Conception et assemblage de circuits imprimés pour système de contrôle d'éclairage public intelligent

Conception et assemblage de circuits imprimés pour système de contrôle d'éclairage public intelligent est un processus complexe impliquant de nombreux aspects.

Ci-dessous, je présenterai en détail le processus de conception, la sélection des composants, la disposition des PCB, la fabrication des cartes, le soudage, etc.

Flux de conception

  1. Analyse des exigences : clarifiez les exigences fonctionnelles du système, telles que le réglage de la luminosité, la minuterie, la détection des défauts, etc., ainsi que les interfaces matérielles requises, telles que les interfaces de capteurs, les interfaces de communication, etc.
  2. Conception schématique : sur la base de l'analyse de la demande, concevez le diagramme schématique du système et déterminez la méthode de connexion et la logique du circuit de chaque composant.
  3. Conception de PCB: Convertir un diagramme schématique en diagramme PCB, effectuer le câblage PCB, la disposition des composants, etc.
  4. Traitement et fabrication : soumettez le schéma de circuit imprimé conçu à l'usine de traitement de circuits imprimés pour la fabrication de la carte afin d'obtenir le circuit imprimé réel.
  5. Approvisionnement et préparation des composants : selon la liste des composants sur le PCB, achetez les composants correspondants et effectuez les préparatifs avant le soudage.
  6. Assemblage et soudage : Soudez les composants selon la disposition sur le PCB pour terminer l'assemblage de l'ensemble du système.
  7. Test et débogage : testez et déboguez le système assemblé pour garantir son fonctionnement normal.
  8. Rédaction de documents : Rédiger des documents techniques pertinents, tels que des schémas de circuits, des listes de composants, des instructions d'utilisation, etc.

Sélection des composants

Dans le système de contrôle intelligent de l’éclairage public, les principaux composants suivants doivent être sélectionnés :

  1. Contrôleur principal : sélectionnez un microcontrôleur ou un microcontrôleur doté des fonctions requises, telles que le microcontrôleur STM32, 51, etc.
  2. Module d'alimentation : fournit diverses tensions requises par le système, telles que 5 V, 3.3 V, etc.
  3. Capteurs : tels que les capteurs de luminosité, le corps humain capteur, etc., utilisés pour détecter la lumière ambiante et l’activité humaine.
  4. Module de communication : tel que le module WiFi, le module Bluetooth, etc., utilisé pour réaliser le contrôle à distance et la transmission de données.
  5. Perles de lampe LED et circuit d'entraînement : Pour les sources d'éclairage public, les perles de lampe et les circuits d'entraînement appropriés doivent être sélectionnés en fonction des besoins réels.
  6. Autres composants auxiliaires, tels que condensateurs, résistances, diodes, etc.

Lors de la sélection des composants, des facteurs tels que leurs paramètres de performance, leur forme d'emballage, leur prix, etc. doivent être pris en compte pour garantir les performances et la rentabilité du système.

Circuit imprimé

La disposition des PCB est une partie très importante de l’ensemble du processus de conception, qui affecte directement les performances et la fiabilité du système. Lors de l'aménagement, vous devez faire attention aux points suivants :

  1. Disposition des composants : disposez raisonnablement les composants sur le PCB en fonction de la fonction et du flux de signal du circuit pour améliorer la fiabilité et la maintenabilité du système.
  2. Boucle de puissance : planifiez raisonnablement la boucle de puissance pour réduire la distribution de courant et l'inductance de la boucle afin d'améliorer la stabilité et l'efficacité de l'alimentation électrique.
  3. Intégrité du signal : garantit l'intégrité du signal et l'anti-interférence, réduit le retard et la réflexion du signal et améliore la stabilité et la fiabilité du système.
  4. Conception thermique : Tenez compte de la dissipation thermique des composants, en particulier des composants haute puissance, et planifiez rationnellement le chemin de dissipation thermique.
  5. Espacement et connexion : S'assurer que l'espacement entre les composants est approprié pour faciliter le soudage et l'entretien ; en même temps, assurez-vous que les connexions entre les composants sont correctes et fiables.
  6. Forme de la carte : compte tenu des exigences de traitement mécanique et d'assemblage des PCB, il convient de garantir que la forme et la taille des PCB sont raisonnables.
  7. Marquages ​​clairs : marquez clairement les emplacements des composants, les numéros de broches et d'autres informations sur le PCB pour faciliter le soudage et le débogage.
  8. Traitement de mise à la terre : planifiez raisonnablement le fil de terre pour réduire la résistance de mise à la terre et la différence de potentiel, et améliorer la capacité anti-interférence et la stabilité du système.
  9. Redondance et extension : réservez une certaine quantité d'espace et des broches redondantes pour une éventuelle extension ou modification future.

Fabrication de planches

Soumettez le schéma PCB conçu à un professionnel Usine de transformation de PCB pour la fabrication de panneaux. Au cours de ce processus, vous devez prêter attention aux points suivants :

  1. Choisissez le matériau et l'épaisseur de plaque appropriés : Choisissez le matériau et l'épaisseur de plaque appropriés tels que FR4 ou CEM-1 en fonction des besoins réels.
  2. Garantir les exigences du processus : choisissez les processus appropriés en fonction des exigences de conception, tels que le placage à l'or, l'or par immersion, etc., pour améliorer la fiabilité du soudage et les performances électriques.
  3. Vérifiez le fichier Gerber : Avant de soumettre le dessin du PCB à l'usine de transformation, vous devez vérifier soigneusement le fichier Gerber pour vous assurer qu'il est cohérent avec le fichier de conception.
  4. Faire le suivi des progrès de la production : Communiquer en temps opportun les progrès de la production et les problèmes avec les usines de transformation pour assurer la livraison à temps des BPC.
  5. Acceptation du PCB : Après réception du PCB, son apparence et sa taille doivent être soigneusement inspectées pour s'assurer qu'il n'y a aucun défaut ou problème.
  6. Test du PCB : Avant l'assemblage, un multimètre et d'autres outils peuvent être utilisés pour tester les points clés du PCB afin de garantir que ses performances électriques sont normales.

Soudage

Les points suivants doivent être pris en compte lors du processus de soudage :

  1. Criblage et inspection des composants : assurez-vous que les composants achetés répondent aux exigences de conception et vérifiez leur qualité.
  2. Préparation avant le soudage : Nettoyez la surface de soudage pour vous assurer qu'il n'y a pas d'impuretés ni de couches d'oxyde.
  3. Température de soudage : Choisissez la température de soudage appropriée pour éviter d'être trop élevée ou trop basse afin d'éviter d'endommager les composants ou d'affecter la qualité du soudage.
  4. Temps de soudage : contrôlez le temps de soudage approprié pour garantir que les joints de soudure peuvent fondre complètement et former une bonne connexion mécanique.
  5. Qualité de la soudure : choisissez une soudure appropriée, telle qu'une soudure sans plomb ou une soudure respectueuse de l'environnement, pour répondre aux exigences de protection de l'environnement.
  6. Inspection des joints de soudure : une fois le soudage terminé, la qualité des joints de soudure doit être soigneusement vérifiée pour s'assurer qu'ils sont complets, lisses et exempts de bulles.
  7. Nettoyage et entretien : Si nécessaire, utiliser un produit nettoyant adapté pour éliminer les résidus et utiliser un agent de protection pour l'entretien.
  8. Évitez les dommages thermiques : lors du soudage, évitez les dommages thermiques au PCB et aux autres composants.
  9. Disposition et direction des composants : assurez-vous que les composants sont soudés dans la disposition et la direction correctes.
  10. Tests après soudage : une fois le soudage terminé, effectuez un test fonctionnel préliminaire pour vous assurer qu'il n'y a pas de défauts évidents.

Test et débogage

Une fois le soudage terminé, le système de contrôle intelligent de l'éclairage public doit être testé et débogué pour garantir son fonctionnement normal et ses performances stables. Les points suivants doivent être notés au cours de ce processus :

  1. Test d'alimentation : vérifiez si la tension et le courant de sortie du module d'alimentation sont normaux et répondent aux exigences de conception.
  2. Test du capteur : testez le capteur de luminosité, le capteur du corps humain, etc. pour garantir leur fonctionnement normal.
  3. Test de perle de lampe LED : vérifiez si la luminosité, la couleur, la direction, etc. de la perle de lampe LED répondent aux exigences de conception et effectuez un test d'éclairage.
  4. Test du module de communication : testez le module WiFi, le module Bluetooth, etc. pour vous assurer qu'ils peuvent communiquer normalement.
  5. Tests fonctionnels : selon les exigences de conception, effectuez des tests fonctionnels sur l'ensemble du système, tels que la minuterie, le réglage de la luminosité, etc.
  6. Tests de performances : testez les paramètres de performances du système, tels que le temps de réponse, la stabilité, etc.
  7. Détection des défauts et dépannage : pendant le processus de test, si un défaut ou un problème est découvert, un dépannage doit être effectué et la cause et la solution du problème doivent être enregistrées.
  8. Enregistrements de débogage : pendant le processus de débogage, des enregistrements de débogage détaillés doivent être conservés pour faciliter la maintenance et les mises à niveau ultérieures.
  9. Test de sécurité : pendant le processus de test, la sécurité du système doit être assurée, comme la protection contre les surcharges, la protection contre les courts-circuits, etc.
  10. Test d'adaptabilité environnementale : tester dans différentes conditions environnementales pour garantir que le système a une bonne adaptabilité environnementale.

Documentation

Après avoir terminé la conception et l'assemblage du système de contrôle d'éclairage public intelligent, les documents techniques pertinents doivent être préparés, tels que les schémas de circuits, les listes de composants, les instructions d'utilisation, etc.

Ces documents sont très importants pour la maintenance et les mises à niveau ultérieures. Lors de la rédaction de la documentation, vous devez prêter attention aux points suivants :

  1. Format du document : choisissez le format de document approprié, tel que PDF, Word, etc., pour une lecture et une impression faciles.
  2. Contenu complet : assurez-vous que le contenu du document est complet, y compris les schémas de circuits, les listes de composants, les instructions d'utilisation, etc.
  3. Clair et facile à comprendre : le contenu du document doit être clair et facile à comprendre, et éviter d'utiliser des termes trop techniques afin qu'il puisse être facilement compris par des non-professionnels.
  4. Contrôle de version : pour les modifications et mises à niveau ultérieures, la version du document doit être contrôlée, et l'heure et le contenu de la modification doivent être notés dans le document.
  5. Sauvegarde et stockage : sauvegardez et stockez les documents dans un endroit sûr pour éviter toute perte ou tout dommage.
  6. Gestion des droits : si nécessaire, effectuez la gestion des droits sur les documents afin de protéger la propriété intellectuelle et les informations confidentielles.
  7. Mises à jour continues : Mettre à jour en permanence les documents techniques en fonction des améliorations et des mises à niveau du système.

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