3. 微控制器和排針
排針的用途是連接微控制器的輸出和輸入,它提供了一個平臺給焊線和針腳。
3.1. 新增微控制器晶片(RBBB → ATmega),把它放在電路原理圖的中央附近,把它的兩個接地接頭連接到接地訊號端。
3.2. 在靠近ATmega的電源供應針腳7的位置放置一個0.1μF的電容,將它分別連接電源、接地端和針腳7。
3.3. 將共鳴器(resonator)放置在針腳9和針腳10附近,將它的三個針腳連接如圖所示,并確認最中間的針腳有連到接地端。
3.4. 將剩下的針腳全部都連接信號線(Signal line),別忘了左邊的類比參考針腳(analog reference,AREF),使用網(wǎng)絡連接工具讓每個針腳都接出一小段信號線,并使用標簽(Lable)工具(在網(wǎng)絡連接工具的下面)標簽每一段信號線。
注釋:EAGLE的群組移動功能并沒有像現(xiàn)在大部分的繪圖軟件那樣方便,如果你需要一次移動很多個元件,你需要先使用「變焦(Zoom)」工具來調(diào)整畫面大小,使用「群組(Group)」工具用Ctrl鍵+滑鼠左鍵點擊或框取你想要移動的元件,使用移動(Move)工具在你選擇的元件上按右鍵,在跳出的選項清單中選取移動群組(Move Group)即可。
3.5. 你會發(fā)現(xiàn)EAGLE會給每條信號線都內(nèi)建一個標簽,例如:N$2?,F(xiàn)在請使用「命名(Name)」工具來為這些信號線重新命名,并使它們符合ATmega的針腳名稱。這部分有一點冗長乏味,假如有任何人知道比手動更改更好的方法,請一定要讓我知道。
3.6. 新增1×16、1×9和1×4的排針,然后重覆之前的過程:新增信號線、新增標簽然后更改名稱。
4. 序列排針
我們的資料連系裝置是一個6針腳的排針,它連接到ATmega的序列埠(serial port),原始的Arduino控制板有一個USB端口和一個飛特蒂亞(FTDI)的晶片,用它們來將通用序列匯流排傳輸界面(USB)轉(zhuǎn)換成TTL或UART傳輸界面。但這次我們不使用這個晶片,而是要使用排線來連接,這樣可以使設(shè)計變得精簡。飛特蒂亞有賣一種6針腳的排線,或者你可以使用USB-BUB或FTDI Friend來連接。
把6針腳排針放置在電路原理圖上,并分別連接RX(接收端)、TX(傳送端)、GND(接地端)、+5V訊號供應元件和EXT_RESET(重置功能)。
5. 便利的設(shè)計
很多
PCB設(shè)計者的設(shè)計不符合人體工學,他們使用很小的按鈕、不方便的元件配置和難以解讀的標簽,千萬不要變成這樣!這次我們的設(shè)計有一個大小合適的重置按鈕(reset button)和可以清楚辨認是否已經(jīng)接上電源的LED指示燈。
5.1. 如圖所示放置一個開關(guān)(switch)、10K電阻器(10k resistor)和0.1μF的電容(0.1μF capacitor),并把開關(guān)的一端連到接地端上。
正常來說開關(guān)是打開的,但當按下重置按鈕后開關(guān)會關(guān)起來。10K電阻器則連接在RESET針腳和+5V訊號供應元件的中間,這樣可以讓針腳的狀態(tài)在開關(guān)是打開的情況時不會漂浮不定而產(chǎn)生不穩(wěn)的現(xiàn)象。在編寫程式的過程中,主電腦會執(zhí)行重置功能并在程式啟動裝置載入程式碼之前重新設(shè)定微控制器,小顆的電容則是這個期間用來維持系統(tǒng)必需計時功能。
5.2. 最后,新增一個LED和1K限流電阻器的串連線路。
6. 檢查回路
從工具清單中選擇「ERC」來進行電路規(guī)則檢查,你可能會得到一連串的錯誤或警告,點擊它們來進行任何必要的修正。最常見的錯誤是信號線非常接近卻沒有真的連接在一起。
更進一步
當你通過了ERC檢查,選擇「檔案(File)」 →「切換至電路板(Switch To Board)」,電腦將會詢問你是否要使用布線編輯器(Layout editor),根據(jù)現(xiàn)在的電路原理圖來制作出一塊電路板。當然要!從現(xiàn)在開始,不論何時屏幕上都會出現(xiàn)電路原理圖和電路板視窗,EAGLE會讓兩個視窗保持同步的狀態(tài),但前提是兩個視窗都是開啟的。
圖7.1
現(xiàn)在你可以開始在電路板上繪制真實的銅線電路圖了。EAGLE可以自動幫你繪制完成,但為了能夠真的了解它,試著自己繪制也是一個不錯的主意。首先,你要先畫出電路板的邊界并設(shè)置一些網(wǎng)格空間,描繪電源線路并放置元件,然后繪制通用輸入和輸出路徑,連接板子正反兩面必要的線路(圖7.1),最后,你會在板的背面新增一個接地面(ground plane),如圖7.2所示。
圖7.2
在線路配置完成之后,要送去印刷電路板廠制作還剩下絲印(silk-screen)、建立Gerber檔跟drill檔的步驟?,F(xiàn)在就跟著makezine.com/36上的文章一步一步設(shè)計你的電路板和輸出這些PCB檔吧。
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