รางวัลสมาชิก YouTube 10 ล้านคน LED PCB: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

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

สรุป

PCB (Printed Circuit Board) นี้คล้ายกับรางวัล YouTube Play Button ที่มอบให้กับครีเอเตอร์สำหรับการบรรลุเป้าหมายบางอย่าง เช่น ผู้ติดตาม 100,000 คน 1 ล้านคน และ 10 ล้านคน เมื่อเปิดสวิตช์แล้ว ผู้ใช้สามารถเลื่อนดูโหมดต่างๆ ได้ 5 โหมด โดยกดปุ่มที่มุมซ้ายบน โหมดแรกปิด LED ทั้งหมดไว้ โหมดที่สองคือสีเงิน (100, 000 ซับ) โหมดที่สามคือสีทอง (1 ล้านซับ) โหมดที่สี่คือเอฟเฟกต์เพชรประกาย (10 ล้านซับ) และโหมดที่ห้าเพื่อให้เข้าคู่กัน สีของกระดานเป็นสีแดงทั้งหมด บอร์ดมีขนาดประมาณ 150 มม. x 100 มม. มีรูที่มุม จึงสามารถติดตั้งไว้ที่ใดที่หนึ่งได้ แต่ฉันยังไม่ได้ติดตั้งอะไรเลย ปัจจุบันบอร์ดนี้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่โดรนขนาด 3.7 โวลต์ ฉันอาจจะเปลี่ยนสิ่งนี้เพื่อที่ฉันจะได้เสียบปลั๊กทิ้งไว้และติดตั้งที่ไหนสักแห่งโดยไม่ต้องกังวลกับการเปลี่ยนแบตเตอรี่เนื่องจากใช้เวลาเพียง 30 นาทีกับไฟ LED ที่ ความสว่างเต็มที่

บอร์ดนี้สร้างขึ้นสำหรับชั้นเรียนหัวข้อพิเศษที่ Berry College สอนโดย Zane Cochran ผู้มีแนวคิดในการใช้รูปภาพเพื่อออกแบบและสร้างแรงบันดาลใจให้กับงานสร้าง PCB

ส่วนประกอบ

ต่างจาก Slouchy Board และ Desktop Device ที่ฉันสร้างขึ้น ฉันไม่ได้ทำแผงวงจรนี้เพราะมันเป็นแค่ของ LED, สวิตช์, ปุ่ม และไมโครคอนโทรลเลอร์ ATTiny85 ส่วนประกอบทั้งหมดที่ฉันใช้ (สิ่งที่ติดตั้งบนพื้นผิวทั้งหมด) ยกเว้นแบตเตอรี่ สามารถพบได้ใน https://lcsc.com/ ในราคาถูกสุด ๆ และแสดงอยู่ด้านล่าง

เราใช้โปรแกรมเมอร์ที่สร้างขึ้นเอง (โดย Zane) เพื่อตั้งโปรแกรมบอร์ดในขณะที่ติดตั้งบนพื้นผิวบนบอร์ดแล้ว เนื่องจากไม่มีวางจำหน่ายทั่วไป คุณจึงต้องสร้างเองหรือใช้ ATTiny พร้อมซ็อกเก็ตที่ติดตั้งและโปรแกรมเมอร์ USB หรือคุณสามารถตั้งโปรแกรม ATTiny ผ่าน Arduino หากคุณสร้างรูพินส่วนหัวให้ใหญ่พอบน PCB สำหรับสายจัมเปอร์

ไมโครคอนโทรลเลอร์ ATTiny85 ที่ติดตั้งบนพื้นผิว C89852 ($2 ต่ออัน)

($27) โปรแกรมเมอร์ USB

($11) ATTiny + ช่องเสียบไอซี

ปุ่ม C86487 (ปุ่มละ 0.20 เหรียญ)

หมุดหัวสำหรับต่อสายไฟ C86471 (ตัวละ 0.20 USD)

ตัวต้านทาน 10k Ohm C99198 ($.08 สำหรับ 100)

RGB LED C114585 (0.50 ดอลลาร์สำหรับ 5, 3.70 ดอลลาร์สำหรับ 50)

ตัวเก็บประจุ 100 nF C1590 (0.29 เหรียญสำหรับ 50)

สวิตช์ C128955 (0.41 ดอลลาร์สำหรับ 5)

ตัวเก็บประจุ 4.7uF C108344 (20 สำหรับ $0.37)

แบตเตอรีและเครื่องชาร์จ Drone เหมาะสำหรับจ่ายไฟให้กับวงจรไฟฟ้าแรงต่ำ ($23)

เครื่องมือ/ซอฟต์แวร์

ในการสร้าง PCB คุณสามารถไปที่ EasyEDA และสร้างบัญชีฟรี คุณสามารถอ้างอิง Slouchy Board หรือ Desktop Device Instructables ของฉันเพื่อขอความช่วยเหลือเกี่ยวกับ EasyEDA เนื่องจากทั้งสองแสดงวิธีใช้งาน PCB มีตั้งแต่ $5-$10 สำหรับ 5 และใช้เวลาประมาณหนึ่งหรือสองสัปดาห์ในการจัดส่งจากจีนไปยังสหรัฐอเมริกา

เมื่อคุณได้รับ PCB จากประเทศจีนและคุณมีส่วนประกอบทั้งหมดพร้อมแล้ว คุณจะต้องใช้ Solder Paste เพื่อแนบส่วนประกอบแต่ละชิ้น ฉันใช้ MG Chemicals Leaded Solder Paste (โปรดระวัง ผลิตภัณฑ์นี้มีสารตะกั่วอยู่ด้วย ฉันคิดว่าพวกเขายังทำแป้งบัดกรีไร้สารตะกั่วด้วย)

ในการเขียนโปรแกรม ATTiny85 ให้ใช้ซอฟต์แวร์ของ Arduino แต่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ดาวน์โหลดไฟล์บอร์ดแล้ว หากคุณไม่เคยตั้งโปรแกรม ATTiny85 วิดีโอนี้อธิบายวิธีการทำเช่นนั้นได้ดีเยี่ยม: บทช่วยสอน: การเขียนโปรแกรม Attiny 85 ด้วย Arduino

ขั้นตอนที่ 1: EasyEDA: Schematic

ใน EasyEDA ให้เริ่มต้นด้วยการสร้างโปรเจ็กต์ใหม่และสร้างแผนผังใหม่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้วางส่วนประกอบที่ฉันแสดงไว้ด้านล่างและเชื่อมต่อเข้ากับส่วนประกอบต่างๆ ที่คล้ายกับที่ฉันมีในแผนผัง ทางด้านซ้าย คุณสามารถค้นหาชิ้นส่วนต่างๆ ที่จำเป็นในไลบรารีต่างๆ แล้ววางลงในแผนผังได้

สำหรับการตั้งโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ขณะอยู่ในบอร์ด ให้ใช้ ATTiny ที่ติดตั้งบนพื้นผิวหรือ ATTIny แบบรูทะลุ

ไมโครคอนโทรลเลอร์ ATTiny85 ที่ติดตั้งบนพื้นผิว (ไปที่ "ไลบรารี" ทางด้านซ้ายและค้นหา "C89852") หากต้องการเชื่อมต่อสายจัมเปอร์ให้ไปที่ EELib ทางด้านซ้ายและเลือกพินส่วนหัวชาย 2x4 ตามที่แสดงในภาพ ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถบัดกรีจัมเปอร์ชั่วคราวเพื่อตั้งโปรแกรมบอร์ดผ่าน Arduino

หรือ

ซ็อกเก็ตที่ติดตั้ง ATTiny85 (ไปที่ "ไลบรารี" ทางด้านซ้ายและค้นหา "Attiny85-20PU THT" โดย AutogolazzoJr) ซึ่งจะวางรอยเท้าของซ็อกเก็ตไว้บนบอร์ดซึ่งคุณสามารถบัดกรีได้ ซึ่งจะทำให้คุณสามารถย้ายคอนโทรลเลอร์กลับได้ และอื่นๆ แต่หมายความว่าคุณต้องมีคอนโทรลเลอร์ USB ซึ่งค่อนข้างแพง

วางสิ่งต่อไปนี้ทั้งหมด

(1x ที่ด้านหลัง) หมุดส่วนหัวสำหรับเชื่อมต่อสายไฟ (ไปที่ "ไลบรารี" ทางด้านซ้ายและค้นหา "C86471")

(1x พร้อมปุ่ม) ตัวต้านทาน 10k Ohm (ไปที่ "ไลบรารี" ทางด้านซ้ายและค้นหา "C99198")

(จำนวนเท่าที่คุณต้องการ)RGB LED (ไปที่ "ไลบรารี่" ทางด้านซ้ายและค้นหา "C114585")

(หนึ่งตัวต่อ LED) ตัวเก็บประจุ 100 nF (ไปที่ "ไลบรารี" ทางด้านซ้ายและค้นหา "C1590")

(1x) สวิตช์ (ไปที่ "ไลบรารี" ทางด้านซ้ายและค้นหา "C128955")

(1x) 4.7uF Capacitor (ไปที่ "libraries" ทางด้านซ้ายและค้นหา "C108344") วางตัวเก็บประจุนี้ไว้ใกล้กับพินของหัวจ่ายไฟ แต่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอยู่ด้านหน้า คุณสามารถบัดกรีพื้นผิวได้เพียงด้านเดียวเท่านั้น (มิฉะนั้น สิ่งต่างๆ จะหลุดออกมาเมื่อคุณทำให้บอร์ดร้อนขึ้น)

เมื่อคุณวางส่วนประกอบทั้งหมดแล้ว ให้เชื่อมต่อกับพินที่ถูกต้อง เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อ GDN และ VCC คุณเชื่อมต่อโดยใช้เครื่องมือเดินสายและวางสัญลักษณ์ GND & VCC เมื่อคุณเชื่อมต่อสายไฟทั้งหมดอย่างถูกต้องแล้ว คุณสามารถคลิกปุ่มแปลงเป็น PCB

ขั้นตอนที่ 2: EasyEDA: การออกแบบ PCB

ก่อนที่คุณจะเข้าสู่สภาพแวดล้อม PCB ให้ใช้ Inkscape หรือซอฟต์แวร์อื่น ๆ ที่คุณสามารถใช้เพื่อสร้างไฟล์ DXF และสร้างโครงร่างของรูปร่างที่คุณเลือก เมื่อคุณมีไฟล์ DXF ของเค้าร่างรูปร่างของคุณที่มีขนาดเป็นหน่วยที่ถูกต้อง (เช่น 150 มม. x 100 มม.) ให้สร้างไฟล์แยกต่างหากที่มีสิ่งที่จะวาดบนกระดาน สำหรับฉัน มันเป็นเพียงสามเหลี่ยมของปุ่มเล่น

เมื่อคุณเริ่มต้นในสภาพแวดล้อม PCB คุณจะเห็นเลเยอร์และตัวเลขจำนวนมากทางด้านขวา เปลี่ยนหน่วยของคุณเป็นมิลลิเมตรหรืออะไรก็ได้ที่คุณต้องการใช้และเปลี่ยนขนาดสแน็ป (โดยทั่วไปขนาดสแน็ปจะอยู่ที่ช่วงใดที่คุณสามารถวางสิ่งต่าง ๆ บนกริด) เป็นสิ่งที่สะดวก ฉันสร้างของฉัน 10 มม. เนื่องจากฉันต้องการวางโครงร่างบอร์ดของฉันไว้ที่ (0, 0) อย่างง่ายดาย

เริ่มต้นด้วยการแก้ไขเลเยอร์เค้าร่างของบอร์ด (คลิกที่สีและดินสอจะปรากฏขึ้น) และนำเข้าไฟล์ DXF เค้าร่าง เมื่อคุณมีสิ่งนี้แล้ว ให้แก้ไขชั้นบนสุดของคุณแล้วเริ่มวางส่วนประกอบบนกระดานตามที่คุณต้องการโดยลากมันมาบนโครงร่าง จากนั้นเมื่อวางส่วนประกอบแล้ว ให้เชื่อมต่อเส้นสีน้ำเงินทั้งหมดกับเครื่องมือลวด เว้นแต่จะเชื่อมต่อกับ GND หรือ VCC การเชื่อมต่อ GND และ VCC เชื่อมต่อโดยตรงกับบอร์ด และไม่จำเป็นต้องแยกผ่านสายไฟ

เมื่อการเชื่อมต่อที่ไม่ใช่ VCC และ GND ทั้งหมดเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน คุณสามารถใช้เครื่องมือ Copper area เพื่อทำการเชื่อมต่อครั้งสุดท้ายได้ ทำครั้งเดียวที่ชั้นบนสุดและอีกครั้งที่ชั้นล่าง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณเปลี่ยนหนึ่งในพื้นที่ทองแดงเป็น VCC ในแท็บคุณสมบัติ ฉันมักจะสร้าง GND ชั้นบนสุดและ VCC ชั้นล่าง เมื่อคุณทำเสร็จแล้ว บอร์ดควรดูสมบูรณ์และคุณสามารถขยายเพื่อดูว่า GND เชื่อมต่อกับบอร์ดที่ใด ณ จุดนี้ คุณต้องการตรวจสอบข้อผิดพลาด DRC โดยการรีเฟรชข้อผิดพลาด DRC ใต้แท็บตัวจัดการการออกแบบทางด้านซ้ายสุด หากไม่มีข้อผิดพลาด คุณก็พร้อมที่จะสั่งซื้อบอร์ดของคุณ

สิ่งสำคัญประการสุดท้ายที่คุณต้องทำ หากคุณกำลังใช้เส้นทางสายจัมเปอร์ด้วย Surface Mounted ATTiny คือการแก้ไขรูของการเชื่อมต่อพินส่วนหัว คลิกที่การเชื่อมต่อพินส่วนหัว 2x4 ไปทางขวาภายใต้คุณสมบัติและเปลี่ยนรู (เส้นผ่านศูนย์กลาง) เป็น 1 มม. ฉันคิดว่าสิ่งนี้ควรทำถ้าคุณบัดกรีสายไฟเข้าที่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณทำเช่นนี้กับแต่ละรู

ในการสั่งซื้อบอร์ดของคุณ ให้คลิกปุ่มในแถบริบบิ้นด้านบนที่มี G และลูกศรหันขวาเพื่อส่งออกไฟล์ Gerber ของคุณ สิ่งนี้จะพาคุณไปยังจุดที่คุณซื้อบอร์ดโดยตรง มีตัวเลือกมากมายสำหรับสีและพื้นผิวที่แตกต่างกันซึ่งจะส่งผลต่อราคาของบอร์ด สำหรับความหนาของ PCB ฉันคิดว่า 1.6 คือสิ่งที่เรามักจะทำ หากคุณต้องการตรวจสอบอีกครั้งว่าส่วนประกอบของคุณพอดีหรือไม่ คุณสามารถส่งออกภาพ-p.webp

(แก้ไข) ฉันได้เพิ่มไฟล์ Gerber หากคุณต้องการใช้

ขั้นตอนที่ 3: การบัดกรีแบบยึดพื้นผิว

การบัดกรีส่วนประกอบ Surface Mount เป็นส่วนที่ฉันชอบที่สุดในงานสร้างทั้งหมด เนื่องจากฉันพบว่ามันน่าพอใจมากที่ได้ดูส่วนประกอบเล็กๆ ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกันด้วยการบัดกรีภายในเตาอบ ในวิดีโอ โครงสร้างของโปรเจ็กต์นี้มีการบันทึกไว้ทั้งหมด ดังนั้นหากขั้นตอนก่อนหน้านี้ทำให้เกิดความสับสน วิดีโอนี้อาจมีประโยชน์ นอกจากนี้ยังแสดงรายละเอียดว่าฉันทำการบัดกรีพื้นผิวได้อย่างไร ซึ่งฉันจะสรุปอย่างรวดเร็วในข้อความเท่านั้น

เมื่อบอร์ดมาจากประเทศจีนและคุณมีส่วนประกอบเล็กๆ ทั้งหมด ให้ใช้ลายฉลุที่ให้มาเพื่อปิดแผ่นบัดกรีทั้งหมดด้วยสารบัดกรี จากนั้นติดส่วนประกอบที่หลวมลงในสารบัดกรีจนกว่าคุณจะใส่ทั้งหมดเข้าที่ จุดหลอมเหลวของบัดกรีอยู่ที่ประมาณ 360 องศาฟาเรนไฮต์ (185 องศาเซลเซียส) ดังนั้นให้ตั้งเตาบนความร้อนแล้วติดบอร์ดของคุณที่นั่นประมาณ 2 นาที หรือคุณเห็นจุดบัดกรีทั้งหมดเป็นประกาย แสดงว่าบัดกรีมี ถูกละลาย ระวังเอาบอร์ดออกนะ เดี๋ยวร้อน!

ขั้นตอนที่ 4: การเขียนโปรแกรม

ฉันเริ่มต้นด้วยไลบรารี Neopixel พื้นฐานเพื่อทดสอบ LED ทั้งหมดของฉัน และตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างใช้งานได้ จากนั้นจึงใช้ไลบรารี FastLED.h พร้อมกับการแก้ไขบางอย่างที่ฉันทำเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์ Diamond ที่ต้องการ ในขณะที่โหมดอื่นๆ ตั้งค่า LED ทั้งหมดเป็นหนึ่งเดียว สี.

ฉันได้แนบรหัสของฉันเพื่อใช้อ้างอิง

มีอะไรเจ๋งๆ มากมายที่คุณสามารถทำได้ด้วยแนวคิดนี้และไฟ LED จำนวนหนึ่ง ดังนั้นแจ้งให้เราทราบหากคุณสร้างสิ่งเหล่านี้ และลักษณะ โลโก้ หรือรูปร่างของคุณคืออะไร และ LED ทำอะไร !!

ขั้นตอนที่ 5: สมัครรับข้อมูลจากช่อง YouTube ของฉัน

หากคุณคิดว่าคำแนะนำนี้น่าสนใจ ลองดูวิดีโอที่ฉันสร้างเกี่ยวกับ Desktop Assistant และวิดีโอโครงการอื่นๆ ของฉัน

ฉันกำลังพยายามทำให้ช่องของฉันมีผู้ติดตามถึง 1,000 คน เพื่อที่ฉันจะได้เริ่มสร้างรายได้จากช่องของฉัน เพื่อเป็นเงินทุนสำหรับโครงการในอนาคตที่มีความทะเยอทะยานมากขึ้นหรือที่เรียกว่าแพง ฉันยังมีโครงการโรงเรียนสองสามโครงการจากภาคการศึกษานี้ที่จะแบ่งปัน จากนั้นฉันจะเริ่มได้รับสิ่งใหม่ๆ โครงการเหล่านั้นรวมถึงอุปกรณ์ที่ช่วยให้ทหารสามารถติดตามจำนวนกระสุนที่เหลืออยู่ในนิตยสารของพวกเขาและแป้นเกมสไตล์ Gameboy ที่วิ่งออกจาก Teensy ได้อย่างสมบูรณ์

หากฟังดูน่าสนใจโปรดพิจารณาสมัครรับข้อมูลจากช่อง YouTube ของฉันหรือที่นี่ในโปรไฟล์ที่สอนได้ของฉัน

ลิงก์ไปยังช่องของฉัน:

ขอบคุณ!!