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2、流畅支持超过3w器件或10w焊盘的设计规模,支持面板和外壳设计

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标准版 USB-HUB-V8

简介:usb-hub主控是基于SL2.1A的,亚克力板是直接网购的90mm*60mm,天气时钟利用的esp8266 mini d1。在pcb设计时需要先根据亚克力板的位置,这样才能方便后期装配。

开源协议: GPL 3.0

发布时间: 2022-03-16 16:28:01
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描述

这几天学习pcb,刚好手头不少闲置的usb母座(其实是之前为路由器增加usb口买了一堆),于是就有了做USB HUB的想法,毕竟这是需要的元器件相对比较少也比较简单的项目了。于是网上开始抄板子,找到了基于SL2.1A的古老USB2.0的项目,为了跟上时代将原来的micro usb改成了type-c,原来的各种贴片电容改成了插件式的,就连保险丝也直接去掉了,晶振贴片也由贴片4脚的换成了插件式的,一切都是为了只有电洛铁和焊锡的条件下方便焊接。

       基于前面led项目的type-c的6脚焊接失败的教训,对于这动不动十几个引脚的type-c来说,普通的电洛铁和焊锡无法应付,就果断换成了直接焊接好的type-c小板。接着就是外壳问题,之前使用了ABS塑料盒,无奈厚度都太厚了,加工很难,最终决定使用一款90mm*60mm(孔位置是中心距离边缘7mm,直径4mm,两三元的东西)的亚克力板作为外壳(这玩意儿一开始是作为展示板的网上一大堆卖的,如果新手没有合适外壳可以考虑一下,根据亚克力尺寸再设计PCB,需要问好商家磁铁孔距离边缘位置和直径,后续我的所有pcb尺寸都基于这个,好处就是这个尺寸的pcb板嘉立创是免费的(默认是100*100mm),另外4个强磁铁位置可以直接开孔,方便多了。当然后面我会考虑贴片元件+焊锡膏+风枪+恒温加热台+3D打印机,解决所有烦恼,目前阶段还是算了。

       回到正题,一个单纯的USB HUB太单调了,而且看看桌面有些凌乱,不知不觉就有了一些想法,为什么不做一个集成各种功能的USB HUB呢。之前闲置基于esp8266的OLED时钟增加上去,妥妥的有了科技感,还是挺唬人的。嗯,然后就是流水灯,esp8266有闲置得各种引脚,不用上多浪费啊,于是直接来一路LED灯用esp8266 (D5-D8)驱动作为跑马灯,其实主要是之前闲置了太多led。再增加一个电路指示灯,只是为了单纯消耗掉太多led,能少一个是一个。

       接着是esp8266的供电问题了,总不能最终插两根数据线吧,那也太麻烦了。于是就拆掉一个micro usb的数据线,直接接上就没问题了。好了,有了esp8266,怎么能少了智能控制,于是增加一个USB母座(仅供电),用esp8266(D4)就能远程控制这个USB的开关了,USB可以接个小电灯什么的(注意ESP8266的5V供电口存在电压不足5V或者电流过小问题,需要常规USB的设备需要改下PCB图,走TYPE-C那里的电压5V)。好了,现在有了3个功能,oled天气时钟,led高仿流水灯,远程控制usb开关(代码尚未添加需要的自行探索)。

 

      如果想竖着放(这样可以方便查看oled),USB口得朝上,这样的话屏幕需要翻转一下,在程序中注释掉两条语句即可。

 

// display.flipScreenVertically(); //屏幕反转,一共有两条都需要注释掉。

 

相关尺寸和注意的地方

1,亚克力板,60mm*90mm,圆角矩形,孔位置是中心距离边缘7mm,直径4mm。

2,PCB的通孔大小是直径3mm,孔位置是中心距离边缘7mm。(为了常用的M3的螺柱)

3,PCB上的esp8266 mini d1的两个插排之间的距离是8个2.54的空格。

4,type-c那里的是插针而不是插排,重新设计太麻烦了就没改,插针距离边缘约12mm左右即可这样type-c小板刚好贴合使用。

5,ESP8266的5V供电口存在电压不足5V或者电流过小问题,需要常规USB的设备需要改下PCB图,USB母座(仅供电)的电源正极改为走TYPE-C那里的电压5V。

6,默认的USB的母座的用于稳定的两个大引脚焊孔是圆的太大了不美观也不方便,建议改成长矩形的。

7,排母先焊最边上的两个固定好,不然容易焊歪。

 

V9版本已经更正以上存在的问题,更改元器件为贴片元器件。

链接地址:V9版本

 

 

设计图
原理图
1 /
PCB
1 /
暂无
ID Name Designator Footprint Quantity BOM_Supplier BOM_Manufacturer BOM_Manufacturer Part BOM_Supplier Part
1 10uF C1,C2,C8 CAP-TH_BD4.0-P1.50-D0.8-FD 3 LCSC ValuePro 10uF 25V 4*5 C43846
2 100uF C3,C4,C5,C6 CAP-TH_BD5.0-P2.00-D0.8-FD 4 LCSC AISHI EWH1CM101D11OT C105312
3 100nF C7 CAP-TH_BD4.0-P1.50-D0.8-FD 1 LCSC ValuePro 0.1uF 50V 4*7 C45664
4 USB1 CN1 USB-A-TH_AF90 1 LCSC ValuePro A/F90 PBT White plastic14mmlength C42651
5 USB2 CN2 USB-A-TH_AF90 1 LCSC ValuePro A/F90 PBT White plastic14mmlength C42651
6 USB3 CN3 USB-A-TH_AF90 1 LCSC ValuePro A/F90 PBT White plastic14mmlength C42651
7 USB4 CN4 USB-A-TH_AF90 1 LCSC ValuePro A/F90 PBT White plastic14mmlength C42651
8 L ESP1L HDR-TH_8P-P2.54-V 1 LCSC Ckmtw 220S-1*8P H=8.5MM Ytype Gold-plated C124416
9 R ESP1R HDR-TH_8P-P2.54-V 1 LCSC Ckmtw 220S-1*8P H=8.5MM Ytype Gold-plated C124416
10 blue LED1 LED-TH_BD5.8-P2.54-L-RD 1 LCSC TUOZHAN TZ-L2-05YYBB3TDJ30-001 C779444
11 LED2 LED2 LED-TH_BD5.8-P2.54-L-RD 1 LCSC TUOZHAN TZ-L2-05YYBB3TDJ30-001 C779444
12 LED3 LED3 LED-TH_BD5.8-P2.54-L-RD 1 LCSC TUOZHAN TZ-L2-05YYBB3TDJ30-001 C779444
13 LED4 LED4 LED-TH_BD5.8-P2.54-L-RD 1 LCSC TUOZHAN TZ-L2-05YYBB3TDJ30-001 C779444
14 LED5 LED5 LED-TH_BD5.8-P2.54-L-RD 1 LCSC TUOZHAN TZ-L2-05YYBB3TDJ30-001 C779444
15 0.96inch OLED_NEW1,OLED_OLD1 HDR-TH_4P-P2.54-V-F 2 LCSC XFCN PM254V-11-04-H85 C541851
16 250 R1 RES-TH_BD2.4-L6.3-P10.30-D0.6 1 LCSC TyoHM RN 1/4W 250R F 50PPM T/B A1 C410645
17 20 R2,R3,R4,R5 RES-TH_BD2.5-L6.5-P10.50-D0.6 4 LCSC UniOhm MFR0W4F200JA50 C58663
18 SL2.1A SL2.1A SOP-16_L10.0-W3.9-P1.27-LS6.0-BL 1 LCSC CoreChips SL2.1A C192893
19 DSWB02LHGET SW_P_OLED1 SW-TH_DSWB02LHGET 1 LCSC Dongguan Guangzhu Industrial - C99421
20 in TYPE-C HDR-TH_4P-P2.54-V-F 1 LCSC XFCN PM254V-11-04-H85 C541851
21 JL301 U1 CONN-TH_2P-P2.54_JL301-50002U02 1 LCSC JILN JL301-50002U02 C395214
22 USB_WL USB1 USB-A-TH_AF90 1 LCSC ValuePro A/F90 PBT White plastic14mmlength C42651
23 12MHz X1 HC-49US_L11.5-W4.5-P4.88 1 LCSC YXC X49SD12MSD2SC C16369

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