Poniewa\u017c wielkimi krokami zbli\u017camy si\u0119 ju\u017c do po\u0142owy naszego wyzwania, warto podj\u0105\u0107 temat projektu obwodu drukowanego (ang. PCB – printed circuit board). Dla os\u00f3b niezaznajomionych z terminologi\u0105 elektroniczn\u0105: obw\u00f3d drukowany, zwany tak\u017ce p\u0142ytk\u0105 drukowan\u0105 jest mechaniczn\u0105 baz\u0105 dla wszystkich podzespo\u0142\u00f3w. Na jego powierzchni znajduj\u0105 si\u0119 \u015bcie\u017cki, kt\u00f3re realizuj\u0105 po\u0142\u0105czenia elektryczne mi\u0119dzy poszczeg\u00f3lnymi elementami. <\/p>\n
Cz\u0119\u015b\u0107 z Was zastanawia si\u0119 jak wygl\u0105da proces powstawania tej fizycznej cz\u0119\u015bci urz\u0105dzenia. Cz\u0119sto spotykam si\u0119 z b\u0142\u0119dnym za\u0142o\u017ceniem, i\u017c niemal\u017ce od razu powstaje gotowa, komercyjna wersja. Pstryk i jest! Ot\u00f3\u017c nie, nie ma tak \u0142atwo…<\/p>\n
Pierwszym krokiem jest zazwyczaj stworzenie szkicu uk\u0142adu. Na tej podstawie powstaje prototyp, cz\u0119sto bazuj\u0105cy na p\u0142ytce ewaluacyjnej. Dopiero na podstawie zebranych do\u015bwiadcze\u0144 i obserwacji projektuje si\u0119 wst\u0119pn\u0105 wersj\u0119 schematu oraz p\u0142ytki. Po kilku-kilkunastu pr\u00f3bach powstaje co\u015b, co mo\u017cna nazwa\u0107 produktem komercyjnym, gotowym do dzia\u0142ania w ka\u017cdych warunkach.<\/p>\n
Na jakim etapie jeste\u015bmy teraz?<\/p><\/blockquote>\n
Obecnie nasz uk\u0142ad stanowi mniej lub bardziej artystyczn\u0105 pl\u0105tanin\u0119 kabli, zwan\u0105 czasami paj\u0105kiem. C\u00f3\u017c, jest to przywilej wczesnego prototypu – nie jest on absolutnie przeznaczony do monta\u017cu w samochodzie, nie musi wykazywa\u0107 si\u0119 szczeg\u00f3ln\u0105 solidno\u015bci\u0105 lub estetyk\u0105. Jedynym jego zadaniem jest… dzia\u0142a\u0107 \ud83d\ude42 <\/p>\n
Zbyt szybka pr\u00f3ba przeobra\u017cenia prototypu w formie „paj\u0105ka” do „gotowej” p\u0142ytki ko\u0144czy si\u0119 zazwyczaj fiaskiem. <\/p>\n
Dlaczego?<\/p><\/blockquote>\n
Projekt wci\u0105\u017c si\u0119 rozwija – dodajemy nowe funkcjonalno\u015bci, nowe podzespo\u0142y. Cz\u0119sto projektuj\u0105c wst\u0119pn\u0105 wersj\u0119 sprz\u0119tu nie przewidzimy czego\u015b, nie we\u017amiemy pod uwag\u0119 jakiego\u015b istotnego ograniczenia. Dobrze, je\u015bli wy\u0142apiemy takie niedopatrzenie na pocz\u0105tkowym etapie, kiedy wci\u0105\u017c mamy szans\u0119 w prosty spos\u00f3b zmieni\u0107 kszta\u0142t systemu. W momencie powstania p\u0142ytki drukowanej, ka\u017cda zmiana wymaga du\u017cego nak\u0142adu pracy.<\/p>\n
Zazwyczaj wymagane jest wykonanie dw\u00f3ch-trzech wersji prototypowych PCB, gdy\u017c niemal zawsze znajd\u0105 si\u0119 drobne detale do poprawek – prowadzenie masy, optymalizacja ilo\u015bci przelotek czy rozmieszczenia element\u00f3w. Cz\u0119sto nawet finalne wersje produkcyjne komercyjnych projekt\u00f3w cz\u0119sto posiadaj\u0105 kila rewizji, w kt\u00f3rych korygowane s\u0105 mniej lub bardziej powa\u017cne usterki.<\/p>\n
Kiedy\u015b wspomnia\u0142em, i\u017c tworzenie oprogramowania jest procesem iteracyjnym, w kt\u00f3rym celem ka\u017cdego kolejnego kroku jest poprawa jako\u015bci kodu. Podobnie maj\u0105 si\u0119 sprawy z projektowaniem fizycznej cz\u0119\u015bci systemu wbudowanego. Tu r\u00f3wnie\u017c niezwykle trudno jest uzyska\u0107 ostateczn\u0105, idealn\u0105 form\u0119 ju\u017c przy pierwszym podej\u015bciu. <\/p>\n
Czy na prawd\u0119 nie da si\u0119 przemy\u015ble\u0107 ka\u017cdego aspektu i dopiero potem projektowa\u0107 elektronik\u0119 dla danego urz\u0105dzenia?<\/p><\/blockquote>\n
W teorii – tak. W praktyce – niestety nie. Bardzo wielu pomy\u0142ek i niedopatrze\u0144 mo\u017cna unikn\u0105\u0107 u\u017cywaj\u0105c odpowiedniego oprogramowania komputerowego wspieraj\u0105cego projektowanie. Jednak zawsze pozostanie jaki\u015b fragment do skorygowania – wynikaj\u0105cy czy to z b\u0142\u0119du cz\u0142owieka, czy te\u017c zmian w za\u0142o\u017ceniach czy z wyniku test\u00f3w. <\/p>\n
Na potrzeby naszego projektu wykorzystamy pakiet KiCAD – chyba jeden z najlepszych, darmowych program\u00f3w typu EDA (ang. Electronic Design Automation). Pozwala on zaprojektowa\u0107 schemat ideowy systemu, przygotowa\u0107 list\u0119 po\u0142\u0105cze\u0144 (ang. netlist), a nast\u0119pnie na jej podstawie stworzy\u0107 p\u0142ytk\u0119 drukowan\u0105. Jedynym „minusem” jest brak wbudowanego autoroutera czyli automatycznego prowadzenia sieci \u015bcie\u017cek. Jednak w przypadku naszego urz\u0105dzenia r\u0119czne „przeroutowanie” p\u0142ytki nie b\u0119dzie stanowi\u0107 du\u017cego problemu.<\/p>\n
Tyle na dzi\u015b – w niedalekiej przysz\u0142o\u015bci powr\u00f3cimy do tematu projektowania PCB i r\u00f3\u017cnych pu\u0142apek czyhaj\u0105cych na konstruktor\u00f3w \ud83d\ude42<\/p>", "protected": false }, "excerpt": { "rendered": "
Poniewa\u017c wielkimi krokami zbli\u017camy si\u0119 ju\u017c do po\u0142owy naszego wyzwania, warto podj\u0105\u0107 temat projektu obwodu drukowanego (ang. PCB – printed circuit board). Dla os\u00f3b niezaznajomionych z terminologi\u0105 elektroniczn\u0105: obw\u00f3d drukowany, zwany tak\u017ce p\u0142ytk\u0105 drukowan\u0105 jest mechaniczn\u0105 baz\u0105 dla wszystkich podzespo\u0142\u00f3w. Na jego powierzchni znajduj\u0105 si\u0119 \u015bcie\u017cki, kt\u00f3re realizuj\u0105 po\u0142\u0105czenia elektryczne mi\u0119dzy poszczeg\u00f3lnymi elementami. Cz\u0119\u015b\u0107 z […]<\/p>", "protected": false }, "author": 1, "featured_media": 821, "comment_status": "closed", "ping_status": "open", "sticky": false, "template": "", "format": "standard", "meta": { "footnotes": "" }, "categories": [ 3 ], "tags": [], "class_list": { "0": "post-819", "1": "post", "2": "type-post", "3": "status-publish", "4": "format-standard", "5": "has-post-thumbnail", "6": "hentry", "7": "category-stodni", "9": "post-with-thumbnail", "10": "post-with-thumbnail-large" }, "_links": { "self": [ { "href": "https:\/\/hayperek.pl\/pl_pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/819", "targetHints": { "allow": [ "GET" ] } } ], "collection": [ { "href": "https:\/\/hayperek.pl\/pl_pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts" } ], "about": [ { "href": "https:\/\/hayperek.pl\/pl_pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post" } ], "author": [ { "embeddable": true, "href": "https:\/\/hayperek.pl\/pl_pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1" } ], "replies": [ { "embeddable": true, "href": "https:\/\/hayperek.pl\/pl_pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=819" } ], "version-history": [ { "count": 2, "href": "https:\/\/hayperek.pl\/pl_pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/819\/revisions" } ], "predecessor-version": [ { "id": 822, "href": "https:\/\/hayperek.pl\/pl_pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/819\/revisions\/822" } ], "wp:featuredmedia": [ { "embeddable": true, "href": "https:\/\/hayperek.pl\/pl_pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/821" } ], "wp:attachment": [ { "href": "https:\/\/hayperek.pl\/pl_pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=819" } ], "wp:term": [ { "taxonomy": "category", "embeddable": true, "href": "https:\/\/hayperek.pl\/pl_pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=819" }, { "taxonomy": "post_tag", "embeddable": true, "href": "https:\/\/hayperek.pl\/pl_pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=819" } ], "curies": [ { "name": "wp", "href": "https:\/\/api.w.org\/{rel}", "templated": true } ] } }