Изготовление печатной платы гальванической развязки

10 000 руб. за проект • безналичный расчёт, электронные деньги
19 февраля 2018, 19:19 • 13 откликов • 82 просмотра
Техническое задание на проектирование печатной платы гальванической развязки

Плата предназначена для подключения внешних датчиков к GPIO входам Arduino/Raspberry. При этом датчики должны питаться от отдельного источника, а на управляющее устройство должны приходить только чистые сигналы.

Стандартное рабочее напряжение во внешнем контуре датчиков – 12VDC (будет неплохо, если это напряжение будет возможно варьировать в диапазоне от 4VDC до 12VDC. Это просто пожелание, без него можно обойтись).

Напряжение на внутреннем контуре – от 3.3VDC до 5VDC.

На текущий момент у меня есть работающая плата, суть которой можно взять за основу. Данная плата была спроектирована под работу от Raspberry и все свои функции прекрасно выполняет. Её недостатками являются слишком большой размер (за счёт использования клеммников 5.08мм и реле TRR-1A-12-D-00-R) и относительно высокая стоимость (за счёт стоимости реле TRR-1A-12-D-00-R – 90 рублей). Данная плата ещё сильно усложнена за счёт непростой распиновки GPIO от Raspberry, что в новой плате не требуется.
http://joxi.ru/V2Vgj0kS0oB3WA?d=1

Предположительно, новая версия платы должна быть построена на оптронах. Но я готов к любым разумным предложениям.

Проектируемая плата должна состоять из двух логически независимых частей, по 16 портов каждая. Половины должны быть соединены между собой только возможностью объединить питание внешних контуров посредством пары джамперов. Но при этом на каждой половине должен быть свой вход для питания.

Каждый порт подразумевает наличие двух клеммных контактов для питания датчика и один контакт для получения обратной связи от датчика. На внешнем контуре коммутируемым является сигнал +12. В качестве клеммника предлагается использовать что-то типа 141R-2.54-8P.
http://joxi.ru/l2ZQpz8h8vlbOm?d=1
http://joxi.ru/eAONv8aH4Xv1b2?d=1

На каждом порту должен стоять светодиод, по которому можно было бы визуально определить текущее состояние порта.

Управляемый (внутренний) контур подключается к плате посредством разъёма IDC-20MS (двумя разъёмами, к каждой половине платы отдельно). Контакты 3-18 (16шт) являются рабочими (управляемыми), а по контактам 1,2,19,20 приходит VCC и GND. Причем предсказать заранее где именно будет VCC и GND нельзя, поэтому данные контакты должны быть выведены через 8 джамперов, так, чтобы можно было легко поменять конфигурацию подключения посредством установки двух джамперов. На внутреннем контуре коммутируемым является GND.

Отдельным творческим вопросом является организация защиты от помех. Существующая плата защищена от помех тем, что ток срабатывания реле достаточно высокий. За счёт этого небольшие наводки, которые могут возникать на сигнальном проводе датчика, совершенно незаметны. Если использовать более чувствительный элемент вместо герконового реле, то возникает опасность ложного срабатывания. Как решить данную проблему я не знаю. Изначально подразумевается, что датчики в основном подключены по TP5 с длиной провода до 200м.

Высота – не больше 178мм.
Ширина – не больше 120мм, лучше меньше.

Я немного владею системой проектирования Proteus, поэтому было бы удачным получить проект именно в этом формате. Но готов рассмотреть и другие варианты.

В идеале SMD элементы лучше не использовать, но если по-другому не будет получаться (возникнет проблема с размерами платы), то попытаться можно. Но поскольку большим опытом монтажа печатных плат я не обладаю, то микроскопические элементы у меня могут вызвать определённые сложности.

Этапы:

1.Разработка принципиальной схемы работы одного логического порта (или группы портов). С полной элементной базой всей его обвязки. Согласование, утверждение.
2.Проектирование печатной платы. Корректировки. Оформление заказа на изготовления прототипа платы на производстве.


Если предложение вас заинтересовало, но бюджет слишком мал - напишите ту сумму, которая вам была бы интересна. При отсутствии других откликов я обязательно вернусь к вашему предложению.