PCB ontwerp controleren

Zojuist heb ik voor het eerst een PCB ontworpen! Het gaat om een PCB met een Arduino Nano, NodeMCU en een JQ6500 (mp3 spelertje). De NodeMCU is in deze opstelling het hoofd en heeft 5 drukknoppen verbonden (de drukknoppen op de PCB uitgezonderd). Deze drukknoppen zorgen voor een geluidje dat door de JQ6500 wordt uitgezonden naar de RCA aansluitingen.

Vier van de vijf drukknoppen hebben een RGB rand. Deze worden aangestuurd door de Arduino Nano welke informatie doorkrijgt van de NodeMCU. Ik weet dat dit ook anders (lees: simpeler) had gekund.

De RGB knoppen zijn aangesloten met een RJ-45 stekker.

Voor het PCB heb ik als trace width 0.5mm genomen met een afstand onderling van 0.3mm. Is dit voldoende? Bijgevoegd heb ik het design. Ik heb het idee dat ik wat over het hoofd zie en het zou fijn zijn als eventuele onvolkomenheden nu al verholpen kunnen worden voordat ik het laat maken. Alvast bedankt!

marcob

Golden Member

Autorouter gebruikt zeker? Op de hand wordt het veel netter.
Zo even snel:
- geen bevestigingsgaten
- RJ pluggen meer naar de rand
- RJ pluggen uitlijnen
- print kan helft kleiner
- routering kan veel beter en efficiënter.

Een WOK is ook maar een vergiet zonder gaatjes
MNM(tm)

Golden Member

> Sporen niet zo onnodig dicht langs elkaar laten lopen!

Fan van Samsung (en repareer ook TV's). :)
buckfast_beekeeper

Golden Member

Probeer ook een keer een andere volgorde voor je RJ45. Probeer al in je schema een logische volgorde te steken. Het wordt er alleen maar duidelijker door en het is dan al een basis voor je uiteindelijke routing. Draai de volgorde compleet om. Links wordt rechts. 2de van links komt 2de rechts. En wat nu rechts staat komt links. Je zal zien dat er veel minder traces gaan kruisen.

Begin met een DRC van 10mill. Dat kan elke PCB boer perfect maken. Kom je in nood, ga dan naar 8mill.

Draai in het schema de linkse RCA connector ook eens om. Weer een kruising minder in je schema.

Edit: waarom TX van je MP3 niet aan RX van de node en RX niet aan TX van je node?

Van Lambiek wordt goede geuze gemaakt.
Sine

Moderator

Kleinde dingen:
- Vergeet ook zeker de montagegaten in je print niet.

- Ik zie bij de verschillende RJ45 connectors de voeding op andere pennen, probeer het zo te maken dat je niets sloopt mocht er ooit een stekker verkeerd geprikt worden.
Een aardig idee is om de twee buitenste pennen massa te maken, dan is de kans het grootst dat die eerder gemaakt worden dan je data en voeding lijnen.

- Maak de voedingslijntjes niet te dun, zeker die nodemcu is nogal "spiky" wat stroomverbruik aangaat.

- Volgens mij heb je de RCA's verkeerd om aangesloten (signaal op massa)

- Als het geheel in een doosje komt laat dan de connectors over de rand van de print uitsteken zodat je ze door de wand van je kastje kunt voeren. Zeker die RJ45's krijg je er anders niet meer uit.

Er horen ook geen baantjes onder de antenne van die Wifi module te lopen. Beste is meestal om 'm buiten de print te laten 'hangen'...

Of een 'hapje' uit de print nemen...

[Bericht gewijzigd door Arco op 27 oktober 2020 11:07:51 (16%)]

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Bedankt voor alle reacties! De RJ-45 ga ik uitlijnen en de volgorde aanpassen. Ook zal ik de lijntjes onder de antenne van de NodeMCU halen. Bevestigingsgaten zijn ook een goede, nu nog een case kopen;)

Van de 4 knoppen met RGB zijn er 2 Common Anode en 2 Common Cathode. Vandaar dat de ground en 5V lijnen niet overeen komen met alle RJ-45 aansluitingen. Deze zijn al gekrimpt, maar in het vervolg zal ik rekening houden met de massa op de buitenste pennen!

De TX en RX van de JQ6500 is niet aangesloten op de RX en TX van de NodeMCU omdat de libary voor Arduino icm JQ6500 deze pinnen gebruikte. Dit heb ik zo getest en dat werkte, dus ik heb het zo gelaten (if it ain't broke, don't fix it). Als ik pinnen tekort was gekomen was het het waard geweest om het te checken of het wel kon.
Ground plane is interresant! Ik ga even uitzoeken hoe ik dat er precies in maak want ik denk wel wat ground loops te hebben op deze manier.

Zijn de RCA connectors zeker verkeerd om aangesloten? Ik heb helaas het onderdeel nog niet binnen dus ik heb het nog niet zelf kunnen checken...

Een DRC van 10mill betekend toch een trace width van 0.254 mm? Ik dacht dat dat wat weinig was dus ik heb er 0.5 mm van gemaakt. Is dat niet goed? En zouden dan de voeding lijnen nog breder moeten (vanwege de spiky pieken van de NodeMCU)?

Hoe ver moeten de sporen uit elkaar? Ik heb nu 0.3 mm ingevoerd, maar moet dat verder uit elkaar?

Met de RJ45's is het meestal ook makkelijker om ze strak tegen elkaar te zetten: je hoeft dan maar 1 gat in de behuizing te maken...
Eén mil is inderdaad 0.0254mm

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
buckfast_beekeeper

Golden Member

Alleen de outline maak ik in mm maar de rest houd ik allemaal in inch of mill. Voedingslijnen zijn zelden te breed. Voor de voedingslijnen gebruik ik dan zoveel als mogelijk 40 of 50 mill.

Eerst een case kopen en dan kijken welke printgrootte er in kan. Kan je ook de bevestigingen maken op maat van de mogelijkheden van de behuizing.

0,3mm is net iets meer dan 10 mill. Is best voldoende.

Het verschil tussen de RX en TX die je nu gebruikt is dat je een extra librarie nodig hebt, <SoftwareSerial.h>.

Van Lambiek wordt goede geuze gemaakt.
marcob

Golden Member

Tip: zoek eerst een geschikte behuizing, zodat je de print hierop kunt aanpassen. Vooral als je een behuizing neemt met steuntjes voor de print, krijg je een netter geheel.

Kijk ook eens naar de opstelling, is het niet praktischer om alle aansluitingen aan 1 zijde van de print te hebben? Is wat bekabeling betreft straks makkelijker en netter.
Moeten de schakelaars ook altijd bereikbaar zijn, of enkel tijdens instellen?

ook zou ik de NodeMcu 180 graden zodat de antenne op de rand van de print zit. En zoals gezegd geen sporen onder de antenne.

Een WOK is ook maar een vergiet zonder gaatjes
fatbeard

Honourable Member

Voor de tussenruimte van de sporen kun je als vuistregel aanhouden dat dat hetzelfde moet zijn als de spoorbreedte.
Vraag aan/overleg met de printbakker wat er mogelijk is tegen welke kosten, dat verschilt nogal: de een doet zonder meerkosten 0.15mm sporen/tussenruimte en 0.3mm gaten; een ander rekent daar een stevige meerprijs voor. Ook verschillende getallen voor spoorbreedte en tussenruimte komen voor.
Een hele belangrijke hierin is de 'minimum annular ring', oftewel de breedte van de ring om een gat.

*** gecorrigeerde getallen, met dank aan Thevel ***
Wat je nodig hebt aan spoorbreedte hangt af van de koperdikte, standaard is 17.5 micron (0.5 oz.), 35 micron (1 oz.) en 70 micron (2 oz.).

Wederom, het hangt van de printbakker af wat er precies zonder meerprijs wordt gefabriceerd.
De breedte is vervolgens een functie van de toegelaten spanningsval en temperatuurstijging,
hier staat een handige calculator.

In het algemeen zijn voor dit soort toepassingen sporen van 0.15mm (6mil) al voldoende, daar waar je veel stroom verwacht neem je een breder spoor. Ik maak al vijftien jaar printen met spoorbreedtes 0.15, 0.2 en 0.3mm en heb nog nooit een verbrand spoor gehad... YMMV
Probeer het aantal verschillende spoorbreedtes, gat- en paddiameters en tekstgroottes te beperken, dat oogt netter en werkt makkelijker.

De tip om alle voedingsaansluitingen op de RJ connectoren gelijk te houden is een hele goede, gewoon opnieuw crimpen: zoveel kost zo'n stekkertje nou ook weer niet (waarschijnlijk een stuk minder dan de rest van wat er aan dat kabeltje hangt).

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.
Sine

Moderator

Op 27 oktober 2020 11:15:39 schreef Joas:

Van de 4 knoppen met RGB zijn er 2 Common Anode en 2 Common Cathode. Vandaar dat de ground en 5V lijnen niet overeen komen met alle RJ-45 aansluitingen.

Dat is op zich niet erg, als er maar niets uitrookt als je een keer er naast prikt, anders loont het zich wellicht om die stekkertjes even opnieuw te krimpen.

Zijn de RCA connectors zeker verkeerd om aangesloten? Ik heb helaas het onderdeel nog niet binnen dus ik heb het nog niet zelf kunnen checken...

Nee, de twee pennen zijn massa, de middenpen is signaal.

Op 27 oktober 2020 12:33:19 schreef Sine:

[...]
Nee, de twee pennen zijn massa, de middenpen is signaal.

Dan heb ik het toch juist verkeerd om aangesloten? De GND loopt nu door beide middenpinnen.

Sine

Moderator

Op 27 oktober 2020 11:15:39 schreef Joas:

Van de 4 knoppen met RGB zijn er 2 Common Anode en 2 Common Cathode. Vandaar dat de ground en 5V lijnen niet overeen komen met alle RJ-45 aansluitingen.

Dat is op zich niet erg, als er maar niets uitrookt als je een keer er naast prikt, anders loont het zich wellicht om die stekkertjes even opnieuw te krimpen.

Zijn de RCA connectors zeker verkeerd om aangesloten? Ik heb helaas het onderdeel nog niet binnen dus ik heb het nog niet zelf kunnen checken...

Dat ligt er ook een beetje aan welke uitvoering van connector je hebt.

Bij deze types zou het kloppen:

Nog een tipje ... controleer of je footprints kloppen! Print het ding een keer uit en kijk of de onderdelen ook passen.
Niet iedereen houdt de zelfde standaard aan.

Op 27 oktober 2020 11:47:33 schreef buckfast_beekeeper:
0,3mm is net iets meer dan 10 mill. Is best voldoende.

0,3 mm is zowat 12mil. (mill is frees).

De goedkope chinese printboeren doen 6mil, en vinden het fijn als je probeert waar dat kan > 8mil te doen. Dus als je 10 mil doet, is het helemaal prima.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Thevel

Golden Member

Op 27 oktober 2020 12:29:52 schreef fatbeard:
Wat je nodig hebt aan spoorbreedte hangt af van de koperdikte, standaard is 17.5 micron (1 oz.) en 35 micron (2 oz.).

1 oz is toch 35 micron en 2 oz 70 micron?

Ik ga met thevel. (over de koperdiktes)

0.5 Oz, 17 micron is gebruikelijk bij binnenlagen. Dus de binnenste twee lagen in een 4laags print.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
fatbeard

Honourable Member

:o Ik zal nederig in de hoek gaan staan, had ik moeten weten. Sterker nog, ik wist het wel |:(
Zal wel te wijten zijn geweest aan een cafeïnedeficiëntie...

Ik heb de originele post aangepast ter voorkoming van verdere verwarring.

[Bericht gewijzigd door fatbeard op 27 oktober 2020 21:30:55 (20%)]

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

Enkele condensatoren toevoegen op je voedingslijnen (zo dicht mogelijk bij de verbruikers) is wellicht goed voor de stabiliteit.

Bij de Wifi module moet minimaal iets van 10uF (liever meer) tussen de voeding zitten, kan korte maar hoge stroombursts trekken...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com