BlinkyBadge: 10 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

ในช่วงฤดูร้อนปี 2019 ฉันได้รับคำขอจากเพื่อนร่วมงานคนหนึ่งให้เปิดใช้งานการเรียนรู้ STEM สำหรับนักเรียนหญิง นักเรียนหญิงส่วนใหญ่ไม่สนใจ Arduino หรือการเขียนโปรแกรม ดังนั้นเราจึงต้องสร้างบางสิ่งที่จะทำให้พวกเขาสนใจในหัวข้อเหล่านี้

เราตัดสินใจที่จะไม่ข้ามไปยัง Arduino โดยตรง แต่ทำตามขั้นตอนง่ายๆ ในการเรียนรู้วิธีเชื่อมต่อส่วนประกอบบนเขียงหั่นขนม วิธีอ่านวงจร สิ่งที่แต่ละส่วนประกอบทำ ฯลฯ

ด้วยเป้าหมายดังกล่าว เราจึงตัดสินใจว่าไฟกะพริบในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งจะเป็นโครงการแรกที่ดี

เราบังเอิญเห็นวิดีโอ youtube ที่แสดงสิ่งนี้อย่างชัดเจน นี่คือวิดีโอ

เสบียง

BC547 ทรานซิสเตอร์สัญญาณขนาดเล็ก x6

ตัวเก็บประจุ 47uF x6

ตัวต้านทาน 10kohm x6

ตัวต้านทาน 330 โอห์ม x6

ไฟ LED 5 มม. x6

แบตเตอรี่ 9v

ขั้นตอนที่ 1: การทดสอบและการยืนยัน

ผู้สร้างวิดีโอกำลังใช้สิ่งที่เรียกว่า ออสซิลเลเตอร์แบบวงแหวน เพื่อป้อนอินพุตจากสเตจของวงจรหนึ่งไปอีกสเตจหนึ่ง เมื่อถึงด่านสุดท้าย มันจะดึงกลับไปสู่ขั้นแรก ดังนั้นจึงเป็นวงแหวน ใช้ส่วนประกอบที่หาได้ง่ายและสามารถทำบนเขียงหั่นขนมได้อย่างง่ายดาย

ขั้นตอนที่ 2: การทดสอบบนเขียงหั่นขนม

ก่อนที่ฉันจะเริ่มทำ PCB ฉันได้ทำการทดสอบบนเขียงหั่นขนมเพื่อทำความเข้าใจว่าวงจรทำงานอย่างไรและการเชื่อมต่อคืออะไร

ขั้นตอนที่ 3: หาวิธีเพิ่มพลัง

ตามแนวคิดเดิม พลังมาจากแบตเตอรี่ 9V ซึ่งไม่ใช่แบบที่ใช่หรือล็อกเก็ตแบบสวมใส่ได้ เราทำการทดสอบกับเซลล์แบบเหรียญ CR2032 และมันใช้งานได้ดีมาก

เมื่อตรวจสอบและยืนยันชิ้นส่วนทั้งหมดแล้ว ก็ถึงเวลาสร้างแผนผังและ PCB

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างแผนผัง

ฉันใช้ EasyEDA (www.easyeda.com) สำหรับการออกแบบแผนผังและ PCB ของฉัน ไม่มีอะไรต้องติดตั้ง ไลบรารีทั้งหมดออนไลน์ และเราเตอร์อัตโนมัตินั้นค่อนข้างแข็งแกร่งสำหรับการออกแบบที่เรียบง่าย

อันดับแรก ฉันแปลวงจรทั้งหมดเป็นแผนผัง ทำการเชื่อมต่อกับซอฟต์แวร์ จากนั้นจึงมองหาสวิตช์และช่องเสียบแบตเตอรี่ที่เหมาะสม ฉันพบทั้งสองสิ่งนี้ใน Easy EDA

หนึ่งในข้อกำหนดของฉันคือต้องมีซ็อกเก็ตแบตเตอรี่โพลาไรซ์ แม้ว่าเด็กจะต้องการเปลี่ยนแบตเตอรี่กลับด้าน แต่ก็ทำได้ แต่วงจรจะไม่จ่ายไฟ ในการทำให้ตราสัญลักษณ์เกือบจะมีขนาดเท่ากับแบตเตอรี่ cr2032 ฉันคิดว่ามันไม่สามารถทำได้ด้วยส่วนประกอบแบบรูทะลุ ฉันใช้แพ็คเกจ 0603 และ 0805 สำหรับตัวต้านทานและ LED ตัวเก็บประจุก็เป็นแพ็คเกจ 0805 ด้วย สิ่งเหล่านี้สามารถบัดกรีด้วยมือได้อย่างง่ายดายและปลายบัดกรีที่ละเอียด

เมื่อคุณสร้างแผนผังแล้ว คุณควรตรวจสอบการเชื่อมต่อและตรวจสอบหลายๆ ครั้ง

ขั้นตอนที่ 5: การออกแบบ PCB

นี่เป็นส่วนที่ท้าทาย

การออกแบบ PCB คุณต้องมีความคิดสร้างสรรค์และปฏิบัติได้จริงในการจัดวางชิ้นส่วนต่างๆ ความคิดสร้างสรรค์เป็นสิ่งจำเป็นในการทำให้ PCB ดูน่าสนใจสำหรับนักเรียน และจำเป็นต้องมีลักษณะที่ใช้งานได้จริง เพื่อให้คุณบัดกรีชิ้นส่วนได้อย่างปลอดภัยและแน่นอน คุณต้องจำไว้ด้วยว่าผู้ใช้จะใช้ pcb อย่างไร

เมื่อคำนึงถึงสิ่งนี้ ฉันจึงส่งออกการออกแบบแผนผังไปยัง PCB โดยใช้ Easy EDA

โดยปกติ Easy EDA จะให้เค้าร่าง PCB สี่เหลี่ยมจัตุรัสพร้อมกับทุกส่วนมารวมกัน

เนื่องจากไม่มีวิธีง่ายๆ ในการสร้างโครงร่างวงกลมของ PCB ฉันจึงใช้เครื่องมือกราฟิกแบบเวกเตอร์ที่ฉันชื่นชอบชื่อ Inkscape

Inkscape อนุญาตให้ฉันสร้างเค้าร่างในรูปร่างที่ต้องการ และฉันสามารถนำเข้าเค้าร่างเป็น dxf ลงใน EasyEDA ได้

เมื่อโครงร่างของฉันถูกตรึงแล้ว Easy EDA ช่วยให้คุณสามารถจัดเรียงชิ้นส่วนในลักษณะวงกลมได้โดยใช้ตัวเลือกการจัดเรียง คุณสามารถระบุรัศมีสำหรับการจัดวางได้ และ Easy EDA จะวางชิ้นส่วนต่างๆ รอบวงกลม

ขั้นตอนที่ 6: การกำหนดเส้นทาง

เมื่อคุณวางชิ้นส่วนในตำแหน่งแล้ว ก็ถึงเวลากำหนดเส้นทาง การกำหนดเส้นทางเป็นกระบวนการแปลงการเชื่อมต่อในแผนผังเป็นแทร็กบน PCB อัลกอริธึมที่ซับซ้อนจะใช้การเชื่อมต่อและสร้างรูปแบบการกำหนดเส้นทางโดยใช้กฎการออกแบบและการผลิต

ร่องรอยถูกวางไว้บนทั้งสองด้านของ PCB (ด้านบนและด้านล่าง) และเชื่อมต่อกับรูที่เรียกว่า Vias

เมื่อกำหนดเส้นทางเสร็จแล้ว ก็ถึงเวลาทำการตรวจสอบการผลิต และส่งแบบของบอร์ด (เรียกว่า เกอร์เบอร์) เพื่อการผลิต

ขั้นตอนที่ 7: ส่ง Gerbers เพื่อการผลิตไปที่ JLCPCB

Easy EDA มีการผสานรวมกับ JLCPCB ซึ่งเป็นโรงงานผลิตที่ตั้งอยู่ในเมืองเซินเจิ้น ประเทศจีน

คุณส่งออกการออกแบบของคุณเป็นหลัก และมันจะปรากฏที่หน้าจอด้านบน คุณคลิกสั่งซื้อที่ JLCPCB และจะนำคุณไปยังหน้าการสั่งซื้อ JLCPCB

คุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับขั้นตอนการสั่งซื้อได้ในวิดีโอ

ขึ้นอยู่กับปริมาณ PCB และที่อยู่ในการจัดส่งและวิธีการจัดส่งของคุณ จะใช้เวลาประมาณ 3-10 วันกว่าที่ PCB จะมาถึง ฉันได้รับของฉันใน 6 วัน

ขั้นตอนที่ 8: มาถึง PCB แล้ว

PCB ของฉันมาในถุงปิดผนึกสูญญากาศและบรรจุภัณฑ์ที่ดี

ถุงปิดผนึกสูญญากาศช่วยป้องกันการหมองของรางและแผ่นอิเล็กโทรดบน PCB ดังนั้นคุณควรถอดออกเมื่อคุณพร้อมเท่านั้น

คุณภาพของ PCB ดีมาก และฉันมีความสุขมากกับผลลัพธ์ที่ได้

ขั้นตอนที่ 9: การบัดกรีและผลลัพธ์

ฉันรีบนั่งลงเพื่อประสานสิ่งเหล่านี้ด้วยมือเพื่อทดสอบ ฉันใช้หัวแร้งไมโครเพื่อบัดกรีชิ้นส่วนทั้งหมด การฝึกบัดกรีครั้งแรกของฉันโทรม แต่ก็ได้ผล

ฉันยังพบสร้อยลูกปัดพร้อมแหวนสำหรับร้อยรอบรูในจี้

ฉันทำการทดสอบและเพิ่มไฟ LED สีต่างๆ เพื่อความรู้สึกคริสต์มาสด้วยสีแดงและสีเขียว

ขั้นตอนที่ 10: สร้าง PCB ของคุณเอง

เมื่อคุณมีความคิดที่ยุติธรรมเกี่ยวกับกระบวนการแล้ว ทำไมคุณไม่ลองสร้างโครงการของคุณเองดูล่ะ เริ่มจากสิ่งเล็กๆ แล้วเติบโตจากตรงนั้น

ถามคำถามในความคิดเห็น ฉันยินดีที่จะตอบ

สำหรับการอัปเดตโครงการอื่น ๆ คุณสามารถติดตามฉันบน Instagram