Обзор дизайна печатной платы

В последние несколько месяцев я работал над этим проектом, и теперь следующим этапом является изготовление печатной платы для этой схемы.

Я знаю, что эта печатная плата очень далека от совершенства (моя первая печатная плата), но я хотел бы знать, может ли она работать должным образом или нет смысла даже отправлять производителю для производства.

Эта схема на макетной плате работает без проблем.

Я использую микроконтроллер для получения координат GPS (будет подключен к заголовкам GPS) от модуля Neo 6M. Микроконтроллер обработает эти координаты и при необходимости активирует реле. Каждые 10 секунд я буду читать GPS и отправлять данные с разъема DB9 (последовательный) через UART. UC имеет внешний кварц 16 МГц.

У меня ограниченный бюджет, и мне нужно сделать из этого двухслойную печатную плату. Я знаю, что лучший подход — создать заземляющую плоскость и сделать дорожки данных на другом слое, однако без заземляющей плоскости это будет работать теоретически?

Могу ли я подключить резонатор 16 МГц таким образом, или это вызовет электрические помехи?

Кстати, какие еще очевидные ошибки я совершаю?

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесьБольшое спасибо и извините за нубские вопросы!

РЕДАКТИРОВАТЬ:
Прежде всего спасибо за всю помощь! Внес несколько новых изменений в дизайн:

  • Конденсаторы 20 пф и 100 нф заменены на неполяризованные.

  • Добавлен шунтирующий конденсатор 100 нФ.

  • Перепутанное положение крышек кристаллов и самого кристалла.

  • Мне удалось получить нижнюю плоскость заземления для повышения стабильности.

Несколько соображений:

  • Проверка правила проектирования не показывает ошибок.

  • На самом деле пока нет необходимости в монтажных отверстиях.

  • Я использую THT, потому что это моя первая печатная плата и чтобы не заморачиваться с компонентами SMD.

Теперь, когда я разобрался со всеми вещами GND, можете ли вы сказать мне, на правильном ли я пути или чего-то не хватает? Я оптимизирую плату, как было предложено, я просто удостоверяюсь, что не делаю ничего глупого, не осознавая этого :)

введите описание изображения здесь

Вы уверены в некоторых из этих пакетов конденсаторов? У вас есть поляризованные конденсаторы для всех конденсаторов на вашей плате, и я не думаю, что вы можете получить поляризованные конденсаторы даже на 20 пФ.
Возможно, вы захотите прочитать это. Это может дать вам некоторые указатели. electronics.stackexchange.com/a/407744/202270
Где твой наземный самолет? Почему все разрежено? Где ваши развязывающие колпачки? Почему хотя-дырка?
Вы обязательно должны использовать грунтовую заливку на нижнем слое. Гораздо меньшая индуктивность и меньшая чувствительность к шуму
Тем не менее, большинство дорожек можно переместить на коричневый слой, так что вы получите как можно более сплошную плоскость земли. На самом деле я вижу только несколько трасс (все в заголовке ICSP), которым действительно нужно пройти через другой зеленый слой. И если вы можете позволить себе разместить дорожки между контактными площадками (2,54 мм — это огромно), я думаю, вы все можете нанести их на коричневый слой, приложив немного усилий.
Если у вас мало денег, вы должны стиснуть зубы и сделать компоненты SMT. Они дешевле, и у вас может быть доска меньшего размера, которая тоже будет дешевле. Материалы размером 0804 и 0603 довольно легко паять вручную. Не пугайтесь SMT.

Ответы (3)

Проблемы с соединениями ATmega:

  • Вы должны подключить все линии питания (включая AVcc, даже если вы не используете АЦП / аналого-цифровой преобразователь)
  • Вам нужен развязывающий конденсатор рядом с контактами питания ATmega.

Пожалуйста прочтите это:

AVR042: Рекомендации по проектированию аппаратного обеспечения AVR — Замечания по применению

Другие проблемы:

  • можно сделать несколько отверстий для болтов
  • вы могли бы оптимизировать расположение и ориентацию компонентов намного лучше. Плата грязная, на втором слое может быть всего несколько соединений. Давай, оптимизируй.

Например:

  • Диод 1N4007 для реле можно поставить горизонтально, транзистор и светодиод в цепи реле ближе к этому диоду
+1 за отверстия для крепления. Платы без как минимум трех монтажных отверстий являются вредителями (если нет других очевидных способов крепления).
  • Проверьте правила проектирования, некоторые из ваших дорожек (например, та, что пересекает разъем DB9) касаются контактных площадок, которых они не должны касаться.
  • Используйте компоненты SMD для крышек кристаллов.
  • Поменяйте положение кристалла и его крышек.
  • Поместите защитное кольцо вокруг кристалла и подключите его и крышки в одной точке рядом с микроконтроллером к GND.
  • В вашем микроконтроллере отсутствует перепускной колпачок на 100 нФ.

Существует довольно много оптимизаций, которые вы все еще можете сделать.

  • Трассировка, идущая от uC1 к C10, подходит очень близко к кристаллу, попробуйте запустить трассировку так, чтобы между ними было хорошее разделение, и чтобы заземляющий слой на нижнем слое мог помочь устранить любые шумы на трассировках тактовых импульсов.
  • Трасса между C3 и uC1 находится на другом уровне. Постарайтесь, чтобы все тактовые дорожки были на одном слое и одинаковой длины (я знаю, что иногда это может быть сложно).
  • Используйте свою схему в качестве руководства. Посмотрите, где расположены конденсаторы и вообще на схему, и попробуйте воспроизвести ее. Под этим я подразумеваю, что посмотрите на C2, он находится рядом с L7802 на вашей схеме. Однако на печатной плате он плавает сверху. Конденсатор был бы более эффективным на линии между L8705 и uC1/MAX1. То же самое для C10 и C6. Конденсаторы работают более эффективно рядом с частью, от которой они пытаются подавить пульсации.
  • Старайтесь, чтобы ваши дорожки располагались под углом 45 градусов, чтобы они выглядели лучше и с меньшей вероятностью утечки сигнала по углам трасс. (Следы к GPS1 нуждаются в доработке).

Надеюсь это поможет.

Обзор дизайна печатной платы
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v