* Uwaga - nie wszystkie punkty opisu są konieczne dla różnych urządzeń --------------------------------------------------------------- - Opis problemu (zadanie do rozwiązania) - formułowanie zadania do rozwiązania (istota problemu) - korzyści z rozwiązania problemu - jakie są podstawowe trudności do pokonania - inne możliwości zastosowań - Proponowane rozwiązanie - odniesienie do istniejących rozwiązań - propozycja rozwiązania zadania - sposób działania urządzenia - Specyfikacja wymagań (funkcjonalność) - konfiguracja systemu - mierzone wielkości fizyczne - metoda komunikacji - intefejs użytkownika - metoda prezentacji wyników - czynności obsługowe - Określenie parametrów krytycznych - mierzone wielkości (szybkość, dokładność) - wymagania czasowe (czas reakcji, przerwania od urządzeń) - zasilanie (moc chwilowa, czas pracy) - wydzielanie mocy w istotnych elementach (typ obudowy) - gabaryty (mobilność, rozmiar, waga) - warunki pracy (środowisko: woda, wilgotność, drgania, pył, etc.) - usunięcia sprzeczności (zasilanie i czas pracy, szybkość i liczba czujników, etc.) - zagrożenia (fail hard, fail soft, fail safe) - Wybór elementów elektronicznych i oprogramowania - noty katalogowe i aplikacyjne do wszystkich kluczowych elementów - czujniki (sygnał wyjściowy, magistrala, zasilanie) - elementy wykonawcze (przekaźniki, triaki, tranzystory) - komunikacja (nadajniki, odbiorniki, konwertery magistral) - zasilanie (trafo, mostki, stabilizatory, przetwornice, radiatory) - sterowanie (mikroprocesor, pamięci, ekspandery, ADC, DAC) - interfejs (LED, LCD, diody, przyciski, enkodery, potencjometry) - elementy przeciwzakłóceniowe: kondensatory blokujące, dławiki, etc. - język programowania - interfejs i programator (ISP, JTAG, etc.) - środowisko deweloperskie - licencje i ograniczenia - Schemat - podział układu na fragmenty i moduły - opisy elementów (wartości, nazwy) - stosowanie etykiet i magistral (opisowe nazwy) - wybór prawidłowych footprintów - własne modele elementów (do schematu(->typy pinów) i PCB(->footprint i zarys obudowy) ) - weryfikacja ERC ! - Wybór obudowy - rozmiar płytki i punkty mocowania - wysokosć elementów - płytka dwustronna lub jednostronna - możliwość umieszczania elementów jeden nad drugim (np, procesor i LCD, Blutooth, etc.) - wyprowadzenie złącz (zasilanie, kominikacja, sygnalizacja, interfejs) - przyciski i elementy sygnalizacyjne - ergonomia (prowadzenie przewodów, obsługa ręczna, obserwacja ekranu, etc.) - Projekt PCB - rastry: calowy (mils -> elementy, ściezki) i metryczny (mm -> otwory, krawędzie) - preferowane elementy SMD 1206, 0805 (niska cena, mała powierzchnia, szybkość montażu) - kompaktowy design (nie oddalać elementów bez potrzeby) - krawędzie płytki (według obudowy, zwykle w rastrze metrycznym) - otwory montażowe (zwykle fi=2mm lub 3mm) - zachowanie odstępu od krawędzi i otworów (2-3 mm) - pozycjonowanie głównych złącz i elementów interfejsu - optymalizacja pozycjonowania elementów (rat nest) - pozycjonowanie elementów przeciwzakłóceniowych (np. przy ukł. scalonych) - kluczowe ścieżki i magistrale sygnałowe - drzewo zasilania i masy (od najgrubszych do cieńszych, bez pętli) - szerokość ścieżek: generalnie jak najszersze dla obwodów mocy, 10-20 mil dla sygnałów - możliwie najkrótsze ścieżki sygnałowe dla wysokich częstotliwości sygnału (MHz) - separacja częsci cyfrowej od analogowej (rozdział drzewa zasilania tuż przy zasilaczu) - separacja części wysoko- od niskonapięciowej (wieksze odstępy, bez poligonów) - przelotki - jak najrzadziej, jeśli można - wypełnienie nieużywanej powierzchni płytki (polygon) - Reguły PCB dla wykonywania prototypów w DMCS (frezarka) - płytka jedno- lub dwustronna, bez metalizacji otworów - opis krawędzi w warstwie "keepout" (różowa) - możliwe różne kąty i łuki - odstępy pomiędzy ścieżkami (i padami) - minimum 8.7-9.0mil (0.22) - zalecane minimum 10 mil (0.25mm) - ścieżki sygnałowe (szerokość) - minimum 10 mil (absolutne minimum 9 mil) - zalecane 15 mil - ścieżki mocy - szerokie (30mil, 60mil, 120 mil), jeśli jest miejsce - pady 3mm i wieksze (jeśli można) - otwory: - ujednolicenie średnic (najlepiej 2-3 różne) - liczba wierteł – maksymalnie 5: - średnice: 0,6 - 0,7 - 0,8 - 0,9 - 1,0 - 1,1 - 1,3 - 1,5 mm - średnice powyżej 2.4 mm są frezowane - sprawdzenie: eksport projektu do Fabrication Outputs: NC Drill (DRR) - otwory montażowe 2.5mm (zalecane) - otwory przelotek - zalecana średnica 0.9mm (łatwe lutowanie przelotek srebrzanką) - szerokość padów nie mniejsze niż 1.4mm, zalecane 3mm - pady elemetów - więcej elementów SMC -> mniej otworów - wydłużenie w jednej osi (jeśli odstęp w drugiej jest już mały) - łączenie warstwy top i bottm za pomocą osobnej przelotki, a nie przez otwór padu. - wypełnianie nieużywanej powierzchni płytki - Polygone Plane (standardowe odstępy od elementów moga być zbyt małe) - większe odstepy: nowa reguła Design Rules->Clearance->PolyClearance (InPoly <-> All), 0.5, 0.6, 0.7 mm - zalecany format projektów: Alitim (plik *.PcbDoc lub cały projekt, takze starsze wersje) - takze każdy inny umożliwiający eksport w formacie Gerber i Excellon - Montaż i uruchamianie - lutowanie przelotek masy i zasilania (bez elementów) - pomiar ciągłości masy i zasilania na padach elementów - uruchamianie z zasilacza z ograniczeniem prądowym (ustawionym na możliwe minimum) - uruchamianie etapowe (następny etap tylko po pomyślnym zakończeniu poprzedniego) - lutowanie jednego obwodu i jego testowanie np. mostek USB-UART (testowanie komunikacji z komputerm PC) np. mikrokontroler i złącze programowatora (testowanie działania i programowania uC) np. zespół przekaźników (testowanie przełączania sygnałem zewnętrznym) np. układy filtrów (testowanie sygnałem z generatora sygnałowego) - uwaga na pomiary multimetrem elementów wlutowanych w układ !!! - pomiary rezystancji nie dadzą poprawnych rezultatów - multimetr stosuje napięcie 9V, które może uszkodzić elementy - każdy miernik (zwłaszcza miltimetr) jest obciążeniem dla badanego węzła układu, co fałszuje wyniki