USB Powered RGB LED ต้นคริสต์มาส: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

ฉันตัดสินใจว่าจะทำของขวัญก่อนคริสต์มาสสักสองสามชิ้นให้กับเพื่อนที่คลั่งไคล้ที่ Makerspace ฉันเป็นสมาชิกของ fizzPOP ฉันตัดสินใจว่าแทนที่จะสร้างมันเองทั้งหมด ฉันจะผลิตชุดอุปกรณ์เพื่อให้พวกเขาสนุกกับการสร้างมันเอง คำแนะนำนี้ยังเป็นส่วนหนึ่งของของขวัญเนื่องจากเป็นคำแนะนำในการประกอบ แต่ฉันได้รวมไฟล์ Eagle เพื่อให้ผู้คนสามารถสั่งซื้อ PCB ได้ด้วยตัวเอง (ฉันสั่งของฉันจาก Seeed Studio) พร้อมกับรหัสสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์

ขั้นตอนที่ 1: แผนผัง

การออกแบบทางอิเล็กทรอนิกส์มีพื้นฐานมาจากโปรเจ็กต์ก่อนหน้า (และสอนได้) ที่ฉันทำกับไฟสำหรับเลื่อน ฉันติดอยู่กับ ATTINY85 สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ แต่ต้องขอบคุณพลังงานจาก 12v ฉันเลือกใช้ไฟ USB ผ่านไดโอด

ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการใช้ไฟ LED RGB ขนาด 5 มม. แบบเจาะทะลุแต่ละรู ฉันไม่พบห้องสมุดที่มีพวกเขาดังนั้นฉันจึงสร้างห้องสมุดของตัวเอง ฉันเพิ่มตัวเก็บประจุ 0.1uf ที่หมุดจ่ายไฟของ LED แต่ละตัวตามที่แนะนำ

ขั้นตอนที่ 2: การออกแบบ PCB

การออกแบบ PCB นั้นค่อนข้างอธิบายได้ง่าย โดยสิ่งเดียวที่ผิดปกติคือรูปร่างของบอร์ด ฉันใช้ความสามารถใหม่ในการเชื่อมโยง Eagle กับ Fusion 360 เพื่อนำเข้ารูปร่าง สิ่งนี้ทำให้สิ่งต่าง ๆ ง่ายขึ้นมาก! ฉันควรชี้ให้เห็นว่าฉันไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญด้านเลย์เอาต์ PCB ดังนั้นฉันแน่ใจว่าผู้ที่มีประสบการณ์มากกว่าสามารถทำงานได้ดีขึ้น ฉันมีอย่างไรก็ตามเช่นเดียวกับ Schematics ที่รวมไฟล์ไว้

ขั้นตอนที่ 3: การประกอบ PCB's

หากคุณไม่มีประสบการณ์ในการบัดกรี มีคำแนะนำที่ดีมากมายเกี่ยวกับ Instructables ฉันขอแนะนำให้คุณตรวจสอบหนึ่งในสิ่งเหล่านี้ก่อน PCB นั้นค่อนข้างอธิบายได้ง่ายในการรวบรวม แต่ฉันได้อธิบายขั้นตอนสำคัญด้านล่างแล้ว ตามปกติแล้ว ให้เริ่มจากส่วนประกอบที่มีรายละเอียดต่ำก่อน

1. เพิ่มตัวต้านทาน (ในตำแหน่งด้านล่าง) และไดโอด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพาวเวอร์ไดโอดอยู่ในทิศทางที่ถูกต้องตามหน้าจอไหม PCB
2. ติดตั้งซ็อกเก็ต DIP (รอยบากด้านบน) และสวิตช์
3. ติดตั้งซ็อกเก็ต USB ให้เข้าที่ การบัดกรีอาจยุ่งยากเล็กน้อย เนื่องจากหมุดเข้าถึงบอร์ดแทบไม่ได้ แต่ด้วยปลายเหล็กที่ละเอียดและความอดทนเล็กน้อยก็ไม่ยากเกินไป
4. เพิ่มตัวเก็บประจุการวางแนวไม่สำคัญ
5. ในที่สุดก็ติดตั้ง LED พวกเขาต้องงอเป็นมุมฉากกับกระดาน หากคุณสอดมันขึ้นไปที่ไหล่ในตะกั่วแล้วงอ สิ่งนี้จะทำให้พวกมันอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องโดยประมาณ ต้องติดตั้งให้ถูกวิธี โดยจะมีแถบแบนที่ด้านข้างของ LED ระบุและแสดงบนซิลค์สกรีน

เมื่อส่วนประกอบทั้งหมดถูกบัดกรีเข้าที่แล้ว ให้ตัดแต่งส่วนที่เกินออกจากลีดและตัวต้านทาน เนื่องจากจะต้องใช้ในภายหลัง

คุณจะสังเกตเห็นว่าไม่ได้ระบุตำแหน่งส่วนประกอบทั้งหมด ซึ่งเป็นการตั้งใจปล่อยให้โอกาสในการแฮ็กในอนาคต

ขั้นตอนที่ 4: เข้าร่วม PCB ด้วยกัน

แผ่น PCB สองตัวเลื่อนเข้าหากัน แต่ถ้าแข็งเล็กน้อย คุณสามารถใช้กระดาษทรายเปิดช่องขึ้นเล็กน้อย เมื่อรวมกันแล้วจะมีบิตเที่ยวยุ่งยิ่งโดยใช้ตัวต้านทานที่ถูกตัดแต่งและไดโอดเพื่อเชื่อมโยงเข้าด้วยกันในลักษณะที่ชัดเจน

ขั้นตอนที่ 5: รหัส

รหัสนี้ใช้รหัสจาก Sleigh Light Instructable ของฉันโดยมีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อย ไฟล์แนบมาแน่นอน

ขั้นตอนที่ 6: การเขียนโปรแกรม AT Tiny 85

มี Instructables มากมายที่แสดงวิธีเพิ่ม Arduino boot loader และโปรแกรมของคุณไปยัง ATTINY85 ของคุณ ดังนั้นฉันจะไม่พูดถึงที่นี่ อย่างไรก็ตาม ฉันจะชี้ให้เห็นว่าคุณจะต้องตั้งค่าฟิวส์เป็น '8MHz ภายใน'

ขั้นตอนที่ 7: ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

โดยรวมแล้วฉันค่อนข้างมีความสุขกับการออกโครงการนี้ ฉันคิดว่าฉันอาจมีที่ผ่านมาในการสร้างชุดของขวัญเพิ่มเติมหากสิ่งนี้ประสบความสำเร็จ

ขั้นตอนที่ 8: การสร้าง Kit

เพียงแค่ทราบอย่างรวดเร็วเกี่ยวกับการทำชุด ฉันรวบรวมชิ้นส่วนและ PCB ไว้ในถุงป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ ฉันตัดสินใจที่จะจัดเตรียมชิปไว้ล่วงหน้า

ขั้นตอนที่ 9: การปรับเปลี่ยนในอนาคต

เช่นเดียวกับทุกโครงการ มีสิ่งที่คุณสามารถปรับปรุงได้เสมอ

เมื่อฉันออกแบบบอร์ด ฉันได้รวมความสามารถในการเพิ่มการควบคุม USB ในอนาคต ฉันตัดสินใจที่จะไม่รวมมันไว้ในเวอร์ชันมาตรฐานและปล่อยให้มันเป็นการดัดแปลงที่เป็นไปได้ซึ่งผู้คนสามารถทำเองได้ ไม่แน่ใจว่าสิ่งนี้คุ้มค่ากับความพยายามหรือไม่

คงจะดีถ้าเพิ่ม "หิมะ" ลงใน PCB โดยใช้ซิลค์สกรีน ตอนนั้นฉันกำลังเร่งรีบดังนั้นฉันจึงไม่ได้ทำสิ่งนี้

เว้นแต่ว่าสายไมโคร USB จะมีความยืดหยุ่นสูง จะทำให้ต้นไม้ไม่ตั้งตรง การเพิ่มหม้อที่พิมพ์ 3 มิติเล็กน้อยที่มีน้ำหนักอาจคุ้มค่าเพื่อให้มีเสถียรภาพมากขึ้น