第1步：你不想變得富有！

真的！你不想購(gòu)買(mǎi)PCB銑床。我們大多數(shù)人都沒(méi)有預(yù)算購(gòu)買(mǎi)這樣的昂貴機(jī)器。我甚至都沒(méi)有。

那么，我如何訪(fǎng)問(wèn)一臺(tái)機(jī)器？

簡(jiǎn)單地說(shuō)，我只是去了當(dāng)?shù)氐膄ablab，創(chuàng)客空間或黑客空間！

就我而言，我只是去了到fablab并以便宜的價(jià)格使用機(jī)器。因此，找到像您所在地區(qū)的fablab或創(chuàng)客空間。對(duì)我來(lái)說(shuō)，使用PCB銑床的價(jià)格 48￠/小時(shí)。價(jià)格可能因地區(qū)而異。

所以，就像我說(shuō)你不想變得富有！

第2步：物料清單

組件清單

1 x Attiny 45/85微控制器（SOIC封裝）

2 x 499歐姆

2 x 49歐姆

2 x 1K

2 x 3.3齊納二極管

1 x 0.1mf電容器

1 x藍(lán)色LED

1 x綠色LED

1 x 2x3公頭插頭（smd）

1 x 20cm 6線(xiàn)帶狀電纜

2 x 2x3母頭IDC帶狀電纜過(guò)渡連接器

1x 4cm x 8cm FR4銅包層

請(qǐng)注意：（此項(xiàng)目中使用的電阻器，電容器，二極管和LED為1206封裝）

工具要求

焊臺(tái)或烙鐵（微尖）

焊接導(dǎo)線(xiàn)

鑷子（微尖）

脫焊芯

三手工具

萬(wàn)用表

剝線(xiàn)器

煙霧抽取器（可選）

機(jī)器要求

Modela MDX20（任何PCB銑床都可以完成這項(xiàng)工作，但工作控制ol軟件將更改）

下載此項(xiàng)目的資源！

第3步：什么是PCB銑床？

PCB銑床是一臺(tái)CNC（計(jì)算機(jī)數(shù)字控制）機(jī)器，用于制造PCB原型。 PCB銑床磨掉銅包層的銅部件，制成PCB的走線(xiàn)和焊盤(pán)。 PCB銑床配有三軸機(jī)械機(jī)芯（X，Y，Z）。每個(gè)軸由步進(jìn)電機(jī)控制，以實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動(dòng)。這些軸運(yùn)動(dòng)由計(jì)算機(jī)程序通過(guò)給出G代碼命令來(lái)控制。 Gcode廣泛使用數(shù)控編程語(yǔ)言，大多數(shù)機(jī)器都使用g代碼來(lái)控制機(jī)器的軸。將刀頭（通常是銑削刀頭）連接到這些軸上將銑削出PCB。

： - 我正在使用的機(jī)器是MODELA MDX20數(shù)控銑床。

Modela MDX 20 PCB銑床

Modela MDX20是PCB銑床。 Modela MDX20通常用于制造PCB，但我們也可以制作模具，蝕刻等。.. Modela可以在不同的材料上進(jìn)行銑削，如膠合板，蠟，丙烯酸，不同的PCB材料，如Fr1 Fr4等。..。..模式輕量級(jí)，附帶體積小。我們甚至可以將它放在一個(gè)小桌面上。床（銑削面）安裝在Y軸上，刀頭安裝在X軸和Z軸上。這意味著床的運(yùn)動(dòng)由Y軸控制，刀頭的運(yùn)動(dòng)由X軸和刀頭控制。由Z軸控制。 Modela有自己的計(jì)算機(jī)程序。但我正在使用一個(gè)名為FABModules的Linux程序。 FABmodules與Modela通信以控制切割和銑削過(guò)程。 Fab模塊從不自動(dòng)設(shè)置X，Y，Z軸，我們需要手動(dòng)設(shè)置它們。

步驟4：開(kāi)始使用Modela MDX20

如果我想磨制我的PCB，在這種情況下，是一個(gè)FabISP編程器。首先，我需要PCB設(shè)計(jì)布局和PCB輪廓布局。 PCB銑削是一個(gè)兩階段的過(guò)程。在第一階段，我需要銑掉PCB的走線(xiàn)和焊盤(pán)，在第二階段，我需要切掉PCB的輪廓。使用fab模塊，我們可以將 .png PCB設(shè)計(jì)布局轉(zhuǎn)換為G代碼。 G代碼包含銑削PCB的協(xié)調(diào)和工具路徑。 .png 圖像應(yīng)為黑白組合。銑床將使用工具頭銑出白色部分，黑色部分將原樣離開(kāi)。因此，跡線(xiàn)和焊盤(pán)應(yīng)采用黑色格式。

一般規(guī)格

工作區(qū)：203.2 x 152.4 mm

Z軸行程：60.5mm

主軸轉(zhuǎn)速：6500RPM

銑削鉆頭使用

銑刀位：1/64英寸（0.4 mm）鉆頭

切削鉆頭：1/32英寸（0.8 mm）鉆頭

步驟5：什么是ISP（IN-系統(tǒng) - 編程器）？

在系統(tǒng)編程器（ISP）中也稱(chēng)為在線(xiàn)串行編程器（ICSP）是一個(gè)微控制器程序員。 ISP將從計(jì)算機(jī)USB讀取指令和命令，并通過(guò)串行外設(shè)接口（SPI）發(fā)送到微控制器。只需ISP設(shè)備允許我們使用SPI線(xiàn)與微控制器通信。 SPI是微控制器中的通信方式。每個(gè)連接的外圍設(shè)備和接口都通過(guò)SPI與微控制器通信。作為一個(gè)電子愛(ài)好者，當(dāng)我說(shuō)ISP是MISO，MOSI SCK時(shí)，首先想到的是。這三個(gè)引腳是重要的引腳。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，ISP用于將程序刻錄到微控制器并用于與微控制器通信！

步驟6：USBTiny ISP：原理圖和PCB布局

USBTiny ISP

USBTiny ISP是一個(gè)簡(jiǎn)單的開(kāi)源USB AVR編程器和SPI接口。它成本低，易于制作，適用于avrdude，兼容AVRStudio并在Windows，Linux和MacOS X下進(jìn)行測(cè)試。非常適合學(xué)生和初學(xué)者，或作為備份程序員。

此項(xiàng)目SMD組件中使用了所有組件。 USBTinyISP的大腦是Attiny45微控制器。

ATtiny 45微控制器

在USBTinyISP中使用的微控制器是Attiny 45. Attiny45是一款高性能，低功耗的8位AVR微控制器，運(yùn)行于Atmel的RISC架構(gòu)（微芯片最近收購(gòu)了Atmel）。 Attiny 45采用8引腳封裝。 Attiny 45有6個(gè)I/O引腳，其中3個(gè)是ADC引腳（10位ADC），另外兩個(gè)是支持PWM的數(shù)字引腳。它配備4KM閃存，256個(gè)系統(tǒng)內(nèi)可編程EEPROM和256B SRAM。工作電壓約1.8V至5.5v 300mA。 Attiny 45支持通用串行接口。 SMD版和THT版都可在市場(chǎng)上買(mǎi)到。 Attiny 85是Attiny 45的更高版本，它們幾乎相同。唯一的區(qū)別在于閃存，Attiny 45有4KB閃存，Attiny 85有8KB閃存。我們可以選擇Attiny 45或Attiny 85，這不是什么大不了的事，但Attiny 45足以制作FabTinyISP。請(qǐng)參閱此處的官方文檔。

步驟7：設(shè)置機(jī)器

現(xiàn)在讓我們使用PCB銑床構(gòu)建PCB。我在zip文件中包含了Trace布局和Cut布局，您可以從下面下載zip文件。

預(yù)先請(qǐng)求：請(qǐng)從此鏈接下載并安裝Fab模塊

Fabmodules only supported in Linux machines， I am using Ubuntu！

步驟1：犧牲層

首先，PCB銑床（AKA銑床）的工作板是金屬板。它堅(jiān)固且構(gòu)造良好。但在某些情況下，錯(cuò)誤地切入深度可能會(huì)造成損壞。因此，我在銑床頂部放置一層犧牲層（放置在銑床頂部的銅包層，以避免接觸金屬板中的鉆頭）。

步驟2：固定1/62銑削工具頭中的鉆頭

放置犧牲層后，現(xiàn)在我需要在工具頭中固定銑削鉆頭（通常使用1/62銑削鉆頭）。我已經(jīng)解釋了銑削PCB的兩階段過(guò)程。要銑削PCB的走線(xiàn)和焊盤(pán)，請(qǐng)使用1/64銑刀并使用內(nèi)六角扳手將其放在刀頭上。在更改位時(shí)，總是要特別注意這些位。鉆頭的尖端是如此之薄，它有更多的機(jī)會(huì)在從我們的手中滑落時(shí)打破鉆頭，即使它是一個(gè)小的下降。為了克服這種情況，我在工具頭下面放了一小塊泡沫以防止意外跌落。

第3步：清潔銅包

我正在使用FR1銅包這個(gè)項(xiàng)目。 FR-1耐熱且更耐用。但銅包層會(huì)迅速氧化。 Coppers是指紋磁鐵。因此，在使用銅包層之前，即使它是新的，我建議您在銑削PCB之前和之后用PCB清潔劑或丙酮清潔PCB。我使用PCB清潔劑來(lái)清潔PCB。

步驟4：將銅包固定在銑刨墊上

清潔銅包層后，將銅包層放在上面。銑床。我借助雙面膠帶將銅包放在銑刨墊上。雙面膠帶很容易拆卸，價(jià)格便宜。我將雙面膠帶貼在犧牲層的頂部。然后將銅包放在膠帶的頂部。

步驟8：設(shè)置Fab模塊和銑削過(guò)程

步驟1：?jiǎn)?dòng)機(jī)器并加載FabModules

啟動(dòng)機(jī)器，然后在Linux系統(tǒng)中打開(kāi)Fab模塊軟件（I通過(guò)在Linux終端中鍵入以下命令來(lái)“使用Ubuntu”。

fab

然后會(huì)彈出一個(gè)新窗口。選擇圖像（.png）作為輸入文件格式，輸出格式為Roland MDX-20 mill（rml）。之后，單擊Make_png_rml按鈕。

步驟2：加載PCB設(shè)計(jì)圖像

在新窗口的頂部選擇位你打算用。然后通過(guò)clink Load.png 按鈕加載 .png 格式。然后單擊 Make.path 按鈕以生成銑削的路徑?，F(xiàn)在單擊 Make.rml 以生成計(jì)算機(jī)的說(shuō)明和命令。新的發(fā)送按鈕將顯示在頂部，然后生成 Make.rml 按鈕。不要立即點(diǎn)擊按鈕。

第3步：設(shè)置X，Y＆amp; Z軸

我們還沒(méi)有完成?，F(xiàn)在按Modela MDX20控制面板上的View按鈕。確保鉆頭牢固。再次按下查看按鈕以返回默認(rèn)位置。現(xiàn)在通過(guò)在所需的文本框中輸入測(cè)量值（取決于您的電路板位置）來(lái)設(shè)置X，Y位置。我建議你記下X＆amp; Y位置。如果出現(xiàn)問(wèn)題并且你需要從頭開(kāi)始，你應(yīng)該需要精確的X和Y位置來(lái)繼續(xù)你的銑削過(guò)程，否則它會(huì)搞砸。

按下向下按鈕打開(kāi)工具頭。當(dāng)工具頭靠近銅包層時(shí)停止。然后丟失工具頭螺釘，將鉆頭向下拉一點(diǎn)，直到它接觸銅包層的銅層。然后再次擰緊螺絲，按下“查看”按鈕將工具頭移回原位?，F(xiàn)在我們都準(zhǔn)備好了。關(guān)閉Modela的安全蓋，然后單擊“發(fā)送”按鈕。 modela將開(kāi)始銑削過(guò)程。

磨削跡線(xiàn)和焊盤(pán)至少需要10到13分鐘。完成銑削后，我得到了很好的結(jié)果。

步驟4：切割輪廓布局

完成曲面銑削后，切出PCB輪廓布局（簡(jiǎn)單的PCB形狀）。這個(gè)過(guò)程幾乎是一樣的。要切割布局，請(qǐng)將1/64位更改為工具頭中的1/32位。然后將切割布局 .png 文件加載到fab模塊，并在工具菜單中選擇切割位（1/32）。然后繼續(xù)執(zhí)行之前idid的相同過(guò)程。從床上取出完成的PCB。

步驟9：完成PCB

這是銑削加工后的PCB！

步驟10：焊接PCB上的元件

現(xiàn)在我有了完成的PCB。我需要做的就是焊接PCB上的元件。對(duì)我來(lái)說(shuō)，這是一項(xiàng)有趣而輕松的任務(wù)。

在焊接方面，與SMD元件相比，通孔元件易于焊接。 SMD元件的占地面積很小。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，焊接有點(diǎn)困難。有很多機(jī)會(huì)犯錯(cuò)誤，比如冷焊料錯(cuò)誤的元件和最常見(jiàn)的東西，或者在走線(xiàn)和焊盤(pán)之間形成橋梁。但每個(gè)人都有自己的焊接技巧和竅門(mén)，他們是從自己的經(jīng)驗(yàn)中學(xué)到的。這將使這項(xiàng)任務(wù)變得有趣和輕松。所以請(qǐng)花點(diǎn)時(shí)間焊接組件！

這里我如何焊接！

我通常首先焊接微控制器和其他IC。然后我焊接電阻器和電容器等小部件。..。..

最后的通孔元件，電線(xiàn)和插頭引腳。為了焊接我的USBTinyISP，我遵循相同的步驟。為了輕松焊接SMD，首先，我將烙鐵加熱到350°C。然后在焊盤(pán)上添加一些焊劑。然后加熱我想要焊接元件的焊盤(pán)，然后在元件焊盤(pán)的單個(gè)焊盤(pán)上添加少量焊料。使用鑷子，拔出組件并放在墊上，加熱墊2-4秒。之后，焊接剩余的焊盤(pán)。如果在引腳和走線(xiàn)之間形成橋接或?yàn)樵峁┐罅亢噶?，則使用焊錫芯帶去除不需要的焊料。我繼續(xù)相同的步驟，直到PCB完全焊接沒(méi)有任何問(wèn)題。如果出現(xiàn)問(wèn)題，首先我使用放大鏡和萬(wàn)用表仔細(xì)檢查所有具有斷裂或橋接的跡線(xiàn)和組件。如果我找到了，那我就糾正它了！

步驟11：制作ISP電纜

連接微控制器或其他ISP程序員閃存固件。我們需要一條帶有兩個(gè)2x3母線(xiàn)連接器的六線(xiàn)ribon ribon線(xiàn)。我使用4/3英尺6通道帶狀線(xiàn)并小心地連接兩側(cè)的母頭。為了做得好，我使用了G夾?？吹綀D片。

第12步：閃爍固件

現(xiàn)在我們可以將固件刷新到我們的ISP。為此，我們需要另一個(gè)ISP程序員。我使用了另一個(gè)USBTinyISP，但你可以使用Arduino作為ISP來(lái)完成這項(xiàng)任務(wù)。使用我們之前制作的ISP連接器連接兩個(gè)ISP。然后將USBinyISP（我們用于編程的那個(gè)）連接到計(jì)算機(jī)。通過(guò)在Linux終端中鍵入以下命令，確保在系統(tǒng)中檢測(cè)到ISP。

lsusb

步驟1：安裝AVR GCC工具鏈

總之，我們需要安裝工具鏈。為此，請(qǐng)打開(kāi)Linux終端并鍵入。

sudo apt-get install avrdude gcc-avr avr-libc make

步驟2：下載并解壓縮固件

現(xiàn)在下載并解壓縮固件文件。你可以在這里下載。下載zip文件后，將其提取到一個(gè)可以輕松找到的好位置（以避免不必要的混淆）。

步驟3：創(chuàng)建文件

刻錄固件之前。我們需要確保為Attiny微控制器配置makefile。為此，請(qǐng)?jiān)谌魏挝谋揪庉嬈髦写蜷_(kāi)Makefile。然后確認(rèn)MCU = Attiny45。請(qǐng)參見(jiàn)下圖。

步驟4：刷新固件

現(xiàn)在我們可以將固件刷新到我們的ISP。為此，我們需要另一個(gè)ISP程序員，正如我之前所說(shuō)的那樣。我使用了FabTinyISP，這是我之前制作的。但您可以使用任何ISP或使用Arduino作為ISP程序員。使用我之前制作的ISP連接器連接兩個(gè)ISP。然后將FabTinyISP（我用來(lái)編程我的ISP）連接到計(jì)算機(jī)。通過(guò)在Linux終端中鍵入以下命令，確保在系統(tǒng)中檢測(cè)到Isp。

lsusb

現(xiàn)在我們已準(zhǔn)備好進(jìn)行閃存。在所找固件的文件夾路徑中打開(kāi)終端，然后鍵入“ make”以生成 .hex 文件。這將生成一個(gè)。 hex 文件，我們需要將其刻錄到Attiny 45中。

在Linux終端中鍵入以下命令以進(jìn)行閃存固件到微控制器。

make flash

步驟5：?jiǎn)⒂肍usebit

就是我們完成了閃存固件。但我們需要激活保險(xiǎn)絲。只需輸入 make fuse

端子即可激活內(nèi)部保險(xiǎn)絲。

現(xiàn)在我們需要移除跳線(xiàn)或禁用復(fù)位引腳。刪除跳線(xiàn)連接不是強(qiáng)制性的，我們可以禁用復(fù)位引腳。它是由你決定。我選擇禁用復(fù)位引腳。

請(qǐng)注意： - 如果禁用復(fù)位引腳，則復(fù)位引腳將在內(nèi)部斷開(kāi)。意味著在禁用復(fù)位引腳后無(wú)法再對(duì)其進(jìn)行編程。

如果要禁用復(fù)位引腳，請(qǐng)?jiān)诮K端輸入以下命令。

rstdisbl

您將收到成功消息。成功上傳固件后我需要檢查USBTinyISP是否正常工作，為此需要在終端輸入命令

sudo avrdude -c usbtiny -b9600 -p t45 -v

輸入命令后，將獲得返回反饋終端窗口。

步驟13：我們完成了

現(xiàn)在，您可以從計(jì)算機(jī)中刪除這兩個(gè)設(shè)備，并使用現(xiàn)在內(nèi)置的USBtiny從現(xiàn)在開(kāi)始為微控制器編程。我正在使用這個(gè)ISP來(lái)刷新我的Arduino草圖。