Comparta sus proyectos: hacer PCB útiles

May 02, 2023

Cuando se trata de cosas que construyen los piratas informáticos, los PCB son una parte considerable de nuestra producción creativa. No es de extrañar: el diseño de PCB es una forma poderosa de participar en el mundo del hardware, haciendo que sus ideas sean mucho más tangibles con la ayuda de una fábrica amigable de PCB. A menudo, es aún más agradable cuando la placa de circuito impreso ha sido diseñada para usted, y todo lo que tiene que hacer es presionar "enviar": ¡puntos de bonificación si puede hacer algunos cambios a su gusto!

Sin embargo, la mayor parte del tiempo, nuestros proyectos son terreno virgen y es necesario que nazca un nuevo diseño. Elegimos conectores, trabajamos con dimensiones mecánicas, elaboramos un esquema y lo comprobamos con otros, hacemos el diseño y lo miramos unas cuantas veces más antes de enviarlo a producción. Para una placa de circuito impreso básica, eso es suficiente, pero, por supuesto, no es divertido detenerse en 'básico', cuando hay tantas cosas que puede hacer sin apenas costo alguno.

Retrocedamos un poco: acaba de diseñar un tablero, ¡y es genial! Tiene todos los chips y conectores que pueda necesitar y, en teoría, se supone que funciona a la primera. Ahora, seamos justos, hay una tendencia innegable: cuanto más PCB diseñe, mejor será cada uno de los siguientes, y también aprenderá a pasar menos tiempo en cada placa. Como alguien con más de doscientas PCB en su haber, me gustaría mostrarle un montón de atajos que hacen que su PCB sea más útil para usted y para los demás.

Hay algunas maneras en las que puede compartir sus proyectos de PCB de una manera más poderosa. Me gustaría señalar algunas frutas fáciles de alcanzar, ya sean archivos README.md o marcas en la propia PCB. He estado experimentando bastante con documentación externa e integrada de PCB, así como con métodos para compartir PCB, obtuve algunos resultados divertidos y me gustaría compartir mi kit de herramientas a través de algunos ejemplos impactantes y trucos simples. También me gustaría saber sobre el tuyo, ¡hablemos!

La mayoría de nosotros comenzamos con una PCB cubierta con designadores de referencia, y eso está bien; después de todo, es el valor predeterminado para muchas herramientas de PCB. Sin embargo, ¡asegúrate de no olvidar algunas cosas importantes! Después de todo, los PCB en blanco son realmente misteriosos, pero es un poco una forma de arte sacar un PCB en blanco y no tener que ser un dolor después.

Para empezar, hay mucho lugar en su PCB, para cosas en las que quizás no haya pensado. Olvidará algunas cosas, mezclará algunas cosas, y cualquier otra persona a la que se lo dé sabrá aún menos: si usa la serigrafía de ciertas maneras, puede hacer que su PCB no solo conecte cosas eléctricamente, sino también mantenerlo informado sobre su propósito, capacidades y limitaciones.

¿Hay alguna advertencia que los usuarios de su PCB deberían tener en cuenta, incluso si el único usuario fuera usted, pero en el futuro? ¡Ponlo en la serigrafía! Por ejemplo, los voltajes de entrada y la polaridad de los conectores de alimentación: si no está utilizando un conector estándar, ya sea USB o PS/2, al menos poner pequeños '+' y '-' en la PCB es maravilloso, y doblemente si tiene un soporte de batería! Incluso si su entrada es USB-A o MicroUSB, que es un gran proxy para "entrada de 5 V", podría valer la pena marcar su amperaje si su placa usaría más de 500 mA-1A, ya que, a menudo, los puertos USB solo pueden proporcionar tanto

Es útil tener los pines como referencia, pero también son una especie de advertencia: una verificación adicional antes de enchufar algo. una hoja de datos, una imagen de PCB o incluso una ventana de KiCad mientras suelda puede ralentizarlo.

A modo orientativo, cada conector merece su pinout marcado en la serigrafía, por todos los lados desde los que pueda ser abordado. Seamos justos, si las placas base de escritorio pusieran los pines para los encabezados del panel frontal en la serigrafía en lugar de enterrarlos en el manual, todos seríamos un poco más felices. En esos momentos en los que tiene la placa de circuito impreso en sus manos y está ansioso por ponerla en uso, es un poco frustrante tener que consultar el manual del usuario para conocer los pines, y muy a menudo, hay una manera de encajarlos en la serigrafía. , poniendo un poco de cuidado para el futuro de usted o de cualquier otra persona a la que le haya confiado una placa de circuito impreso suya.

Por supuesto, es posible que no siempre tengas espacio. Dicho esto, aún puede hacer abreviaturas: el "GND VCC SDA SCL" similar a QWIIC se puede acortar a "GVDC" si es necesario. También puede hacer cosas como cambiar las formas de las almohadillas para delinear diferentes tipos de clavijas de alimentación; por ejemplo, use siempre la almohadilla cuadrada para GND. Ah, y la serigrafía no es el lugar exclusivo para su texto: puede poner texto en la capa de máscara de soldadura para letras plateadas (HASL) o doradas (ENIG), o tal vez, hacer texto de mayor resolución en la capa de cobre si usted tiene suficiente espacio de PCB. Incluso puedes poner marcas en el cobre dentro de tus almohadillas, ¿recuerdas?

¿Necesitas agregar todo esto? ¡No! ¿Quieres añadir al menos algunos de estos? ¡Absolutamente! Elija las cosas que crea que son fáciles para usted, conviértalas en hábitos y rápidamente adquirirá habilidades para hacer que sus tableros hablen por sí mismos.

Aquí, me gustaría argumentar en contra de poner designadores de referencia en la serigrafía de su PCB, ya sabe, cosas como R3 o C149. A menos que tenga mucho espacio en un tablero, considere esto: hay muchas otras cosas que tienen prioridad, y cuanto más lleno esté su tablero, menor será la cantidad de espacio que tiene para estas cosas.

Los designadores de referencia contienen una tonelada de información, son un desorden visual, organizarlos lleva una buena cantidad de tiempo y son excepcionalmente situacionales. Según mi experiencia, los pinouts, las instrucciones, las advertencias y las descripciones valen su peso en oro, y los designadores de referencia simplemente no lo valen. Claro, el usuario podría estar interesado en saber que el conector de barril está marcado como J1 en el esquema, pero ¿saben para qué rango de voltaje está destinado? ¿Cuál te gustaría que tuvieran en cuenta? ¿Cuál de estos te gustaría comprobar rápidamente mientras experimentas?

Borrar todos los designadores de referencia es muy sencillo. Luego, te queda un montón de espacio extra, en algún lugar donde puedes colocar tus pinouts, instrucciones, diagramas o incluso esperanzas y sueños. Personalmente, no pongo designadores de referencia en los tableros, y si aún no ha considerado eliminarlos, le recomiendo que lo haga.

Puede argumentar que a veces hay buenas razones para designadores de referencia, y estoy de acuerdo con eso, es solo que son situacionales. Su casa de juntas no debería necesitar designadores; de todos modos, hoy en día se lanza una gran cantidad de PCB sin ellos, y siempre puede proporcionarles una imagen de PCB que tenga las capas F.Fab y B.Fab exportadas en su lugar. ¿Está pensando en publicar instrucciones de reelaboración para su base de usuarios? Debe proporcionar imágenes de cualquier manera.

Por lo general, dejo designadores de referencia para cosas como puentes, partes cruciales como resistencias de configuración de corriente ajustables por el usuario y conectores; más allá de eso, tiene poco o ningún sentido tener referencias que ocupen espacio en la serigrafía.

Ahora, hay algo que a menudo falta en los PCB publicados, y es un archivo README. Es un poco doloroso abrir un enlace de Github y no ver nada más que un archivo kicad_pcb y kicad_sch; estos son suficientes, pero me gustaría saber más sobre lo que hace su placa , más allá del nombre del archivo. ¡y no es difícil de agregar tampoco!

Digamos que acaba de diseñar una PCB. Acabas de poner un punto metafórico en tu proyecto, y todavía tienes todo el contexto en tu mente, y es un punto satisfactorio en el que estar, ¡no es maravilloso! Mientras tenga algún aspecto del tablero disponible en cualquier momento, abra un archivo LÉAME en su editor de texto y dedique un segundo minuto a volcar el contenido de su cerebro en un archivo de texto. ¿En qué ayuda su PCB? ¿Qué chips o partes son cruciales para su propósito? ¿No es maravilloso que la placa de circuito impreso esté terminada y no quieres que el mundo sepa todas las características geniales que agregaste?

Entonces, escríbelo todo, tanto como te apetezca, pero escribe algo. Realmente solo necesita una oración o dos para obtener un LÉAME suficiente, y si no está demasiado cansado, es posible que se encuentre escribiendo algunas más. Independientemente de la cantidad de oraciones que escriba, es importante que haya un LÉAME allí. Personalmente, empiezo con una plantilla que enumera algunas cosas comunes del tablero y campos de metadatos precargados, y también tiene cosas como descargos de responsabilidad sobre el diseño sin probar o sin terminar, ¡vale la pena tenerlo!

Hay más usos para un LÉAME; por ejemplo, cada vez que lanza una nueva versión, puede agregar una sección que describa qué cambió, qué se arregló, qué se agregó o eliminó; simplemente póngalos como viñetas en el mismo LÉAME. Esto ayuda en la depuración y también informa al usuario que existe más de una versión de esta placa.

Algunos de mis proyectos personales están en su quinta revisión, con la apariencia de la PCB estabilizada hace mucho tiempo. Tener el número de versión en un lugar visible ha sido una práctica que me salvó la vida, especialmente cuando estoy tratando con una PCB en la que v2 solo funciona, pero v1 requiere una reparación intensa de alambre magnético. A diferencia del software, la versión de PCB puede ser un solo número: el ciclo de lanzamiento de PCB es mucho más lento que el software, por lo que cosas como semver simplemente desperdiciarían espacio de PCB.

Con mis PCB que uso mucho y, a veces, incluso otras personas, he llegado a una fórmula de nomenclatura corta que funciona bien. En la serigrafía, puse "BOARDNAME by AUTHOR, vVERSION", por ejemplo, "PS/2 to USB adapter by Arya, v1". Es breve y dulce, e incluso si no tienes energía para trabajar en la serigrafía de la pizarra, tal vez esto sea lo que se pueda quedar.

Con los PCB, a veces desea compartirlos con todos los demás, pero incluso si no tiene la intención de hacerlo, aún tiene que compartirlos con usted en el futuro. Estos pocos aspectos son importantes y, a medida que aprenda a prepararse, descubrirá que su trabajo es más útil que nunca para los demás.