Diseños de circuitos PCB (Printed Circuit Boards) & Microcontroladores PIC´s

Despues de mucho tiempo de estar ausente por motivos de causa mayor, ahora regresamos con algo que seguro les gustara a muchos, en un rato libre me puse a trabajar con unos diseños pendientes y despues de estar en espera de varios dispositivos, he aqui el resultado y para muestras las siguientes imagenes...

Test 1: Device Found.....


Nota: Disculpen la calidad de las imagenes pero es la CAM del cel que tengo a mano jejeje

Saludos cordiales.
Best Regard!!!!

  Hola que tal muy buenos dias, espero y lo poco que se encuentra enesteblog les sriva y ayude mucho en cuanto al diseño de circuitos impresos.Proximamente estaremos de nuevo al aire con mas herramientastanto de diseño PCB como en Software .

Estare trabajando para darles mas herramientas a todos(as) las personas que se han comunicado conmigo y asi poderles ayudar mas.


          


    

Altium Forever !!!!



 

Hola que tal amigos hace ya bastante tiempo que no eh escrito ó comentado algo aqui en el blog, ultimamente habia estado ocupado pero ya estamos de vuelta ,esta ocasión vengo a mostrarles lo que eh estado haciendo estos primero dias de este 2009  se trata de un entrenador de PIC´s el cual consta de lo siguiente:

1.- Una fuente de alimentación de 5V.
2.- El pic clasico y famoso 16F84  en formato SSOP 20.
3.- 10 leds; configurados como Catodo  Común.
4.- Un Driver (74LS47) para manejar un display de Anodo Común. (SMD).
5.- Un pic 18F2550 (SMD) para jugar un rato con el USB
6.- 1 LCD de 2x16 (2 filas por 16 columnas) con Blacklight.   

Aqui les muestro el diagrama esquematico que realice con el Altium Designer Winter .



Ahora describiré cada una de las partes con las cuales cuenta esta plaquita de pruebas.

1.- Fuente de alimentación de 5V.

Es una fuente sencilla para obtener los 5 volts necesario para hacer funcionar el PIC 6F84A, el display de anodo común y asi como también el decodificador de BCD a 7 segmentos 74LS47 (BCD-to-seven segment Decoder/Driver).

2.- PIC 16F84A.
De seguro se habran preguntado por que este pic y no otro mucho mejor como el 16F628, 16F877 y/o alguno similar verdad . La respuesta es sencilla amigos, como tengo a la mano mi entrenador 16F877A no lo inclui en este pero si lo tengo pensado incluir en la siguiente version .

Ahora esta parte del entrenador (Referente al PIC 16F84A) contiene lo necesario para su funcionamiento como son:

a) Modulo ICSP.- El cual me permite estar grabando y borrando dicho integrado sin necesaidad de quitar y/o poner el pic en la base ó zocalo ZIF ( que por cierto recomiendo ampliamente el GTP USB +, es el cual manejo asta el momento y funciona de maravillas  ). Ademas contiene un circuito de RESET incluido.

b) Modulo Oscilador.- Esta formado por un oscilador de cristal de 4Mhz y 2 capacitores de 22pf, estos 3 componentes se encargan de generar la frecuencia necesaria para que el PIC funcione adecuadamente, estos componentes son del tipo Trough Hole; es decir en otras palabras son componentes de inserción (normales que encontramos en cualquier casa de electrónica.

c) Puertos RA/RB.- Son los puertos del PIC que estan disponibles para realizar cualquier aplicación que se requiera, cada puerto esta en el siguiente orden de RA0 a RA4 y para el puerto RB es de RB0 a RB7.

3.- Driver BCD a 7 Segmentos.
Bueno es to lo inclui ya que tengo un puerto de leds disponbles (10 leds en total) y asi poder realizar programas que muestren el funcionamiento de dicho decodificador 74LS47 que es un dirver para display de anodo común.

Es decir el decodificador BCD to 7 Segment cuenta con 4 entradas, los cuales configurando los valores de entrada,en la salida (display) se mostrara un valor.

A continuación adjunto la tabla correspondiente al funcionamiento del decodificador 74LS47, donde ABCD (mayusculas) corresponden a los valores de entradas y a,b,c,d,e,f,g (minusculas) corresponde a los valores de salida del decodificador y los cuales se muestran en el display.

Nota: La tabla la eh sacado de las hoja de datos del 74LS47 (mayor informacion en: http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls47.pdf)



4.- Puerto de Leds.
Inclui dichos leds para poder monitorear en conjunto con el pic 16F84 el funcionamiento de los puertos; es decir que dichopuerto nos servira para poder visualizar un porgrama incluido (grabado) en el pic, en total inclui 10 leds de montaje superficial, estan configurados como catodo común.
 
Adjunto un par de imagenes de como va  quedando mi plaquita haber que les parece

5.- Modulo USB (PIC 18F2550).
Esta parte del entranador es básicamente lo básico y necesario para hacer funcionar el pic con USB, no tiene mucha ciencia, solo contiene un oscilador a 12MHZ, puerto ICSP con circuito de RESET, puertos disponibles PA,PB y PC, 2 leds conectados al puerto RB6 y RB7, 1 led que indica cuando se conecta el cable USB.

6.- Display 2x16 con Blacklight
Este display LCD (2 filas y 16 columnas) es el modelo RT1602C, el cual esta conectado de manera en que se pueda configurar a 4 y 8 bits para manejarlo (prefiero los 4 bits ), ademas de contiene un potenciometro para controlar el brillo ó intensidad de iluminación, el circuito es sumamente sencillo y nada complicado.

Se que me hace falta describir mas detalladamente cada parte pero espero y lo breve que eh descrito aqui , os interese a mas de uno.

A continuación les muestro algunas imagenes del prototipo, haber que tal les parece amigos

Despues de estar un buen rato pegado a la portatil, eh logardo realizar el circuito impreso quedando de esta manera en el Altium Designer.

 
Nota:

Para realizar el circuito impreso utilice las hojas PNP y una placa de doble cara, aunque solo utilice una para las pistas solo que me gusta como se ven en dichas placas jiji. Cabe destacar que la técnica empleada es la misma que se comenta aqui con la enmicadora . Ahora les muestro unas imagenes de los resultados obtenidos.

Comentarios acerca del diseño PCB:

Algo muy importante que debemos tener en cuanta a la hora de realizar cualquier circuito impreso es sin duda las capacidades de corriente de las líneas; es decir los grosores de las pistas. En este caso no fue la excepcion para realizar el diseño ya que en base a la informacion que proporciona uno de los fabricantes de PCBs llamado expresspcb (http://www.expresspcb.com/ExpressPCBHtm/Tips.htm ) elabore el ruteo de las pistas.

Anexo aqui el texto sobre el cual me base para trazar las pistas

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Placing Signal Traces

When placing traces, it is always a good practice to make them as short and direct as possible.

Usevias (also called feed-through holes) to move signals from one layer tothe other. A via is a pad with a plated-through hole.

Generally,the best strategy is to lay out a board with vertical traces on oneside and horizontal traces on the other. Add via where needed toconnect a horizontal trace to a vertical trace on the opposite side.

A good trace width for low current digital and analog signals is 0.010". 

Tracesthat carry significant current should be wider than signal traces. Thetable below gives rough guidelines of how wide to make a trace for agiven amount of current.

0.010" 0.3 Amps
0.015" 0.4 Amps
0.020" 0.7 Amps
0.025" 1.0 Amps
0.050" 2.0 Amps
0.100" 4.0 Amps
0.150" 6.0 Amps

When placing a trace, it is very important to think about the spacebetween the trace and any adjacent traces or pads. You want to makesure that there is a minimum gap of 0.007" between items, 0.010" isbetter. Leaving less blank space runs the risk of a short developing inthe board manufacturing process. It is also necessary to leave largergaps when working with high voltage.

When routing traces, it is best to have the snap-to-gridturned on. Setting the snap grid spacing to 0.050" often works well.Changing to a value of 0.025" can be helpful when trying to work asdensely as possible. Turning off the snap feature may be necessary whenconnecting to parts that have unusual pin spacing.

It is a common practice to restrict the direction that traces run to horizontal, vertical, or 45 degree angles.

Whenplacing narrow traces, 0.012" or less, avoid sharp right angle turns.The problem here is that in the board manufacturing process, theoutside corner can be etched a little more narrow. The solution is touse two 45 degree bends with a short leg in between.

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Bueno ahora si viene lo bueno , haciendo unos calculos y conversiones previas antes de empezar con el PCB, editolos nets a utilizar con las siuientes especificaciones:

a) Como el circuito no consumira mucha corriente (max 300mA)  y utilizando los datos anteriores tenemos que para 0.3 Amps el grosor de las pistas recomendadas es 0.010" (pulgadas) y como 0.010 Inch = 0.254mm (milimetros).

Los nets que se utilizaran para señales contendran ese grosor de pistas (0.254mm) ; es decir todaas las líneas de los puertos y perifericos, señales de entrada y salida.

b) Las líneas de alimentación del circuito estan calculadas para circular cerca de unos 400mA (0.4Amperes), es decir 0.015" (pulgadas) lo que equivale a 0.381mm de espesor de la línea.

Aqui me falta detallarles muy bien sobre estos calculos y lo hare con mas calma solo necesito tiempo jiji

Next:
Pasando a otro punto y despues de unas horas de trabajo, llega el momento de ver como ah quedado todo

Circuito Impreso ( Lado de las pistas)



Circuito Impreso ( Lado de componentes)



Ensamblando los componentes



Vistas laterales de los componentes y la placa








Aqui les muestro un previo del entrenador Pre-Finalizado (vista desde la cara Top Overlay)



Test 1.-  Probando leds con el multimetro



Voy lento pero seguro 

P.D: En breve estare escribiendo todo el articulo completo
P.D: Se antoja elaborar un Manual del Altium Designer para que mas de uno pueda jugar con este magnifico software de diseño

Saludos & Happy New Year

..:: 3D5F ™ {Lord_10} ::..

Hola que tal muy buenos dias a todos ..... Hoy quiero aprovechar comentarles sobre mis diseños acerca de los entrenadores y en especial del 16F877A en formado TQFP de 44 pines, resulta que hace poco tiempo (antes de realizar la 2a versión de este mini entrenador) adquirir el programdor de pic GTP USB + (Visita http://www.winpic800.com/ ó http://www.mstools.com.ar/) y en vista de que todo es mas fácil pues decidi modificar parte del entrenador como son los pines del ICSP ahora solo ocn 4 pines ( VPP,PGC, PGD y GND) ya que la alimentación del circuito lo realizao mediante una fuente externa, tal como lo indica el maestro SISCO creador del GTP USB + (http://www.winpic800.com//descargas/REV2/Pic_dsPIC_ICSP.pdf) Asi que de ahora en adelante empezaremos a trabajar duro con los micros



Nota:

Los archivos de los circuitos aqui propuestos en breves estaran disponibles de nueva cuenta, cabe destacar que cada circuito esta diseñado con el Altium Designer 6.9 y claaro que estaran disponibles tambien en PDF en formato A4 para aprovechar al máximo cada hoja con la que se diseñe.


..:: 3D5F ™ ::..
"Tan sólo hace falta una pequeña idea, para hacer un gran sueño realidad."

Hola muy buenas tardes, esta ocasión quiero mostrales mi segundo entrenador diseñado para aplicaciones generales, se trata de otro clásico Microcontrolador de la Familia Michochip, nadamas y nadamenos que el 16F877A.

Este entrenador de pics tiene mas mismas caracteristicas que su hermano pequeño el 16F84A (ojo solo del diseño, de prestaciones lo supera por mucho ). Para una mejor comprensión sobre este microcontrolador os recomeindo visitar la web del fabricante y ver el datasheet del micro .

Aqui os muestro las Caracteristicas del trainner pic 16F877A:

- Led de monitoreo general: Trainner Pic 16F877A ON/OFF
- Modulo ICSP
- 3 Leds conectados al puerto RE para propositos generales
- Mismo pines de un encapsulado DIP-40
- Modulo de socailación ( Cristal de 20MHz + Capacitores de 22pf)
- circuito de RESET en el mismo modulo


a) Aqui les muestro la imagen de la primera Versión del  entrenador de pics 16F877A

** Este tiene los 4 puertos disponibles en conectores IDC-Header pin 10 ( PortA,B,C,D) port E es un coecntor tipo SIL de 5 pines (3 de datos y VCC/ GND), ademas de que cuenta con un circuito regulador de voltaje de 5V (REG1117-5 en formato SMD -D2PAK), el microcontrolador 877A esta en formato PLCC 44.


b) Versión SMD y con la cual estare trabajando de ahora en adelante .

** Mismas caracteristicas que la primera versión solo que ahora el Microcontrolador 16F877 se encuentra en un formato TQFP de 44 pines y contiene conectado a él lo sisguiente: 
- Modulo de programación via ICSP + RESET,
- Modulo de oscilación de 20MHz,
- 3 Leds de proposito general conectado al puerto RE (RE0,RE1,RE2)
- Pines compatibles con el encapsulado DIP-40


Aqui os muestro una imagen del circuito impreso aun en desarollo del impreso (placa terminada), ya que es un impreso a doble pista/caras .


Actualización Julio 2012:

En esta ocasión les comparto una parte del nuevo trabajo que hemos realizado con los chicos de Instituto donde llevo a cabo mis actividades, la caracteristicas para esta nueva PCB son:


1.- Puerto I.C.S.P con soporte para PICKIT2.
2.- LED RGB Catodo Comun.
3.- Potenciometros para el AD del Uc
4.- Sensor de Temperatura analogo LM35
5.- Sensor reflectivo QRD1114
6.- Puertos adaptables para conectarlos en forma de "Stack"
7.- Dimesiones reducidas (48mm x 70mm)
* Entra perfectamente en una caja de los que cordialmente Microchip envia de samples.



Cualquier duda, sugerencia y/o aclaración no dudeis en preguntar

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