Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- en:rules [2019/02/03 14:51] – fluktuacia
+++ en:rules [2019/02/08 14:06] – fluktuacia
@@ Line 137: / Line 137: @@
 ==== Module schema ====
+A properly drawn schema (not only of MLAB modules) follows these rules:
-Správně nakreslené schéma (nejenom modulů MLAB) dodržuje tyto zásady:
+  - Connections cross each other as little as possible
+  - Signals are led from left to right.
+  - Positive power supply is led from top to the bottom, negative from bottom to the top.
+  - A connection cannot cross any text / inscription
+  - Decoupling capacitors are connected with their positive pole to the place they should decouple (if not possible, they are drawn closely to the decoupled circuit).
+  - One connection has to contain a minimal amount of connecting points (it is for example not recommended to draw two T nodes, instead it is better to draw one + node).
+  - Components’ values must have a common name convention using full names of the physical quantities - e.g. nF, pF etc.
-  - Spoje se musí co nejméně křížit
+A specific feature of MLAB schemes is, that the nails are always in pair, but to keep the scheme intelligible, they are shown as one component (in some cases it requires using own libraries, but on the other hand, schemes are much more intelligible).
-  - Signály vedou zleva doprava.
-  - Kladné napájení vede ze shora dolu, záporné zespoda nahoru.
-  - Spoj nesmí křížit žádný nápis.
-  - Blokovací kondenzátory se kladným pólem připojují do místa které blokují. (není-li to možné kreslí se nedaleko blokovaného obvodu)
-  - na jednom spoji musí být minimální množství spojovacích bodů (není například vhodné kreslit vedle sebe dva T uzly ale lepší je nakreslit jeden uzel +).
-  - Hodnoty součástek musí mít jednotnou jmennou konvenci využívající plný název fyzikální veličiny tj. nF, pF atd.
-Specifikem schémat MLABu pak je, že hřebínky jsou vždy ve dvojici ale ve schématu se pro přehlednost uvádí, jako jedna součástka. (vyžaduje to v některých případech použití vlastních knihoven, ale přehlednost schéma je tím podstatně zlepšena.)
+==== Safety resistors ====
+We advice to use safety serial resistors on inputs of some of our modules (e.g. sensors or often modules working at 3.3V) - they will increase the resistance to extreme preload. Size of such resistors is usually within range 10 Ohm to 1 kOhm, with respect to the IO pin’s current requirements.
-==== Ochranné odpory ====
+==== Safety diodes ====
-Na vstupech některých modulů, jako jsou například čidla (nebo často moduly pracující na 3,3V) je vhodné umístit ochranné sériové odpory, které zvýší odolnost vůči externímu přepětí. Velikost těchto odporů se obvykle volí v rozsahu 10 Ohm až 1kOhm, podle předpokládaného potřebného proudu IO pinem.
+Almost all the present MLAB modules contain a safety antiparallel diode on the power supply input, serving as a protection against polarity reversal. It short-circuits the power supply in case of connecting the power voltage of incorrect polarity. In order to function correctly, the diode requires power supplies with current limit.
+Therefore it is not recommended to power supply the modules directly from accumulators, as they are able to damage (evaporate) the diode in case of wrong connecting and thus ruin its function. When using modules together with accumulator or battery power supply, we recommend using a proper power supply module that contains a fuse or a converter with current limitation.
-==== Ochranné diody ====
+===== Module geometry =====
-Prakticky všechny  současné moduly stavebnice MLAB, jsou na vstupu napájení opatřeny ochrannou antiparalelní diodou proti přepólování. Její funkce spočívá ve vyzkratování zdroje v případě připojení napájecího napětí nevhodné polarity. Pro její správou funkci je tedy nutné používat napájecí zdroje s proudovým omezením.
+==== Sizes ====
-Proto není vhodné napájení modulů realizovat přímo z akumulátorů, které mohou diodu při špatném připojení napájení poškodit (odpařit) a tím vyřadí její správnou funkci..   Pro použití modulů společně s akumulátorovým, nebo bateriovým napájením je tedy vhodné použít vhodný napájecí modul, který obsahuje pojistku, nebo měnič s proudovým omezením.
+MLAB modules are designed in 10.16 mm raster (400 mils) and their sizes exceed 200 mils - 10 mils from the centres of the corner holes. Each module is 10 mils smaller in size compared to the exact raster due to production tolerances (otherwise it might not be possible to fit two modules next to each other on a base board). To make it possible to fit modules next to each other, it is necessary to make each size smaller by 0.254 mm (10 mils). For mounting on the [[en:albase1521|ALBASE]], we use M3 screws of 12 mm in length - that is why it is necessary to have four 3 mm diameters openings on each PCB.
-===== Geometrie modulů =====
-==== Rozměr ====
-Moduly jsou navrženy v rastru 10,16 mm (400mils) a jejich rozměry přesahují 200 mils - 10mils od středu rohových děr Modul je o 10mils zmenšen proti přesnému rastru kvůli výrobním tolerancím (Jinak by nemuselo být možné dát na základní desku dva moduly těsně k sobě). Aby bylo možné moduly skládat vedle sebe, je potřeba z každé strany ubral 0,254 mm (10mils). Pro montáž na [[cs:albase1521|ALBASE]] se používá šroubů M3 délky 12 mm, proto je potřeba v plošném spoji čtveřice otvorů o průměru 3 mm.
-Názorný příklad pro modul zabírající 3 otvory na ALBASE:
+An example of a module occupying 3 openings on the ALBASE:
 {{ :cs:modul.png?400 |}}
-   Délka hrany = 4x10,16 - 0,254 -0,254 = 40,132 mm
+   Length of the edge = 4x10.16 - 0.254 -0.254 = 40.132 mm
-   Rozteč šroubů = 3x10,16 = 30,48 mm
+   Screws’ pitch = 3x10.16 = 30.48 mm
-   Vzdálenost otvoru na šroub od okraje desky = 5,08 - 0,254 = 4,826 mm
+   The distance of screw opening from the base’s edge = 5.08 - 0.254 = 4.826 mm
-   Průměr otvoru na šroub = 3 mm
+   Screw opening’s diameter = 3 mm
-==== Rohové šrouby ====
+==== Edge screws ====
-Šrouby musí mít okolo sebe dostatečný prostor pro utažení dvou kontra-matic, které v modulu drží šroub a zároveň fungují, jako distanční podložka mezi plošným spojem a podkladovou deskou. Plošný spoj je tedy na výšku dvou matic umístěný nad základovou deskou tedy cca 5mm, použitelný montážní prostor pro součástky je tedy 4,9mm.  V případě nutnosti použití větších součástek lze modul mírně přizvednout vložením potřebného počtu podložek mezi obě matice (obvykle stačí jedna nebo dvě podložky, jinak je vhodné použít distanční sloupek nebo další matici).
+Screws need to have a sufficiently large space around them in order to fasten two contra-nuts that are holding a screw in a module and at the same time serve as a spacer washer between a PCB and a base. PCB is thus placed at the height of two nuts above the base (approx. 5 mm) making the available space for assembly of components 4.9 mm. In case of using larger components, a module can be slightly raised by inserting a required number of washers between both nuts (usually one or two washers are sufficient, otherwise it is recommended using a spacer column or another nut).
-Matice se u modulů používají proto, protože dvě matice umožňují využít efektu [[http://cs.wikipedia.org/wiki/Matice_%28spojovac%C3%AD_materi%C3%A1l%29|kontra matice]] a tudíž se nepovolují na rozdíl od jednoduchých sloupků, které je proti povolení třeba zabezpečit jiným způsobem. Například zalepením anaerobním lepidlem.
+Nuts are used thanks to the fact that two nuts make it possible to use a  [[http://cs.wikipedia.org/wiki/Matice_%28spojovac%C3%AD_materi%C3%A1l%29|contra-nut]] effect - they hold firmly and are not released easily compared to simple columns, which have to be secured against release by other ways (e.g. using an anaerobic glue).
+==== Layout (PCB design) ====
+**Limits of production possibilities:**
+  Minimal trace width (?? Cesta) 0.1 mm
+  Minimal insulating space 0.1 mm
-==== Layout (návrh plošného spoje) ====
+Conductive traces (??) in PCB and their sizes are always chosen so even an amateur production and PCB mounting are supported as much as possible. Insulating distance are therefore maximal and spaces for components are chosen to be a bit longer than necessary (especially in case of QFN containers, where such approach makes a soldering quality check much easier).
-**Mezní možnosti výroby:**
+The traces are furthermore design to minimise the possibility of modules’ emissions - this usually means to minimise the area of knots (?? Smyček), especially in case of boards with alternating currents of high amplitude (e.g. inverters) or in case of outputs of logical circuits of CMOS and TTL types.
-  Min. tloušťka cesty 0,1 mm
-  Min. izolační mezera 0,1 mm
+In case of two-layer PCBs we prefer to use the upper side of the module (the one away from the base board) as a ground potential (??). If necessary, it is possible to have a low-voltage power supply led also in this side. However, it is quite crucial to avoid leading data or high-frequency signals in the top layer (again, due to possibility of emissions and reduction in the signal integrity).
-Vedení plošných spojů a jejich rozměry jsou vždy volené tak, aby byla v co největší míře umožněna i amatérská výroba a osazení plošného spoje.  Izolační vzdálenosti, jsou proto maximální a plošky pro součástky o něco delší, než potřebné (zvláště u QFN pouzder, kde to velmi usnadňuje kontrolu kvality pájení).
+Modules should have all of the four screws connected with the same potential, even in cases when the module is not using the base board’s ground (if there are not any special construction requirements that would make such practice impossible. An exception is for example [[en:eth]]). This practice helps to reduce emissions from modules, especially in cases of multi-layer PCBs.
-Spoje jsou dále vedeny tak, aby se co nejvíce minimalizovala možnost vyzařování modulu, což znamená minimální plochy smyček zvláště u spojů, které vedou střídavé proudy s velkou amplitudou, typicky měniče ale třeba i výstupy logických obvodů typu CMOS a TTL.
+=== Components’ encasements ===
-U dvouvrstvých plošných spojů je preferováno užití horní strany modulu (odvrácené od základové desky) jako zemního potenciálu. V nutných případech je ale možné na této straně vést i nízkovýkonové napájení. Je ale nutné se v horní vrstvě vyvarovat vedení datových a vysokofrekvenčních signálů (opět kvůli možnosti vyzařování a snížení integrity signálu).
+The preferred encasements for components are those from [[https://github.com/MLAB-project/kicad-mlab|libraries on github]] verified by us.
-Moduly by měly mít všechny čtyři šrouby spojené stejným potenciálem a to pokud možno i v případě, kdy modul nepoužívá zem základové desky (Pokud to zvláštní konstrukční požadavky modulu nevylučují. Vy jímka je například [[cs:eth]]) tato praxe opět pomáhá snížit vyzařování modulu, zvláště u vícevrstvých plošných spojů.
+The preferred size of SMD casing is currently 0805 series.
-=== Pouzdra součástek ===
+=== Components’ placement ===
-Preferovaná pouzdra součástek jsou z našich [[https://github.com/MLAB-project/kicad-mlab|ověřených knihoven na githubu.]]
+SMD components are placed only at one side of the board - the one turned towards the base board, if possible (B.Cu layer). A reason for this placement is a greater toughness of the construction, lower radiation and easier mounting in a reflow oven.
-Proferovaná velikost SMD pouzder je aktuálně řada 0805.
+=== Layers ===
+  F.Cu - top copper (copper layer on the components’ side) (??)
+  B.Cu - bottom copper (copper layer on the traces side ?? měděná vrstva ze strany spojů)
+  F.SilkS - silkscreen (components’ side)
+  B.SilkS - silkscreen (traces’ side ??) potisk strana spojů
+  F.Mask -  soldermask (components’ side)
+  B.Mask - soldermask (traces’ side ??) maska strana spojů
+  Edge.Cuts - board outline
+  F.Fab - fabrication layer (components’ side) potisk pro osazování strana součástek
+  B.Fab - fabrication layer (potisk pro osazování strana spojů
-=== Rozmisteni soucastek ===
-SMD součástky se umisťují výhradně na jednu stranu desky. Ideálně na stranu přivrácenou k základové desce (vrstva B.Cu). Důvodem je větší odolnost konstrukce, nižší vyzařování a ulehčení osazení v reflow peci.
+When designing a two-layer PCB, one layer is reserved for grounding and power supply - this layer will be set up as a "Split/Mixed plane" and will have an earth and power supply signals assigned to it. Such setting will allow to automatically end traces of these kinds by a VIA into this layer. It is far better than set up the layer as “copper pour” since in such case the traces are difficult to edit.
-=== Vrstvy ===
+=== VIAs ===
-  F.Cu - měděná vrstva ze strany součástek
+**For usual traces**
-  B.Cu - měděná vrstva ze strany spojů
+.8 mm VIA’s diameter and 0.4 mm diameter for drilling
-  F.SilkS - potisk součástek
-  B.SilkS - potisk strana spojů
-  F.Mask - maska strana součástek
-  B.Mask - maska strana spojů
-  Edge.Cuts - obrys desky
-  F.Fab - potisk pro osazování strana součástek
-  B.Fab - potisk pro osazování strana spojů
-Pri navrhu dvouvrstveho plosneho spoje, je jedna vrstva se vyhrazena pro zem a napajeni. Tato vrstva se
-pak nastaví jako "Split/Mixed plane" a priradi se k ni signal zem a
-napájení. To umožní automaticky ukončovat tyto spoje prokovem do této
-vrstvy.  Je to mnohem lepší než pro tuto vrstvu zadat "copper pour"
-protoze v takovem případě se spoj špatně edituje.
-=== Prokovy ===
-**Pro běžné cesty**
-,8 mm průměr prokovu a 0,4 mm průměr vrtání
-Pro silové cesty je potřeba zvětšit rozměry prokovu, dle přenášených proudů, nebo zvýšit jejich počet.
+For power traces, the dimensions of VIAs have to be enlarged depending on the currents, or their number have to be increased.
-**Mez výroby**
+**Limits of production**
-  Min. okruží 0,1 mm (průměr prokovu = průměr vrtání + 0,2 mm)
+  Minimal circle (?? Okruží) size 0.1 mm (VIA’s diameter = drilling diameter + 0.2 mm)
 V případech kde to není nutné nenavrhujeme na této mezi. Prodražuje cenu PCB.
 Texty v potisku modulu nesmí překrývat prokovy. (Jinak dojde k nečitelnosti potisku v místě prokovu)
-==== Konstrukční části ====
+==== Construction parts ====
-Na moduly kde zbývá volné místo na plošném spoje je možné umístit plošky pro rezervní součástky, obvykle rezistory, nebo kondenzátory v pouzdru 0805. Při vkládání součástek, je vhodné použít dvojitý hřebínek, z něhož jedna řada bude vždy napájení Vcc, nebo zem GND a protilehlé piny povedou k rezervním součástkám. Viz. například modul [[http://www.mlab.cz/Modules/AVR/ATmegaTQ3201A/ATmegaTQ3201A_Top_Small.jpg|ATmegaTQ3201A]]. Zajímavou možností také je, plošný spoj v místě umístění rezervních součástek proděrovat, což umožní snadnou kontrolu jejich přítomnosti a navíc umožní i použití SMD LED.
+When a module has some free space left of a PCB, it is possible to place a spaces for backup components (usually resistors or condensers in 0850 encasement). During components fitting, it is recommended to use double hřebínek (??) - one raw of pins will be connected  to power supply Vcc or ground GND and the opposite pins will lead to backup components, as e.g.  [[http://www.mlab.cz/Modules/AVR/ATmegaTQ3201A/ATmegaTQ3201A_Top_Small.jpg|ATmegaTQ3201A]] module. An interesting possibility is to make holes in a PCB at the site of backup components, which will enable an easy control of their presence and furthermore will enable an use of SMD LED.
 === LED ===
-Indikační LED jsou na modulech ideálně navrhovány tak, aby svítily skrz plošný spoj na od základní desky odvrácenou stranu. Toho je dosaženo vsazením LED do díry v plošném spoji. Tento způsob montáže se označuje jako "reverse mount" a vyrabějí se pro něj i [[http://katalog.we-online.de/en/led/WL-SMRW/156120RS75000?sid=9ba7392491|speciální SMD svítivé diody]].
+Modules’ indicator LEDs are preferably designed in a way that they shine through the PCB onto the side turned away from the base board. It can be achieved by placing a LED into a hole in a PCB - such kind of mounting is called “reverse mount” and there exist [[http://katalog.we-online.de/en/led/WL-SMRW/156120RS75000?sid=9ba7392491|special SMD diodes]] especially designed for it.
+Classic THT LED with through feet (?? Led s průchozími nožičkami) is fitted together with an ass
 Klasické THT LED s průchozími nožičkami se osazují s montážní podložkou, která usnadňuje osazování chrání led před zbytečným tepelným namáháním a ohybem. Montážní podložka mírně zvětší průměr základny LED s čímž je nutné počítat při návrhu plošného spoje.