Ви прийняли рішення щодо програмних та апаратних вимог до вашого проекту, і це дуже добре, але для справжньої реалізації вашого пристрою вам потрібно виготовити схему з усіма її компонентами (Щоб запрограмувати і протестувати її). Після того як кількість компонентів перевищує певну межу, збірка макета пристрою стає складною. До того ж, схеми, виконані на макетної платі, часто поводяться непередбачувано (через небажані замикань або поганих контактів). Ці проблеми важко налагоджувати, і ви витратите багато часу на їхнє рішення замість того, щоб тестувати ваше апаратне рішення і програмне забезпечення. Інший спосіб проектування схем – виконання пристроїв на спеціально виготовлених друкованих платах. Розроблені на друкованих платах ланцюга більш довговічні і менш схильні до збоїв (у порівнянні з макетної платі). Після виготовлення і правильної пайки ви можете бути впевнені в усіх контактах і зосередитися на більш важливих питаннях: проектуванні системи та розробці програмного забезпечення. Існують два різновиди проектування і виготовлення друкованих плат, описані в наступних розділах.

Використання макетної друкованої плати

Цей підхід зазвичай застосовується ентузіастами і студентами, щоб швидко спаяти потрібну ланцюг. Проектування та виготовлення нестандартної друкованої плати займає значне .Кількість часу, який є не у всіх. У таких випадках цілком розумно розмістити компоненти на макетної друкованої платі загального призначення і з’єднати їх відрізками ізольованих мідних проводів. Ми рекомендуємо одножильний облуженний мідний дріт в тефлоновій ізоляції, який дуже міцний і гнучкий. Універсальна макетная друкована плата має отвори з кроком в 0,1 дюйма з контактними майданчиками. Такі плати бувають декількох типів, два найпопулярніших: гетінаксових (FR2) і стеклотекстолитовую (FR4). Перші дешевше, але вони менш довговічні, ніж другі. Тому краще текстолітові плати. На рис. 1.33 показана порожня текстолітова друкована плата, а на рис. 1.34 і 1.35 – дві сторони макетної плати з зібраної на ній схемою. Іноді корисно тестувати і перевіряти на такій платі невеликі частини вашої системи до того, як починати розробляти друковану плату для всього пристрою. Помилки підключення на такій платі легко виправити (оскільки підключення виконані проводами, які завжди можна перепаяти з однієї точки на іншу). На готової друкованої платі це зробити дуже важко.

Рис. 1.33. Універсальна макетная друкована плата

Розробка власної друкованої плати

Це більш “просунутий” спосіб проектування схем. Виконані на друкованій платі схеми мають мінімальну ймовірність виникнення збоїв через погані контактів (якщо плата розроблена правильно). Перший крок виготовлення плати власної конструкції – застосування спеціального програмного забезпечення для проектування, компонування і розводки плати. Є багато програм для проектування друкованих плат, наприклад: Proteus, Oread і EAGLE. Для всіх проектів цієї книги ми використовували безкоштовну версію програми EAGLE від компанії CadSoft. Плати розлучалися так, щоб максимальна кількість доріжок йшло в одному шарі, т. к. виготовити односторонню плату набагато дешевше і простіше, ніж двошарову. Короткий посібник з проектування друкованих плат за допомогою програми EAGLE наведено в додатку 2.

Спроектовану друковану плату можна виготовити багатьма способами. Найбільш поширені два – травлення і фрезерування. При травленні використовуються хімікати, плівки, трафарети (і т. П.), Які допомагають видалити непотрібну мідь з друкованої плати. При фрезеруванні зайву мідь фізично видаляють фрезою. Фрезерування (на відміну від травлення) можна виконувати безпосередньо з програмного забезпечення для проектування друкованих плат. Велика частина плат з цієї книги була виконана на фрезерному верстаті Roland Modela MDX-20, який виготовляє односторонні друковані плати, тому всі наші проекти були адаптовані під його можливості. Для масового виробництва фрезерування занадто повільно (оскільки всі примірники робляться послідовно), проте окремі зразки виготовляються дуже швидко. Травлення в масовому виробництві швидше (оскільки можна повторно використовувати проміжні плівки), але при невеликій кількості виробів воно стає занадто дорогим і повільним.

Оскільки це для вас всього лише хобі, то можливо, що виготовлення власної друкованої плати вам і не знадобиться. Однак зустрічаються такі ситуації, коли вам потрібно буде кілька примірників вашого пристрою або коли збірка схеми на макетної друкованої платі дуже втомлює (через складність і великого числа з’єднань), або вам може знадобитися віддати ваш проект на експертизу. У таких ситуаціях доведеться виготовляти друковану плату самостійно або замовляти її у сторонніх виробників.

Джерело: Гадре, Д., Цікаві проекти на базі мікроконтролерів tinyAVR / Дхананья Гадре, Нігула Мелхотра: Пер. з англ. – СПб .: БХВ-Петербург, 2012. – 352 с .: іл. – (Електроніка)