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projets:shield_simple_pour_arduino_uno [2018/07/23 20:46] thierry_dasse |
projets:shield_simple_pour_arduino_uno [2019/04/04 15:12] (Version actuelle) thierry_dasse ancienne révision restaurée |
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- | ** documentation en cours - dernière modification 23/07/2018 ** | + | ** documentation en cours - dernière modification 30/08/2018 ** |
L'objectif de ce projet est de documenter toutes les étapes de conception et de réalisation d'un circuit électronique en utilisant : | L'objectif de ce projet est de documenter toutes les étapes de conception et de réalisation d'un circuit électronique en utilisant : | ||
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Sur Kicad, la conception d'un circuit imprimé ou PCB (printed circuit board) se fait en deux grandes étapes. D'abord on crée un schéma qui défini les composants qui seront utilisés, les liaisons entre ces composants sans prendre en compte la forme réelle du composant, son type (traversant ou de surface) ou sa position sur la carte. Ensuite, on dessine le circuit en choisissant les composants réels, leur position et les trajets des pistes. | Sur Kicad, la conception d'un circuit imprimé ou PCB (printed circuit board) se fait en deux grandes étapes. D'abord on crée un schéma qui défini les composants qui seront utilisés, les liaisons entre ces composants sans prendre en compte la forme réelle du composant, son type (traversant ou de surface) ou sa position sur la carte. Ensuite, on dessine le circuit en choisissant les composants réels, leur position et les trajets des pistes. | ||
+ | |||
+ | {{:usager:tdasse:shield_arduino:schema_pcb.png?200|}} | ||
Pour commencer, on lance Kicad et on clique sur {{:usager:tdasse:shield_arduino:new_project.png?26|}} Nouveau Projet (**<ctrl>+<N>**) | Pour commencer, on lance Kicad et on clique sur {{:usager:tdasse:shield_arduino:new_project.png?26|}} Nouveau Projet (**<ctrl>+<N>**) | ||
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{{:usager:tdasse:shield_arduino:resistor_footprint.png?200|}} | {{:usager:tdasse:shield_arduino:resistor_footprint.png?200|}} | ||
- | Dans chemin de base, choisir votre répertoire de travail kicad et dans repertoire librairie ajouter le dossier fablab_cn2 (il sera créé automatiquement avec ajout de l'extension .pretty) puis enregistrer le composant dans la librairie avec {{:usager:tdasse:shield_arduino:save_library.png?26|}}. | + | Cliquez sur {{:usager:tdasse:shield_arduino:new_library.png?26|}} pour sauvegarder. Dans chemin de base, choisir votre répertoire de travail kicad et dans repertoire librairie ajouter le dossier /fablab_cn2 (il sera créé automatiquement avec ajout de l'extension .pretty). |
On peut faire également les autres composants : | On peut faire également les autres composants : | ||
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|led | {{:usager:tdasse:kicad_tools:led.jpg?100|}} | 100 mils = 2.54 mm | | 0.8 mm | | | |led | {{:usager:tdasse:kicad_tools:led.jpg?100|}} | 100 mils = 2.54 mm | | 0.8 mm | | | ||
|resistance | {{:usager:tdasse:kicad_tools:resistor.jpg?100|}} | 400 mils = 10.16 mm | | 0.8 mm | | | |resistance | {{:usager:tdasse:kicad_tools:resistor.jpg?100|}} | 400 mils = 10.16 mm | | 0.8 mm | | | ||
- | |potentiometre | {{:usager:tdasse:kicad_tools:pot.jpg?100|}} | 200 mils = 5.08 mm | | 1.2mm | à vérifier | | + | |potentiometre | {{:usager:tdasse:kicad_tools:pot.jpg?100|}} | 200 mils = 5.08 mm | | 1.2mm | | |
- | |bouton poussoir | {{:usager:tdasse:kicad_tools:switch_button.jpg?100|}} | 200 mils | 300 mils | 1.2mm | à vérifier | | + | |bouton poussoir | {{:usager:tdasse:kicad_tools:switch_button.jpg?100|}} | 200 mils | 300 mils | 1.2mm | redresser les pattes | |
|shield arduino | | | | 1 mm | voir le schéma en début de page | | |shield arduino | | | | 1 mm | voir le schéma en début de page | | ||
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Refaire de même avec le Bottom Layer: <nomprojet>.drl | Refaire de même avec le Bottom Layer: <nomprojet>.drl | ||
+ | === Créer le Gcode === | ||
+ | La génération du gcode gravure, perçage, découpe se fait en plusieurs étapes.\\ | ||
+ | == La gravure == | ||
- | <note tip>La suite n'est qu'à l'état de plan/brouillon</note> | + | Dans l'onglet Project, double cliquez sur la ligne <nomprojet>-B.Cu.gbr.\\ |
+ | Dans Isolation Routing, fixer le tool dia (diamètre d'outil, voir ci-dessous pour les fraises javelot). Pour augmenter la largeur de gravage, on peut faire plusieurs passes. | ||
- | === Créer le Gcode === | + | Pour notre projet, nous avons utilisé les paramètres ci-dessous: |
+ | |||
+ | {{:usager:tdasse:shield_arduino:flatcam_isolation_routing.png?200|}} | ||
+ | |||
+ | Cliquez sur Generate Geometry. | ||
+ | |||
+ | FlatCAM calcule les tracés de gravure à l'anglaise (tracé du contour des pistes afin de les isoler) et les affiche. En retournant dans l'onglet Project, on remarque que la liste s'est allongée d'un objet <nomprojet>-B.Cu.gbr_iso. Double cliquez dessus pour saisir les paramètres de fraisage : cutZ correspond à la profondeur de coupe, travelZ est la hauteur quand la fraise se déplace en dehors de la matière, feed rate la vitesse d'avance. | ||
+ | |||
+ | Nous avons saisi les paramètres ci-dessous. | ||
+ | |||
+ | {{:usager:tdasse:shield_arduino:flatcam_generate_object.png?200|}} | ||
+ | |||
+ | Cliquez ensuite sur Generate. Les zones de cuivre qui seront retirées apparaissent en bleu. En examinant attentivement le circuit, on peut alors vérifier qu'il n'y a pas d'endroit où deux pistes seraient trop proches et que les pistes ne seraient pas séparées. Si c'est le cas, il faut modifier la conception du circuit dans kicad. | ||
+ | |||
+ | Un nouvel objet <nomprojet>-B.Cu.gbr_iso_cnc est apparu dans l'onglet Project. En double cliquant dessus, il suffit de cliquer sur Export G-Code en bas de l'onglet pour enregistrer le fichier d'usinage sous le nom <nomprojet>-bcu.tap par exemple. | ||
+ | |||
+ | Diamètres d'outil pour les fraises javelots (valeurs obtenues par tests pour des plaques de cuivre d'épaisseur 35 microns) : | ||
+ | |||
+ | ^ angle ^ profondeur ^ largeur de piste ^ | ||
+ | | 30° | 0.04 mm | 0.4 mm | | ||
+ | | 15° | 0.04 mm | 0.2 mm | | ||
+ | |||
+ | |||
+ | == Le perçage == | ||
+ | |||
+ | Recommençons maintenant pour le perçage. | ||
+ | |||
+ | Double cliquez sur <nomprojet>.drl et choisissez un des diamètres à percer. réglez les paramètres, Cut Z étant la profondeur de perçage. | ||
+ | |||
+ | Nous avons utilisé les paramètres suivants. | ||
+ | |||
+ | {{:usager:tdasse:shield_arduino:flatcam_excellon_object.png?200|}} | ||
+ | |||
+ | Cliquez ensuite sur Generate. Dans l'onglet projet un objet <nomprojet>.drl_cnc est apparu. En double cliquant dessus on peut faire un Export G-Code et enregistrer le fichier sous <nomprojet>-drl-<diametre>.tap. | ||
+ | |||
+ | Il faut maintenant refaire de même pour chaque diamètre à percer et générer un fichier différent par diamètre. | ||
+ | |||
+ | == la découpe du circuit == | ||
+ | |||
+ | Passons maintenant à l'étape découpe de contour. | ||
+ | |||
+ | Double cliquez sur <nomprojet>-Edge.Cuts.gbr. Dans l'outil Board cutout, reglez le Tool dia, margin (marge), Gap Size (longueur des pattes d'accrochages) et Gaps (pattes). | ||
+ | |||
+ | Pour notre circuit, nous avons utilisé les paramètres suivants | ||
+ | |||
+ | {{:usager:tdasse:shield_arduino:flatcam_board_cutout.png?200|}} | ||
=== Modification de Gcode pour la fraiseuse MMM30 === | === Modification de Gcode pour la fraiseuse MMM30 === | ||
+ | |||
+ | La fraiseuse MMM30 accepte un langage type gcode avec des commandes type G00 pour les déplacements linéaires rapides hors matière et G01 pour les déplacements à vitesse contrôlée pendant l'usinage mais est un peu susceptible pour la fin du programme. | ||
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+ | Entête générée par FlatCam : | ||
+ | <code -> | ||
+ | G21 (coordonnées en mm) | ||
+ | G90 (mode distance absolue) | ||
+ | G94 (vitesse en millimètres par minute) | ||
+ | F80.00 (vitesse d'avance) | ||
+ | G00 Z1.0000 (déplacement rapide à z=1) | ||
+ | M03 (démarrage de la broche) | ||
+ | G4 P1 (pause de 1s) | ||
+ | </code> | ||
+ | |||
+ | Fin générée par FlatCam : | ||
+ | <code -> | ||
+ | G00 Z1.0000 (déplacement rapide à z=1) | ||
+ | G00 X0Y0 (déplacement rapide à x=0,y=0) | ||
+ | M05 (arrêt de la broche) | ||
+ | </code> | ||
+ | |||
+ | |||
+ | :!: La commande d'arrêt de broche M05 situé à la fin du gcode n'est pas reconnue par le logiciel BravoProdigy CNC qui gère la machine et force un arrêt prématuré du programme. | ||
+ | Il suffit de la remplacer par M30 (fin de programme) et de renommer le fichier avec l'extension .tap pour que le programme fonctionne. | ||
+ | |||
+ | <note tip>La suite n'est qu'à l'état de plan/brouillon</note> | ||
===== Réalisation ===== | ===== Réalisation ===== | ||
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===== La programmation ===== | ===== La programmation ===== | ||
+ | ===== Compléments ===== | ||
- | + | ==== Créer un des composants 3D pour avoir un rendu 3D de la carte ==== | |
- | <!-- ===== Difficultés rencontrées ===== --> | + | |
- | <!-- ===== Suites du projet ===== --> | ||