CharGraph-HW/README.md
2026-01-25 23:31:02 +01:00

146 lines
6.5 KiB
Markdown

# CharGraph Hardware-Dokumentation
Diese Dokumentation beschreibt die Leiterplatten-Entwicklung für das CharGraph-Projekt. Das System besteht aus zwei separaten Platinen, die zusammen eine modulare RGB-Wortanzeige realisieren.
## Übersicht
Das CharGraph-Hardware-System umfasst zwei Hauptkomponenten:
- **Controller-Platine**: Steuert die LED-Matrix und verarbeitet die Anzeigelogik
- **RGB-Panel-Platine**: 18x18 LED-Matrix für die Zeichendarstellung
Beide Platinen wurden mit Autodesk EAGLE entwickelt und sind für die Fertigung bei JLCPCB optimiert.
## Controller-Platine (RGB-Controller-V01)
### Beschreibung
Die Controller-Platine bildet das zentrale Steuerungselement des CharGraph-Systems. Sie verarbeitet die Anzeigeinformationen und steuert die RGB-LED-Matrix an.
### Verfügbare Dateien
#### Entwicklungsdateien
- **[RGB-Controller-V01.brd](https://gitea.iotxs.de/RainerWieland/CharGraph-HW/src/branch/main/eagle/Controller-Board/RGB-Controller-V01.brd)**: EAGLE Board-Layout
- **[RGB-Controller-V01.sch](https://gitea.iotxs.de/RainerWieland/CharGraph-HW/src/branch/main/eagle/Controller-Board/RGB-Controller-V01.sch)**: EAGLE Schaltplan
#### Produktionsdaten
- **[RGB-Controller-V01_2026-01-25.zip](https://gitea.iotxs.de/RainerWieland/CharGraph-HW/src/branch/main/eagle/Controller-Board/CAM/RGB-Controller-V01_2026-01-25.zip)**: Gerber-Dateien, BOM und CPL für JLCPCB-Fertigung
### Verzeichnisstruktur
```
eagle/Controller-Board/
├── RGB-Controller-V01.brd
├── RGB-Controller-V01.sch
└── CAM/
└── RGB-Controller-V01_2026-01-25.zip
```
## RGB-Panel-Platine (RGB-PANEL-18x18-V01)
### Beschreibung
Die RGB-Panel-Platine enthält eine 18x18 Matrix aus RGB-LEDs (324 LEDs gesamt). Diese Platine bildet die eigentliche Anzeigeeinheit und kann bei Bedarf für größere Displays erweitert werden.
### Verfügbare Dateien
#### Entwicklungsdateien
- **[RGB-PANEL-18x18-V01.brd](https://gitea.iotxs.de/RainerWieland/CharGraph-HW/src/branch/main/eagle/RGB-Panel/RGB-PANEL-18x18-V01.brd)**: EAGLE Board-Layout
- **[RGB-PANEL-18x18-V01.sch](https://gitea.iotxs.de/RainerWieland/CharGraph-HW/src/branch/main/eagle/RGB-Panel/RGB-PANEL-18x18-V01.sch)**: EAGLE Schaltplan
#### Produktionsdaten
- **[RGB-PANEL-18x18-V01_Production.zip](https://gitea.iotxs.de/RainerWieland/CharGraph-HW/src/branch/main/eagle/RGB-Panel/CAM/RGB-PANEL-18x18-V01_Production.zip)**: Gerber-Dateien für JLCPCB
- **[RGB-PANEL-18x18-V01_BOM C2843785.xlsx](https://gitea.iotxs.de/RainerWieland/CharGraph-HW/src/branch/main/eagle/RGB-Panel/CAM/RGB-PANEL-18x18-V01_BOM%20C2843785.xlsx)**: Bill of Materials (Stückliste)
- **[RGB-PANEL-18x18-V01_CPL C2843785.xlsx](https://gitea.iotxs.de/RainerWieland/CharGraph-HW/src/branch/main/eagle/RGB-Panel/CAM/RGB-PANEL-18x18-V01_CPL%20C2843785.xlsx)**: Component Placement List (Bestückungsplan)
### Verzeichnisstruktur
```
eagle/RGB-Panel/
├── RGB-PANEL-18x18-V01.brd
├── RGB-PANEL-18x18-V01.sch
└── CAM/
├── RGB-PANEL-18x18-V01_Production.zip
├── RGB-PANEL-18x18-V01_BOM C2843785.xlsx
└── RGB-PANEL-18x18-V01_CPL C2843785.xlsx
```
## Dateiformate
### EAGLE-Dateien (.brd, .sch)
Die nativen EAGLE-Dateien ermöglichen die vollständige Bearbeitung und Anpassung der Platinen. Zum Öffnen wird Autodesk EAGLE (kostenlose oder kommerzielle Version) benötigt.
### Produktionsdaten (Production.zip)
Die ZIP-Archive enthalten alle für die Leiterplattenfertigung notwendigen Dateien:
- Gerber-Dateien (Kupferlagen, Lötstopplack, Bestückungsdruck)
- Bohrpläne (Excellon-Format)
- Pick-and-Place-Dateien
### BOM (Bill of Materials)
Excel-Tabelle mit vollständiger Stückliste aller Bauteile. Enthält Bauteilbezeichnungen, Werte, Gehäusegrößen und JLCPCB-Artikelnummern für automatisierte Bestückung.
### CPL (Component Placement List)
Excel-Tabelle mit exakten Positionsangaben für die automatisierte Bestückung. Beinhaltet X/Y-Koordinaten und Rotationswinkel aller SMD-Bauteile.
## Fertigung bei JLCPCB
### Bestellprozess
1. **Gerber-Upload**: Production.zip-Datei auf [jlcpcb.com](https://jlcpcb.com) hochladen
2. **PCB-Spezifikationen**: Automatisch aus Gerber-Daten erkannt, bei Bedarf anpassen
3. **SMT-Bestückung**: "PCB Assembly" aktivieren und BOM/CPL-Dateien hochladen
4. **Bauteilprüfung**: JLCPCB prüft Verfügbarkeit aller Komponenten
5. **Bestellung**: Nach Freigabe der Vorschau Bestellung abschließen
### Empfohlene PCB-Spezifikationen
- **Lagenaufbau**: Entsprechend Board-Design (typisch 2-4 Lagen)
- **Materialstärke**: 1.6mm Standard
- **Kupferstärke**: 1oz (35µm)
- **Oberflächenfinish**: HASL oder ENIG für bessere Lötbarkeit
- **Lötstopplack**: Grün (Standard) oder nach Wunsch
- **Bestückungsdruck**: Weiß
### Hinweise zur Bestückung
Die BOM- und CPL-Dateien sind für die automatisierte Bestückung durch JLCPCB optimiert. Alle Bauteile verwenden JLCPCB-Artikelnummern aus dem Basic/Extended Parts-Katalog. Bei fehlender Verfügbarkeit einzelner Bauteile bietet JLCPCB alternative Komponenten an oder ermöglicht manuelle Nachbestückung.
## Anpassung und Weiterentwicklung
### EAGLE-Projektbearbeitung
Die .brd- und .sch-Dateien können in EAGLE geöffnet und modifiziert werden. Typische Anpassungen:
- Änderung der LED-Anordnung oder -Anzahl
- Anpassung der Controller-Schnittstellen
- Optimierung des Routings
- Hinzufügen zusätzlicher Funktionen (Sensoren, Kommunikationsmodule)
### Generierung neuer Produktionsdaten
Nach Änderungen müssen neue Produktionsdaten generiert werden:
1. **CAM-Prozessor**: In EAGLE CAM-Prozessor mit JLCPCB-Job-Datei ausführen
2. **BOM-Export**: Stückliste mit Artikelnummern aktualisieren
3. **CPL-Export**: Pick-and-Place-Daten neu generieren
4. **Verifikation**: Dateien vor Upload auf Vollständigkeit prüfen
## Technische Spezifikationen
### RGB-Controller-V01
- Version: V01
- Letztes Update: 25.01.2026
- Entwicklungsumgebung: Autodesk EAGLE
### RGB-PANEL-18x18-V01
- LED-Matrix: 18x18 (324 RGB-LEDs)
- Version: V01
- JLCPCB-Bauteilgruppe: C2843785
- Entwicklungsumgebung: Autodesk EAGLE
## Support und Weiterführende Informationen
Für Fragen zur Hardware-Entwicklung oder Probleme bei der Fertigung konsultieren Sie bitte:
- Die EAGLE-Schaltpläne für detaillierte Schaltungsinformationen
- Die JLCPCB-Dokumentation für fertigungsspezifische Anforderungen
- Das CharGraph-Hauptrepository für Software und Integrationsinformationen
***
**Hinweis**: Vor der Bestellung sollten alle Produktionsdateien auf Aktualität geprüft und bei JLCPCB validiert werden. Die angegebenen Dateien entsprechen dem Stand vom 25.01.2026.