Partagez vos projets : créer des PCB utiles

Sep 04, 2023

En ce qui concerne les choses que les pirates construisent, les PCB représentent une part importante de notre production créative. Ce n'est pas étonnant - la conception de circuits imprimés est un moyen puissant de participer au monde du matériel, rendant vos idées encore plus tangibles avec l'aide d'un fabricant de circuits imprimés convivial. C'est souvent encore plus beau lorsque le PCB a été conçu pour vous, et tout ce que vous avez à faire est d'appuyer sur "envoyer" - des points bonus si vous pouvez apporter quelques modifications à votre goût !

Cependant, la plupart du temps, nos projets sont des terrains inexplorés et un nouveau design doit naître. Nous sélectionnons les connecteurs, examinons les dimensions mécaniques, concevons un schéma et le vérifions avec d'autres, réalisons la mise en page et l'examinons encore quelques fois avant de l'envoyer en production. Pour un PCB de base, c'est suffisant - mais bien sûr, ce n'est pas amusant de s'arrêter au "basique", quand il y a tant de choses que vous pouvez faire à peu de frais.

Revenons un peu en arrière, vous venez de concevoir un tableau, et c'est génial ! Il a toutes les puces et les connecteurs dont vous pourriez avoir besoin, et théoriquement, il est même censé fonctionner du premier coup. Maintenant, soyons justes, il y a une tendance indéniable : plus vous concevez de circuits imprimés, meilleur est le résultat de chacun d'entre eux, et vous apprenez également à passer moins de temps sur chaque carte. En tant que personne possédant plus de deux cents PCB à son actif, j'aimerais vous montrer un tas de raccourcis qui rendent votre PCB plus utile, pour vous-même et pour les autres.

Il existe plusieurs façons de partager vos projets PCB de manière plus puissante - j'aimerais souligner quelques fruits à portée de main, qu'il s'agisse de fichiers README.md ou de marquages ​​sur le PCB lui-même. J'ai pas mal expérimenté la documentation externe et intégrée des PCB, ainsi que les méthodes de partage de PCB, j'ai obtenu des résultats amusants, et j'aimerais partager ma boîte à outils à travers quelques exemples percutants et des astuces simples. J'aimerais aussi entendre parler du vôtre – discutons-en!

La plupart d'entre nous commençons avec un PCB couvert de désignateurs de référence, et c'est très bien - c'est la valeur par défaut pour de nombreux outils PCB, après tout. Assurez-vous cependant de ne pas oublier quelques éléments importants ! Après tout, les PCB vierges sont en effet mystérieux, mais c'est un peu une forme d'art de retirer un PCB vierge et de ne pas avoir de douleur par la suite.

Pour commencer, il y a beaucoup de place sur votre PCB, pour des choses auxquelles vous n'auriez peut-être pas pensé. Vous oublierez certaines choses, vous mélangerez certaines choses, et toute autre personne à qui vous le donnerez en saura encore moins - si vous utilisez la sérigraphie d'une certaine manière, vous pouvez faire en sorte que votre PCB ne se contente pas de connecter les choses ensemble électriquement, mais aussi vous tenir informé de son objectif, de ses capacités et de ses limites.

Y a-t-il un avertissement que les utilisateurs de votre PCB devraient garder à l'esprit, même si le seul utilisateur serait vous, mais à l'avenir ? Mettez-le sur la sérigraphie! Par exemple, les tensions d'entrée et la polarité des connecteurs d'alimentation - s'il n'utilise pas de connecteur standard, que ce soit USB ou PS / 2, au moins mettre de petits '+' et '-' sur le PCB est merveilleux, et doublement si vous avez un support de batterie ! Même si votre entrée est USB-A ou MicroUSB, qui est un excellent proxy pour "l'entrée 5V", il peut être utile de marquer votre ampérage si votre carte utilise plus de 500mA-1A - puisque, souvent, les ports USB ne peuvent fournir que autant.

Les brochages sont utiles comme référence, mais ils sont aussi une sorte d'avertissement - une vérification supplémentaire avant de brancher quelque chose. Ils permettent également de gagner beaucoup de temps lorsque vous câblez les choses - avoir à vous distraire et à vérifier une fiche technique, une image PCB ou même une fenêtre KiCad pendant la soudure peut certainement vous ralentir.

A titre indicatif, chaque connecteur mérite son brochage marqué sur la sérigraphie, de tous les côtés il pourra être approché. Soyons justes, si les cartes mères de bureau mettaient des brochages pour les en-têtes du panneau avant sur la sérigraphie au lieu de les enterrer dans le manuel, nous serions tous un peu plus heureux. Dans ces moments où vous avez le PCB entre les mains et que vous avez hâte de l'utiliser, c'est un peu frustrant de devoir se référer au manuel d'utilisation pour les brochages - et si souvent, il y a un moyen de les adapter à la sérigraphie , en prenant un peu soin de l'avenir, vous ou toute autre personne à qui vous avez confié un PCB.

Bien sûr, vous n'aurez peut-être pas toujours de la place. Cela dit, vous pouvez toujours faire des abréviations - le "GND VCC SDA SCL" de type QWIIC peut être raccourci en "GVDC" si vous le devez. Vous pouvez également faire des choses comme changer la forme des pads pour délimiter différents types de broches d'alimentation - par exemple, utilisez toujours le pad carré pour GND. Oh, et la sérigraphie n'est pas l'endroit exclusif pour votre texte - vous pouvez mettre du texte sur la couche de masque de soudure pour un lettrage argenté (HASL) ou doré (ENIG), ou peut-être, faire du texte à plus haute résolution sur la couche de cuivre si vous avez suffisamment d'espace PCB. Vous pouvez même mettre des marques sur le cuivre à l'intérieur de vos coussinets, vous vous souvenez ?

Avez-vous besoin d'ajouter tout cela? Non! Voulez-vous en ajouter au moins quelques-uns ? Absolument! Choisissez les choses qui vous semblent faciles, transformez-les en habitudes et vous acquerrez rapidement des compétences pour faire parler vos tableaux d'eux-mêmes.

Ici, je voudrais m'opposer à la mise en place de désignateurs de référence sur votre sérigraphie PCB - vous savez, des choses comme R3 ou C149. À moins que vous n'ayez beaucoup d'espace sur un tableau, considérez ceci - il y a beaucoup d'autres choses qui sont prioritaires, et plus votre tableau est rempli, plus la place que vous avez pour ces choses est petite.

Les désignateurs de référence contiennent une tonne d'informations, ils sont un encombrement visuel, leur organisation prend beaucoup de temps et ils sont exceptionnellement situationnels. D'après mon expérience, les brochages, les instructions, les avertissements et les descriptions valent leur pesant d'or, et les désignateurs de référence ne le sont tout simplement pas. Bien sûr, l'utilisateur pourrait être intéressé de savoir que la prise cylindrique est marquée J1 sur le schéma, mais sait-il à quelle plage de tension il est destiné ? Lequel voudriez-vous qu'ils gardent à l'esprit ? Lequel de ces éléments voudriez-vous vérifier rapidement au cours de vos expériences ?

Effacer tous les désignateurs de référence est très simple. Ensuite, il vous reste une tonne d'espace supplémentaire - quelque part où vous pouvez mettre vos brochages, instructions, diagrammes ou même vos espoirs et vos rêves. Personnellement, je ne mets pas d'indicateurs de référence sur les cartes, et si vous n'avez pas encore envisagé de les supprimer, je vous recommande de le faire.

Vous pourriez dire qu'il y a parfois de bonnes raisons pour les désignateurs de référence, et avec cela, je suis d'accord - c'est juste qu'ils sont situationnels. Votre conseil d'administration ne devrait pas avoir besoin de désignateurs - une grande quantité de circuits imprimés sont de nos jours publiés sans eux, de toute façon, et vous pouvez toujours leur fournir une image de circuit imprimé dans laquelle les couches F.Fab et B.Fab sont exportées à la place. Vous songez à publier des instructions de retouche pour votre base d'utilisateurs ? Vous devez fournir des photos de toute façon.

Je laisse généralement des désignateurs de référence pour des choses comme des cavaliers, des pièces cruciales comme des résistances de réglage de courant réglables par l'utilisateur et des connecteurs - au-delà de cela, cela n'a aucun sens d'avoir des références qui prennent de la place sur la sérigraphie.

Maintenant, il y a quelque chose qui manque souvent dans les PCB publiés - et c'est un fichier README. C'est un peu pénible d'ouvrir un lien Github et de ne voir qu'un fichier kicad_pcb et kicad_sch - ceux-ci sont suffisants, mais j'aimerais en savoir plus sur ce que fait votre carte , au-delà du nom de fichier. et ce n'est pas difficile à ajouter non plus!

Disons que vous venez de concevoir un PCB. Vous venez de mettre un point métaphorique dans votre projet, et vous avez encore tout le contexte dans votre esprit, et c'est un point satisfaisant d'en être - n'est-ce pas merveilleux ! Pendant que vous avez tous les aspects du tableau disponibles à tout moment, ouvrez un fichier README dans votre éditeur de texte et passez une minute-deux à vider le contenu de votre cerveau dans un fichier texte. En quoi votre PCB vous aide-t-il ? Quelles puces ou pièces sont cruciales pour son objectif ? N'est-ce pas merveilleux que le PCB soit terminé, et ne voulez-vous pas que le monde connaisse toutes les fonctionnalités intéressantes que vous avez ajoutées ?

Alors, écrivez tout, autant que vous en avez envie, mais écrivez quelque chose. Vous n'avez vraiment besoin que d'une phrase ou deux pour un README suffisant, et si vous n'êtes pas trop fatigué, vous pourriez vous retrouver à en écrire quelques autres. Quel que soit le nombre de phrases que vous écrivez, il est important qu'un README soit là. Personnellement, je commence par un modèle qui répertorie quelques éléments courants du tableau et des champs de métadonnées pré-remplis, ainsi que des éléments tels que des clauses de non-responsabilité indiquant que la conception n'a pas été testée ou n'est pas terminée - ce qui en vaut la peine !

Il y a plus d'utilisations pour un README - par exemple, chaque fois que vous publiez une nouvelle version, vous pouvez ajouter une section décrivant ce qui a changé, ce qui a été corrigé, ce qui a été ajouté ou supprimé - il suffit de les mettre sous forme de puces dans le même README. Cela aide au débogage et informe également l'utilisateur qu'il existe plusieurs versions de cette carte.

Certains de mes projets personnels en sont à leur cinquième révision, l'apparence du PCB s'étant stabilisée depuis longtemps. Avoir le numéro de version à un endroit visible a sauvé la vie d'une pratique - en particulier lorsque j'ai affaire à un PCB où la v2 fonctionne tout simplement, mais la v1 nécessite une réparation intense du fil magnétique. Contrairement au logiciel, la version du PCB peut être un numéro unique - le cycle de publication du PCB est beaucoup plus lent que le logiciel, donc des choses comme semver ne seraient que de l'espace PCB gaspillé.

Avec mes PCB que j'utilise beaucoup, et parfois même utilisés par d'autres personnes, je suis arrivé à une formule de dénomination courte qui fonctionne bien. Sur la sérigraphie, j'ai mis « BOARDNAME by AUTHOR, vVERSION » – par exemple, « PS/2 to USB adapter by Arya, v1 ». C'est court et doux, et même si vous n'avez pas d'énergie pour travailler sur la sérigraphie du tableau, c'est peut-être la chose qui peut rester.

Avec les PCB, vous souhaitez parfois les partager avec tout le monde, mais même si vous n'en avez pas l'intention, vous devez toujours les partager avec vous à l'avenir. Ces quelques aspects comptent, et au fur et à mesure que vous apprendrez à vous préparer, vous constaterez que votre travail est plus utile que jamais aux autres.