¿Por dónde empiezo para el diseño de PCB Arduino?

Empecé a aprender un software de diseño de PCB e hice con éxito un prototipo de PCB funcional que contenía dos Arduinos, RTC, EEPROM externa, módulo RF y algunos otros componentes en una sola placa, todo en dos semanas.

Así es como lo hice:

Selección de software de diseño de PCB: elegí Eagle porque:

• Es gratis pero con un tamaño de tablero limitado (no es gran cosa para la mayoría de los proyectos de pasatiempos)
• Gran apoyo de la comunidad en comparación con otros softwares (porque es gratis)
• La mayoría de los esquemas de hardware de código abierto y diseños de placas están disponibles en formato Eagle. Ex Sparkfun lanza esquemas y diseño de águila. Arduino disponible también.
• El aprendizaje fue bastante fácil.

Qué conceptos de electrónica aprender: como mencionaste, eres un tipo de software, necesitas leer un poco antes de comenzar a desarrollar proyectos complejos. Esto es necesario y valdrá la pena.

• Reguladores de potencia: aquí debe aprender sobre los reguladores lineales y los reguladores de conmutación. Cuál usar y cuándo.
• Condensadores de desacoplamiento y su correcta colocación en una PCB.
• Diodos y sus usos: fijación de tensión, protección contra polaridad inversa, etc.
• Tire hacia arriba y tire hacia abajo.
• Condensadores de filtrado.
• Beneficios de tener un buen plano de tierra. (Lo subestimé una vez. Pagué el precio).

Qué conceptos de software aprender: Obviamente, necesita aprender la mayor parte para hacer una PCB. Pero aquí destacaré algunos conceptos que debes conocer aunque no los necesites en tu primer proyecto. Seguro que esto se usará en algún momento.

• Cómo hacer un componente por tu cuenta.
• Cómo hacer una biblioteca personalizada.
• Copiar símbolos y paquetes de otras bibliotecas a su biblioteca.
• Cómo utilizar las ULP. En eagle, existen ULP para automatizar algunas tareas. No he explorado mucho, pero he usado uno que extrae todos los componentes de cualquier esquema y los vuelca en una biblioteca para que pueda usarlo en diferentes proyectos. Así es como obtuve Atmega328p. No pude encontrarlo en las bibliotecas predeterminadas, así que lo extraje del esquema de Arduino.
• Cómo hacer un logotipo: es posible que desee tener un logotipo personalizado en sus PCB.

Parte de producción:

• Una vez que haya terminado con el esquema y el diseño de la placa, debe exportar los archivos Gerber para enviarlos a las casas de producción. Contiene toda la información en forma numérica que sus máquinas pueden entender. Águila lo hará por ti. Encuentre esto en la sección del procesador Cam. Sparkfun proporciona un archivo de trabajo Cam, pero no dude en modificarlo para adaptarlo a sus necesidades.
• Debe seleccionar un grosor de PCB y un grosor de capa de cobre. Para baja potencia, PCB de 1-2 mm con 35 micrones de cobre hará el trabajo fácilmente. También puede especificar el color de la máscara si su casa de producción lo permite.
• La mayoría de las empresas de producción proporcionan prototipos de PCB. Esto es costoso, pero no parece haber una alternativa. Te cobrarán más si quieres que te lo entreguen rápido. Asegúrate de hablar con 5 a 10 productoras antes de seleccionar una. Sus precios varían enormemente. En mi caso, uno pedía 10 veces el precio cotizado por el otro. En serio.
• Selección de componentes - ¿Agujero pasante o smd? Ambos tienen pros y contras. SMD permitirá hacer placas compactas y ordenadas, pero son relativamente difíciles de soldar por su cuenta. Sin embargo, si selecciona huellas relativamente más grandes (1206 más o menos), no debería ser tan difícil. Para empezar, sugeriría componentes de orificio pasante. Bastante fácil de manejar.
• Verificación de sus Gerbers: antes de enviar los archivos Gerber para producción, puede verificarlos utilizando softwares disponibles de forma gratuita. Yo uso GerberLogix.

Sugerencia: antes de enviar su primera placa para producción, publique el esquema y el diseño de la placa en el foro para que pueda obtener sugerencias/opiniones de personas con experiencia en este campo.

Cualquiera que sea el paquete CAD que use (yo uso Eagle y las "limitaciones" nunca me han causado ningún problema hasta ahora), lo que necesitará son archivos gerber. En Eagle, los genera usando lo que se llama un trabajo CAM (yo uso el de Sparkfun ). Por cierto, el tutorial de Sparkfun Eagle también es bastante bueno para comenzar si sigue esa ruta, y también hay un buen screencast de Adafruit . También puede obtener los archivos Eagle para las placas Arduino directamente desde su sitio web (también para sus placas más antiguas ).

Una vez que tenga los archivos Gerber, solo necesita comprimirlos y enviarlos a una casa fabulosa. Para volúmenes bajos, el servicio de creación de prototipos de calidad decente más barato que he encontrado es DorkbotPDX para tableros pequeños. También he usado BatchPCB pero los he encontrado más caros y con mayor retraso.

Echa un vistazo a fritzing . Incorpora:

Captura esquemática

Cree esquemas con solo el chip ardunio.

Creación de protoboards para demostración

El software le permite crear imágenes para mostrar a las personas cómo conectar su tablero.

Construcción de PCB

Puede construir PCB en fritzing y luego pueden enviarlos para que los fabriquen.

Si usa Eagle, puede cargar los archivos de Arduino y crear su propia plantilla: las placas se diseñaron con Eagle. Utilizo el software Pulsonix PCB e importé los archivos para crear una plantilla para ese programa. A continuación, puede crear sus propios escudos.

Hay muy poco que ganar al reutilizar los archivos de Arduino, ya que la construcción básica es muy simple, así que no le des mucho valor, es mucho más importante que entiendas lo que está pasando y obtengas un buen paquete EDA que puedas puedo usar.

Si yo fuera usted, comenzaría a buscar un clon simple como el "DC Boarduino", que es básicamente un Arduino, ya que es lo suficientemente simple como para entender un clon con bastante facilidad.

El truco con el "DC Boarduino" es que omite el chip USB FTDI, lo cual es genial si solo usa la conexión USB cuando desarrolla, por lo que puede comprar solo un adaptador FTDI y reutilizarlo para todas sus placas tipo Arduino. , como este: http://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=19&products_id=284&zenid=42367bcc145ecc7da8c87d51db3b70be

WRT la recomendación del paquete EDA: he usado EAGLE antes, pero realmente es limitado y eso puede morderte el trasero cuando comienzas a construir cosas más grandes, por lo que puedo recomendar omitir EAGLE y usar Kicad en su lugar.

Por lo general, cuando se encuentra con EAGLE por primera vez, su mayor desafío será encontrar huellas para las piezas más utilizadas, como resistencias, condensadores, reguladores de voltaje, etc.

He compilado una pequeña lista de las bibliotecas de componentes más utilizadas en Eagle, lo ayudará a comenzar rápidamente con el diseño de PCB.

http://www.elecrom.com/2009/10/09/eagle-library-list-of-most-commonly-used-electronics-components/

Espero eso ayude.