Thông tin PCB - Về thiết kế bảng mạch PCB của nhiệt kế bộ trình bày kỹ thuật số

1. Giới thiệu
Về thiết kế bo bảng mạch PCB của nhiệt kế hiển thị kỹ thuật số, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và sự cải tiến nhanh chóng của công nghệ công nghiệp, chúng ta thường phải đo và kiểm soát chính xác nhiệt độ môi trường và nhiệt độ thiết bị trong sản xuất hàng ngày. Vì vậy, việc nghiên cứu đo lường và kiểm soát nhiệt độ là vô cùng quan trọng. Chúng ta muốn cảm nhận nhiệt độ từ bên ngoài, mấu chốt là cảm biến nhiệt độ, được thực hiện ở đây với LM35. Sau khi có được giá trị nhiệt độ của thế giới bên ngoài, cần phải có một thiết bị hiển thị nào đó để hiển thị nó. Phương pháp phổ biến hiện nay là chuyển đổi số lượng tương tự thành số lượng thông qua bộ chuyển đổi A / D, được thực hiện ở đây với ICL7107. Sau đó, hiển thị nó thông qua DẪN ĐẾN hoặc LCD. Nhiệt kế được mô tả dưới đây được hiển thị bằng ống kỹ thuật số cực dương kép (DẪN ĐẾN).

2. Vẽ sơ đồ mạch nhiệt kế kỹ thuật số và phương pháp thiết kế bảng mạch PCB, những vấn đề cần chú ý
Nếu chúng ta muốn thiết kế thành công sơ đồ bảng PCB của một nhiệt kế, chúng ta thường phải trải qua các bước sau: Đầu tiên, học cách vẽ sơ đồ bảng của nhiệt kế. Khi vẽ giản đồ cần biết thành phần nào cần thiết, thành phần nào không có trong thư viện hoặc khó tìm, bước nhỏ ta phải xây dựng thư viện thành phần (Sch.Lib) để đáp ứng nhu cầu thiết kế, khi tạo thành phần, chúng ta nên đặt nhiều hơn Mỗi thành phần được đặt trong một thư viện để dễ gọi, và nếu cần, thành phần đó nên được mô tả trong tệp thư viện. Bạn có thể chọn thành phần trong Thành phần trong Duyệt Schlib, sau đó mô tả thành phần đó trong Mô tả (Mô tả, Dấu chân, Bộ thiết kế mặc định, Tên tệp phần trang tính). Chúng ta phải lưu ý một số vấn đề nhỏ khi chế tạo linh kiện, ví dụ: khi làm ký hiệu linh kiện TL431, chân không được đặt trên lưới, khi chuyển sang sơ đồ thì dây không thể nối bình thường và không có nút nào có thể tồn tại trên các chân. Tại thời điểm này, chúng ta có thể nhấp chuột phải vào cửa sổ sản xuất để chọn tùy chọn Doument, và đặt Snap và Visibie trong tùy chọn Gird trong hộp thoại Workespace của Trình chỉnh sửa Thư viện bật lên. Khi chế tạo linh kiện, bạn cũng nên chú ý đến kỹ năng. Ví dụ: với sự trợ giúp của các thành phần tương tự trong thư viện thành phần hiện có, hãy sao chép chúng vào thư viện sản xuất của riêng bạn và thực hiện các sửa đổi nhỏ. Khi chế tạo chip tích hợp Icl7107, Icl7660, S-DSP, bạn phải chú ý đến thuộc tính của từng chân, phải đặt cẩn thận từng chân một, tránh trường hợp đấu nối sai trong sơ đồ sẽ gây ra lỗi chip để ghi ra trong quá trình gỡ lỗi. Bước nhỏ thứ hai là chuyển các thành phần được sử dụng sang sơ đồ để kết nối. Trong quá trình kết nối, hãy chú ý đến kết nối của xe buýt. Bus chỉ là một kết nối điện sơ đồ và kết nối thực là một nhãn mạng. Do đó, các nhãn mạng phải được đặt khi sử dụng bus. Bước nhỏ thứ ba, sau khi kết nối sơ đồ mạch, chúng ta phải thực hiện các thao tác ERC, Reports / Bill of material, và Create netlist. Kiểm tra quy tắc điện để sửa lỗi mạch điện trong sơ đồ mạch điện. Chạy báo cáo thành phần để xem thông tin thành phần của sơ đồ mạch. Tạo một danh sách mạng để chuẩn bị cho việc vẽ PCB. Sơ đồ được thiết kế chủ yếu bao gồm các phần sau. Bước thứ hai là hoàn thành sản xuất bảng mạch PCB. Bước tạo bảng mạch PCB, xác định kích thước vật lý của khung bảng, kích thước dây dẫn và các lớp bảng khác nhau cần thiết, có thể được hoàn thành thông qua trình hướng dẫn. Bước thứ hai, sau khi xác định bo mạch PCB, hãy gọi lệnh thanh menu Design / Load Nets để chuyển các thành phần vào bo mạch PCB. Khi đặt linh kiện cần lưu ý đặt các linh kiện khác nhau trên các lớp khác nhau, chẳng hạn đặt tên (Hán Việt) ở lớp BottomLayer, ảnh phản chiếu ngang, không được dùng chữ Hán. Bước thứ ba là chọn hình thức thông qua của jumper. Bước thứ tư, chọn dạng thành phần và số lượng dòng màng đồng đi qua giữa các tấm đệm, và gọi lệnh thanh menu Design / Rules để thiết lập. Bước thứ tư là thiết lập các thông số định tuyến. Bước thứ năm, sau khi kết nối bo mạch PCB, bạn cần kiểm tra các quy tắc thiết kế, và gọi lệnh thanh menu Tools / Designs Rules Check. Điều này có thể được thực hiện, có thể tránh được lỗi thiết kế và lỗi điện.

3. In, chuyển in và xử lý ăn mòn và các vấn đề của sơ đồ bảng PCB mạ đồng.
1) In sơ đồ bảng mạch PCB ra giấy chuyển nhiệt bằng máy in laser (sử dụng giấy chuyển nhiệt để làm bảng mạch PCB)
Thêm máy in trong menu bắt đầu và làm theo các bước của trình hướng dẫn thêm máy in (nếu không có máy in thực tế nào được kết nối, bạn có thể chọn máy in) Cài đặt in bản đồ bảng PCB: chuyển sang bản đồ bảng PCB sẽ được in trong cửa sổ , trong File, chọn Print / Preview, một tài liệu có hậu tố là định dạng PPC được hiển thị trong Explorer, tức là tài liệu in: Xem trước PCB PPC, chuyển trình quản lý sang Browse PCB Print, chọn lớp sẽ in và thiết lập: lớp dưới cùng của đồ họa được in Đặt MultiLayer ở lớp trên trong cột Lớp, n Chọn Hiển thị lỗ trong cột Tùy chọn, n Chọn Đen & Trắng (đồ họa đen trắng) trong cột Bộ Màu. Khi thiết kế sơ đồ bảng mạch PCB, hãy đặt "Chuỗi" trên lớp Bottom Layer, và viết tên của bạn (Hán Việt) và ngày thiết kế vào đó. Tên và ngày tháng phải được sao chép theo chiều ngang. Sau khi thiết lập, hãy in đồ họa bên dưới lên giấy chuyển nhiệt.
2) Vật liệu cắt: cắt tấm đồng theo kích thước, đánh bóng bằng giấy nhám mịn, làm sạch
3) Chuyển lớp dưới cùng của bảng PCB đã in sang bảng bọc đồng bằng máy truyền nhiệt
4) Sửa chữa bảng: sửa chữa một số lượng nhỏ các dòng chưa in bằng sơn khô nhanh
5) Ăn mòn: Cho bảng đồng bọc mạch in vào dung dịch clorua sắt để ăn mòn. Nếu nồng độ dung dịch cao và nhiệt độ cao thì tốc độ ăn mòn nhanh, nhưng cần nồng độ và nhiệt độ thích hợp. Thời gian ăn mòn để làm chủ.
6) Rửa và làm khô
7) Khoan lỗ, chọn mũi khoan có đường kính phù hợp: mũi khoan có đường kính 0,8mm dùng cho chân mạch tích hợp và các điện trở, tụ điện chung. Nếu chân linh kiện dày, bạn có thể thay mũi khoan có đường kính lớn hơn theo giá trị đo được. Trong quá trình khoan, mũi khoan phải được đưa vào vật cố định càng sâu càng tốt, và cố định phải được siết chặt.
8) Tẩy vết mực trên màng đồng: Dùng dung môi hữu cơ (cồn, nước chuối, axeton) để lau sạch vết mực phủ trên đường màng đồng. Khi không có dung môi trên, cũng có thể dùng giấy nhám để lau sạch.
9) Đánh bóng và kiểm tra bảng mạch: Sau khi tẩy mực, đánh bóng dây màng đồng bằng giấy nhám mịn hơn. Mài càng tốt thì hàn càng tốt. Tuy nhiên, không nên đánh bóng quá kỹ để tránh làm mất quá nhiều độ dày màng đồng. Sau khi chà nhám, lau sạch bằng khăn giấy. Kiểm tra bảng mạch: Sử dụng đồng hồ vạn năng để kiểm tra xem có hiện tượng đoản mạch hoặc hở mạch giữa các đường dây trên bảng mạch PCB hay không. Nếu có ngắn mạch thì nên cắt điện, nếu có hở mạch thì nên hàn nối lại.
10) Chất trợ dung: Hòa tan nhựa thông trong cồn khan để tạo chất trợ dung. Lưu ý rằng nồng độ của chất trợ dung phải thích hợp. Quá dày, không sáng sau khi khô, quá mỏng, hiệu suất hàn kém. Sử dụng bàn chải để thoa đều chất thông lượng nhựa thông cồn lên bảng mạch PCB đã được làm sạch. Khi chải, hãy đặt bảng PCB theo chiều dọc để tránh dòng chảy chặn các lỗ đã khoan. Chỉ cần chải nó một lần. Chải quá nhiều lần dễ bị nhăn và không bóng. Đặt bảng PCB được phủ một lớp cồn nhựa thông dưới ánh nắng mặt trời để làm khô hoặc để khô tự nhiên. ICL7107 là bộ chuyển đổi tương tự-kỹ thuật số 3-bit tích phân kép thập phân với độ chính xác ± 2LSB (bit hiệu dụng). Khi điện áp tham chiếu điển hình của nó lần lượt là 100,0 mV và 1000 mV, và điện trở tích phân mạch ngoại vi tương ứng và tụ điện tích phân được chọn, thì nó có thể được xây dựng hai loại mạch với thang đo đầy đủ 200 mV và 2000 mV. Mạch tương tự bao gồm một công tắc và một bộ khuếch đại hoạt động để thực hiện lấy mẫu và tích hợp tín hiệu. Nó sử dụng đầu vào vi sai và trở kháng đầu vào là 1O10Ω. Mạch kỹ thuật số bao gồm bộ đếm, chốt, logic điều khiển và bộ giải mã hiển thị. Giá trị điện áp tín hiệu tương tự đầu vào đầu tiên được chuyển đổi thành tín hiệu có độ rộng thời gian tỷ lệ với nó, sau đó các xung đồng hồ tần số cố định được đếm trong độ rộng thời gian này, kết quả đếm tỷ lệ với số lượng tín hiệu tương tự đầu vào và khóa kỹ thuật số được thực hiện. lưu và giải mã hiển thị. Chu kỳ chuyển đổi được chia thành 3 giai đoạn: giai đoạn ổn định không tự động (AZ), giai đoạn tích hợp tín hiệu (INT) và giai đoạn khử tích hợp (DE). Thời gian là:
(1) Giai đoạn ổn định không tự động (AZ), TAZ = 1O00 * TCL- (2000 * TCL-1000 * TCL * lN / VREF
(2) Giai đoạn tích hợp tín hiệu (INT), tín hiệu tương tự đầu vào được tích hợp và thời gian cố định: TINT = l000 * TCL
(3) Giai đoạn tích hợp nghịch (DE): Giai đoạn này là tích hợp điện áp tham chiếu VREF có cực tính ngược lại với tín hiệu đầu vào. Thời gian tích hợp nghịch đảo là: T (DE) MAX = 2000 * TCL, từ tích hợp nghịch đảo đến Thời gian để đầu ra của bộ tích hợp trở về điện áp đầu cuối chung tương tự (C00M0N) VCOM tỷ lệ với điện áp tương tự đầu vào, và cách đọc kỹ thuật số của nó là:

5. Lắp ráp và gỡ lỗi các thành phần
5.1 Phương pháp thử nghiệm được áp dụng: đầu cuối TEST của chân 37 bị ngắn mạch với chân 1 và đồng hồ phải hiển thị -188,8. Lúc này, bạn có thể kiểm tra xem màn hình có bị thiếu nét hay không. Nếu có, hầu hết các chân và kết nối đã được hàn. Đầu tiên, ngắn mạch IN + và IN-, đồng hồ sẽ hiển thị "0000". Nếu nó không phải là 0, hãy kiểm tra tụ điện nguồn tham chiếu C2 và tụ điện tự động C4 xem có rò rỉ hay không. Ngắn chân 3l với chân 36, số đo của đồng hồ phải là 1000. Nếu có sai lệch, hãy điều chỉnh lại chiết áp RP. Nó vẫn không hoạt động, phần lớn là do RP và tích hợp tụ C3 không tốt. Ngắn mạch chân 32 và chân 26, bit trên đồng hồ sẽ hiển thị -l, và các bit khác tắt. Nếu không, hãy kiểm tra nguồn điện hoặc thay đổi chip.
5.2 Sửa chữa theo hiện tượng lỗi: Phương pháp này là trực tiếp và lỗi được đánh giá nhanh hơn. Ví dụ: tín hiệu đầu vào bằng 0, đồng hồ hiển thị không bằng 0 và tiếp tục đập. Cần kiểm tra tụ điện tham chiếu C2 và tụ điện tự không C4. Nếu độ lệch đọc của đầu đồng hồ lớn, có thể do tụ điện tích phân C3 có vấn đề hoặc điện áp tham chiếu đã thay đổi.

6. Tóm tắt thử nghiệm
một. Đặt tên (bính âm) trên lớp BottomLayer và phản chiếu theo chiều ngang và không thể sử dụng các ký tự Trung Quốc
b. Kiểm tra danh sách mạng: Theo các Nets trong sơ đồ, hãy kiểm tra từng cái một dưới các Nets của người quản lý trong bảng PCB để xem có lỗi nào không.
c. Sau khi bo mạch PCB được thực hiện, phải tiến hành kiểm tra DRC, không có màn hình nổi bật (màu xanh lá cây)
d. Khi chế tạo các thành phần, vị trí của sơ đồ gói không được chú ý đến. Nói chung, miếng đệm số 1 nên được đặt ở gốc tọa độ. Nếu nó ở xa điểm gốc của tọa độ, nó sẽ cách xa vị trí đặt khi nó được gọi vào bố cục PCB, và thậm chí nó sẽ không được nhìn thấy.
e. Biết cách kiểm tra xem ICL7107, ICL7660, MC78058T, TL431 và S-DSP có bình thường không.
f. ICL7660 có chức năng đảo ngược điện áp, ICL7107 có chức năng chuyển đổi và giải mã D / A, LM35 có thể chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ thành tín hiệu điện, và MC7805T có chức năng cung cấp điện áp + 5V trên bảng mạch PCB.