İlk PCB Tasarımınız: Temel Bilgiler ve İyileştirme Önerileri

Elektronik projelerde baskılı devre kartı (PCB) tasarımı, işlevsellik ve güvenilirlik açısından kritik bir adımdır. İlk kez bir PCB tasarlayanlar için bu süreç, hem öğrenme hem de uygulama açısından önemli tecrübeler sunar. Bu yazıda, bir Bluetooth kontrollü uzaktan kumandalı araba için KiCad 9.0 kullanılarak yapılmış 4 katmanlı bir PCB tasarımından yola çıkarak temel tasarım prensipleri ve iyileştirme önerileri ele alınacaktır.

Tasarımın Temel Özellikleri

Tasarım, Arduino Nano tabanlı bir ana kart olarak işlev görür ve aşağıdaki bileşenleri kontrol eder:

• Motor sürücü (L293D entegresi)

• Ultrasonik mesafe sensörü

• Servo motor

• Arka durum LED'leri (geri vites, fren, sol ve sağ sinyal lambaları)

• LED'lerin yanıp sönmesi için 555 entegresi ve 74HC00 AND kapısı

• HC-05 Bluetooth modülü

• Sesli uyarılar (korna ve ultrasonik sensör tarafından tetiklenen alarm)

Kart, +5V için In1.Cu ve GND için B.Cu olmak üzere güç düzlemleri içerir. F.Cu ve In2.Cu katmanları ise sinyal iletimi için kullanılmıştır. Ayrıca, 2.00 mm çapında dört köşe montaj deliği bulunmaktadır.

Ayrıca Bakınız

İki Bitlik Toplayıcı PCB Tasarımı: Yarım ve Tam Toplayıcı Devre Uygulaması

Bu yazı, iki bitlik sayıları toplayan ve sonucu LED göstergelerle sunan PCB tasarımını detaylarıyla inceliyor. Yarım ve tam toplayıcı devrelerin işleyişi ve montaj süreci ele alınıyor.

Atari Asteroids PCB Korozif Hasarları ve Onarım Teknikleri Üzerine Detaylı İnceleme

Atari Asteroids PCB'sinde poliüretan köpük kalıntılarının yol açtığı korozyon ve bakır iz hasarları detaylıca incelenmekte, onarımda kullanılan Kynar teller ve yama teknikleri açıklanmaktadır.

SMD PCB Tasarımında Dijital Osiloskop Projesi: Boyut Küçültme ve Yerleşim Optimizasyonu

Üniversite projesi kapsamında dijital osiloskopun SMD PCB tasarımı, boyut küçültme ve bileşen yerleşimi optimizasyonu ile üretim ve montaj deneyimlerini içermektedir.

Elektronik Onarımında Yanmış PCB İzleri ve Yanlış Müdahalelerin Etkileri

Elektronik cihazlarda yanmış PCB izleri ve hatalı lehimleme, onarımı zorlaştırır. Doğru temizlik ve malzeme kullanımı, cihazın işlevselliğini korumada kritik rol oynar.

İlk PCB Tasarımınız İçin 555 Zamanlayıcı Entegresiyle Temel Elektronik Devre Kartları

İlk PCB tasarımında 555 zamanlayıcı entegresi kullanılarak elektronik devre kartlarının çalışma prensipleri, THT ve SMD teknolojileri ile lehimleme ve bileşen yerleşimi gibi temel bilgiler özetleniyor.

İlk PCB Tasarımında Karşılaşılan Sorunlar ve Etkili Tasarım İpuçları

İlk PCB tasarımında karşılaşılan teknik sorunlar, mekanik düzenlemeler ve üretim detayları ele alınarak, test noktaları ve doğru topraklama gibi önemli tasarım ipuçları paylaşılıyor.

PCB Tasarımında Makro Pad Klavye Projesi ve Temel Teknikler

PCB tasarımında makro pad klavye projeleri için devre yolları yönlendirmesi, lehimleme teknikleri ve mikrodenetleyici seçimi gibi kritik adımlar detaylı şekilde ele alınmaktadır.

STM32 Nucleo F303 Tabanlı Özel PCB Tasarımı ve Eğitimde Kullanımı Üzerine İnceleme

STM32 Nucleo F303 tabanlı özel PCB tasarımı, eğitim amaçlı kontrol kutularında donanım ve yazılım entegrasyonunu sağlar. Tasarım süreci, montaj kolaylığı ve hata ayıklama özellikleri ön plandadır.

İz Genişliği ve Yerleşim

İz genişliği, taşıyacağı akım miktarına göre belirlenmelidir. Tasarımda yüksek akım taşıyan motorlar ve güç girişleri için izlerin kalınlaştırılması önerilir. İnce izler, direnç artışına ve mekanik hasarlara karşı dayanıklılığın azalmasına yol açabilir. Ayrıca, bileşenlerin yerleşimi çok yaygın ve dağınık olmamalıdır. Daha kompakt bir tasarım, sinyal bütünlüğünü artırır ve parazitleri azaltır.

Arkasındaki hikayeyle şaşırtan 10 unutulmaz alışveriş

devamını oku

Güç ve Toprak Düzlemleri

Güç ve toprak düzlemleri, kartın performansını ve elektromanyetik uyumluluğunu etkiler. Güç düzlemleri, kartın belirli katmanlarında geniş alanlar kaplayarak voltaj dalgalanmalarını azaltır. Bu tasarımda +5V ve GND için ayrı katmanlar kullanılmıştır. Bazı yorumlarda, bu düzlemlerin sinyal katmanlarında da yer kaplayabileceği belirtilmiştir. Ancak, kartın ölçüleri ve mekanik gereksinimler doğrultusunda bu tercih yapılmıştır.

Kapasitör Yerleşimi ve Gürültü Azaltma

Entegre devrelerin VCC pinlerine yakın yerleştirilen küçük kapasitörler (genellikle 100 nF seramik) güç kaynağı gürültüsünü azaltır ve entegrelerin stabil çalışmasını sağlar. Bu tasarımda voltaj regülatörü yakınında kapasitörler bulunmakla birlikte, lojik entegrelerin VCC pinlerine yakın kapasitörler eklenmesi tavsiye edilir.

İzlerin Açılı Düzenlenmesi

PCB izlerinde 90 derece açılar yerine 45 derece veya yuvarlatılmış köşeler tercih edilmelidir. Bu, üretim sürecinde oluşabilecek hataları azaltır ve yüksek frekanslı sinyallerde yansıma ve parazitleri minimize eder. Tasarımda bazı 90 derece köşe izler bulunmakta olup, bunların düzeltilmesi önerilmektedir.

Donanım ve Yazılım Dengelemesi

Bazı zamanlama ve sinyal üretme işlevleri donanımda (örneğin 555 entegresi ile LED yanıp sönmesi) yapılabilirken, bu işlemler yazılım ile de gerçekleştirilebilir. Donanım kullanımı zorunlu değildir ancak bazı durumlarda donanım tabanlı çözümler tercih edilebilir.

Montaj ve Üretim Detayları

Montaj deliklerinin varlığı, kartın mekanik olarak sabitlenmesi için önemlidir. Ayrıca, USB portu ve diğer konnektörlerin yerleşimi, kullanım kolaylığı açısından dikkatle planlanmalıdır. Tasarımda USB portunun önünde bir header bulunması, kullanımda engel oluşturabilir. Bu tür yerleşim sorunları sonraki tasarım revizyonlarında düzeltilmelidir.

Sonuç

İlk PCB tasarımı, öğrenme sürecinin önemli bir parçasıdır ve her tasarımda iyileştirme yapılabilir. İz genişliği, kapasitör yerleşimi, güç ve toprak düzlemleri, iz açılarının düzenlenmesi gibi teknik detaylara dikkat etmek, kartın performansını ve üretilebilirliğini artırır. Ayrıca, tasarımın mekanik ve kullanım gereksinimlerine uygun olması da önemlidir. Bu deneyim, gelecekteki projelerde daha karmaşık ve optimize edilmiş PCB tasarımlarına temel oluşturur.

"İlk PCB tasarımınızda hata yapmaktan çekinmeyin; her hata, bir sonraki tasarım için değerli bir öğrenme fırsatıdır."