Progettare e fresare PCB in maniera facile ed economica (Fritzing) – Parte 2

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Iniziamo il progetto

Per iniziare abbiamo bisogno di un progetto, creo spesso schede utili per la prototipazione veloce per i miei IC preferiti, e mi piace programmare con i moduli ESP01 utilizzando pochi pins, perciò andrò a realizzare una scheda per usare il PCF8574 come I/O expander digitale tramite protocollo i2c.

I pins di ingresso sono GND, VCC, SDA e SCL, il dip-03 è per l’impostazione dell’indirizzo I2C.

Ci sono 8 pin per I/O (P0-P7) e un pin di interrupt vicino al pin SDA SCL.

È possibile trovare libreria da utilizzare in modo semplice l’IC qui e la guida qui. Mentre il progetto fritzing qui.

Fritzing: progetto

Per prima cosa è necessario creare il prototipo su breadboard.

Come si può vedere l’unica differenza da un “prototipo normale” è che aggiungo una serie di pin femmina.

Aggiunti in questo modo me li ritroverò nella schermata di creazione del PCB.

Se si vuole è possibile creare uno schema per una migliorare la comprensione, ma non è necessario.

Fritzing: iniziare a disegnare il PCB

Nel terzo tab si dispone di una schermata PCB dove dobbiamo lavorare.

Il posizionamento è molto semplice, quindi aggiungo solo qualche consiglio.

Fritzing: selezionare il layout corretto del PCB

Per prima cosa selezioniamo il PCB (in grigio) e nel pannello di destra selezionare PCB ad un’unica faccia.

Fritzing: ponticelli da usare per sovrapposizioni

Posizionare l’elemento sopra il PCB.

Usare questi elementi quando si hanno sovrapposizioni, si possono trovare alla fine del pannello delle parti di base con qualche altro strumento utile per creare PCB.

Fritzing: anello con foro più grande

In alcuni casi è preferibile creare dei fori più grandi in maniera che rimanga più materiale dopo la fresatura. È possibile specificare la dimensione, un’ottima dimensione è 0,8 (per avere un anello con foro più grande).

Fritzing: regolare il formato del PCB in modo da ridurre lo spreco

I PCB che compro hanno una dimensione di 7cm x 5cm.

Per avere una superficie di fresatura migliore intendo usare la massima superficie con scarti minimi così selezionerò dimensioni multiple ad esempio 1/2 della dimensione 3,5 centimetri x 5cm.

Fritzing: usare il formato maggiore per le tracce

E’ possibile creare una pista di rame più spessa.

Più grande è la traccia di rame è più sicura sarà la fresatura del PCB.

Perciò selezioneremo la traccia di rame “extra thick” sul pannello.

Fritzing: non è sempre necessario creare componenti

In questo progetto ho bisogno di un dip-switch 03, ma in Fritzing hai 02 e 08, se serve è possibile creare il componente oppure puoi sovrapporre 2 dip-switch 02 per creare un singolo DIP-switch 03.

Fritzing: testo su PCB

Se si desidera aggiungere un testo al PCB è possibile utilizzare uno strumento di testo.

È necessario selezionare il silk bottom, e per avere una buona leggibilità credo che si deve impostare l’altezza del testo minima a 4mm (con autolivellamento anche 3mm).

Aree isolate

Quando si realizza un PCB è importante non avere delle “isole” o aree isolate poichè nei circuiti ad alta frequenza possono generare campi elettromagnetici, perciò nei limiti del possibile vanno evitate, ma se proprio non si possono evitare, o le eliminate in fresatura o ponete un foro che possa essere usato per saldare un filo da portare a GND.

Curve a 90°

Altro aspetto che mi hanno fatto notare che gli angoli a 90° generano correnti di fuga negli angoli, c’è un piccolo segreto per poter far restare gli angoli a 90 gradi, ma in ogni angolo devi mettere una piazzola circolare , così facendo si annullano le correnti di fuga.

In Fritzing puoi anche curvare le linee usando il bottone Crtl.

Effetto del bottone Crtl sulle curve

Fritzing: collegare tutti gli elementi

Alla fine dopo aver collegato tutti gli elementi e scritto quello che vuoi il risultato tipico è l’immagine sopra.

Fritzing: generare file Gerber

In Fritzing possiamo esportare in formato Gerber dal menu file-> export-> for production -> Extended Gerber.

Seleziona una cartella e vai. I nomi dei file generati sono abbastanza leggibili.

Grazie

Nel prossimo capitolo andremo a vedere come utilizzare FlatCam per generare le incisioni ed i fori partendo dal nostro Gerber.

  1. Strumenti
  2. Fritzing
  3. FlatCam
  4. UGS e bCNC
  5. Maschera di saldatura

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