Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Хорошая печатная плата - залог надежности устройства. Как сделать такую плату?
Аватара пользователя
smacorp
Друг Кота
Сообщения: 3481
Зарегистрирован: Вт окт 22, 2013 04:37:23
Откуда: Казань

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение smacorp »

[uquote="Seriyvolk",url="/forum/viewtopic.php?p=4609388#p4609388"]Интересно почему?[/uquote]
Потому что поступающие импульсы могут не доходить по причине помех. Или поступать при рывке ремня со скоростью, когда быстродействия камня не хватает. А итог - импульсы как бы есть, а фактически камень считает, что их нет.

А вообще, если объяснять все тёмные силы электричества, голова опухнет. :)

Переделав свой контроллер на LVDS (использование для энкодера пары DS90LV028ATMX / DS90LV027ATMX) я столкнулся с проблемой - вертикальные дорожки были не строго вертикальными, а волнистыми. При этом вышеобсуждаемое плохое закрепление лазера / линзы отсутствовало. Проблема была тем более неожиданной потому, что цель применения LVDS как бы и заключалась в исключении влияния помех на сигналы энкодера, а тут вон как - без LVDS дорожки строго вертикальны, с LVDS - волнистые.

Много дней я пытался понять что происходит, даже нет смысла перечислять что я перепробовал. Тут Lecter2017 сказал про литры выпитой крови - вот как раз тот самый случай, железнодорожная цистерна, не меньше. А решение нашлось совершенно случайно и уже на грани отчаяния.

Когда я много лет назад собирал первую установку, я при размещении лазера в корпусе взял провода с запасом. Ну и, чтобы не обрезать их, просто свернул их колечком - пара скрученных между собой проводов свернуты колечком диаметром пара сантиметров и на конце разъём для подключения к плате каретки. Так эти провода колечком и работали - сначала долго-долго с лазером 50 мВт, потом с лазером, который 700 мВт считается. И всё было пучком, пока не появился LVDS. И вот это колечко проводов на лазере каким-то мистическим образом действовало на сигналы энкодера, проходящими через LVDS - как только я это колечко распустил (но общая длина проводов осталась прежней), вертикальные линии снова стали идеально ровными.
Последний раз редактировалось smacorp Чт авг 01, 2024 02:41:44, всего редактировалось 1 раз.
Платы для HLDI - установки лазерной засветки фоторезиста.
Фоторезист Ordyl Alpha 350
Жидкое олово для лужения плат (видео) - самое лучшее и только у меня.
Паяльные маски XV501T-4 и KSM-S6189 (5 цветов).
Заказ печатных плат - pcbsmac@gmail.com
Реклама
olee
Прорезались зубы
Сообщения: 223
Зарегистрирован: Пт апр 07, 2023 20:33:16

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение olee »

smacorp, а у LVDS Vp-p = 0.4V, а просто с выхода драйвера 3.3V как минимум, а то и 5V
Реклама
Аватара пользователя
Seriyvolk
Друг Кота
Сообщения: 4964
Зарегистрирован: Сб май 05, 2012 20:19:55
Откуда: Минск

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение Seriyvolk »

smacorp писал(а):Вот и объясни мне
Да тут как бы сильно и объяснять не нужно. Ты пытался использовать сигналы 350 mV вместо 3.3V в надежде на лучший результат и лучшую помехозащищённость. Лечить неумение в схемотехнику модными микросхемами в надежде, что оно лучше заработает - ну такое-себе.
Прибор, защищённый предохранителем, сгорает первым, защитив предохранитель. Закон Мерфи.
olee
Прорезались зубы
Сообщения: 223
Зарегистрирован: Пт апр 07, 2023 20:33:16

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение olee »

Я думаю там скорее на вход самого драйвера помеха наводилась, шлейф все-таки хорошая дифференциальная пара.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Аватара пользователя
Seriyvolk
Друг Кота
Сообщения: 4964
Зарегистрирован: Сб май 05, 2012 20:19:55
Откуда: Минск

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение Seriyvolk »

olee писал(а):шлейф все-таки хорошая дифференциальная пара
Я в курсе. Был одним из первых, кто пустил USB-камеру через шлейф. И никогда с этим проблем не было. А всё потому, что сделано было это всё с пониманием физических процессов, происходящих при этом, а не наугад. И энкодер у меня отлично работает, и пропусков строк никогда не было. ХЗ, может просто везение? :)
Прибор, защищённый предохранителем, сгорает первым, защитив предохранитель. Закон Мерфи.
Реклама
Аватара пользователя
smacorp
Друг Кота
Сообщения: 3481
Зарегистрирован: Вт окт 22, 2013 04:37:23
Откуда: Казань

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение smacorp »

[uquote="olee",url="/forum/viewtopic.php?p=4609575#p4609575"]Я думаю там скорее на вход самого драйвера помеха наводилась[/uquote]
Разве что так. По крайней мере звучит логично.
Платы для HLDI - установки лазерной засветки фоторезиста.
Фоторезист Ordyl Alpha 350
Жидкое олово для лужения плат (видео) - самое лучшее и только у меня.
Паяльные маски XV501T-4 и KSM-S6189 (5 цветов).
Заказ печатных плат - pcbsmac@gmail.com
Реклама
olee
Прорезались зубы
Сообщения: 223
Зарегистрирован: Пт апр 07, 2023 20:33:16

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение olee »

smacorp, ключевое тут на высокой скорости. И это при выполнении всех требований. А вход передатчика не дифференциальный и находился он скорее всего рядом с петелькой. Да и питать ЛД через петельку - так себе затея. Работает энкодер и с LVDS и сам по себе. Думаю, что будет работать и с RS422/485, которые как раз для таких сигналов и разрабатывались. Не принимайте все на свой счет, это была минута ностальгии :)
Аватара пользователя
maliiv
Опытный кот
Сообщения: 721
Зарегистрирован: Пт мар 28, 2014 15:01:03
Откуда: Мончегорск Мурманской обл.

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение maliiv »

[uquote="Seriyvolk",url="/forum/viewtopic.php?p=4609577#p4609577"]и пропусков строк никогда не было. ХЗ, может просто везение? :)[/uquote]
Вот х.з. у меня тоже пропусков строк никогда еще не было. Я конечно не как Алексей ПП делаю, но все таки какое то количество делаю, и установка уже достаточно много пробежала.
Я полный лох в этом деле.
Аватара пользователя
zmulian
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 164
Зарегистрирован: Ср авг 27, 2014 20:24:08
Откуда: Пермь

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение zmulian »

Похоже коллеги начинают вникать в мои доводы переноса контроллера в головку....
AntonHT
Открыл глаза
Сообщения: 76
Зарегистрирован: Вс фев 11, 2024 08:52:10

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение AntonHT »

[uquote="zmulian",url="/forum/viewtopic.php?p=4610508#p4610508"]Похоже коллеги начинают вникать в мои доводы переноса контроллера в головку....[/uquote]
Бошку лучше не утяжелять, есть способ гораздо изящнее сделать помехозащищенную связь мат.платы и бошки. Но об этом расскажу чуть позже, когда проверю на практике.
ПРОДАМ ФОТОРЕЗИСТ !!! KOLON PK2350 (хороший срок годности, сертификат) 150р от 10м
ДОЗАТОР ПРИПОЯ
nonpar
Открыл глаза
Сообщения: 67
Зарегистрирован: Пн апр 22, 2024 09:28:40

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение nonpar »

[uquote="zmulian",url="/forum/viewtopic.php?p=4610508#p4610508"]Похоже коллеги начинают вникать в мои доводы переноса контроллера в головку....[/uquote]
По-моему, слишком много новых проблем ради решения одной незначительной) Куда проще обеспечить помехоустойчивую связь по кабелю, либо вынести на каретку только драйвер лазера.
Последний вариант тоже сомнителен, т.к. придётся разместить на каретке ещё и нагрузочный резистор и конденсаторы фильтра питания лазера, иначе импульсные токи в кабеле никуда не денутся. Ну и обеспечить передачу управляющего лазером высокочастотного сигнала через кабель.
Думаю, для исключения наводок на энкодер более чем достаточно сделать связь с ним по дифпаре с использованием драйверов RS485.
Я же просто пустил сигналы энкодера через HC14 с 5-вольтовым питанием и гистерезисом на входе. Сейчас установил лазер и как раз отлаживаю горизонтальную развёртку после основательной переделки прошивки. Проблем со стороны энкодера пока не наблюдал.
kkol
Встал на лапы
Сообщения: 132
Зарегистрирован: Пн авг 15, 2022 12:30:48

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение kkol »

[uquote="nonpar",url="/forum/viewtopic.php?p=4611486#p4611486"][uquote="zmulian",url="/forum/viewtopic.php?p=4610508#p4610508"]Похоже коллеги начинают вникать в мои доводы переноса контроллера в головку....[/uquote]
Последний вариант тоже сомнителен, т.к. придётся разместить на каретке ещё и нагрузочный резистор и конденсаторы фильтра питания лазера, иначе импульсные токи в кабеле никуда не денутся. Ну и обеспечить передачу управляющего лазером высокочастотного сигнала через кабель.[/uquote]
Сомнений не должно быть..... Проверено.
Я сразу вынес регулятор тока лазера и его коммутатор на каретку. Питание стабилизированное 9 вольт по отдельным линииям шлейфа (2х4). Никаких проблем абсолютно. Да и лишнего веса там с гульнин нос. Самое тяжелое это ТО220. Все остальное на 1 грамм.
Так же отдельными линиями питания и диф пары сделано LVDS.
USB камера вообще отдельными линиями и электрически никак не связана с основной платой.
Понемногу въезжаю в тему и сейчас могу предположить что некоторых проблем можно избежать использовав низкооборотный с большим моментом мотор каретки и шлейф питания не менее 20 линий, а лучше 24 -26. Это наверное самое важное.
Вот схема драйвера лазера на каретке и ниже основной платы.

Изображение
Вложения
Schematic_HLDISchem_2024-08-06.pdf
(118.71 КБ) 112 скачиваний
olee
Прорезались зубы
Сообщения: 223
Зарегистрирован: Пт апр 07, 2023 20:33:16

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение olee »

Как по мне, так проблемы с помехами на каретке в основном надуманные, все работает без проблем при аккуратном исполнении. У меня шлейф - 12 линий, драйвер ЛД вынесен на каретку со своими отдельными линиями по питанию и земле(и это правильно со многих точек зрения). На всю остальную часть платы на каретке питание идет одно - 12 В (по две линии на питание и землю), 5 В вырабатывается на самой плате импульсным стабилизатором и от него питаются камера, энкодер, небольшой контроллер, управляющий подсветкой на желтых светодиодах и включением/выключением камеры и сами светодиоды подсветки. Суммарно на это уходит порядка 300 мА, так что по 12 В ток не более 150 мА. Зачем там шлейф на 20-24 линий мне не понятно, кроме как создавать проблемы с широким шлейфом при движении каретки. Сигналы с энкодера у меня идут напрямую и никаких проблем я не испытывал ( при разработке прошивки я фактически контролировал каждый импульс с энкодера). Можно конечно сделать их дифференциальными, но это плюс 2 провода в шлейфе, да и можно пожертвовать одной парой питания 12 В не увеличивая числа проводов, я думаю, все будет нормально работать. Да, и лучше использовать передатчики RS422/485, а не LVDS - там частота сигналов 15 кГц.
kkol
Встал на лапы
Сообщения: 132
Зарегистрирован: Пн авг 15, 2022 12:30:48

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение kkol »

Ну в этом вопросе Оли я с вами не согласен. У шлейфа на 24 линии нет никакого большего сопротивления по сравнению со шлейфом с 12ю линиями. Что там будет сопротивляться? Модуль изгиба сильно выше и будет создавать противодействие движению? Так это не шина машины, где упругий элемент создает противоположное действие качению. Или имеется ввиду парусность? :-)
И какой смысл питать от отдельного источника на каретке видеокамеру, отнимая нужную мощность у других потребителей и городить еще один источник питания если на это это можно выделить совершенно спокойно отдельные линии? Не важно каой там маленький или большой ток. Есть возможность обеспечить максимальный перформанс - лучше сделать чем кроить.

Касательно сигналов энкодера, согласен с вами. LVDS фича полезная, но необязательная. Тем более сама форма передачи сигнала немного похожа на диф. пару. Но тут, имея ресурс широкого шлейфа, LVDS все таки желательно пославить. Фильтрация нежелательных помех с ним все таки выше в среднем по палате чем без него.
Касательно RS485 и LVDS - суть одна, но 485й интерфейс сделан для относительно медленной передачи информации на сотни метров в условиях заводских цехов в среднем от 250kbps до 2.5mbps, а вот LVDS сделан как раз для максиамльно точной передачи сигналов на скорости до 400mbps, почему бы именно LVDS не использовать по назначению? Тем более что мы как раз стремимся к точной передаче сигнала энкодера, да еще на 360 DPI.
Здесь для LVDS вылезает требовательность к питанию из за токового метода передачи дифсигнала. Вот как раз для этого используем дополнительные линии.

А вообще, все мы живем в заблуждениях и главное, что бы в своих а не чужих....
olee
Прорезались зубы
Сообщения: 223
Зарегистрирован: Пт апр 07, 2023 20:33:16

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение olee »

kkol, у меня импульсный стабилизатор, потенциально способен выдать 5В/2А, у кого там что отнимать - я не знаю, там все в сумме потребляют 300 мА, как я уже писал. RS422 сделан для помехоустойчивой передачи сигналов до 10 Мбит/с (есть и более скоростные приемо-передатчики) по дифференциальным линиям и не только на сотни метров, а и на более короткие расстояния и не только в цехах. У нас все сигналы в пределах 60 кГц, и даже с учетом ШИМ лазера примерно соответствуют 1Мбит/с, смело можно ставить помехозащищенные приемо-передатчики с плавным нарастанием фронтов. А для передатчика LVDS иголка по входу длительностью в 2 нс вполне себе валидный сигнал, с чем похоже smacorp и столкнулся. Нравится вам таскать широченный шлейф - ваше право, просто никаких особых плюсов, кроме ухудшения надежности, вы не получите.
nonpar
Открыл глаза
Сообщения: 67
Зарегистрирован: Пн апр 22, 2024 09:28:40

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение nonpar »

[uquote="kkol",url="/forum/viewtopic.php?p=4611524#p4611524"]Вот схема драйвера лазера на каретке и ниже основной платы.[/uquote]
Ну тут каждый делает по своему разумению. Я не стал заморачиваться со стабилизатором тока лазера и тупо запитал его от 24В; соответственно, при токе 200 мА резисторы прилично греются, так что они крупные. Просто ниже 24 у меня только +5. У вас стоит ИС драйвера затвора, а у меня им управляет НС14.
Важно, что проблема помех легко решается.
nonpar
Открыл глаза
Сообщения: 67
Зарегистрирован: Пн апр 22, 2024 09:28:40

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение nonpar »

Получил первые пригодные к анализу результаты, пока на термобумаге. Как можно видеть, в процессе экспонирования снизил экспозицию со 100 до 50%. На скане этого не заметишь, но разрешение бумаги очень высокое, в микроскоп четко видна каждая строка при вертикальном разрешении 635 dpi. Управление мощностью лазера через высокочастотную ШИМ (90 кГц при глубине модуляции 1:400) в первом приближении себя оправдало: горизонтальные линии непрерывны, без всякой дискретности. К сожалению, низкая чувствительность бумаги не позволяет поднять скорость каретки и ещё сильнее снизить мощность. Скорость тут всего 280 мм/с.
Из неприятного для меня: механизм развёртки от струйника придется заменить на что-то посерьёзнее. Люфты каретки в направляющих и её упругие деформации приводят к заметному разбросу положения точки при прямом и обратном ходе. Для получения приведенного результата пришлось переключиться на одностороннюю развёртку.
Изображение
wendom
Прорезались зубы
Сообщения: 230
Зарегистрирован: Ср июн 28, 2017 20:06:43

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение wendom »

Подскажите в чем причина, программа не может обнаружить hldi плату. Прошивка в stm32 загружена и верифицирована через stm программатор, генерация на кварце хаба и кварце stm присутствует. ПК видит хаб, порт 3 хаб 4, пробовал в программе менять порты 3 и 4, безрезультатно, скорость устанавливал согласно прошивке. Подскажите куда смотреть ?

Добавлено after 2 minutes 15 seconds:
smacorp, плату hldi приобретал у вас, номиналы деталей все дважды проверил, напряжения 15, 5 и 3.3в присутствуют.
Аватара пользователя
smacorp
Друг Кота
Сообщения: 3481
Зарегистрирован: Вт окт 22, 2013 04:37:23
Откуда: Казань

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение smacorp »

wendom, причин может быть немало - неправильное сочетание прошивки и программы управления (какая скорость согласно прошивке, если используется USB ?), неисправный хаб, неисправный МК, опять же - то что МК прошился через программатор не говорит, что он полностью исправен. Или плохо пропаяны некоторые пины МК или хаба, что, впрочем, тоже приравнивается к их неисправности.
Платы для HLDI - установки лазерной засветки фоторезиста.
Фоторезист Ordyl Alpha 350
Жидкое олово для лужения плат (видео) - самое лучшее и только у меня.
Паяльные маски XV501T-4 и KSM-S6189 (5 цветов).
Заказ печатных плат - pcbsmac@gmail.com
kkol
Встал на лапы
Сообщения: 132
Зарегистрирован: Пн авг 15, 2022 12:30:48

Re: Лазерная установка для засветки фоторезиста от AlphaCrow

Сообщение kkol »

У меня на основном компе на W11 программа тоже не видит утройство через USB HUB. Только если напрямую в порт USB подключить, тогда видит.
Другие компы W10/7/XP нормально работают через тот же хаб.
Ответить

Вернуться в «Изготовление PCB»