BlinkyBadge: 10 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Latem 2019 dostałam prośbę od jednej z moich koleżanek, aby umożliwić uczennicom naukę przedmiotów ścisłych. Większość uczennic nie była zainteresowana Arduino ani programowaniem, więc musieliśmy stworzyć coś, co zainteresuje je tymi tematami.

Postanowiliśmy nie przeskakiwać bezpośrednio do Arduino, ale wykonać prosty krok, aby nauczyć się łączyć elementy na płytce stykowej, odczytywać obwód, co robi każdy element itp.

Mając ten cel na uwadze, zdecydowaliśmy, że dobrym pierwszym projektem będzie migające światła w określonym wzorze.

Natknęliśmy się na film z YouTube, który dokładnie to pokazał. Oto wideo.

Kieszonkowe dzieci

BC547 Mały tranzystor sygnału x6

47uF Kondensator x6

Rezystor 10kohm x6

Rezystor 330 omów x6

5mm dioda LED x6

Bateria 9v

Krok 1: Testowanie i weryfikacja

Twórca wideo używa tak zwanego oscylatora pierścieniowego do przesyłania danych wejściowych z jednego etapu obwodu do drugiego. Po osiągnięciu ostatniego etapu przekazuje go z powrotem do pierwszego, tworząc w ten sposób pierścień. Wykorzystuje łatwo dostępne komponenty i może być łatwo wykonany na płytce stykowej.

Krok 2: Testowanie na płytce do krojenia chleba

Zanim przeskoczyłem do wykonania płytki drukowanej, wykonałem kilka testów na płytce stykowej, aby zrozumieć, jak działa obwód i jakie są jego połączenia.

Krok 3: zastanawianie się, jak go zasilić

W pierwotnym zamyśle zasilanie pochodzi z baterii 9V, która nie jest odpowiednia ani nie nadaje się do noszenia. Zrobiliśmy test z baterią CR2032 i działała bardzo dobrze.

Po sprawdzeniu i potwierdzeniu wszystkich części przyszedł czas na wykonanie schematu i płytki PCB.

Krok 4: Tworzenie schematu

Użyłem EasyEDA (www.easyeda.com) do mojego projektu schematu i PCB. Nie ma nic do zainstalowania, wszystkie biblioteki są online, a autorouter jest całkiem solidny dla prostych projektów.

Najpierw przetłumaczyłem cały obwód na schemat, wykonałem połączenia w oprogramowaniu, a następnie poszukałem odpowiedniego rodzaju włącznika i gniazda baterii. Znalazłem oba na Easy EDA.

Jednym z moich wymagań była polaryzacja gniazda baterii. Nawet gdyby dziecko chciało odwrócić baterię, mogłoby to zrobić, ale obwód nie byłby zasilany. Aby odznaka była prawie wielkości baterii cr2032, pomyślałem, że nie można zrobić z elementami przewlekanymi. Użyłem mix pakietów 0603 i 0805 na rezystory i diody LED, kondensatory również były pakietem 0805. Można je łatwo lutować ręcznie i drobnym grotem lutowniczym.

Po utworzeniu schematu warto wielokrotnie sprawdzać połączenia i przeglądać.

Krok 5: Projektowanie PCB

To jest trudna część.

Projektowanie PCB wymaga kreatywności, a także praktycznego rozmieszczania części. Potrzebna jest kreatywność, aby PCB wyglądała atrakcyjnie dla studentów, a praktyczny charakter jest wymagany, aby można było bezpiecznie i pewnie lutować części. Musisz również pamiętać, w jaki sposób użytkownik będzie korzystał z płytki drukowanej.

Mając to wszystko na uwadze, wyeksportowałem projekt schematu na PCB za pomocą Easy EDA.

Zwykle Easy EDA daje ci kwadratowy zarys PCB, wraz ze wszystkimi częściami zebranymi razem.

Ponieważ nie ma łatwego sposobu na wykonanie okrągłego obrysu PCB, użyłem mojego ulubionego narzędzia do grafiki wektorowej o nazwie Inkscape.

Inkscape pozwolił mi stworzyć kontur w pożądanym kształcie i mogę zaimportować kontur jako plik dxf do EasyEDA.

Po przybiciu mojego konturu, Easy EDA pozwala na ułożenie części w sposób kołowy za pomocą opcji Rozmieść. Możesz określić promień aranżacji, a Easy EDA umieści części wokół okręgu.

Krok 6: Routing

Po umieszczeniu części na swoich pozycjach nadszedł czas na trasowanie. Routing to proces przekształcania połączeń na schemacie w ścieżki na płytce drukowanej. Zaawansowane algorytmy uwzględnią połączenia i stworzą wzorce tras przy użyciu reguł projektowania i produkcji.

Ścieżki są umieszczone po obu stronach płytki (góra i dół) i są połączone otworami zwanymi przelotkami.

Po zakończeniu trasowania nadszedł czas na sprawdzenie produkcji i wysłanie projektów płytek (zwanych gerberami) do produkcji.

Krok 7: Wyślij Gerbers do produkcji do JLCPCB

Easy EDA jest zintegrowany z JLCPCB, zakładem produkcyjnym z siedzibą w Shenzen w Chinach.

Zasadniczo eksportujesz swój projekt i pojawia się powyższy ekran. Klikasz Zamów w JLCPCB, a zostaniesz przekierowany na stronę zamawiania JLCPCB.

Możesz dowiedzieć się o procesie zamawiania w filmie.

W zależności od ilości PCB, adresu dostawy i metody wysyłki, dostarczenie PCB zajmuje około 3-10 dni. Mój otrzymałem w 6 dni.

Krok 8: Przybycie PCB

Moja płytka dotarła do nas w szczelnie zamkniętej próżniowo torbie i ładnym opakowaniu.

Zamknięty próżniowo worek zapobiega wszelkiego rodzaju matowieniu ścieżek i podkładek na płytce drukowanej, więc należy go wyjąć tylko wtedy, gdy jesteś gotowy.

Jakość PCB była bardzo dobra i byłem bardzo zadowolony z wyniku.

Krok 9: Lutowanie i wyniki

Szybko usiadłem, aby przylutować je ręcznie, aby przetestować. Do lutowania wszystkich części użyłem lutownicy Micro. Moje pierwsze ćwiczenie z lutowaniem było kiepskie, ale działa.

Znalazłem również łańcuszek z koralików z pierścieniem, aby umieścić go wokół dziury w zawieszce.

Zrobiłem kilka testów i dodałem różne kolorowe diody LED, aby uzyskać świąteczny nastrój z czerwonymi i zielonymi.

Krok 10: Tworzenie własnej płytki drukowanej

Teraz, gdy masz już uczciwy obraz procesu, dlaczego nie wskoczysz i nie stworzysz własnego projektu. Zacznij od czegoś małego, a następnie rozwijaj się stamtąd.

Zadawaj mi pytania w komentarzach, chętnie na nie odpowiem.

W przypadku innych aktualizacji projektu możesz również śledzić mnie na Instagramie