Devre tasarımını nasıl yapıyorsunuz?

[hkn_blt]

Evet merak edilen soruyu sormak istiyorum;
Kendim otomasyon alanında çalışıyorum PLC-HMI_SCADA tarafındayım. Bu yüzden kullandığımız enstrumanlar hep hazır yani. Sadece yazılımını yapıyorum.
Hep merak etmişimdir donanım tasarımı yapanlar bu şaheser kartları nasıl meydana çıkarıyorlar diye. O kadar çok hesap kitap yapıldığını sanmıyorum zira bu şekilde bir kartın meydana çıkması çok zor olacaktır. Genelde datasheetteki devreleri alıp birleştirme yaparak mı ortaya çıkarıyorsunuz ? Yoksa sıfırdan kendiniz mi tasarlıyorsunuz en ufak direncin kondansatorun hesabını yapıyormusunuz ?
Donanım kısmında bu işler nasıl yürüyor açıklarsanız sevinirim. Hep bir devre tasarlamak istemişim fakat gözümün korkttuğundan geri kaldım belki sizin açıklamalarınız bir yön çizmeme vesile olabilir.

[makdeniz]

Bende otomasyon tarafında yazılım geliştiriyorum ama düşündüğünüz kadar basit değil aslında.
Özellikle de endüstriyel alanda belli başlı cihazları yapmak zorunda iseniz çeşitli deneyimlere sahip olmanız gerekiyor.
Devrenin kendisini geçtim pcb tasarımı bile bu noktada çok önemli

[hkn_blt]

İşte bu işleri yapanlardan sorup öğrenmek istiyorum. Hep ilgi alanımda olan bir konu açıkcası.

[fide]

Öncelikle PCB tasarımdan korkmayın.
Şahsen PCB tasarlamayı hobi olarak yapıyorum.
PCB tasarımı için önce hedef belirliyorum. Bu devre /kart /proje atıyorum yazılım geliştirme ortamı olsun. Ethernet, USB, gpio, RF, rtc, eeprom hepsi olsun. Yada bu devre sadece sabit akım LED sürsün.
Sonra bileşenleri belirliyorum. MCU, xtall, direnç, kondansatör, diyot, led vb ne varsa. 
Sonra hangi parçalar SMD hangi parçalar dip kılıf olacak onu belirliyorum.
Sonrasında karta enerji nasıl ve nerden verilecek. Pil, Jack, yuva, adaptör, fiş artık her ne ise.
Sonra bu enerji girişi için konnektör seçiyorum.
Kart üzerinde keypad, LCD, besleme, konnektör vb yerleri spesifik olan ne varsa önce onları yerleştiriyorum.
Ekran üstte olacak. Keypad solda. Konnektörler sağda olacak vb.
Üstüste gelecek kartlarda vida delikleri, kutuya yerleşecek kartlarda konnektör ve vida delikleri bu aşamada önemli.
Kart üzerinde iş bölümü yapıp bloklara ayırıyorum. Besleme, MCU+xtall, sensör, sürücü vb.
Bu bölümleri birbirine en az hat gerektirecek şekilde modül olarak çizip yapboz yapar gibi yerleri değiştirerek en az hat geçişi, en kısa yol kullanımı ile yerleştirmeye çalışıyorum.
Besleme hatlarını genelde en sona bırakıp müsait yerlerde Zone(polygon) çizip çizimi tamamlıyorum.
Asetat üzerine çıktı alıp malzeme yerleşimini kontrol ediyorum.
Çizim bittikten sonra müsait zamanda varsa bir gün ara verip tekrar kontrol ediyorum çünkü çizime bakmaktan gözleriniz çizime alışıp bazen hataları göremiyorum.

Herşey yerli yerinde ise bu defa malzeme isimlendirme, kart ismi, sembol, logo, tasarım tarihi gibi text/grafikleri ekliyorum.

Sonra Gerber çıktı alıp pcbway'e gönderip 2-3 hafta hata çıkmaması için dua ediyorum.

[hkn_blt]

Öncelikle PCB tasarımdan korkmayın.
Şahsen PCB tasarlamayı hobi olarak yapıyorum.
PCB tasarımı için önce hedef belirliyorum. Bu devre /kart /proje atıyorum yazılım geliştirme ortamı olsun. Ethernet, USB, gpio, RF, rtc, eeprom hepsi olsun. Yada bu devre sadece sabit akım LED sürsün.
Sonra bileşenleri belirliyorum. MCU, xtall, direnç, kondansatör, diyot, led vb ne varsa. 
Sonra hangi parçalar SMD hangi parçalar dip kılıf olacak onu belirliyorum.
Sonrasında karta enerji nasıl ve nerden verilecek. Pil, Jack, yuva, adaptör, fiş artık her ne ise.
Sonra bu enerji girişi için konnektör seçiyorum.
Kart üzerinde keypad, LCD, besleme, konnektör vb yerleri spesifik olan ne varsa önce onları yerleştiriyorum.
Ekran üstte olacak. Keypad solda. Konnektörler sağda olacak vb.
Üstüste gelecek kartlarda vida delikleri, kutuya yerleşecek kartlarda konnektör ve vida delikleri bu aşamada önemli.
Kart üzerinde iş bölümü yapıp bloklara ayırıyorum. Besleme, MCU+xtall, sensör, sürücü vb.
Bu bölümleri birbirine en az hat gerektirecek şekilde modül olarak çizip yapboz yapar gibi yerleri değiştirerek en az hat geçişi, en kısa yol kullanımı ile yerleştirmeye çalışıyorum.
Besleme hatlarını genelde en sona bırakıp müsait yerlerde Zone(polygon) çizip çizimi tamamlıyorum.
Asetat üzerine çıktı alıp malzeme yerleşimini kontrol ediyorum.
Çizim bittikten sonra müsait zamanda varsa bir gün ara verip tekrar kontrol ediyorum çünkü çizime bakmaktan gözleriniz çizime alışıp bazen hataları göremiyorum.

Herşey yerli yerinde ise bu defa malzeme isimlendirme, kart ismi, sembol, logo, tasarım tarihi gibi text/grafikleri ekliyorum.

Sonra Gerber çıktı alıp pcbway'e gönderip 2-3 hafta hata çıkmaması için dua ediyorum.

(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)

(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)

(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)

(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)

(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)

(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)

Süreci güzel özetlemişsiniz fakat asıl sormak istediğim kart çiziminden ziyade diyelim bir entegre kullandınız onun çevre birimlerini nasıl seçip belirliyorsunuz. direk datasheetten mi alıyorsunuz ? Misal modbus haberlşeme yapacaksınız MAX485 entegreyi kullanacağınızı seçtikten sonra bu entegrenin bacaklarını donatırken referansdan mı yararlanıyorsunuz?

[fide]

Özellikle besleme hatlarının maksimum yüklenme akımlarının bilinmesi yol kalınlığı seçerken önemli.

Gürültü PCB için en önemli sıkıntılardan birisi. Kart üzerinde bobin, switching entegresi, trafo varsa yarıiletken parça ve sensörleri bu gürültü kaynaklarından uzağa koymaya çalışmak lazım.


Bazı hassas devrelerde (tartı, hassas akım ölçümü, wifi BT gibi yüksek frekans RF modüller gibi) çizim metal housing içine alınarak ekranlanır. Dışarıdan gürültü girmesin diye. .

Devrenizde hem live hat (220/380) hem de yarı iletken varsa izolasyona dikkat etmeniz gerekir. Önceki postta belirttiğim devreyi modüllere ayırıp bu modülleri birbirinden gerekirse yarıklarla ayırmak lazım.



Üstteki fotoğrafta röleler ve konnektörler etrafındaki kesik bölümlere dikkat edin.

Kart üzerinde sıcaklık sensörü varsa kartın üzerindeki ısınan parçalardan etkilenmesin diye etrafına yarık çizilmesi düşünülebilir yada konnektörle uzaklaştırılabilir.

Yukarda yazdıklarım genelde spesifik olmayan kartlar için geçerli. Askeri düzey kartlar, RF alıcı katları, LNB gibi yüksek frekanslı çalışan modüller, yüksek voltaj içeren kartlarda kart üzerine çizdiğiniz yolun boyu, hat kalınlığı, hat boyunca kıvrımlar, hatta PCB malzemesinin kalitesi bile etken.

Kart tasarladıkça alışıyor ve daha güzel tasarımlar yapmaya başlıyorsunuz. Güzel tasarım yapmanın bir sırrı da ingilizce ve bol bol datasheet okumak. Çünkü birçok entegre datasheetine recommend layout veriliyor. Bu da tasarımınızı kolaylaştırıyor. Çünkü adam sıkıntılı kısımları oraya listelenmiş zaten. Hazır şemayı da vermiş.

Diğer bir nokta çizim programı.
Yeni başlayacaklar için Kicad (lisans ve Google desteği yüzünden), profesyonel düşünenler için Altium öğrenmenizi öneririm.

[Andromeda]

..tasarımdan  anlamam ama çok hesap kitap yapılıyordur..Onun için  devre tasarımı yapmak zor..kolay olsa herkes yapardı.En ufak direncin bile hesabı olur..yüzlerce elemanın olduğu devrede mesela TV devresinde bir tane elemanın değeri değişiyor ve televizyon bozuluyor.Birkaç transistörlü bir yükselteç devresinde bile direnc ve kondansatör hesapları yapılır..ama her seferinde aynı hesabı yapmıyorlardır yani bazı şeyler standartlaşmış ve hazırdır.

[fide]

Süreci güzel özetlemişsiniz fakat asıl sormak istediğim kart çiziminden ziyade diyelim bir entegre kullandınız onun çevre birimlerini nasıl seçip belirliyorsunuz. direk datasheetten mi alıyorsunuz ? Misal modbus haberlşeme yapacaksınız MAX485 entegreyi kullanacağınızı seçtikten sonra bu entegrenin bacaklarını donatırken referansdan mı yararlanıyorsunuz?

Çizeceğiniz devre için en büyük yol gösterici yapılmış benzer projeler.
Yapılacak iş belli ise önce başkaları ne yapmış, ne sıkıntı çekmiş, datasheet neyi önermiş onu araştırmak lazım.

Örneğin bir haftadır izole şekilde akım ve yüksek voltaj (220AC) okumak için devre yapmak istiyorum. Bunun için 30-40 tane datasheet biriktirdim. Piyasada stok var mı ona baktım. Amc1300 entegresi bunun için biçilmiş kaftan. Dört dörtlük. Datasheet, örnek devre, application note, hazır yapılmış tasarımlar var ama Amc1300 piyasada yok. Yani iş nasıl yapılır öğrendim ama stok sıkıntısı yaşıyorum.
Şimdi başka bir çip arayışı içindeyim.

Sorduğunuz konu da aslında bu. Ne yapacağım? Cevap: millet ne yapmış önce ona bakmak. Yerli yabancı kim ne yapmış, nasıl yapmış araştırmak.

Edn.com, hackster.io ve makerlara yönelik forumlar çeşitli  konularda oldukça fazla proje içeriyor.
İçeriğin birebir aynı olmasına gerek yok. Sizin sıkıntınız çözüme ulaştırsın yeter.

[kimlenbu]

1) Öncelikle yapılacak işi detaylıca anlarım öğrenirim.
2) İhtiyaca göre nasıl girişler, çıkışlar olacak, hangi arayüzler kullanılacak şeklinde bir liste yaparım.
3) Giriş ve çıkışa, hıza, donanıma göre bir mcu seçerim.
4) MCU ve analog tarafın çiplerini seçerim, MCU ve dijital çipleri seçerim.
5) Harici bir çip kullanılacaksa onu seçerim.
6) Alternatif çipler arasında dolaşır fiyat, komplekslik, gerektirdiği harici eleman sayısı gibi kriterlere bakarak en az yer kaplayıp en güvenilir şekilde işini yapacak güncel bir ürün bulmaya çalışırım.
7) Bütün malzemeleri seçtin sonra tedarikçilerime ulaşır tek tek fiyat alırım, ne kadarını yurtiçinden tedarik edebiliyorum ona bakarım.
8) Şematiği referanrs tasarımlardan yararlanarak yaparım. Gereksiz gördüğüm kısımları varsa traşlarım, eskik gördüğüm yerleri varsa eklerim.
9) Kutu, klemens gibi parçaları seçerim ve kendime kutuya uygun veya hazırdaki bir tasarıma uygun kart ebadını belirlerim.
10) Bütün elemanları mümkümse pcb'nin tek yüzüne sığacak şekilde en az 4 katlı bir pcb tasarlarım.
11) Jlc Pcb'ye sipariş geçerim
12) Malzemeler için tedarikçilere sipariş geçerim.
13) PCB ve malzemeler aşağı yukarı aynı anda gelir hemen devreyi kurarım
14) Kesin bir şey unutmuşumdur, revizeleri yapıp tekrar sipariş ederim.
15) Oturur bütün donanımların tek tek çalıştığından emin olurum.
16) Çalışır donanım altyapısının üstüne kendi kodumu yazarım, ekran varsa menüleri tasarlarım, grafikleri tasarlarım
17) Teslim ederim.
18) Kesin bir ekleme düzeltme isterler, yaparım
19) Teslim ederim.
20) Kesin bir şey daha gelir akıllarına
21) Yeter artık bitti.

[hkn_blt]

Zaman ayırıp cevap yazan arkadaşlar tşkler. Kafamdaki soru işaretleri yerine oturdu sayılır.

[ilyas KAYA]

Devre tasarlamak araba kullanmak gibidir. Kullandıkça yada çizim yaptıkça tecrübe ile yaparsınız.
Artik bazı şeyler kendiliğinden olur.

[kudretuzuner]

Merhaba, ben modül modül giderim. Sonra modüllerin nasıl en kolay birleştiririm diye çalışırım. Pazıl gibi. En çok zorlandığım kısım ise çalışmayı nasıl en küçük karta sığdırırım diye çalışırım.

[foseydon]

- amacını belirliyon, ne yapcaksın
- nasıl yapılyormuş. ona bakacaksın. şematiğini oluşturacaksın. misal CAN bus olması gerekiyor sistemde, nasıl yapmış millet araçtırcan. zaten firmaların entegre sayfasına girince bir dünya referans tasarım çıkıyor. çoğu insan direk bunları alıp gömer kendi şematiğine. tekerleği baştan icat etmenin anlamı yok. CAN varsa göre işlemci seçeceksin, veya işlemci şu olması lazım diyecekler, o zaman ona göre CAN katı tasarlayacaksın vs. sonuçta ilk aşamada elinde bir sürü kısıt geliyor, bunlara göre optimumu bulmaya çalışıyorsun. olay bu.
- şematik oluşunca PCB çiziyorsun. bu kısımda uzmanlık istiyor. ben basit şeyleri kendim çiziyorum. karışık birşey varsa bilenine yaptırıyorum. RF, güç elektriğini gibi sistemler için çizilen kartlarda hem pcb'de hem kutulamada özel şeylere dikkat etmek gerekiyor. herşeyin başı uzmanlık.
- sonra gönderiyorsun baskıcıya basıyor, teknisyen diziyor, sende oturup deniyorsun.