一次做工装的经验总结

1万 · 2020-8-15 09:03

PCB布局如下：

数字输入：
1、红色按钮（LED，按钮一体，16mm），复位报警，去向arduino A0
2、绿色按钮（LED，按钮一体，16mm），启动测试，去向arduino A1
3、备用去向arduino A2
4、备用去向arduino A3

4、备用

数字输出：
1、红色按钮LED，报警红灯  D7
2、绿色按钮LED，正常绿灯  D6
3、有源蜂鸣器（3-24V）    D5
4、电磁阀  D4
5、备用  D3
6、备用 D2
7、直流电机，15A D8
模拟输入：
1、参考传感器输入（0.5-4.5）ADS1115 A0 arduino I2C A5 A4
2、测试传感器输入（0.5-4.5）ADS1115 A1 arduino I2C A5 A4
注：

比较两个传感器的输出差值，10bit分辨率太低，没用采用arduino的模拟输入。采用ADS1115

ADS1115可以测量A0和A1单端的电压，也可以测量A0和A1的差值（带PGA）。
这样测试传感器与参考传感器的差值分辨率极大的提高。
单片机：
采用arduino nano模块

1万 · 2020-8-15 09:12

一、LCD128x64模块

液晶注意事项：

1万 · 2020-8-15 09:24

1、液晶模块采用SPI，用点阵模式，非常耗时。不过本工装影响不大。
A、参考通道
B、测试通道
E、测试通道与参考通道的差值。
参考通道与测试通道为同一型号产品，采用比较法，对供电要求，温漂要求降低。
问题点：
1、液晶的插座XH2.54-6P与Arduino-nano usb口干涉，将XH2.54-6P移到PCB 反面。
2、液晶LED供电电流较大。 78L05 100mA 有点吃紧。红外测温枪测得温度45
3、 XH2.54-6P，小端子不太好做

1万 · 2020-8-15 09:32

二、模拟输入ADS1115
经实际使用：
（1）ADS1115内置基准源，非常适合测量电压和电流等模拟量。用于自动化测试当中替代万用表。
（2）ADS1115 可以4单端输入，2差分输入。
（3）ADS1115不太适合vref+差分的电阻测量。TI有别的ADC。
（4）adafruit_ads1x15 程序库
问题点：
1、采集完毕，因Arduino Nano引脚较少，无法接入

1万 · 2020-8-15 09:47

三、Arduino Nano
采用Arduino nano，引脚占用
数字输入：4
数字输入：6+1
I2c：2
SPI：4
A6，A7 ：闲置，只能用于模拟量通道
uart：用于编程，接上位机
问题点：
1、封装画错，A0到A7的序号画反，导致i2c，数字输入，飞线解决。PCB检查时，应检查集成电路封装的正确性，以前简单的工装，用万能板，用杜邦线各种飞，画个PCB，栽了。
2、arduino 与PCB连接，可以采用2.54母插座。直接焊接，如出现pcb错误，非常难受。
3、下次模拟量输入采用隔离方案，这次因为是第一次使用ads1115。i2c隔离芯片有澎湃，ADUM1250系列。

1万 · 2020-8-15 09:59

四、12V、5V供电：
12V采用200W开关电源
5V采用mc78L05 sop8封装
问题点：
1、测试件短路，导致7805保护，单片机不工作。改进措施，给传感器的供电，应单独用个78L05，被测试原理采用比较法，对电源和温漂不敏感。
2、200W开关电源驱动12V10A的电机，电机启动电流60A，开关电源有短路保护的过程，导致单片机复位。解决方法：采用小泵（6A ），或控制板加电解电容（设计10uf）。此问题是emc中的电源跌落问题。再电池供电的电路设计中常见。
对于7805前面的电容设计只有10uf，对很多老电子工程师是无法接受的。但是我的目的，还是让emc问题尽快暴露。由于没有emc测试设备，提高点只能从设计，电气布线，电子布线，在全局或其他方面去提高。
3、本电路板，耐电源跌落能力差，主要是液晶LED供电较大。不知能否用12V加电阻解决？

1万 · 2020-8-15 10:09

五、接插件：
1、本pcb的接插件，采用edge 5.08 间距，接线部分和插座可分离。PCB打样没回来，仪表盒可以先制作。待PCB回来直接插上。
2、XH2.54的接插件应避免使用，淘宝买的质量一般。工业产品不推荐，除非能买到好的。
3、15A的数字输出，接插件没有设计，留焊盘，经查找，可以采用KF系列 7.62mm 或9.5mm间距的栅栏式
不知 @tyw 有没有好接插件推荐