Многофункциональный дисплей MFD/DDI от идеи до рабочей модели. ч.2⁠⁠

Сразу оговорюсь, хоть я и работаю на предприятии в аэро-космической отрасли. Я не инженер-конструктор, моя деятельность не связана с проектированием. САПР я стал изучать самостоятельно, познания мои не велики. В электрике и электронике я тоже профан. Но понемногу разбираясь начинаю делать все более сложные и интересные вещи. А «домашний» 3д принтер помогает воплотить идеи в реальность.

Ну что же после различных тестовых печатей, примерок и подбора нужных форм, размеров, зазоров, приступил к дальнейшей разработке. Как я уже и говорил, общий вид уже сформировался в голове, осталось его только доработать и воплотить в 3д модели.

МФД состоит из 3-х основных частей.

1. Рамка МФД в которой располагаются кнопки, энкодеры и галетный переключатель.

2. Корпус дисплея, который в свою очередь состоит из 3-х частей. Он служит для защиты дисплея и его позиционирования относительно рамки МФД.

3. Задняя крышка, под которой будет располагаться плата дисплея, плата контроллера кнопок. На боковой стенке крышки будут располагаться кнопочная плата управления дисплеем и выключатель подсветки кнопок. На задней части будут отв. для крепления всего МФД к чему либо, например кронштейну. Пока разместил отв. Под стандартный крепеж веса 75*75.

В процессе моделирования сложности в основном возникали из-за малых внутренних размеров. Нужно было вписаться в габариты устройства и оставить место под «начинку» и провода. Сами детали в общем то простые и достаточно легко моделируются. Сделал простенькие модельки для контроллеров кнопок и дисплея. Если с моделькой контроллера кнопок проблем не было так как в папке с софтом ммджой2 есть файлы печатных плат от сообщества, то с контроллером дисплея сложнее. Отверстия располагаются хаотично, схемку с размерами нашел но для надежности пришлось все перемерить. Так же сделал модельку галетного переключателя, он достаточно маленький и пришлось подумать как его лучше устанавливать.

Дальше наступали новые сложности и куда более серьезные. Тест работы кнопки с подсветкой я проводил, в первой части есть видео. Тогда кнопка и диод располагались на пластинке из пластика так же распечатанного на 3д принтере. Нужно спроектировать печатные платы, сделать разводку. А это уже сложнее, но как не крути а делать нужно. Нужно было решить в каком софте делать разводку и каким методом изготавливать печатные платы.

Небольшое отступление.
Так как авиасимами я заинтересовался достаточно давно, первым в руки мне попался диск Ил-2 штурмовик, а потом и Lock On: Современная боевая авиация. В те времена(год этак 2004) я только слышал об интернете и играл на клавиатуре так как никакого джойстика у меня не было. Да и где найдешь джойстик в деревне. Но этот жанр мне полюбился, потом когда у меня появился доступ в инет, я купил свой первый джой. Был тогда такой форум сухой где было много полезного и интересного. Разные игровые устройства и улучшения от кулибинов. Именно там я узнал что такое лазерно-утюжный метод производства печатных плат. Немножко разобрался в sprint layout, программа для разводки печатных плат. Так что кое какие познания у меня были.

Начал искать инфу где и в чем лучше делать разводку печатной платы. Во фьюжине есть возможность моделировать печатную плату и т. д. Но для меня это слишком сложно. Сейчас многие делают разводку в бесплатной easyEDA это кросс-платформенная веб-ориентированная среда автоматизации проектирования электроники. Зарегистрировался и начал ковыряться, но так сходу не пошло. Она не сложная но как и любой софт требует изучения. А хочется же быстрее. Ну что же вспомнил я про sprint layout. Тем более в комплекте с софтом ммджой2 идут файлы печатных плат в формате lay6 это формат sprint layout.

Взял готовую схему печатной платы под arduino pro micro. Это плата расширения на ней разведены дорожки/контакты для подключения кнопок, осей, ргб светодиодов. Для меня она избыточна, мне нужно подключить максимум 28 кнопок. Подредактировал печатную плату, убрал все лишнее, немного уменьшил размер, проверил вроде все нормально. Кнопки будут работать через сдвиговые регистры, к одному регистру подключается 8 кнопок итого макс. 32.

Дальше нужно было разработать платы кнопок, галетного переключателя и энкодеров. И тут я пришел к выводу что придется делать платы двухсторонними. А изготавливать такие ЛУТом проблемно. ЧПУ фрезера у меня нет, тоже отпадает. Слышал что заказывают изготовление печатных плат на Алиекспрессе и т. п. сайтах. Как оказалась уже давно есть спец сайты где можно заказать изготовление печатных плат. Посмотрел вроде ничего сложного и цены нормальные, решено буду заказывать изготовление плат на заводе. Плата кнопок и энкодеров, двухсторонние, с одной стороны дорожки кнопок с другой дорожки подсветки. Подсветка будет запитываться от блока питания дисплея, он на 12В. Посчитал на калькуляторе номиналы резисторов, решил использовать СМД резисторы типоразмер 1206.

Для заказа плат на заводе нужно соблюдать некоторые правила при проектировании и предоставить разводку плат в гербер формате. Разводку плат сделал, проверил вроде все нормально, экспортировал в гребер формате, запаковал в архив. Загрузил архив на одном таком сайте, были некоторые ошибки, исправил опять загрузил. На сайте пишет что все ок можно заказывать, оформляю заказ и начинаю ждать.

Пока жду заказываю кнопки, светодиоды, различные винтики/шурупы, пластик. Так же для плат контроллера и кнопок, заказал смд резисторы, конденсаторы, перемычки, плюс для пайки флюс, припой.

На этом все, в следующей части уже работа с железом.