BlinkyBadge: 10 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

V létě roku 2019 jsem dostal žádost od jednoho z mých kolegů o povolení učení STEM pro studentky. Většina studentek neměla zájem o Arduino nebo programování, takže jsme museli vytvořit něco, co by je o tato témata zajímalo.

Rozhodli jsme se, že nebudeme přeskakovat přímo na Arduino, ale uděláme jednoduchý krok, jak se naučit připojit komponenty na prkénko, jak číst obvod, co dělají jednotlivé komponenty atd.

S ohledem na tento cíl jsme se rozhodli, že blinky v určitém vzoru budou dobrým prvním projektem.

Narazili jsme na video z YouTube, které přesně toto ukázalo. Zde je video.

Zásoby

BC547 Malý signální tranzistor x6

47uF kondenzátor x6

Rezistor 10 kOhm x6

Rezistor 330 ohmů x6

5 mm LED x6

9v baterie

Krok 1: Testování a ověření

Tvůrce videa používá k přenosu vstupu z jednoho stupně obvodu do druhého takzvaný kruhový oscilátor. Když je dosaženo posledního stupně, přivádí jej zpět do prvního, čímž vytvoří prsten. Používá snadno dostupné komponenty a lze jej snadno vyrobit na prkénku.

Krok 2: Testování na Breadboardu

Než jsem skočil na výrobu DPS, udělal jsem pár testů na prkénku, abych pochopil, jak obvod funguje a jaká jsou jeho připojení.

Krok 3: Zjistěte, jak jej napájet

V původní myšlence pochází energie z 9V baterie, což není správný druh ani nositelný medailon. Udělali jsme test s knoflíkovou buňkou CR2032 a fungoval velmi dobře.

Když byly všechny části zkontrolovány a potvrzeny, bylo načase vytvořit schéma a desku plošných spojů.

Krok 4: Vytvoření schématu

Pro schematický návrh a návrh DPS jsem použil EasyEDA (www.easyeda.com). Není co instalovat, všechny knihovny jsou online a autorouter je docela solidní pro jednoduché návrhy.

Nejprve jsem celý obvod přeložil do schématu, provedl připojení k softwaru a poté jsem hledal správný druh spínače a zásuvky pro baterii. Oba jsem našel na Easy EDA.

Jedním z mých požadavků bylo nechat polarizovat patici baterie. I kdyby dítě chtělo vrátit baterii zpět, mohlo by to, ale obvod by nebyl napájen. Aby odznak dosáhl téměř velikosti baterie cr2032, usoudil jsem, že to není možné s komponentami skrz otvor. Použil jsem mix 0603 a 0805 balíků pro rezistory a LED diody, kondenzátory byly také balíčky 0805. Ty lze snadno pájet rukou a jemným pájecím hrotem.

Jakmile vytvoříte schéma, vyplatí se zkontrolovat připojení a několikrát zkontrolovat.

Krok 5: Navrhování DPS

Toto je náročná část.

Navrhování desky plošných spojů vyžaduje, abyste byli kreativní a praktičtí v rozložení dílů. K tomu, aby PCB vypadal pro studenty přitažlivě, je zapotřebí kreativita a je vyžadována praktická povaha, abyste mohli bezpečně a jistě pájet součásti. Musíte také mít na paměti, jak bude uživatel používat desku plošných spojů.

S ohledem na to všechno jsem exportoval schematický návrh na PCB pomocí Easy EDA.

Easy EDA vám obvykle poskytne čtvercový obrys desky plošných spojů spolu se všemi částmi dohromady.

Protože neexistuje snadný způsob, jak vytvořit kruhový obrys desky plošných spojů, použil jsem svůj oblíbený nástroj vektorové grafiky s názvem Inkscape.

Inkscape mi umožnil vytvořit obrys ve tvaru, který jsem chtěl, a mohu obrys importovat jako dxf do EasyEDA.

Jakmile byl můj obrys přibitý, Easy EDA vám umožňuje uspořádat součásti kruhovým způsobem pomocí možnosti Uspořádat. Můžete určit poloměr uspořádání a Easy EDA umístí součásti kolem kruhu.

Krok 6: Směrování

Jakmile přesunete součásti do jejich pozic, je čas na trasu. Směrování je proces převodu připojení ve schématu na stopy na desce plošných spojů. Sofistikované algoritmy převezmou připojení a vytvoří směrovací vzory pomocí návrhových a výrobních pravidel.

Stopy jsou umístěny na obou stranách desky plošných spojů (nahoře a dole) a jsou spojeny otvory s názvem Vias.

Jakmile je směrování dokončeno, je načase provést výrobní kontrolu a odeslat návrhy desek (nazývané gerbery) pro výrobu.

Krok 7: Odeslání Gerberů pro výrobu do JLCPCB

Easy EDA má integraci s JLCPCB, což je výrobní závod z čínského Shenzenu.

V podstatě exportujete svůj design a objeví se výše uvedená obrazovka. Kliknete na Objednat na JLCPCB a dostanete se na stránku objednávání JLCPCB.

O procesu objednávání se můžete dozvědět ve videu.

Na základě vašeho množství PCB a dodací adresy a způsobu doručení trvá doručení mezi 3 až 10 dny. Svůj jsem dostal za 6 dní.

Krok 8: PCB dorazilo

Moje PCB dorazily ve vakuově uzavřeném sáčku a pěkném obalu.

Vakuově uzavřený sáček brání jakémukoli poškrábání kolejí a podložek na desce plošných spojů, takže byste jej měli vyjmout, až budete připraveni.

Kvalita PCB byla velmi dobrá a s výsledkem jsem byl velmi spokojen.

Krok 9: Pájení a výsledky

Rychle jsem se posadil, abych je ručně pájel a otestoval. K pájení všech dílů jsem použil Micro spájkovačku. Moje první pájecí cvičení bylo ošuntělé, ale funguje to.

Našel jsem také korálkový řetízek s prstenem, abych ho dal kolem otvoru v přívěsku.

Udělal jsem několik testů a přidal jsem různobarevné LED pro vánoční pocit s červenou a zelenou.

Krok 10: Výroba vlastní desky plošných spojů

Nyní, když máte spravedlivou představu o procesu, proč do toho nezaskočit a vytvořit si vlastní projekt. Začněte něčím malým a pak z toho vyrůstejte.

Položte mi otázky do komentářů, rád je zodpovím.

Pokud jde o další aktualizace projektu, můžete mě také sledovat na Instagramu