BlinkyBadge: 10 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

V lete 2019 som dostal žiadosť od jedného z mojich kolegov, aby bolo možné študovať STEM pre študentky. Väčšina študentiek nemala záujem o Arduino alebo programovanie, takže sme museli vytvoriť niečo, čo by ich zaujímalo o tieto témy.

Rozhodli sme sa neskočiť priamo do Arduina, ale urobiť jednoduchý krok - naučiť sa spájať súčiastky na doske, ako čítať obvod, čo robia jednotlivé súčasti atď.

S ohľadom na tento cieľ sme sa rozhodli, že blinky v určitom vzore budú dobrým prvým projektom.

Nahodili sme video na youtube, ktoré ukázalo presne toto. Tu je video.

Zásoby

BC547 Malý signálny tranzistor x6

47uF kondenzátor x6

Rezistor 10 kohm x6

Rezistor 330 ohmov x6

5 mm LED x6

9v batéria

Krok 1: Testovanie a overovanie

Autor videa používa na prenos vstupu z jedného stupňa obvodu do druhého takzvaný kruhový oscilátor. Keď je dosiahnutý posledný stupeň, vráti ho späť do prvého, čím vytvorí prsteň. Používa ľahko dostupné komponenty a dá sa ľahko vyrobiť na doske.

Krok 2: Testovanie na Breadboarde

Predtým, ako som skočil na výrobu DPS, som urobil niekoľko testov na doske, aby som pochopil, ako obvod funguje a aké sú jeho spojenia.

Krok 3: Zistite, ako ho napájať

V pôvodnej myšlienke pochádza energia z 9V batérie, ktorá nie je správnym druhom ani nositeľným medailónikom. Urobili sme test s mincovou bunkou CR2032 a fungoval veľmi dobre.

Keď boli všetky diely skontrolované a potvrdené, bolo načase vytvoriť schému a PCB.

Krok 4: Vytvorenie schémy

Na schematický návrh a návrh DPS som použil EasyEDA (www.easyeda.com). Nie je potrebné nič inštalovať, všetky knižnice sú online a autorouter je celkom spoľahlivý na jednoduché návrhy.

Najprv som preložil celý obvod na schematický, vykonal pripojenia k softvéru a potom som hľadal správny druh prepínača a zásuvky pre batériu. Oba tieto som našiel na Easy EDA.

Jednou z mojich požiadaviek bolo polarizovať zásuvku batérie. Aj keď dieťa chcelo obrátiť batériu opačne, mohli, ale obvod by nebol napájaný. Aby bol odznak takmer taký veľký ako batéria cr2032, prišiel som na to, že s komponentmi cez priechodné otvory to nie je možné. Na odpory a diódy LED som použil mix balení 0603 a 0805, kondenzátory boli tiež v balení 0805. Dajú sa ľahko spájkovať rukou a jemným spájkovacím hrotom.

Keď vytvoríte schému, oplatí sa skontrolovať pripojenia a skontrolovať ich viackrát.

Krok 5: Navrhovanie DPS

Toto je náročná časť.

Navrhovanie dosky plošných spojov vyžaduje, aby ste boli kreatívni a praktickí pri rozmiestňovaní dielov. Kreativita je potrebná k tomu, aby PCB vyzeral pre študentov príťažlivo, a je potrebná praktická povaha, aby ste mohli diely bezpečne a spoľahlivo spájkovať. Tiež musíte mať na pamäti, ako bude užívateľ používať PCB.

S ohľadom na to všetko som exportoval schematický návrh na PCB pomocou Easy EDA.

Easy EDA vám zvyčajne poskytne štvorcový obrys PCB spolu so všetkými časťami spojenými dohromady.

Pretože neexistuje jednoduchý spôsob, ako vytvoriť kruhový obrys DPS, použil som svoj obľúbený nástroj vektorovej grafiky Inkscape.

Inkscape mi umožnil vytvoriť obrys v požadovanom tvare a môžem ho importovať ako dxf do EasyEDA.

Akonáhle bol môj obrys pribitý, Easy EDA vám umožňuje usporiadať diely kruhovým spôsobom pomocou možnosti Usporiadať. Môžete určiť polomer usporiadania a Easy EDA umiestni diely okolo kruhu.

Krok 6: Smerovanie

Akonáhle umiestnite diely na svoje miesta, je čas na trasu. Smerovanie je proces prevodu schematických spojení na stopy na doske plošných spojov. Sofistikované algoritmy prevezmú spojenia a vytvoria vzory smerovania podľa pravidiel návrhu a výroby.

Stopy sú umiestnené na oboch stranách dosky plošných spojov (horná a dolná časť) a sú spojené s otvormi nazývanými Vias.

Akonáhle je smerovanie dokončené, je načase vykonať výrobnú kontrolu a odoslať návrhy dosiek (nazývané gerbers) na výrobu.

Krok 7: Pošlite Gerbera na výrobu do JLCPCB

Easy EDA má integráciu s JLCPCB, výrobným závodom z čínskeho Shenzenu.

V zásade exportujete svoj dizajn a zobrazí sa obrazovka vyššie. Kliknite na Objednať na JLCPCB a dostanete sa na stránku objednávania JLCPCB.

O procese objednávania sa môžete dozvedieť vo videu.

Na základe vášho množstva PCB a dodacej adresy a spôsobu dodania trvá doručenie PCB 3-10 dní. Svoju som dostal do 6 dní.

Krok 8: PCB dorazilo

Moje PCB prišli vo vákuovo uzavretom vrecku a peknom balení.

Vákuovo zapečatený sáčok zabraňuje akémukoľvek poškriabaniu stôp a podložiek na doske plošných spojov, preto by ste ho mali vyberať, len keď budete pripravení.

Kvalita PCB bola veľmi dobrá a s výsledkom som bol veľmi spokojný.

Krok 9: Spájkovanie a výsledky

Rýchlo som sa posadil, aby som ich ručne spájkoval na testovanie. Na spájkovanie všetkých častí som použil mikrospájkovačku. Moje prvé spájkovacie cvičenie bolo ošarpané, ale funguje to.

Našiel som aj korálkovú retiazku s prsteňom, ktorou by som ju navliekol okolo otvoru v prívesku.

Urobil som niekoľko testov a pridal som rôzne farebné LED diódy, aby som sa na Vianoce cítil s červenou a zelenou.

Krok 10: Vytvorenie vlastnej dosky plošných spojov

Teraz, keď máte reálnu predstavu o procese, prečo do toho neskočiť a vytvoriť si vlastný projekt. Začnite niečím malým a potom z toho vyrastajte.

Položte mi otázky do komentárov, rád na ne odpoviem.

Pokiaľ ide o ďalšie aktualizácie projektov, môžete ma sledovať aj na Instagrame