Так как все платы у нас будут подготовлены в Kicad, то вам необходимо сначала установить эту программу с сайта разработчика. Далее необходимо скачать с github выбранного прибора папку с проектом Kicad и папку с общими библиотеками для Kicad.
Запускаете Kicad и открываете файл проекта с расширением «.pro». Первым делом необходимо проверить наличие у вас всех необходимых комплектующих. Все электронные компоненты у вас на схеме, вы можете сформировать перечень компонентов из меню «Инструменты — сформировать перечень элементов». Файл будет сформирован в папке проекта. Необходимо сверить состав с тем, что вы купили у нас в магазине, или в другом месте.
Далее необходимо проверить печатную плату. На всякий случай можно переформировать список цепей, чтобы быть уверенным, что плата соответсвует схеме. Открываем файл платы, загружаем заново список цепей и запускаем проверку «Инструменты — DRC». Вы должны получить пустой список не подсоединённых элементов и нарушений (если в плате специально оставлены нарушения, то об этом будет указано в разделе сборка прибора, если специального указания нет, то нарушений быть не должно!).
Теперь согласно описанию в нашей статье про Kicad необходимо подготовить файлы SVG обеих сторон платы. Далее, если вы делаете плату по нашему методу, то необходимо в редакторе InkScape подготовить файл для печати. Предварительно необходимо распечатать этот файл на обычном листе бумаге и проверить правильно ли определены посадочные места (не забудьте, что на распечатке плата отражена зеркально). Приложить на бумагу разъёмы, микросхемы — убедиться, что все подходит! Таким образом, вы ещё раз проверите, что у вас нет нарушений геометрии при печати. Проверьте как лёг тонер, вы должны увидеть точные чётки чёрные линии. Посмотрите на них под увеличительным стеклом. Все должно быть как на экране компьютера! Если все отлично, то делаем плату дальше согласно нашей статье.
!ВНИМАНИЕ! Перед тем как травить плату, обязательно проверьте геометрию рисунка. Сверьте расстояния между точками по диагональным краям (как минимум 4 точки) на вашей плате и в Kicad. Должно быть идеально точно!
После того как вы протравили плату необходимо проверить выборочно дорожки на проводимость обычным мультиметром, особенно в районе микроконтроллера и других микросхем. Посмотрите плату на просвет, проверьте под лупой. Помните — припаять детали легко, а вот отпаять гораздо сложнее!
Плата получилась хорошо. Сверлим отверстия, для упрощения процесса, только те, куда подходят дорожки, остальные проще досверлить потом. Сверлить лучше одним сверлом 0.6мм, рассверлить можно потом под нужный размер, меньше надо будет менять сверла. На этом этапе сверлить надо через кондуктор или на сверлильном станке (рассверливать уже можно без него). Не смотрите на диаметр сверла указанный в Kicad, ориентируйтесь на сами элементы, толщину перемычки, толщину ножек деталей - отверстие должно быть как можно меньше! Также сверлим крепёжные отверстия и обрезаем плату под корпус. Проверяем, чтобы плата отлично входила в корпус.
Переходим к пайке. Тут есть один очень важный нюанс! Во всех приборах есть микросхемы питания - LDO, DC-DC и другие. Стоят они как правило, не дорого. Но если, с ними что-то будет не так, то может сгореть все остальное. Некоторые LDO, когда сгорают, то дают на выход весь вход без регулировки! Поэтому, очень важно, ВЫ ДОЛЖНЫ сначала запаять все микросхемы питания и проверить их после запайки! Подать нужное входное питание и проверить на всех выводах микросхем питания нужного напряжения. Еще лучше проверить их под нагрузкой, хотя бы в виде резисторов - их можно временно припаять.
Далее паяем остальные компоненты на каждой стороне независимо. Перед запайкой многовыводных компонентов и элементов с определённой полярностью обязательно десять раз сверьте номера выходов, отметку первого выхода, плюсовой вывод диодов и т. д. Техника пайки показана в нашем видео. Не забывайте, что лучше не использовать флюсы кроме спиртового раствора канифоли или ЛТИ-120. Начинать лучше с микроконтроллера и других микросхем, резисторы и конденсаторы припаиваем потом. Все выводные элементы паяем уже в самом конце. После того, как вы припаяли все компоненты, посмотрите на просвет, что у вас нет замыканий дорожек. Все проверьте внимательно. Если необходимо — под лупой (можно использовать камеру сотового телефона).
После того как стороны готовы, необходимо их соединить. Соединяем две стороны по переходным отверстиям, если у вас есть желание, можно склеить их эпоксидной смолой, обычно в этом нет необходимости. Когда будете запаивать переходные отверстия, то плотно сжимайте обе стороны, чтобы переходы держали плату. Для запайки можно использовать проводник витой пары или любой другой толщиной 0.4 — 0.5мм. Предварительно его надо залудить и очистить от изоляции. Вставляете его в отверстие платы, если необходимо можно чуть-чуть рассверлить отверстие, делаете так, чтобы проводок торчал на 1мм и запаиваете его. Потом откусываете с другой стороны, оставляя 1мм, плотно сжимаете и запаиваете вторую часть. После того как стороны соединены, запаиваете разъёмы и все что осталось. Если необходимо, можно по краям просверлить отверстия в области земляных полигонов и запаять туда перемычки для прочности конструкции.
Прибор готов! Но включать его пока рано! Необходимо сначала провести базовые проверки обычным мультиметром в режиме проверки диода или сопротивления на градации 200ом.
Если в приборе есть делители напряжения на резисторах, обязательно проверьте все сопротивления в уже припаяном варианте, так как, например, если плохо пропаяно сопротивление на землю, то останется только на высокое напряжение, и оно пойдет в цепь.
Необходимо проверить, что все земляные полигоны соединены.
Необходимо проверить, что между ВСЕМИ цепями питания и землей сопротивление бесконечно велико (сначала оно может быть мало за счет зарядки емкостей по питанию, но оно должно расти и стать бесконечно большим). Проверять НАДО не только входные цепи питания, но и все цепи питания после регуляторов напряжения.
В статье про прибор могут быть указаны дополнительные проверки — их тоже необходимо провести!
Можно включать прибор. Первым делом необходимо проверить работу всех регуляторов напряжения. Подаём основное питание, и проверяем мультиметром, что все варианты питания соответствуют схеме. Если есть такая возможность, то первое включение необходимо делать от блока питания с защитой от КЗ (короткого замыкания)! Если такого блока питания нет, то вы можете взять 3.3в с нашего прибора ST-LINK, они подаются с регулятора, который защищён он КЗ и выдаёт до 300ма. Этого напряжения хватит, чтобы поработать с МК в обход основных цепей питания. Если все цепи питания на месте, проверьте не греются ли какие-то компоненты, если да, то сразу выключите прибор — возможно где-то есть короткое замыкание. Если все хорошо, то переходим к проверке МК. Подключаем программатор и пробуем соединится с МК — можно попробовать прочитать его флеш память. Если он отвечает — то все отлично. Если нет — то проверяем опять все цепи питания прямо на МК. Проверяем правильно ли подключили выводы программатора и т. д.
Когда прибор готов, переходим к его программированию. Скачиваем с github проекта папку с проектом для МК. Устанавливаем необходимую среду программирования. Загружаем прошивку. Далее согласно программе проверяем работу прибора. После программирования можно разместить прибор в корпусе, просверлить и вырезать нужные отверстия для кнопок — довести прибор до финального вида. Дополнительно вы можете покрыть плату акриловым лаком (пример лака приведён в статье про изготовление платы), делать это желательно в самом конце, когда повторная пайка будет не нужна (хотя его без проблем можно снять и даже паять через него). Перед покрытием лака необходимо закрыть разъёмы, важные датчики бумажкой, чтобы лак не попал туда, куда не следует.
Поздравляем Вас! Вы сделали сложный прибор на микроконтроллере, и он работает. Можно им пользоваться, менять программу, заниматься его развитием, использовать его как тестовый образец — для чего же ещё вы его собирали. Если же вдруг что-то пошло не так, не расстраивайтесь, осмотрите внимательно плату, проверьте не перепутали ли вы местами микросхемы, диоды, транзисторы и другие полярные элементы. Помните! Цифровая электроника прощает много ошибок, но не все. 10 раз проверь — один раз отрежь.