Warsztat

Uruchom Eagle, jeśli projekt próbnik_ttl jest zamknięty, to kliknij go prawym przyciskiem myszki i z menu kontekstowego wybierz opcję Open Project:

Katalog projektu zostanie otwarty i zobaczysz jego zawartość. Kliknij prawym przyciskiem myszki plik tht.brd i wybierz opcję Open:

Otwarty zostanie edytor płytki z projektem. Kliknij w przyborniku w ikonę (Layers settings – ustawienia warstw).

W oknie dialogowym najpierw wyłącz widoczność wszystkich warstw przyciskiem Select none, a następnie włącz warstwy: 1 Top, 16 Bottom, 17 Pads, 18 Vias, 20 Dimension, 21 tPlace, 25 tNames, 27 tValues, 51 tDocu.

Zatwierdź wybór kliknięciem w przycisk OK. Okienko zniknie i w edytorze zobaczysz zawartość wybranych warstw:

Z menu wybierz opcję: File → Print. Pojawi się okno dialogowe drukowania.

Włącz Rotate (płytka obrócona o 90º) i w pole Scale factor wpisz 3 (współczynnik powiększenia). Pozostałych parametrów nie zmieniaj, zatwierdź drukowanie przyciskiem OK. Eagle wydrukuje powiększony obraz płytki w widoku od strony elementów. Przyda nam się on przy montażu.

W kolejnym kroku zgromadź wszystkie potrzebne elementy elektroniczne:

Lutowanie rozpocznij od oporników, ponieważ będą najbliżej płytki.

Uwaga: trzy oporniki, R2, R3 i R5 musisz przylutować jedną nóżką od górnej strony płytki.

W następnej kolejności wlutuj układy scalone – tutaj również niektóre nóżki muszą zostać przylutowane od górnej strony. Nie będzie z tym większych kłopotów – po prostu przylutowujesz z boku nóżkę do ścieżki.

Po układach scalonych wlutuj kondensatory (C1 ma nóżkę + lutowaną od góry), tranzystory (środkową nóżkę wygnij w bok), goldpiny (G ma jeden bolec lutowany od góry) oraz LEDy (D1 ma anodę lutowaną od góry):

Podłącz do płytki napięcie 5V do złącza Z. Do gniazda TEST podłącz przewód z wtykiem żeńskim i męskim. Jeśli końcem tego przewodu dotkniesz bolca masy gniazda G (dolny goldpin), to powinna zapalić się czerwona dioda D0. Jeśli dotkniesz drugiego bolca gniazda G, to powinny zapalić się wszystkie trzy diody LED. Jeśli tak jest, twój układ działa. Jeśli nie, to masz problem, coś poszło nie tak:

1. Sprawdź, czy układ jest prawidłowo zasilany napięciem 5V: +5V do górnego bolca gniazda Z, 0V do dolnego bolca gniazda Z.
2. Sprawdź, czy napięcie to występuje pomiędzy końcówkami 7 i 14 układów scalonych. Jeśli nie, to gdzieś jest przerwa, sprawdź ciągłość ścieżek zasilania.
3. Sprawdź, czy dobrze wlutowałeś tranzystory: na dole płytki ma być tranzystor pnp, u góry tranzystor npn.
4. Sprawdź, czy dobrze wlutowałeś LEDy: katody mają być po prawej stronie.
5. Sprawdź, czy wszystkie ścieżki należycie przewodzą prąd.
6. Sprawdź, czy wlutowałeś dobre oporniki.
7. Na koniec sprawdź, czy nóżki elementów są dobrze połączone ze ścieżkami na płytce, może masz tzw. zimny lut.

Poprawnie zmontowany układ działa od razu.

Gdy wszystko działa prawidłowo, płytkę zabezpiecz lakierem bezbarwnym, urządzenie jest gotowe. Całość możesz umieścić sobie w jakimś odpowiednio dopasowanym pudełku.

Uruchom Eagle, jeśli projekt próbnik_ttl jest zamknięty, to kliknij go prawym przyciskiem myszki i z menu kontekstowego wybierz opcję Open Project:

W otwartym katalogu projektu kliknij prawym przyciskiem myszki plik smd.brd i z menu wybierz opcję Open:

Zostanie otwarty edytor płytki z płytką SMD. Kliknij w przyborniku  w ikonę (Layers settings – ustawienia warstw). W oknie dialogowym najpierw wyłącz widoczność wszystkich warstw przyciskiem Select none, a następnie włącz warstwy: 1 Top, 17 Pads, 18 Vias, 20 Dimension, 21 tPlace, 25 tNames, 27 tValues, 51 tDocu.

Zatwierdź wybór przyciskiem OK. W edytorze otrzymasz następujący obraz płytki (widok od góry, czyli od strony elementów):

Z menu wybierz opcję: File → Print. Pojawi się okno dialogowe drukowania.

Włącz Rotate (płytka obrócona o 90º) i w pole Scale factor wpisz 3 (współczynnik powiększenia). Pozostałych parametrów nie zmieniaj, zatwierdź drukowanie przyciskiem OK. Eagle wydrukuje powiększony obraz płytki w widoku od strony elementów, który wykorzystamy przy montażu.

Zgromadź potrzebne elementy elektroniczne:

Dodatkowo będziesz potrzebował:

O macie i pozostałych narzędziach nie muszę chyba przypominać. Zaczynamy lutowanie.

Rozpoczynamy od wykonania przelotek. Przygotuj zwój cienkiego drutu, najlepiej kynaru:

Zamiast kynaru może być dowolny, cienki drut miedziany. Kynar lepiej się lutuje, ponieważ jest pokryty cienką warstwą cyny.

Ściągnij izolację na długości około 15 cm i drucik poprzetykaj przez otwory przelotek:

Drut przylutuj z obu stron płytki:

Drut obetnij zaraz przy lutach z obu stron płytki. Przelotki są gotowe:

Lutowanie elementów SMD może się początkowo wydawać trudne, lecz jest zupełnie proste, pod warunkiem, że zrobisz to starannie i według kilku zasad. Teraz przylutujemy układy scalone. Umocuj płytkę w "trzeciej ręce" i pocynuj lutownicą na płytce jedno z  pól lutowniczych układu scalonego (pola te zaznaczyłem na poniższym zdjęciu):

Chwyć pincetą układ scalony i ustaw go odpowiednio względem pól lutowniczych na płytce, a następnie szybko przylutuj rozgrzanym grotem lutownicy do pocynowanego pola. Unieruchomi to układ scalony względem płytki:

Nie powinieneś mieć z tym większego problemu. Układ należy jedynie pewnie trzymać pincetą. Nóżki mają znaleźć się na polach lutowniczych.

Przylutowanie pozostałych nóżek jest również proste. Posmaruj pola lutownicze topnikiem. Teraz dotykasz pola lutowniczego rozgrzanym grotem lutownicy przez 1 sekundę, a następnie końcówkę grota dotykasz drutem cynowym. Cyna powinna się ładnie roztopić i wpłynąć na pole lutownicze oraz na nóżkę układu scalonego. Jeśli przez nieostrożność zdarzy ci się zalutować sąsiednie nóżki, bez paniki. Dodaj topnika, po czym przejedź po tym lucie rozgrzaną końcówką grota lutownicy, a cyna powinna ładnie przejść na grot (musi być czysty!!!). W ostateczności zobacz na YouTube, tam dokładnie pokazują, jak lutować elementy SMD. U mnie obeszło się bez "przygód":

Tutaj drobna uwaga odnośnie układów scalonych SMD. Istnieje kilka systemów oznaczania nóżki nr 1. Jest ważne, abyś je znał, inaczej możesz wlutować układy odwrotnie i urządzenie nie będzie działało.

Najprościej jest popatrzyć na opis układu umieszczony na jego powierzchni. Ustaw układ, tak aby napis był poziomy. Końcówka nr 1 to  pierwsza z dołu po lewej:

Niektórzy producenci stosują dodatkowe oznaczenia:

Moje układy miały ukosowaną krawędź. Najbezpieczniej jednak jest sprawdzić sobie dane techniczne układu u jego producenta.

Pozostałe elementy SMD posiadają dwa pola lutownicze (tranzystory mają 3 pola, ale zasada jest taka sama). Jedno z tych pól cynujemy grotem lutownicy:

Chwytasz pęsetą element SMD, rozgrzewasz grotem lutownicy pocynowane pole, po czym szybko nasuwasz na nie element, tak aby jego bok zwilżyła cyna z pola lutowniczego. Płytkę obracasz o  180 stopni, dotykasz przez 1 sekundę grotem lutownicy pola na płytce, po czym przytykasz do końcówki grota drut cynowy. Cyna powinna ładnie rozlać się po polu lutowniczym, łącząc z nim element SMD.  Na końcu wlutowujesz goldpiny (uwaga, lutujesz od górnej strony płytki, najlepiej jest wlutować je wstępnie od spodu, następnie podnosi się plastik i lutuje od drugiej strony, po czym plastik się opuszcza):

Poprawnie zmontowany układ działa od razu:

Jeśli masz wątpliwości, przeglądnij filmy o lutowaniu elementów SMD, które znajdziesz na Youtube. Jest ich tam mnóstwo.