DIY แหวนสวมใส่ได้ LED: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

สวัสดี, สองสามเดือนที่ผ่านมา ฉันสร้าง PCB SMD ตัวแรกของฉัน ดังนั้นฉันจึงอยากจะแบ่งปันประสบการณ์ของฉันกับคุณ

เราจะออกแบบ PCB ทรงกลมพร้อมไฟ LED สีแดง 4 ดวง บอร์ดนี้สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้หรือใช้เป็นของตกแต่งสำหรับวันฮาโลวีนได้:) ตรวจสอบแหวนวิเศษด้านบน (ภาพดีกว่าที่จะอัปโหลด… ขอโทษ)

คำอธิบายแนวคิด:

มากำหนดข้อจำกัดของโครงการกัน

- อุปกรณ์จะต้องฝังอยู่ในตัวเรือนที่มีปริมาตร 12 มม. (เส้นผ่านศูนย์กลาง) x 8 มม. (สูง) ดังต่อไปนี้

- ต้องทำงานด้วยแรงดันไฟต่ำและเป็นเวลา 1 ชม. โดยไม่ต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่

เสบียง

ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น:

- ไฟ LED SMD สีแดง 4 ดวง ฉันใช้ Kingbright 3.2mmx1.6mm SMD CHIP LED LAMP

- ตัวต้านทาน SMD 4 ตัว (แพ็คเกจ 3216) ตัวละ 400 โอห์ม

- 1 เหรียญเซลล์ CR1025

- ที่ใส่แบตเตอรี่ 1 อันสำหรับ CR1025 ฉันใช้ Keystone 3030TR

เครื่องมือที่จำเป็น:

- เครื่องมือ CAD สำหรับแผนผังและการออกแบบ PCB ฉันใช้ Kicad 5.1.5

ฉันจะอธิบายในขั้นตอนต่อไปว่าฉันเลือกส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ด้านบนอย่างไร

ขั้นตอนที่ 1: การเลือกแบตเตอรี่

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ เราต้องการแบตเตอรี่แรงดันต่ำซึ่งสามารถจ่ายพลังงานเพียงพอสำหรับไฟ LED 4 ดวง

แบตเตอรี่นี้ต้องมีขนาดเล็กพอที่จะใส่ในขนาดที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้ได้ จากการตรวจสอบตารางด้านบน เราสามารถระบุ CR1025 ว่าเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับโครงการของเรา ซึ่งมีขนาดเล็กพอและมีพลังงานเพียงพอที่จะจ่ายไฟ LED แต่ละดวงให้ 7.5mA เป็นเวลา 1 ชั่วโมง เมื่อตรวจสอบเป็น Datasheet (รูปที่ 2) เราจะพบว่าความหนาค่อนข้างเล็ก 2.5 มม. เหมาะสำหรับโครงการของเราเช่นกัน

หมายเหตุ: โดยปกติแล้ว LED จะทำงานด้วยแรงดันไฟ > 0.7 V และกระแสไฟไปข้างหน้าสูงสุดอันละ 20 mA แรงดันไฟระบุ CR1025 คือ 3 V และแรงดันไฟตัดที่ 2

ขั้นตอนที่ 2: การเลือกที่ใส่แบตเตอรี่

ขั้นตอนนี้ค่อนข้างตรงไปตรงมา จากการค้นหาของ Google ฉันพบตาราง Keystone สำหรับที่ใส่แบตเตอรี่ (ตรวจสอบรูปด้านบน) ฉันเลือก 3030TR เนื่องจากมีจำหน่ายที่ร้านซัพพลายเออร์ของฉัน แต่คุณสามารถเลือก 3050TR ได้เช่นกัน

หมายเหตุ: ความสูงของช่องใส่แบตเตอรี่ 3 มม. แบตเตอรี่ฝังอยู่ => ความหนารวม 3 มม. ยอดเยี่ยม!

ขั้นตอนที่ 3: ส่วนประกอบอื่นๆ และมิติสุดท้าย

ลองคำนวณค่าของตัวต้านทานแต่ละตัวกัน เราต้องการให้ 7.5 mA ผ่านตัวต้านทานแต่ละตัว

ซึ่งหมายความว่า (ละเว้นแรงดันไฟฟ้าตกในแต่ละ LED) R = 3V/7.5mA == > 400 โอห์ม

ในทางกลับกัน เราต้องตรวจสอบความหนาของส่วนประกอบทั้งหมดที่เพิ่มเข้าไป จนถึงขณะนี้ เรามี:

3 มม. เนื่องจากที่ใส่แบตเตอรี่และแบตเตอรี่

เราจำเป็นต้องรวมความหนาของ PCB (ปกติ 1.6 มม.) => 4.6mm

และความหนาของ LED/Resistor (0.75 mm) => 5.35 < 8mm. บรรลุข้อ จำกัด ที่ยอดเยี่ยม

ขั้นตอนที่ 4: แผนผังและ PCB

แผนผังค่อนข้างง่าย เราเชื่อมต่อ LED กับตัวต้านทานและแหล่งจ่ายไฟตามลำดับ

ไม่พบรอยเท้าของที่ใส่แบตเตอรี่ Keystone 3030TR ดังนั้นฉันจึงแก้ไขที่มีอยู่และใช้ในโครงการ การปรับเปลี่ยนไม่สมบูรณ์ แต่ใช้งานได้ ฉันจะพยายามหาตำแหน่งที่จะอัปโหลดมันเป็นไปไม่ได้ที่นี่

ฉันพยายามทำตามแผนผังเพื่อวางส่วนประกอบ แนวคิดหลักคือวางที่ใส่แบตเตอรี่บนชั้นหนึ่งและส่วนประกอบอื่นๆ ในอีกชั้นหนึ่ง

ภาพสุดท้ายแสดง PCB ใน Kicad 3D viewer

ฉันส่งไฟล์ไปยังซัพพลายเออร์ PCB ของฉันเพื่อให้งานสุดท้ายเสร็จ หวังว่าคุณจะชอบมัน!