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[技术探讨] 小白教小白—自己画pcb打板做硬件

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发表于 2020-11-16 15:55:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 lione95678 于 2021-1-11 08:36 编辑

小白教小白—自己画pcb打板做硬件
起因:
1、看到群里很多朋友自己画pcb打板,用esp8266或者esp32芯片做无线开关,心里很是长草。
2、自己家里以前是433315射频控制的灯,以前虽然用esp8266开发板配合射频模块,用mqtt或者esphome来遥控灯,但是毕竟射频模块没有反馈,不在家的时候,到底操作成功了吗自己也心里没底,而且洞洞板都是飞线,实在不美观。
3、知道了立创eda这软件,傻瓜化的操作,再加上嘉立创的5/5片打板白菜价
申明:本人小白,以下内容如有错误,请指正,但不要骂我,我都是一知半解抄来的。
第一步:立创eda方面(软件的操作不说了,很简单的软件,可以到官网上看说明)
1、下载立创eda,免费的软件,注册个账号就可以了
2、打开软件后,在本论坛找别人的原理图,或者上电路城这个网站找免费的电路原理图,按照上面的原件型号及你自己的需求,一个个放到原理图上,然后连上导线就可以了。
3、在软件上找到原理图转pcb的按键,按一下就可以生成pcb,按自己的需求拖放元器件位置,然后可以“自动布线”,当然我还是建议你自己布线,因为涉及到GND铺铜什么的(关于铺铜,学问太深奥,我搞不懂,我是瞎布的,只是知道可以加强布线的散热,不要影响无线信号),这里还有,如果要过高电流的,导线尺寸粗一点就行了)
4、完成后还可以生成3d图和2d图,看着不错。
第二步:在嘉立创打板
下载嘉立创下单助手,只要pcb大小控制在10cm*10cm以内,好像都是5/5片。
第三步:购买原件
这就没什么好说的了,马云家找一家便宜的,型号多的就行。
第四步:焊接
我等小白,焊工实在不行,焊一下洞洞板就不错了,贴片的电阻什么的都很小,根本不会焊,有个办法,马云家搜一下关键字LED灯珠拆焊工具 PTC 发热板焊盘 焊台”(如下图),然后在找一下焊锡膏(183度熔点的就可以)。
1.png
焊接贴片元件,把焊锡膏涂抹到焊盘上(注意,不要用送的针筒,出来的量太大,可以先挤一些焊锡膏到一块不用的pcb上(或者其他盖子什么的),然后用镊子的尖头挑一点涂到焊盘上(注意一定不要多,否则后面焊锡膏融化成锡球后,会把小元器件顶起来),然后用镊子夹着元器件放在焊盘上就可以了(位置不一定要很准,融化焊锡膏时会有拉力把元件拉到位的,或者后续再调整)
焊盘放到ptc焊台上,打开焊台开关,就看着他变化吧,注意有味道,别把烟吸进肺里去。如果你的元器件位置有些许的错误,这时可以用镊子调整一下。然后关闭ptc焊台,等他冷却吧,或者把pcb拿下来冷却也可以。
看看是否符合要求,有的地方可以用0.3mm的焊丝用电烙铁加焊一下。
Ptc焊接贴片的视频,可以看看以下视频,视频可以从25分钟后面开始看(他用钢网,我们用不起)
https://v.youku.com/v_show/id_XNDM1ODg0NDcy.html
以上步骤我等小白做起来很慢,练练手吧。
焊接针脚的,直接上电烙铁,小白拿洞洞板练练就没有大问题的。

下面放一个我自己的pcbesp32控制3路继电器及rgbww灯带(无电源,可射频控制),参考了论坛的几个帖子
还有几个帖子,一下子翻不到了,
大家也可以上电路城这个网站上找找。
1、原理图(分辨率较低,可用立创eda打开我后面的附件)
Schematic_esp32-3路+rgbww无电源_2020-11-16_14-29-12.png
2、2D
2.png

3、3D图
3.png
4、实物图(原来忘了拍了,等这两天有空再焊块板子后拍了上传)
说明:
1、因为我家里的灯大多数都是没有主光源(就是没有房间中间的吊灯或者吸顶灯)而是用t5灯管和led灯带组成的光源(还有几个筒灯节能灯),所以pcb做的大一点没有关系(这个pcb的尺寸是8cm*7.5cm),塞在吊顶里面。
2、这个pcb,我用的是esp32的开发板,而不是esp32的模块,原因很简单,光使用模块的话自己要多焊接很多小原件,觉得麻烦,而且好像也节约不了太多的pcb面积,用开发板的话配合排针母座,万一损坏,更换也方便。射频接收模块也是,方便更换,433mhz还是315mhz随你高兴。
3、电源我没有使用ac-dc模块,因为手里有好几个没有用的手机充电器。这个pcb的话如果你不使用rgbww灯带,可以直接用usb线连接esp32开发板供电。如果使用rgbww灯带,可以焊接上一个dc母座,连接led灯带的12v或者24v电源即可,这样一来led灯带的电源和esp32开发板的电源就都有了。PCB上另设有一个3针的排针,用于选择你使用哪种电源(可以使用跳线帽,当然你可以外接一个拨动开关,或者再外接一个射频遥控开关来控制pcb的供电)。
4、这个pcb上使用的是宏发的HF32FA-G/005-HSL1继电器,https://bbs.hassbian.com/thread-9958-1-1.html
这个贴子提到过使用普通继电器控制220v交流电的灯,因为灯具属于容性负载,如果打开的时候交流电正处在波峰,就会导致继电器触电在接触的瞬间由于强大的电泳形成电弧,触电烧结,后续无法断开。所以他使用了固态继电器。在我实际使用中,不知道是运气好还是灯的功率较小(一个继电器控制大概才50W),或者使用时间还短(才3天)暂时还没有产生这个问题。但建议大家经济条件允许的情况下,使用固态继电器吧,那个帖子里有使用固态继电器的原理图。
5、这个pcb将esp32开发板的一侧针脚基本都引出来了,如果后续有增加其他设备的要求,可以直接用杜邦线或者xh2.54端子引出来使用。
    6、固件上面我使用esphome,可以参考我以前发的帖子,我觉得esphome固件上使用射频接收模块还是不错的,不用通过mqtt。而且esphome使用pwm控制rgbww灯带也不错。
7、如果大家有需求使用我提供的pcb,注意几点。1)esp32开发板需选择38针脚的,且针脚定义要和这个一致。2)3针的电源选择排针位置有点小问题,可能回和esp32开发板有冲突(看你买的开发板而定),可以的话移动一下位置。3)我连接220v电源用的是KF142R-5.08的弹簧式连接器,实际用起来并不方便,那个卡扣扳起来很费劲,还是使用那种KF128-5.08的螺钉式连接器方便。

请各位注意。这个电路图中控制弱电led的电路有点问题的,本人小白,电路及元器件都是其他地方搬过来的,而且自己家中的led灯带以前都是220v的,所以打板后只使用了继电器部分,led部分也没经过测试。前几天买了24v的2米led白色高亮灯带(这个灯带是每米120灯的5050led灯珠,卖家说每米功耗约28w,实测2米接24v电源功耗2A)测试,发现点不亮。后来自己试验了一下,把2个电阻换了一下阻值,前面连接esp32针脚(也就是3.3v pwm)的换成了68R的,后面那个电阻换成1k的,灯带可以点亮,但是实测灯带的电流只有0.64A,且mos管发热严重。这个请懂的朋友指教。(以上电阻的取值也是参照了以前买的双mos管的开关模块,这个模块用的是并联2个d4184mos管,以及68R和8.2k的电阻,我身边只有最大1k的电阻了,所以不知道第二个电阻换大了是否mos管会不烫。当使用esp32的针脚驱动这个模块来点亮led灯带,这个mos管开关模块的mos管不发烫,mos管照片如下,我看不清楚电阻上标的是68c还是680,万用表量出来的阻值是68r,另一个阻值是8.2K,还有一个电阻是连接指示灯的)
请懂的朋友指点一下,在这个电路中,关于电阻取值及mos管选型的问题

1月11日更新,经测试,在该线路中,将与esp32模块针脚连接的那个电阻(即R10/13/15/17/19)换成10R的,后面那个10K电阻不变,可以点亮我的24v灯带,且可以控制亮度,但高亮度led灯带的电流还是达不到2A,只能到1.4A左右。点亮(最高亮度,1.4A电流)10分钟后,此时mos管微烫,用万用表的温度计,测得mos管表面温度约60度
无标题.png
20210110_140835-2.jpg



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 楼主| 发表于 2020-11-16 16:07:41 | 显示全部楼层
小白教小白—自己画pcb打板做硬件.doc (768.5 KB, 下载次数: 32)
esp32-3路+rgbww无电源原理图.json (114.46 KB, 下载次数: 27)
esp32-3路+rgbww无电源pcb.json (612.88 KB, 下载次数: 19)
BOM_esp32-3路+rgbww无电源.csv (3.86 KB, 下载次数: 21)
Gerber_PCB.zip (212.72 KB, 下载次数: 33)
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我也刚学画PCB  但是没有楼主画的这么好  
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我是觉得难在元件的知识储备,pcb不过是个排版罢了
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非常不错,有空尝试一下
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 楼主| 发表于 2020-11-16 21:30:03 | 显示全部楼层
上照片,第一张是未焊接的,第二张只焊接了继电器、esp32开发板和射频接收模块是用排针母连接的,第三张是焊接了继电器和mos管,可以使用rgbww灯带,并且焊接了一个dc插座和一个降压模块,使用led灯带的12v电源供电 微信图片_20201116212504.jpg

微信图片_20201116212512.jpg

微信图片_20201116212518.jpg
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超级实用,超级细致,必须支持
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发表于 2020-11-17 10:51:20 | 显示全部楼层
不错,学习了,动手能力强啊!
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授人以渔,厉害了楼主!
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发表于 2020-11-17 14:37:43 来自手机 | 显示全部楼层
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