We hebben een tijd terug zelf printplaten gefabriceerd en geleerd om er componenten op te monteren (solderen) en foutzoeken (een beetje) om e.e.a. uiteindelijk aan de praat te krijgen. Deze maand gaan we verder met het ontwerpen van elektronica. We leren over de verschillende onderdelen en functies, het werken met schema's en het ontwerpen van printplaten.

• bedenk een niet al te ingewikkelde electronische functie. Het knipperen van een ledje, het laten zoemen van een buzzer, het mag iets zijn waarvoor je een microcontroller (zoals de pico van vorige module) nodig hebt, maar het hoeft niet.
• zoek bestaande schema's en onderdelen. Vraag rond. Er komen geheid opmerkingen langs zoals 'oh, dan heb je een opamp nodig' - google en chatGPT komen over het algemeen erg ver. Leuke ideeen zijn:
  • knipperende LEDs: denk aan een LED kubus, knight-rider looplicht, kerstboompje, dobbelsteen
  • dingen die geluid maken: een radio, mini-orgeltje, fluitend potlood
• Zoek componenten bij elkaar en bouw je cirtuit op op breadboard
• teken het aansluitschema (in KiCAD)
• zoek compontenten bij het schema in KiCAD. Je kunt nu kiezen of je je ontwerp in SMD of met thruhole (of beiden) wil maken
• maak een PCB layout
• produceer de PCB
• (en net zoals de vorige keer: opbouwen en testen)

De theorie:

• verbindingen: stekkers en snoeren (kabeldikte) krokodilleklemmen, wago, kroonsteen, breadboard, PCB
• passieve componenten: weerstanden, condensatoren, spoelen, zekeringen, transformators
• halfgeleiders: LED, diode, transistor, MosFET,
• IC's: spanningsregelaars, versterkers (opamp), timers (555), logische poorten, schuifregisters, multiplexers

Standaard ontwerpen:

• een voeding (220V in, zekering, trafo, bruggelijkrichter, elco, condensator, lineaire regelaar, condensator, plug)
• LED's (stroombegrenzing, weerstand, serieschakeling, parallelschakeling, RGB, strip, digitale/neopixel)
• een microcontroller ciruit (controller, geheugen, klok, voeding)
• geluid: microfoon, versterker (signaalniveau, versterking
• een motorversterker (H-brug, relays aansturing, vermogenssturing)

Gereedschap:

• multimeter (spanning, stroom, weerstand)
• componenten tester (SMD pincet, RLC meter, halfgeleider tester)
• oscilloscoop + functiegenerator
• logic analyser
• vermogensmeter (USB power, net power)
• aardingstester (NEN3140)
• stroomtang

• Use the test equipment in your lab to observe the operation of a microcontroller circuit board (as a minimum, you should demonstrate the use of a multimeter and oscilloscope)
• Document your work on the group work page and reflect what you learned on your individual page

• Use an EDA tool to design a development board to interact and communicate with an embedded microcontroller

• Select and use software for circuit board design
• Demonstrate workflows used in circuit board design

• Linked to the group assignment page
• Documented what you have learned in electronics design
• Checked your board can be fabricated
• Explained problems and how you fixed them.
• Included original design files (Eagle, KiCad, etc.)
• Included a ‘hero shot’