Płyta LED z 10 milionami subskrybentów YouTube: 5 kroków (ze zdjęciami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

Streszczenie

Ta płytka PCB (Printed Circuit Board) przypomina nagrodę YouTube Play Button, która jest przyznawana twórcom za osiągnięcie pewnych kamieni milowych, takich jak 100 000, 1 milion i 10 milionów subskrybentów. Gdy przełącznik jest włączony, użytkownik może przewijać 5 różnych trybów, naciskając przycisk w lewym górnym rogu. W pierwszym trybie wszystkie diody LED są wyłączone, drugi jest srebrny (100 000 subs), trzeci to złoty (1 milion subs), czwarty to efekt błyszczącego diamentu (10 milionów subs), a piąty, tak aby dopasować kolor planszy jest cały czerwony. Tablica ma ok. 150mm x 100mm, ma otwory w rogach, więc można ją gdzieś zamontować, jednak do niczego jej nie montowałem. Płytka jest obecnie zasilana baterią drona 3,7 V, może to zmienić, abym mógł po prostu zostawić ją podłączoną i gdzieś zamontować i nie martwić się o wymianę baterii, ponieważ wytrzymuje tylko około 30 minut z diodami na pełna jasność.

Ta płytka została zbudowana na zajęcia z tematów specjalnych w Berry College prowadzone przez Zane'a Cochrana, który wpadł na pomysł wykorzystania obrazów do projektowania i inspirowania konstrukcji PCB.

składniki

W przeciwieństwie do Slouchy Board i Desktop Device, które zbudowałem, nie rozłożyłem tego układu, ponieważ były to tylko diody LED, przełącznik, przycisk i mikrokontroler ATTiny85. Wszystkie komponenty, których użyłem (wszystkie elementy montowane powierzchniowo), z wyjątkiem baterii, można znaleźć na https://lcsc.com/ za super tanie i są wymienione poniżej.

Użyliśmy programatora zbudowanego na zamówienie (przez Zane) do zaprogramowania płytek, gdy były już zamontowane powierzchniowo na płytce. Ponieważ nie są one dostępne na rynku, musiałbyś zbudować własne lub użyć ATTiny z zamontowanymi gniazdami i programatorem USB. Lub możesz zaprogramować ATTiny przez Arduino, jeśli zrobisz wystarczająco duże otwory na szpilki na płytce drukowanej dla przewodów połączeniowych (tak jak pokazano na filmie połączonym na końcu tego filmu).

Natynkowy mikrokontroler ATTiny85 C89852 (2 USD za sztukę)

(27 USD) Programator USB

(11 USD) Gniazda ATTiny + IC

Przycisk C86487 (0,20 USD każdy)

Kołki rozgałęźne do podłączenia zasilania C86471 (0,20 USD każdy)

Rezystor 10 kΩ C99198 (0,08 USD za 100)

RGB LED C114585 (0,50 USD za 5, 3,70 USD za 50)

Kondensator 100 nF C1590 (0,29 USD za 50)

Przełącznik C128955 (0,41 USD za 5)

Kondensator 4,7 uF C108344 (20 za 0,37 USD)

Akumulator i ładowarka do drona idealne do zasilania obwodów niskiego napięcia (23 USD)

Narzędzia/oprogramowanie

Aby utworzyć płytkę drukowaną, możesz przejść do EasyEDA i założyć bezpłatne konto. Możesz odwołać się do mojej instrukcji obsługi płyty Slouchy lub urządzenia stacjonarnego, aby uzyskać pomoc dotyczącą EasyEDA, ponieważ oba pokazują, jak z niego korzystać. PCB kosztuje od 5 do 10 USD za 5 USD, a wysyłka z Chin do USA zajmuje około tygodnia lub dwóch.

Po otrzymaniu płytki drukowanej z Chin i przygotowaniu wszystkich elementów, będziesz musiał użyć pasty lutowniczej, aby przymocować każdy element z osobna. Użyłem pasty lutowniczej MG Chemicals z ołowiem. (UWAŻAJ, TEN PRODUKT MA W SOBIE PROWADZENIE. Myślę, że robią też trochę pasty lutowniczej bezołowiowej)

Aby zaprogramować ATTiny85, użyj oprogramowania Arduino, ale upewnij się, że masz pobrane pliki płytki, jeśli nigdy nie programowałeś ATTiny85. Ten film świetnie wyjaśnia, jak to zrobić: Samouczek: Programowanie Attiny 85 za pomocą Arduino.

Krok 1: EasyEDA: Schemat

W EasyEDA zacznij od stworzenia nowego projektu i stwórz nowy schemat. Upewnij się, że umieściłeś komponenty, które wymieniłem poniżej i połącz je podobnie jak mam to na schemacie. Po lewej stronie możesz przeszukiwać różne biblioteki pod kątem wymaganych części, a następnie umieszczać je na schemacie.

Aby zaprogramować mikrokontroler w płytce, użyj ATTiny montowanego na powierzchni lub ATTiny z otworem przelotowym

Natynkowy mikrokontroler ATTiny85 (przejdź do „bibliotek” po lewej stronie i wyszukaj „C89852”), aby wykonać połączenia dla przewodów połączeniowych przejdź do EELib po lewej stronie i wybierz męski pin 2x4, jak pokazano na obrazku. Oznacza to, że możesz tymczasowo lutować zworki, aby zaprogramować płytkę za pomocą Arduino.

LUB

Montowane w gnieździe ATTiny85 (przejdź do "biblioteki" po lewej stronie i wyszukaj "Attiny85-20PU THT" autorstwa AutogolazzoJr) spowoduje to umieszczenie śladu gniazda na płycie, którą można następnie wlutować. Pozwala to na cofnięcie kontrolera i dalej, ale oznacza to, że musisz mieć kontroler USB, który jest dość drogi.

umieść wszystkie poniższe

(1x z tyłu) Kołki nagłówka do podłączenia zasilania (Przejdź do „bibliotek” po lewej stronie i wyszukaj „C86471”)

(1x z przyciskiem) Rezystor 10k Ohm (Przejdź do "biblioteki" po lewej stronie i wyszukaj "C99198")

(Ile chcesz) LED RGB (Przejdź do „bibliotek” po lewej stronie i wyszukaj „C114585”)

(Jeden na diodę LED) Kondensator 100 nF (Przejdź do „bibliotek” po lewej stronie i wyszukaj „C1590”)

(1x) Przełącznik (Przejdź do „bibliotek” po lewej stronie i wyszukaj „C128955”)

(1x) Kondensator 4,7uF (Przejdź do „bibliotek” po lewej stronie i wyszukaj „C108344”) Umieść ten kondensator w pobliżu styków listwy zasilającej, ale upewnij się, że jest z przodu, możesz lutować powierzchnię tylko z jednej strony. (W przeciwnym razie rzeczy odpadają podczas podgrzewania deski)

Po umieszczeniu wszystkich komponentów podłącz je do właściwych pinów, a także do połączeń GDN i VCC. Łączysz je za pomocą narzędzia do okablowania i umieszczając symbole GND i VCC. Następnie po prawidłowym podłączeniu wszystkich przewodów możesz kliknąć przycisk Konwertuj na PCB.

Krok 2: EasyEDA: Projektowanie PCB

Zanim przejdziesz do środowiska PCB użyj Inkscape lub innego oprogramowania, które możesz wykorzystać do tworzenia plików DXF i wykonania obrysu wybranego kształtu. Kiedy już masz plik DXF z konturami twoich kształtów, który został dopasowany do odpowiednich jednostek (na przykład 150 mm x 100 mm), utwórz oddzielny plik, który zawiera to, co zostanie narysowane na tablicy, dla mnie był to tylko trójkąt przycisku odtwarzania.

Kiedy zaczniesz w środowisku PCB, zobaczysz po prawej stronie kilka warstw i liczb. Zmień swoje jednostki na milimetry lub cokolwiek, czego chcesz użyć, i zmień rozmiar przyciągania (rozmiar przyciągania to w zasadzie odstęp, w którym możesz umieszczać rzeczy na siatce) na coś wygodnego. Zrobiłem swoją 10mm, ponieważ chciałem, aby obrys mojej deski był łatwy do umieszczenia na (0, 0).

Zacznij od edycji warstwy konturu planszy (kliknij na kolor, a powinien pojawić się ołówek) i zaimportuj plik konturu DXF. Gdy już to zrobisz, edytuj górną warstwę i zacznij umieszczać elementy na planszy tak, jak chcesz, przeciągając je na kontur. Następnie po umieszczeniu komponentów połącz wszystkie niebieskie linie za pomocą narzędzia do przewodów, chyba że są one połączone z GND lub VCC. Połączenia GND i VCC łączą się bezpośrednio z płytą i nie muszą być izolowane za pomocą przewodów.

Gdy wszystkie połączenia inne niż VCC i GND zostaną ze sobą połączone, możesz użyć narzędzia Obszar miedzi, aby wykonać ostatnie połączenia. Zrób to raz na górnej warstwie i raz na dolnej warstwie. Upewnij się, że zmieniłeś jeden z obszarów miedzi na VCC w zakładce właściwości, zwykle górną warstwę robię GND, a dolną warstwę VCC. Gdy już to zrobisz, tablica powinna wyglądać na kompletną i możesz powiększyć, aby zobaczyć, gdzie GND łączy się z tablicą. W tym momencie chcesz sprawdzić błędy DRC, odświeżając Błędy DRC na karcie Menedżer projektu po lewej stronie. Jeśli nie ma błędów, możesz iść i zamówić swoją deskę.

Ostatnią ważną rzeczą, którą musisz zrobić, jeśli idziesz trasą przewodu połączeniowego z ATTiny do montażu powierzchniowego, jest edycja otworów połączeń pinów nagłówka. Kliknij na połączenie sworznia głowicy 2x4, przejdź na prawo pod właściwościami i zmień otwór (średnica) na 1mm. Myślę, że powinno to wystarczyć, jeśli przylutujesz przewody na miejscu, upewnij się, że robisz to dla każdego otworu.

Aby zamówić tablicę, kliknij przycisk na górnej wstążce z literą G i strzałką skierowaną w prawo, aby wyeksportować plik Gerber. To zabierze Cię bezpośrednio do miejsca zakupu płyt, istnieje wiele opcji różnych kolorów i wykończeń, które wpłyną na cenę płyty, dla grubości PCB myślę, że 1,6 to to, co zwykle robimy. Jeśli chcesz dokładnie sprawdzić, czy twoje komponenty pasują, możesz wyeksportować obraz-p.webp

(Edytuj) Dodałem plik Gerber, jeśli chcesz go użyć.

Krok 3: lutowanie powierzchniowe

Lutowanie elementów do montażu powierzchniowego jest moją ulubioną częścią całej konstrukcji, ponieważ uważam, że bardzo satysfakcjonujące jest obserwowanie, jak wszystkie małe elementy są połączone lutem wewnątrz piekarnika. W filmie udokumentowana jest cała kompilacja tego projektu, więc jeśli którykolwiek z poprzednich kroków jest mylący, ten film może być pomocny. Pokazuje też szczegółowo, jak wykonałem lutowanie powierzchniowe, co tylko szybko streszczę tutaj w tekście.

Gdy płyta sprowadza się z Chin i masz już wszystkie swoje drobne elementy, użyj dostarczonego szablonu, aby pokryć wszystkie pola lutownicze pastą lutowniczą. Następnie wklej luźne elementy do pasty lutowniczej, aż wszystkie będą na swoim miejscu. Temperatura topnienia lutu wynosi około 360 stopni Fahrenheita (185 stopni Celsjusza), więc rozgrzej piekarnik i przyklej tam płytę na około 2 minuty lub zobaczysz, że wszystkie punkty lutowania stają się błyszczące, co wskazuje, że lut ma został stopiony. Uważaj przy wyjmowaniu deski, będzie gorąco!

Krok 4: Programowanie

Zacząłem od podstawowych bibliotek Neopixel, aby przetestować wszystkie moje diody LED i upewnić się, że wszystko działa, a następnie użyłem biblioteki FastLED.h wraz z kilkoma edycjami, które wprowadziłem, aby uzyskać pożądany efekt Diamond, podczas gdy inne tryby po prostu ustawiają wszystkie diody LED na jeden kolor.

Załączam swój kod w celach informacyjnych.

Jest mnóstwo fajnych rzeczy, które możesz zrobić z tą koncepcją i kilka diod LED, więc daj mi znać, jeśli stworzysz jeden z nich i jaki jest twój charakter, logo lub kształt i co robią diody LED!

Krok 5: Przejdź Subskrybuj mój kanał YouTube

Jeśli uważasz, że ta instrukcja była interesująca, obejrzyj film, który nakręciłem o programie Desktop Assistant i kilka innych filmów z moich projektów.

Staram się, aby mój kanał miał 1000 subskrybentów, aby móc zacząć zarabiać na swoim kanale i finansować przyszłe projekty, które są bardziej ambitne, czyli drogie. Mam jeszcze kilka projektów szkolnych z tego semestru, którymi się podzielę, a potem zabiorę się za nowe rzeczy. Projekty te obejmują urządzenie, które pozwala żołnierzom śledzić liczbę pocisków pozostawionych w ich magazynach oraz gamepad w stylu Gameboya, który działa całkowicie na Teensy.

Jeśli brzmi to interesująco, rozważ zasubskrybowanie mojego kanału na YouTube lub tutaj do mojego instruktażowego profilu.

Link do mojego kanału:

Dziękuję!!