Vianočná karta PCB: 3 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

S Vianocami za rohom som premýšľal nad pekným darčekom pre svojich príbuzných a priateľov. Nedávno som si objednal pár PCB pre iný projekt a zistil som, že by bolo zábavné vyrábať vianočné pohľadnice z PCB. Okrem toho, že je to zábavný nápad, je to aj veľmi praktické. Raz ich navrhnem a potom si ich jednoducho objednám. Preto som prešiel online, aby som urobil malý prieskum, a narazil som na tento obrázok, ktorý som potom použil ako svoju primárnu inšpiráciu.

Krok 1: Navrhovanie obvodu

Chcel som si objednať svoje DPS na JLCPCB a aby som získal ich lacné cestovné, obrys musel byť v rozmedzí 100 x 100 mm. Začal som nakreslením osnovy, ktorá zodpovedala mojim potrebám, ktorá mala zhodou okolností 100 x 70 mm, a potom som začal navrhovať.

Vytvoril som kostýmové zariadenie v orle, čo je jednoducho medená podložka s priemerom 4 mm, ktorá predstavuje bodky na konci stôp (ktoré údajne predstavujú vianočné ozdoby). Okrem toho som sa rozhodol zapojiť do obvodu niekoľko LED diód. Na prepojenie všetkého dohromady som použil hlavne siete v orle. LED diódy sú všetky paralelne zapojené do podsiete nazývanej VLED a každá má jeden „ozdobný prvok“. Táto podsieť I je potom pripojená k odporu, ktorý obmedzuje prúd LED, a potom k hlavnému zdroju (VCC). Medené podložky alebo ozdoby, ktoré nie sú spárované s diódou LED, sú k ďalšej podložke pripojené vo dvojiciach.

Postup bol vždy taký, že na podložku umiestnite pár podložiek alebo podložku a diódu LED a potom ju priamo usporiadate na dosku. Hlavne som sa držal dizajnu z obrázku, ktorý som našiel online, ale do konca som nemal dostatok priestoru, takže som musel trochu improvizovať. Len som sa pohrával so stopami, kým som nebol spokojný s dizajnom. Stopy medzi časťami sú dosť veľké, aby boli viditeľné na hotovom výrobku.

Tiež som pridal text na spodok karty. Pôvodne som chcel, aby bolo napísané „Veselé Vianoce“alebo niečo podobné, ale nepáčil sa mi vzhľad. Rozhodol som sa teda ísť celou nerd cestou a vložiť tam HEX kód. Pokojne to preložte do Ascii;)

Tu je dosť funky vyzerajúca schéma:

Vrchná strana DPS:

A jeho spodná strana:

Nalial som polygónom celú spodnú vrstvu, aby som navzájom spojil všetky pozemky.

Krok 2: Výber komponentov

V tejto zostave je potrebné vziať do úvahy iba tri rôzne komponenty:

1. LED diódy -> by mali vyžadovať čo najmenej energie, ale stále som chcel komponenty s otvorom
2. Rezistor -> závisí od prúdu, ktorým chcem pretekať
3. Napájanie -> samozrejme niekde potrebujeme energiu

LED diódy

Moje jediné obmedzenia pre LED diódy boli, že som potreboval použiť 3 mm priechodné diery, pretože som navrhol svoju dosku s plošným spojom 3 mm. Okrem toho som chcel minimalizovať potrebný výkon, aby sa predĺžil čas prevádzky zariadenia. Vyrovnal som sa so štandardnými 3 mm červenými LED diódami, ktoré pri napätí 1,8 V čerpali iba okolo 2 mA. S 13 paralelne svietiacimi LED diódami by sa to rovnalo dennému času, čo je pre mňa viac ako dosť, pretože je myslené len ako vianočná pohľadnica.

Objednal som si tiež niekoľko držiakov buniek SMD, aby nezasahovali do vzoru na prednej strane dosky plošných spojov.

Zdroj

Ako zdroj energie som sa rozhodol jednoducho použiť 3V gombíkový článok. Dostal som niekoľko gombíkových batérií s kapacitou 620 mAh.

Odpor

Vyskúšal som, aká kombinácia prúdu a napätia mi poskytla slušne vyzerajúce svetlo a usadil som sa, ako je uvedené vyššie, 2mA pri 1,8V. Gombíkový článok má napätie 3V, čo mi ponecháva 1,2V, ktoré potrebujem spáliť na odpore.

Tentokrát som použil odpor smd, ktorý som mal okolo seba, ale rovnako dobre ste si ho mohli objednať za veľmi lacné.

Krok 3: Montáž a hotový výrobok

Po objednaní všetkých dielov sa im zobrazil o niekoľko dní neskôr a začali sa spájkovať všetky komponenty s plošnými spojmi. Ako ste si mohli všimnúť, neexistuje žiadny prepínač, takže akonáhle vložíte batériu, karta sa začne rozsvietiť.

V skutočnosti som celkom spokojný s tým, ako to dopadlo, existujú len veci, ktoré by som možno zmenil, keby som niekedy vytvoril druhú verziu tohto

1. Nezakrývajte stopy silkscreenom. Stále sú veľmi dobre viditeľné, ale myslím si, že by to ešte lepšie vyzeralo, keby boli stopy spájky tiež strieborné
2. Pridajte obrys stromu ako sieťotlač alebo ho dokonca nechajte vystrihnúť v skutočnej forme stromu

Ak si chcete vytvoriť svoj vlastný vianočný plošný spoj, pokojne si stiahnite moje súbory orla a hrajte sa s nimi.

Ďakujeme za prečítanie a prajeme veselé Vianoce!