طراحی pcb - 112647

شرح پروژه

سلام و وقت بخیر
یک برد کنترلر ۲ لایه دستگاه جوجه کشی
سند مشخصات فنی پروژه - کنترلر هوشمند اقلیم‌ساز Dlovan
نسخه 1.0
تاریخ: ژوئن 2026
کارفرما: Dlovan Control Systems
مجری: مهندس سخت‌افزار / طراح PCB

1. هدف و دامنه پروژه
طراحی و پیاده‌سازی یک کنترلر صنعتی دو‌بردی (منطق و قدرت) برای مدیریت مستقل چهار زونه دما و رطوبت در دستگاه‌های جوجه‌کشی و خشک‌کن. سیستم باید مبتنی بر تراشه ESP32 باشد، دارای ایزولاسیون ایمن حداقل 6 میلی‌متر بین بخش 220 ولت متناوب و مدارهای 12 ولت یا کمتر باشد، و قابلیت توسعه برای ارتباطات اینترنت اشیاء و به‌روزرسانی بی‌سیم را داشته باشد. خروجی‌های نهایی شامل فایل‌های تولید، مستندات کامل و پروتکل تست می‌باشد.

2. معماری سیستم
معماری سخت‌افزار شامل دو برد مجزا است: برد منطق برای مدارهای کم‌ولتاژ و برد قدرت برای مدارهای قدرت و برق 220 ولت. ارتباط بین بردها از طریق کابل شیلددار 10 پینه با حداکثر طول 150 میلی‌متر انجام می‌شود و سیگنال‌های کنترلی توسط اپتوکوپلر ایزوله می‌شوند. پردازنده مرکزی ESP32-WROOM-32 با دو هسته، 4 مگابایت حافظه فلش و قابلیت وای‌فای و بلوتوث است. سیستم‌عامل بلادرنگ FreeRTOS است که تسک کنترل روی هسته اول و تسک‌های رابط کاربری، ثبت لاگ و شبکه روی هسته دوم اجرا می‌شوند. الگوریتم کنترل از نوع PID افزایشی با قابلیت ضد اشباع، هیسترزیس پویا و فیلتر میانگین متحرک استفاده می‌کند.

3. مشخصات الکتریکی و تغذیه
ورودی اصلی برق 220 ولت متناوب با تلورانس 10 درصد و فرکانس 50 یا 60 هرتز است. محافظت ورودی شامل قطعات MOV، مقاومت حرارتی منفی، فیوز کند 2 آمپر و دیود محافظ در سمت ولتاژ پایین می‌باشد. ریل‌های جریان مستقیم شامل 12 ولت با حداقل 3 آمپر، 5 ولت با حداقل 2 آمپر و 3.3 ولت با حداقل 1.5 آمپر هستند که ریپل آن‌ها باید کمتر از 50 میلی‌ولت باشد. مبدل‌های ولتاژ شامل مدل‌های کارآمد برای تبدیل 12 به 5 ولت و 5 به 3.3 ولت از قطعات موجود در انبار شرکت سازنده انتخاب می‌شوند. خروجی‌های هیتر شامل 4 کانال رله حالت جامد با قابلیت عبور جریان بالا و ایزولاسیون نوری است. خروجی‌های فن و لوازم جانبی شامل 6 کانال رله الکترومکانیکی با بوبین 12 ولت و کنتاکت 30 آمپر به علاوه 4 خروجی مدولاسیون پهنای پالس با فرکانس 20 کیلوهرتز با استفاده از ترانزیستورهای اثر میدانی است. سنسورهای دما و رطوبت شامل 4 عدد سنسور دیجیتال دقیق با رابط I2C و آدرس‌های یکتا هستند که از طریق پایه تنظیم آدرس پیکربندی می‌شوند. سنسور پشتیبان یک عدد مقاومت وابسته به دما با تقسیم‌کننده ولتاژ و فیلتر است. ساعت واقعی با تراشه دقیق و هولدر باتری سکه‌ای تامین می‌شود. رابط نمایشگر کانکتور کابل تخت 40 پینه سازگار با نمایشگرهای 7 اینچ با رزولوشن مشخص است. بخش دیباگ و برنامه‌ریزی از مبدل یو‌اس‌بی به یو‌آرت استفاده می‌کند.

4. استانداردهای ایمنی و ایزولاسیون
فاصله خزشی و هوایی باید حداقل 6 میلی‌متر بین تمام نقاط 220 ولت و مدارهای 12 ولت یا کمتر باشد. یک شیار ایزولاسیون به عرض حداقل 2 میلی‌متر باید روی برد مدار چاپی بین ناحیه ولتاژ بالا و پایین برش داده شود. ایزولاسیون سیگنال از اپتوکوپلر برای تمام خطوط کنترلی بین بردها استفاده می‌کند. طراحی باید تحمل تست ولتاژ بالا به مدت یک دقیقه بین زمین ولتاژ بالا و پایین را داشته باشد. مدیریت حرارتی شامل هیت‌سینک یا پد حرارتی زیر قطعات پرتوان، حداقل فاصله 5 میلی‌متری از دیواره‌های پلاستیکی و وای‌های حرارتی زیر قطعات پرمصرف است. محدودیت‌های نرم‌افزاری شامل قطع خودکار خروجی‌ها در صورت превы دما از 42 درجه سانتی‌گراد یا تشخیص جریان غیرعادی می‌باشد.

5. مشخصات مکانیکی و برد مدار چاپی
هر دو برد از دو لایه استفاده می‌کنند. جنس برد فایبرگلاس با دمای انتقال حرارت بالا و ضخامت 1.6 میلی‌متر است. ضخامت مس 1 اونس استاندارد و 2 اونس روی مسیرهای پرجریان برد قدرت است. ابعاد برد منطق 120 در 80 میلی‌متر با تلورانس نیم میلی‌متر است. ابعاد برد قدرت 200 در 110 میلی‌متر با تلورانس نیم میلی‌متر است. پوشش سطحی ترجیحاً آبکاری طلا یا قلع بدون سرب است. ماسک لحیم سبز یا مشکی مات است. چاپ روی برد سفید با کنتراست بالا و شامل نام قطعات، قطبیت و هشدار ولتاژ بالا است. جایگذاری سوراخ‌ها طبق استاندارد صنعتی و با پدهای بزرگتر برای قطعات پرتوان انجام می‌شود.
 6. الزامات نرم‌افزار و فرم‌ور
پلتفرم توسعه نرم‌افزار، کیت توسعه رسمی یا هسته آردوینو با پشتیبانی سیستم‌عامل بلادرنگ است. زمان‌بندی تسک‌ها حلقه کنترل 100 میلی‌ثانیه‌ای را روی هسته اول با اولویت بالا و تسک‌های رابط کاربری، ثبت و شبکه را روی هسته دوم با اولویت پایین قرار می‌دهد. الگوریتم‌ها شامل کنترل‌کننده افزایشی، هیسترزیس پویا، میانگین‌گیری نمایی برای رطوبت و بافر چرخشی برای کاهش نویز هستند.
ویژگی‌های ایمنی نرم‌افزار شامل تایمر ناظر فعال، بازیابی پس از افت ولتاژ، دور زدن سنسور معیوب و محدودیت چرخه کاری حداکثر 80 درصد است. رابط کاربری یک نمایشگر 7 اینچ را با ناوبری توسط چهار دکمه فیزیکی راه‌اندازی می‌کند، از چندین زبان پشتیبانی می‌کند و امکان تنظیم روشنایی را فراهم می‌آورد. قابلیت‌های ارتباطی شامل وای‌فای، همگام‌سازی زمان شبکه، ساختار آماده برای اینترنت اشیاء و ثبت داده‌ها روی کارت حافظه است. به‌روزرسانی بی‌سیم از قابلیت‌های امن تراشه و پروتکل امن وب پشتیبانی می‌کند. یک جدول دقیق اختصاص پایه‌های پردازنده به سنسورها، رله‌ها و رابط‌ها برای توسعه نرم‌افزار حیاتی است.

7. خروجی‌های الزامی تحویل
مجری موظف است بسته کامل زیر را در قالب یک فایل فشرده ساختاریافته پس از تایید نهایی تحویل دهد:

فایل‌های شماتیک در فرمت اصلی به همراه خروجی پی‌دی‌اف که شامل تمام گره‌ها، نام نت‌ها و قطبیت‌ها باشد.
فایل‌های چیدمان برد در فرمت اصلی که شامل جایگذاری نهایی قطعات، مسیرکشی، صفحه زمین و شیار ایزولاسیون باشد.
فایل‌های جربر در یک فایل فشرده شامل تمام لایه‌های بالا، پایین، ماسک لحیم، چاپ و دریل که طبق استاندارد صنعتی و آماده تولید باشد.
لیست کامل قطعات در فرمت اکسل یا سی‌اس‌وی با ستون‌های شناسه قطعه، تعداد، مقدار، الگوی فیزیکی، شماره قطعه سازنده، کد تامین‌کننده، لینک خرید و قطعات جایگزین.
فایل مختصات مونتاژ در فرمت سی‌اس‌وی شامل شناسه، الگو، مختصات مکانی، زاویه چرخش، سمت برد و توضیحات.
نقشه مونتاژ در فرمت پی‌دی‌اف که جهت قطعات دارای قطبیت، محل کانکتورها و نکات حساس لحیم‌کاری را نشان دهد.
گزارش بررسی قوانین طراحی و الکتریکی در فرمت پی‌دی‌اف که تایید کند هیچ خطای بحرانی وجود ندارد و هشدارهای مجاز مستند شده‌اند.
مدل سه‌بعدی هر دو برد با قطعات در فرمت استاندارد برای استفاده در طراحی محفظه دستگاه.
جدول اختصاص پایه‌های پردازنده در فرمت پی‌دی‌اف یا متن ساده که تطابق دقیق پایه‌ها با سخت‌افزار را نشان دهد.
پروتکل تست اولیه در فرمت پی‌دی‌اف که نقاط تست ولتاژ، ترتیب روشن کردن و نشانه‌های عملکرد نرمال یا خطا را فهرست کند.
مستندات ایزولاسیون در فرمت پی‌دی‌اف با محاسبات فواصل ایمنی، عرض مسیرهای قدرت و مدیریت حرارتی.
یادداشت نسخه‌بندی طراحی در فرمت متن با استفاده از قرارداد نام‌گذاری استاندارد برای ردیابی تغییرات.

8. معیارهای پذیرش و تست
پروژه زمانی تکمیل‌شده محسوب می‌شود که تمام موارد زیر تایید گردد: بررسی قوانین طراحی و الکتریکی بدون خطای بحرانی عبور کند، ایزولاسیون فیزیکی و الکتریکی حداقل 6 میلی‌متر بین بخش‌های ولتاژ بالا و پایین تامین شود، هر چهار سنسور با آدرس‌های منحصر به فرد روی باس ارتباطی به درستی خوانده شوند، رله‌های حالت جامد و الکترومکانیکی بدون نوسان یا گرمایش غیرعادی سوئیچ کنند، ریل‌های ولتاژ تحت بار نامی پایدار بمانند و ریپل آن‌ها زیر حد مجاز باشد، پردازنده در کمتر از 3 ثانیه بوت شود و قابلیت‌های ایمنی و بازیابی پس از قطع برق فعال باشند، و تمام فایل‌های تحویلی لیست شده در بخش هفتم در فرمت‌های درخواستی ارائه شوند.

9. مدیریت پروژه، مالکیت معنوی و محرمانگی
فاز طراحی اولیه حدود 10 روز کاری تخمین زده می‌شود که پس از آن 3 روز برای بازبینی و حداکثر دو چرخه اصلاحیه 5 روزه در نظر گرفته می‌شود. تمامی فایل‌های شماتیک، برد مدار چاپی، Gerber، لیست قطعات، مدل سه‌بعدی و مستندات پس از تسویه نهایی، منحصراً متعلق به کارفرما خواهد بود. مجری حق انتشار، استفاده مجدد یا اشتراک‌گذاری این فایل‌ها را بدون اجازه کتبی کارفرما ندارد. پشتیبانی فنی برای پاسخگویی به سوالات مرتبط با طراحی و رفع ابهامات فایل‌ها به مدت 30 روز پس از تحویل نهایی ارائه می‌شود. در صورت تاخیر غیرموجه بیش از زمان توافق شده، جریمه‌ای معادل 5 درصد از مبلغ نهایی به ازای هر هفته اعمال خواهد شد.
طراحی pcb انجام میدید یا خیر؟
متأسفانه من زیاد از الکترونیک و سخت افزار سر در نمیارم
من میخواهم برد کنترلر بسازم که برای طراحی آن نیاز به یک مهندس دارم
این pcb باید تست شده باشد

مهارت ها و تخصص های مورد نیاز

درباره کارفرما

nikotex

عضویت سه سال پیش

24285 پروژه ثبت شده ،

38 پروژه در حال انجام ،

268 پروژه آماده دریافت پیشنهاد ،

نرخ پذیرش پیشنهاد 14%