NAVEZ Projekt

NAVEZ: Navrhovanie elektronických zariadení

Na tejto stránke nájdete informácie k semestrálnemu projektu z predmetu NAVEZ

Zadanie

Navrhnite elektronické zariadenie s minimálnym počtom 10 komponentov, vypracujte výrobnú dokumentáciu, objednajte komponenty, vyrobte plošný spoj, zariadenie postavte a oživte, predveďte funkciu a odovzdajte dokumentáciu k nemu.

Termíny

Smrteľné dedlajny:

• 26. 3. Schéma zapojenia a zoznam súčiastok (kupujeme súčiastky).
•  3. 4. Navrhnutý plošný spoj a vygenerované gerber súbory (dps do výroby).
•  7. 5. Zariadenie oživené a predvádzanie, dokumentácia. Odovzdávanie, zápočet.
• ??. 5. Skúška, treba priniesť osadenú DPS.

Limity

• • Cena 10 Eur / komponenty
  • Rozmer DPS 30x45 mm

Všetko nad tieto limity si musíte uhradiť sami (pre informáciu, v r. 2017 vyšla cena 0,3 Euro / 1 cm2).

Hodnotenie

• 05 Myšlienka
• 05 Návrh
• 05 Schéma zapojenia
• 05 Zoznam súčiastok
• 05 Návrh DPS – Gerbery
• 05 Osadený DPS
• 05 Dokumentácia
• 05 Fungujúci výrobok
• 40 - Spolu Body za projekt max

Komunikácia

Ak mi píšete mail, tak ho NEodosielajte z AIS adresy, pretože na túto adresu sa nedá doručiť pošta zvonka. Na maily často odpovedám večer z domu.

Ak mi píšete mail, tak prosím uveďte do Subj:/Vec:/Predmet: niečo ako NAVEZ aby sa ten váš mail nestratil. Úplne nevhodné je posielať mail bez vyplneného Subj: - taký mail rovno končí v koši.

Pred odoslaním svojho mailu skúste porovnať nasledovné dva:

To: balogh@elf.stuba.sk
Subject: 

DPS vyrobit 2x

Content-Disposition: attachment; filename="gerber.zip"

To: balogh@elf.stuba.sk
Subject: [NAVEZ] Podklady na vyrobu

Dobry den, 
 
v prilohe posielame podklady na vyrobu plosneho
spoja, prosime vyrobit 2x. 

Dakujem, 
  Jozko Mrkvicka

Content-Disposition: attachment; filename="MrkvickaGerberFinal.zip"

Spoločný projekt (ak nemáte lepší)

Použité komponenty:

• 4-miestny 7-segmentový displej
  • Product page https://www.gme.sk/led-display-9-2mm-red-hd-m324rd
  • Datasheet https://www.gme.sk/data/attachments/dsh.512-924.1.pdf
  • Animácia k 7seg displeju: http://www.uize.com/examples/seven-segment-display.html

• Mikroprocesor ATmega328P
  • Product page http://www.atmel.com/devices/atmega328p.aspx
  • Datasheet http://www.atmel.com/images/doc8161.pdf
  • Schéma zapojenia Arduino https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino-Pro-schematic.pdf
  • Schéma zapojenia Acrob http://ap.urpi.fei.stuba.sk/sensorwiki/images/2/20/AcrobSchematic18.png

• Vstupný konektor
  • Zapojenie
  • Konektor http://www.sos.sk/?str=371&artnum=20074&name=-wws36a#tabs-6

• Programovací konektor
  • Zapojenie
  • Konektor http://www.sos.sk/?str=371&artnum=20074&name=-wws36a#tabs-6
  • USB prevodník 1 https://www.sparkfun.com/products/9716
  • USB prevodník 2 https://www.alza.sk/arduino-usb-2-serial-converter-usb-mini-d2426301.htm?o=1
  • USB prevodník 3 http://www.ftdichip.com/Products/Cables/USBTTLSerial.htm

• Ochrana vstupov
  • Shridhar Atmaram More: 'ADC Input Protection.' Application Report SLAA593. Texas Instruments, September 2013.
  • http://www.thebox.myzen.co.uk/Tutorial/Protection.html
  • http://www.digikey.com/en/articles/techzone/2012/apr/protecting-inputs-in-digital-electronics
  • http://www.rugged-circuits.com/10-ways-to-destroy-an-arduino
  • http://www.kevinmfodor.com/home/My-Blog/microcontrollerinputprotectiontechniques

Objednávanie súčiastok

Predtým, než sa pustíte do objednávania, pozrite sa, či nemôžete použiť súčiastku, ktorú máme skladom:

Zoznam preferovaných súčiastok, ktoré odporúčame používať v navrhovnaných konštrukciách:

• SMD rezistory
• Rozličné súčiastky

Nakupovať budeme v obchode TME alebo sos.sk, prípadne na vlastnú päsť. Vyberiete si jednu zodpovednú osobu za krúžok, ktorá objednávky zhromaždí a objedná.

Formát objednávky:

Obj.číslo;Počet
Obj.číslo;Počet
...

Teda napríklad takto:

30981;11	
30875;3	
30785;2	
30848;6	
8037;1	

A takto NIE:

30981,11	
 
30875;3ks	

30785-2ks	

6ks Displej obj. č. 3084

Zoznam súčiastok pošlete priamo v maili, prípadne ako textový súbor bez formátovania. NIE súbor .doc, .docx, .xls, .xlsx, .pdf a pod.

Výroba plošných spojov

DPS nám vyrobí firma PRINTED s.r.o.

Technologické požiadavky a obmedzenia: http://www.printed.cz/konstrukcni-a-zadavaci-podminky

V případě dalších objednávek Vás prosíme o dodržování technologických minim:

---------------------------------------------------------------
|   Cu   |  min. spoj  |  min. mezikruží  | min. izol. mezera |
---------------------------------------------------------------
|  70µm   |     0,3mm  |      0,25mm      |      0,2mm        |
| 105µm   |     0,4mm  |      0,35mm      |      0,3mm        |
---------------------------------------------------------------

doporučený. spoj. / mezera 0.18mm
doporučená mezera spoj / rozlitá zem: 0,20mm
doporučené. vrtání (průchodky): 0,5 mm
doporučené. mezikruží (průchodky): 0,20 mm
doporučené. mezikruží pro součástkové otvory: 0,20 mm
u součástkových otvorů je třeba počítat s navýšením průměrů nástrojů o 0,1 mm pro prokovení (průchodky se nenavyšují)

Pomenovanie súborov

Mailom na adresu balogh@elf.stuba.sk mi pošlete .zip súbor (.zip neznamená .rar, .arj, ale len .zip) s nasledovným obsahom:

xxxx-BotMsk.gbr
xxxx-BotCu.gbr
xxxx-TopCu.gbr
xxxx-TopMsk.gbr
xxxx-TopSilk.gbr
xxxx-EdgeCut.gbr
xxxx-Drill.drl
xxxx.Kicad_pcb
xxxx.sch
xxxx-Schema.pdf

kde xxxx nahradíte prvými štyrmi písmenami vášho mena.

Ak pracujete na MacOS tak dajte pozor, aby ste do .zipu nepribalili aj "neviditelne" subory .xxx-BotMsk.gbr a podobne. Takisto nepridavajte do .zipu vrstvy, ktore nechcete vyrabat - napriklad xxxx-DrillNPTH.drl (neplatovane diery), alebo xxx-TopPaste.gbr - aj ked v tej vrstve vobec nic nie je, vyrobca to kludne da vyrobit a vy platite za nic.

Programovanie

Z tejto časti nemusíte mať obavy, programovanie je jednoduché a budeme využívať existujúce programy s knižnicami, ktoré si len zľahka modifikujete pre svoje potreby.

• Programovací jazyk aj prostredie: Arduino
• Knižnica SevSeg: https://github.com/sparkfun/SevSeg

Ukážkové programy:

#include <SevSeg.h>

SevSeg MyDisp; //Instantiate a seven segment controller object

void setup()
{
  byte numDigits = 4;   
  byte digitPins[] = {2, 3, 4, 5};                    // Digits:   1,2,3,4
  byte segmentPins[] = {6, 7, 8, 11, 12, 13, 14, 15}; // Segments: A,B,C,D,E,F,G,Period

  MyDisp.begin(COMMON_ANODE, numDigits, digitPins, segmentPins);
  MyDisp.setBrightness(80); 
}

void loop()
{
  MyDisp.setNumber(1234,9);  // Second argument is decimal place

  MyDisp.refreshDisplay();   // Must run repeatedly
}

#include "SevSeg.h"
SevSeg myDisplay;

#define FOUR_DIGITS 4
#define A1 2
#define A2 3
#define A3 4
#define A4 5
#define SegA 6
#define SegB 7
#define SegC 8

int value;
int oldvalue;
char tempString[5];

//-------------------------------------------------------------------------------------------

void setup()
{
  value = 0;
  oldvalue = 0;

  myDisplay.Begin(COMMON_ANODE, FOUR_DIGITS, A1, A2, A3, A4, SegA, SegB, SegC, 11, 12, 13, 14, 15);
  myDisplay.SetBrightness(100); //Set the display to 100% brightness level
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------
void loop()
{
  value = analogRead(5);                          // measurement
  value = (15*oldvalue + value)/16;               // simple filter
   sprintf(tempString, "%4d",  (long)value, DEC); // create output string
   myDisplay.DisplayString(tempString, 0);        // display value on disp
   oldvalue = value;
    
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------

Rozličné neusporiadané linky:

• Animácia k 7seg displeju: http://www.uize.com/examples/seven-segment-display.html
• Nas displej:
  • Product page http://www.gme.sk/hd-m324rd-p512-924
  • Datasheet http://www.gme.sk/img/cache/doc/512/924/hd-m324rd-datasheet-1.pdf
• Schema zapojenia Arduino https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino-Pro-schematic.pdf

• Ochrana vstupov
  • Shridhar Atmaram More: 'ADC Input Protection.' Application Report SLAA593. Texas Instruments, September 2013.
  • http://www.thebox.myzen.co.uk/Tutorial/Protection.html
  • http://www.digikey.com/en/articles/techzone/2012/apr/protecting-inputs-in-digital-electronics
  • http://www.rugged-circuits.com/10-ways-to-destroy-an-arduino
  • http://www.kevinmfodor.com/home/My-Blog/microcontrollerinputprotectiontechniques

Návrat na zoznam cvičení...