При разработке прошивок микроконтроллеров приходится отлаживаться на прототипах. Прототип это просто набор отладочных плат, соединенных перемычками.
Прототипы особенно актуальны, когда плата боевого устройства еще в разработке (производстве), а софт уже надо как-то разрабатывать и отлаживать, то приходится собирать прототип из набора отладочных плат.
Дело в том что мы тут работаем не в невесомости и если просто соединить платы проводами-перемычками, то они будут внезапно отваливаться под действием силы натяжения.
Поэтому надо закреплять платы жестко на одном общем основании и затем только соединять их перемычками.
Также часто бывает необходимо установить на дорогую премиальную плату PCB защитный экран, чтобы при транспортировке без коробки в рюкзаке не поцарапать компоненты на плате, например, ключами. Или банально защитить плату от случайно пролитого на столе кофе.
С удивлением узнал, что у людей возникают проблемы с изготовлением таких подложек(экранов) для прототипов PCB.
В чём трудность?
Дело в том, что нужна очень высокая точность сверления отверстий (сотые доли миллиметра), причем положение отверстий относительно друг друга могут быть просто random (ные) как положение скопления звезд на небе.
Поэтому далее следует инструкция как сделать качественное основание для прототипа.
Что нужно из оборудования(hardware)?
Оборудование | Назначение | категория |
Оргстекло | Чтобы изготовить подложку или шит | расходник |
пластмассовые стойки | чтобы сцепить плату и подложку | расходник |
пластмассовые гайки | чтобы сцепить плату и подложку | расходник |
пластмассовые болты | чтобы сцепить плату и подложку | расходник |
Принтер | Чтобы напечатать чертеж | инструмент |
USB Flash(ка) | Чтобы загрузить чертеж в принтер | инструмент |
Кернер | Для наколки воронок на местах будущего сверления | инструмент |
бумага А4 | Для печати чертежа с разметкой мест сверления | расходник |
Штангенциркуль | Для снятия размеров с платы | инструмент |
Линейка | Для проверки чертежа после печати | инструмент |
Скотч | чтобы наклеить чертеж на оргстекло | расходник |
Ручная дрель | для сверления отверстий | инструмент |
Сверло 2мм | сверление предварительного отверстия | инструмент |
Свело 3мм | сверление боевого отверстия | инструмент |
Сверло 5mm | для снятия фаски | инструмент |
Плоская отвёртка 4мм | Чтобы прикрутить стойки платы и подложку | инструмент |
Почему именно оргстекло? Оно прозрачное. Вы всегда сможете прочитать шелкографию платы с обратной стороны сквозь стекло и вам не понадобится для этого эндоскоп.
Что надо из софтвера?
Программа | Назначение |
Inkscape | Чтобы начертить чертеж |
pdf viewer | Чтобы просмотреть и проверить чертеж перед печатью |
1--Начертить чертеж в inkscape. Inkscape это бесплатная и простецкая утилита для 2D черчения.
2--Распечатать чертеж в масштабе один к одному (M 1:1). Возможно придется разбить A3 на два A4. Обязательно после печати проверьте линейкой, что чертеж в cамом деле M 1:1
3-- Наклеить чертеж на оргстекло. В данном частном случае надо добавить новые отверстия на уже существующую подложку поэтому пришлось наклеить чертеж на обратную сторону орг стекала.
4--А теперь очень ответственный шаг. Надо взять ручной автоматический кернер (automatic punch tool) и аккуратно наколоть воронки в местах будущего сверления.
5--Пробуравить отверстия сначала тонким сверлом (2мм). Это важно. Если ошибетесь, то можно пере сверлить рядом этим же тонким сверлом. Затем буравим нужным сверлом 3мм. И сделать фаску сверлом 5мм. Фаска обязательно нужна, чтобы болт заходил под разыми углами.
6--Прикрутить платы на пластиковые стойки плоской отверткой.
Вот такой получился прототип Bluetooth колонки.
Если у вас в спальне нет всего этого оборудования, то это не страшно.
Распечатать чертеж можно, например, в той же городской типографии там гарантируют печать в масштабе M 1:1.
Саму заготовку можно отнести в ближайший торговый развлекательный центр (ТРЦ). Как правило в подвалах ТРЦ(шкек) есть ювелирная или обувная мастерская и вам там могут просверлить или отпилить в оргстекле. Стоить это будет порядка 500 RUR и 2-3 недели ожидания. Однако предварительно чертеж вам придется распечатать и наклеить самим.
Вывод
Делайте красивые прототипы на подложке из оргстекла в этом нет ничего сложного.
У авиа моделистов даже есть поговорка:
Если изделие некрасивое, то оно и не полетит.
Поэтому и прототип тоже должен выглядеть красиво.
