Mijn eerste PCB

Voor een STEM-groepsproject moet mijn zoon een aantal motoren en UV-ledstrips aansturen vanop een Arduino. Door het relatief hoge vermogen dat dit vraagt, kan dat niet rechtstreeks via de pin op de Arduino (wat hij eerst geprobeerd had). Het is dus nodig om signaal en stroomvoorziening van elkaar te scheiden. Die stroomvoorziening heb ik gedaan op basis van een PC-voeding met een breakout-bordje, maar dat is een ander verhaal.

Dat kan met een relais, maar dat is een nogal overkill oplossing, en ook niet per se goedkoop. Dankzij wat onderzoek en hulp van Jef, kwam ik vrij snel uit op een MOSFET om dit op te lossen.

Om de pubers in kwestie te besparen van dat hele circuit telkens zelf te moeten bedraden, met alle risico’s op slechte contacten en losse draadjes van dien, besloot ik dat dit een goed idee was voor een eerste volledig zelfgemaakt PCB project.

Het is al een aantal jaren vrij betaalbaar om PCB’s in kleine oplage te laten maken, wat vaak toch eleganter -en ik denk ook betrouwbaarder- is dan zelf bij elkaar gesoldeerd stripboard-geknutsel. Maar ik wist nooit goed hoe te beginnen aan zoiets, en had geen idee waar ik op moest letten. Ik had ook niet meteen een project waarmee ik de uitgave kon verantwoorden. Tot nu.

Fritzing

Het open source en gratis programma Fritzing is prima geschikt om (relatief) eenvoudige elektronische schakelingen op een virtueel breadboard in elkaar te zetten of schematisch voor te stellen. Je kan er ook een PCB mee ontwerpen, en meteen laten maken bij Aisler. Dat je meteen van Fritzing naar Aisler kon exporteren vond ik wel handig, omdat zo eventuele fouten bij het downloaden en uploaden van export-bestanden vermeden worden.

Na ongeveer twee weken wachten, kwamen de afgewerkte PCB’s aan met de post. De componenten om erop te solderen moest ik zelf voorzien, en het is dan toch bang afwachten of alles past. Dat bleek gelukkig het geval, hoewel de screw terminals die ik gekozen had eerder aan de kleine kant zijn.

Na bestukken, wat uitmeten en testen, bleek alles wonderwel te werken!

Het hele proces verliep vrij vlot, en is zeker een aanrader voor iedereen die eens wil experimenteren met het maken van PCB’s maar opziet tegen de complexe bestelformulieren en het jargon van PCBway of gelijkaardige diensten.

Waar je vooral op moet letten is dat je geen te ingewikkeld project neemt, ga bijvoorbeeld voor een eenvoudige ‘leer solderen’ LED badge op basis van een bestaand circuit. Check ook zeker of de componenten die je gebruikt in je ontwerp, vlot en betaalbaar te krijgen zijn, of eventueel al in je componentenschuifjes zitten. In Fritzing heb je voor hetzelfde component (bvb een 200Ω weerstand) vaak verschillende footprints, afhankelijk van de specifieke vorm. Die kan through-hole zijn, bijvoorbeeld, of surface mount. Of hij is afhankelijk van het maximale vermogen. Dat betekent vaak frustrerend online zoekwerk, het uitpluizen van datasheets, teleurstelling over astronomische verzendkosten, maar uiteindelijk ook voldoening als je precies vindt wat je nodig hebt. Er gaat in elk geval behoorlijk wat tijd zitten in dat zoekwerk.

Fritzing laat ook toe om extra componenten te importeren. De inbegrepen bibliotheek is niet super groot, maar online vindt je heel veel aanvullingen. Wie dapper is, kan ook zelf eigen componenten toevoegen aan de bibliotheek, dat proces is vrij goed gedocumenteerd.