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PCBKitNew board
2 layers149 × 113.9 mmPCB Layout, the printed circuit board in 3D

Roboter platform for workshops with pupils.

Size
149 × 113.9 mm
Copper layers
2
Thickness
1.6 mm
Parts
61
Nets
150
Pads
332
Tracks, vias
627, 269
Pours
4
Routed
Yes
KiCad
KiCad 9.0 (file 20241229)
Created
27 Feb 2025
Updated
21 Apr 2026

Overview

PCB Layout is an open-source printed circuit board by bumahka, from the bumahka/Robot4Workshop repository on GitHub. It is a 2-layer board of 149 × 113.9 mm with 61 parts on 150 nets, routed with 627 tracks and 269 vias.

Its parts include 28 resistors, 10 capacitors and 1 connector.

README

README.md

Roboterarm – Aufbau und Inbetriebnahme

Roboterarm

Dieses Projekt beschreibt den Aufbau und die Inbetriebnahme eines Roboterarms, der mithilfe von 3D-gedruckten Teilen, einer selbstgefertigten Platine und einem STM32F4-Mikrocontroller gesteuert wird.


📦 Vorbereitung

  1. 3D-Druckteile

    • Alle benötigten Teile laut STL-Dateien ausdrucken. Detaillierte Anweisungen befinden sich in dieser README im Roboterarm Ordner.
    • Qualität und Stabilität der Teile prüfen.
  2. Bestellung von Bauteilen

    • Alle mechanischen und elektronischen Komponenten von der Bestellliste besorgen.

🔧 Zusammenbau

Wenn alle 3D-Druckteile und Bauteile vorhanden sind, den Arm gemäß der Montageanleitung zusammenbauen.


🖥️ Platine (PCB)

  1. Fertigung

    • Platinendaten herunterladen und bei einem Hersteller fertigen lassen. Hinweise zur Platinenfertigung findet man im Elektronik Ordner.
  2. Bestückung

    • Bauteile wie Headerpins und Widerstände auf die Platine löten (siehe README im Elektronik Ordner).
    • Anschließend können Treiber, Nucleoboard und OLED aufgesteckt werden.
  3. Stromversorgung

    • Ein zusätzliches Kabel löten, das den Akku mit der Sicherung, dem Schalter und anschließend mit dem DC/DC-Wandler verbindet.

⚙️ STM32F4 – Software

  1. Setup

  2. Stromversorgung

    • Platine mit Akku oder Netzgerät mit Versorgungsspannung von ca. 15V verbinden.
    • Schalter umlegen.
  3. Anpassung

    • Bewegungen werden im main.c programmiert und alle aufzurufenden Funktionen sind in README beschrieben.
    • Code per USB auf den Mikrocontroller hochladen.

🔍 Kalibrierung mit StallGuard

Vor der ersten Inbetriebnahme ist eine Kalibrierung der StallGuard-Werte notwendig.
Empfohlen wird die Nutzung von STM32CubeMonitor, um Variablen in Echtzeit auszulesen.

Wichtige Parameter:

  • STALL_BUFFER_M_X
  • LOW_COUNTER_THRESHOLD_M_X
  • STALL_MAX_M_X

▶️ Start

  1. Vor dem Start den schwarzen Reset-Knopf am Nucleo-Board drücken.
  2. Mit dem blauen Userbutton das Programm starten.

🎥 Beispielvideo

Einen Eindruck, wie der fertige Roboterarm aussehen kann, gibt es hier:
➡️ Video ansehen


✅ Hinweis

  • Alle Arbeitsschritte sorgfältig durchführen.
  • Sicherheitsaspekte beim Umgang mit Stromversorgung und Lötarbeiten beachten.

Lizenz

Parts

61
QtyValueFootprintReferences
1510kResistor_SMD:R_1206_3216Metric_Pad1.30x1.75mm_HandSolderR401, R402, R403, R404, R409, R410, R411, R412, R413, R414, R419, R420, R421, R422, R425
50Resistor_SMD:R_1206_3216Metric_Pad1.30x1.75mm_HandSolderR407, R408, R416, R418, R424
510uCapacitor_SMD:C_1206_3216Metric_Pad1.33x1.80mm_HandSolderC402, C404, C406, C408, C410
51kResistor_SMD:R_1206_3216Metric_Pad1.30x1.75mm_HandSolderR405, R406, R415, R417, R423
547uCapacitor_SMD:C_1206_3216Metric_Pad1.33x1.80mm_HandSolderC401, C403, C405, C407, C409
5Conn_01x02_SocketConnector_PinSocket_2.54mm:PinSocket_1x02_P2.54mm_Vertical_SMD_Pin1LeftBypass_C401, Bypass_C402, Bypass_C403, Bypass_C404, Bypass_C405
5Conn_01x04_SocketConnector_PinSocket_2.54mm:PinSocket_1x04_P2.54mm_VerticalMotor_Headerpin_401, Motor_Headerpin_402, Motor_Headerpin_403, Motor_Headerpin_404, Motor_Headerpin_405
3180Resistor_SMD:R_1206_3216Metric_Pad1.30x1.75mm_HandSolderR501, R502, R503
3LEDLED_THT:LED_D5.0mmLED_green501, LED_red501, LED_yellow501
1Conn_01x02_PinConnector_AMASS:AMASS_XT60-M_1x02_P7.20mm_VerticalPowerSupplyConnector301
1Conn_01x07_PinConnector_PinSocket_2.54mm:PinSocket_1x07_P2.54mm_VerticalJ501
1NUCLEO-F446RENUCLEO-F446RE:MODULE_NUCLEO-F446REMCU201
1Screw_Terminal_01x02my_custom_footprint:DC_DC_Converter_with_Screw_TerminalDCDC_Output301
1Screw_Terminal_01x02TerminalBlock_Phoenix:TerminalBlock_Phoenix_PT-1,5-2-5.0-H_1x02_P5.00mm_HorizontalDCDC_Input301
1TMC2209_Driver_1TMC2209_SILENTSTEPSTICK:MODULE_TMC2209_SILENTSTEPSTICKDriver_401
1TMC2209_Driver_2TMC2209_SILENTSTEPSTICK:MODULE_TMC2209_SILENTSTEPSTICKDriver_402
1TMC2209_Driver_3TMC2209_SILENTSTEPSTICK:MODULE_TMC2209_SILENTSTEPSTICKDriver_403
1TMC2209_Driver_4TMC2209_SILENTSTEPSTICK:MODULE_TMC2209_SILENTSTEPSTICKDriver_404
1TMC2209_Driver_5TMC2209_SILENTSTEPSTICK:MODULE_TMC2209_SILENTSTEPSTICKDriver_405

Questions

How big is the PCB Layout PCB?

It measures 149 × 113.9 mm and has 2 copper layers, 1.6 mm thick.

What parts does the PCB Layout use?

61 parts. The full list of its parts is on this page, with links to each part's symbol and footprint where PCBKit's library has them.

Where can I download the PCB Layout KiCad files?

From the bumahka/Robot4Workshop repository on GitHub, at the commit this page was made from: the board is Elektronik/PCB_Layout_1_3/PCB_Layout.kicad_pcb and its schematic Elektronik/PCB_Layout/PCB_Layout.kicad_sch. PCBKit opens the board in the browser, with nothing to install.

Can I use the PCB Layout design in my own project?

Its repository states no licence, so its author keeps all rights: ask bumahka before reusing the design.

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