
7. nyomja meg a számítás gombot
8. várja meg az útvonal létrehozását
9. nyomja meg a mentés gombot a Gcode mentéséhez

A holes-p.webp

1. töltse be a lyukakat-p.webp" />
2. válassza ki az 1/32 folyamatot

3. módosítsa a következő beállításokat:

   1. csökkentse a sebességet, 1-2 mm/s-ot javaslok
   2. ellenőrizze és helyezze be (kicsit több) a PCB rézlemez vastagságát
   3. ellenőrizze és adja meg a szerszám átmérőjét a kivágáshoz (általában 0,8 vagy 1 mm)

Tartsa magánál a mentett fájlokat, mivel szükségünk lesz rájuk a NYÁK CNC marógéppel történő elkészítéséhez.

4. lépés: NYÁK marás

A PCB -k sikeres cncmarásának egyik egyszerű szabálya, hogy alaposan előkészíti a gépágyat a rézlemezből.

Ebben a feladatban meg kell próbálnia nagyon nyugodtnak és a lehető legpontosabbnak lenni. Minél többet fektet ebbe a két dologba, annál jobb eredményeket érhet el.

A cél az, hogy a rézfelület a lehető legnagyobb mértékben párhuzamos legyen (sík) a géppel.

A rézlemez síkja különösen kritikus lesz, ha nagy pontosságú NYÁK -okat fog marni, amelyhez le kell vágni a 0,2 mm -es vagy 0,1 mm -es végű szerszámokat.

Vegye figyelembe, hogy a PCB nyomok gravírozása után még ki kell vágnia a NYÁK -ot, és ehhez szükség van az úgynevezett áldozati rétegre.

Az áldozati réteget kissé áthatolja a kivágott végmaró, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a vágás teljesen áthalad a rézlemezen.

Javasoljuk, hogy vékony dupla oldalsó szalagot használjon a rézlemez ragasztásához az áldozati réteghez, és elkerülje a szalag esetleges hajtogatását.

Íme néhány alapvető lépés egy egészen lapos ágy elkészítéséhez (lásd a mellékelt képeket):

1. keressen egy lapos anyagdarabot az áldozati réteghez, amely már teljesen lapos (pl. egy darab MDF vagy extrudált akril); győződjön meg arról, hogy a kivágó szerszám áthatol rajta, és nem törik el, mert túl kemény
2. vágja le az áldozati réteget a cnc ágyméretével
3. rögzítse a kettős oldalsó szalag csíkjait az áldozati rétegre, győződjön meg róla, hogy közvetlenül a rögzítés előtt megfeszíti, hogy ne jelenjenek meg redők vagy légbuborékok; a kétoldalas szalagnak egyenletesen el kell fednie a felület nagy részét
4. rögzítse a rézlemezt a dupla oldalsó szalagra; próbálja egyenlő módon tolni az összes felületét
5. rögzítse az áldozati réteget a cnc -gép ágyához, lehetőleg olyasvalamivel, amely később könnyen eltávolítható, de szilárd, például bilincsek, csavarok

Az ágy beállítása után ideje előkészíteni a CNC gépet a maráshoz. Ez a művelet is figyelmet és precizitást igényel. A CNC típusától függően ezek a lépések kissé eltérhetnek, de nem igazán.

A CNC gép maráshoz való előkészítéséhez kövesse az alábbi lépéseket:

1. helyezze be a megfelelő szerszámot a hüvelybe (vagy a szerszámtartóba)
2. győződjön meg arról, hogy az X és Y tengely mozgatása előtt egy kicsit feljebb lép a Z tengelyen az ágyról, hogy elkerülje a végmaró lezuhanását
3. mozgassa az X és Y tengelyt a relatív kiindulási ponthoz, ha a Fab modulokat használta, ez a-p.webp" />
4. az X és Y nullázása előtt a gépvezérlő szoftverben ellenőrizze, hogy van -e elegendő hely a tábla marásához
5. állítsa X és Y nulla pontra a gép aktuális pozícióját
6. lassan menjen lefelé a Z tengely mellett, és helyezze a végmarókat a rézfelület közelébe

7. különböző technikákat használhat a Z tengely nulla pontjának meghatározásához, ennek a lépésnek az a célja, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a szerszámok kissé megérintik a réz felületét:

   1. az egyik technika az orsó beindításával és a gép minimális lépcsőméretének alkalmazásával működik; ha más hangot hall, amit a végmaró enyhén behatol a felületbe, ez a Z nulla pontja
   2. multiméterrel megpróbálhatja ellenőrizni a szerszám és a réz felület közötti elektromos csatlakozást; rögzítse a multiméter szondákat a végmaróhoz és a rézlemezhez, majd próbálja lefelé menni a Z tengelykel a minimális lépésnél; amikor a multiméter sípol, ez a Z nulla pontja
   3. közelítse meg a szerszámot a felülettel, hagyjon néhány mm-t (2-3 mm), majd nyissa ki a befogót, és hagyja, hogy a végmaró lefelé érintse a rézfelületet; majd zárja be a végmarókat a hüvelybe, és állítsa ezt Z zéruspontnak
   4. használja a gép által biztosított érzékelőt, ebben az esetben, amikor a végmaró hozzáér az érzékelőhöz, a gép automatikusan felveszi a Z kiindulási pontot

És végül most már készen áll a PCB gravírozási munka elindítására:)

Javasoljuk, hogy maradjon a gép közelében, és gondosan figyelje meg, ha nem követett el hibát a fenti lépések során, és esetleg állítsa le és indítsa újra a munkát a szükséges javításokkal és/vagy beállításokkal.

Néhány gyors tipp a problémákra:

• ha a nyomtatott áramköri lapja egyes területeken gravírozott, máshol nem, akkor a rézlemez nem lapos

  ha a szerszámoknak hengeres vége van, akkor csak vegyen egy kicsit mélyebb Z tengelyt, és indítsa újra a munkát ugyanabban a helyzetben; ugyanez vonatkozik a lekerekített szerszámokra, és ha a gravírozási mélységben nem sok a különbség

• ha nyomai élesek, jobb lehet a vágási előtolás csökkentése
• ha eltört egy (egészen új) végmarót, akkor következetesen csökkentse a sebességet
• ha a nyomai megsemmisültek vagy túl vékonyak, akkor talán túl mélyek, ellenőrizze a nyomvastagságot az Eagle -ben, vagy ellenőrizze a CAM beállításait, különösen, ha a végmarók átmérője megfelelő

Amikor itt az ideje a kivágás elvégzésének, ne felejtse el kicserélni a végmaró szerszámot, és nyissa ki a kivágást vagy a lyukak fájlt. Ezt követően ne felejtse el újra csak a Z tengely nulla pontját venni, ezúttal nem kell annyira precíznek lennie a rézlemez felületének megérintésében.

Amikor ideje eltávolítani a PCB -t az áldozati rétegről, próbálja meg lassan lehúzni egy vékony csavarhúzóval. Ismételje meg ezt nagyon óvatosan, nehogy megrepedjen a tábla.

Ennek a lépésnek a végén egy csodálatos gravírozott NYÁK -t kell tartania a kezében:) !!