$ 1 PCB Christmas Tree: 7 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Мени твиттерде ээрчиңиз! Автордун дагы ээрчиңиз:

Жөнүндө: Менин атым Лоанн Боудин, мен жасоочу жана француз студентмин, Парижге жакын жерде электроника инженериясында окуйм. Мен өзүм буюмдарды жасаганды жакшы көрөм жана долбоорлорумду баардык адамдар менен бөлүшөм. Лоббо жөнүндө көбүрөөк »

ПХБ Рождество дарагы Loann BOUDIN | 2018

Рождество келе жатканда, электрониканы сүйүүчү эмне кыла алат? Албетте, ПКБ жаңы жылдык дарагы!

Кичинекей электроника хоббистери клубунун мүчөсү катары мен кичинекей долбоорлор аркылуу электроникага жана ПХБ дизайнына болгон кумарым менен бөлүшкүм келет. Рождество майрамында мен SMD ширетүүчү ааламды жаңы мүчөлөргө кызыктуу жана жөнөкөй проект менен тааныштыргым келди: 0805 SMD жарк эткен леддери бар миниатюралык ПХБ балатыны ширетүү.

Бул үйрөткүч мен ойлогон, жасаган жана кичинекей, жаркыраган жаңы жылдык балатыларды басып чыгаруу схемаларын бирдиктин баасы 1 доллардан төмөн болгон процессин сүрөттөйт. Ырахат:)

Жана… эгер сиз бул Нускаманы жактырсаңыз, ПКБ Конкурсунда бул долбоорго добуш берүүнү карап көрүңүз! Рахмат !

1 -кадам: БОМ, Куралдар жана көндүмдөр керек

Сага керек болот:

Керектүү куралдар:

• кандооч
• ширетүүчү зым
• кум кагаз
• жалпак кычкачтар
• кычкачтарды кесүү
• жакшы пинцет

Кошумча (бирок ыңгайлуу) куралдар:

• Түтүн чыгаргыч
• көп метр
• керемет айнек

Көндүмдөр:

негизги ширетүү көндүмдөрү

Билл материалдары:

Компоненттер	Жеткирүүчү	Дүң баасы ($)	PCB баасы ($)
11x 0805 SMD жаркыраган леддер	Aliexpress	15, 79	0, 29
1x CR1220 батареясы	Aliexpress	0, 75	0, 15
1х батарея кармагыч	Aliexpress	6, 58	0, 07
1x которуштуруу которгуч	Aliexpress	2, 62	0, 03
2x 2 казыктын башы	Aliexpress	0, 51	0, 01
1x ПХБ	SeeedStudio	4, 90	0, 12

Мен БОМду жаңы жылдык балаты PCB үчүн символикалык баадан 1 долларга төмөн кармоо үчүн арзан компоненттерди тандап алдым. Бардык электрондук компоненттери менен коштолгон бир ПХБ балатынын жалпы баасы 0, 67 долларга бааланат.

2 -кадам: Илхам издеп…

Мен реалдуу ПХБ жаңы жылдык балатыны ойлоп тапкым келди, ал жерде эки ПКБ перпендикуляр түрдө чогултулган 3D формасын бере алат. Эки башка ПХБны түзүү дизайнды бир кыйла татаалдаштырбайт, бирок кымбатыраак кылат, анткени ПХБда бир нече дизайн бар болгондо өндүрүүчүлөр көбүрөөк акы алышат. Бааны мүмкүн болушунча төмөн кармоо үчүн мен калдыктарды жана чыгымдарды азайтуу үчүн ПХБ дизайнынын акылдуу мейкиндик башкаруусу жөнүндө ойлонушум керек болчу. Менин максатым үчүн кемчиликсиз ПХБ жаңы жылдык балатыны иштеп чыгуу үчүн, мен Google жана Instructablesдан ушул сыяктуу долбоорлорду издедим.

Мен өзгөчө кызыктуу жана абдан жакшы документтештирилген bluqueshтин дизайнына туш болдум. Биринчи инструктажында бул мүчө көптөгөн өзгөчөлүктөрү бар кичинекей ПХБ жаңы жылдык балатыны кантип түзгөнүн сүрөттөйт:

• Камтылган Arduino чипи
• Эки түстүү SMD LED
• Capacitive тийүү
• Камтылган батарея
• DC/DC күчөтүү схемасы
• … жана дагы!

Бул өзгөчөлүктөрдүн айрымдары жөнөкөй жана арзан болууга багытталган менин долбоорум менен шайкеш келбейт. Ошентсе да, анын долбоорунун дагы бир деталы менин көңүлүмдү бурду: блюз анын 3D Рождестволук дизайнын мейкиндикти текке кетирбеген чарчы аянтка туура келтирди. Негизги карагайдын жанында эки жарым чырак сымал сүзгүчтөрдү жаратуу менен, ал бошогон мейкиндикти кайра татаал түрүнө карабастан дагы бир толук даракты түзүү үчүн колдонгон.

Мен бул акылдуу дизайнды адаптациялап, кайра долбоорумда колдондум.

3 -кадам: PCB Дизайн

Мен ПХБнын жаңы жылдык балатыны Autodesk EAGLE колдонуп жасадым. EAGLE - бул схемалык схемаларды иштеп чыгууга, компоненттерди жайгаштырууга жана ПХБны багыттоого мүмкүндүк берүүчү электрондук дизайн автоматташтыруу (EDA) программасы.

Мен дизайнды электрондук схеманын схемасын түзүү менен баштадым. Бул 3 В баскычтуу уюлдук батарейка менен иштөөчү параллелдүү 11 жарк эткен LEDдан турат. Коммутатор схеманы ачып же жаба алат. Акыр -аягы, батарейканын чыңалуусу менен жерге ортосунда 10 мкФ кошумча чыпкалоочу конденсатор жайгаштырылган.

Мен LED диоддоруна резисторду кошпоону чечтим, анткени 3 V көптөгөн LED түстөрүнүн алдыга чыңалуусуна абдан жакын:

Схема жана ПХБ үч бөлүккө бөлүнөт:

• башкы такта: ал жаңы жылдык балатынын формасына ээ жана батарейка кармагычты, которгучту, үстүңкү бетинде 3 LED жана астыңкы бетинде 2 LEDди камтыйт. Эки 2-казыктуу төөнөгүч туташтыргычтар эки канатты бириктирүүгө жана иштетүүгө мүмкүнчүлүк берет, бирин үстү жагында, экинчиси асты жагында.
• жогорку фин: батарейка кармагыч үчүн оюкчасы бар жаңы жылдык балатынын формасына ээ жана үстү жагында 1 LED жана астыңкы бетинде 2 LED бар. Бир 2-казыктуу төөнөгүч туташтыргычтын изи финди башкы тактага туташтырууга жана иштетүүгө мүмкүнчүлүк берет.
• төмөнкү фин: ал жарым жылдык балатынын формасына ээ жана үстү жагында 2 LED жана астыңкы бетинде 1 LED бар. 2 казыктуу төөнөгүч туташтыргычтын изи финди башкы тактага туташтырууга жана иштетүүгө мүмкүндүк берет.

Мен 20 -катмар "Өлчөмү" менен тактайдын контурун чийүү менен 48 * 48 мм кичирейтилген өлчөмдү тандап алууну чечтим.

Мен карагайдын формасын туурасы 3 мм болгон 46 -кабат "Фрезердин" жардамы менен тарткам: бул линия өндүрүүчү үчүн фрезердик аянт катары чечмеленет жана карагайды анын канаттарынан ажыратат.

Райондун контуру так аныкталгандан кийин, мен батарейка кармагыч жана которгуч сыяктуу эң чоң компоненттерди, андан кийин LED диоддорун бөлүштүрүү жагымдуу болушу үчүн жайгаштырдым.

Мен бир сүзгүчкө башка фрезердик жерди коштум, ошондуктан батарейканын кармагычы туура келиши мүмкүн жана дарактын үстүнө тешик каалаган жерге илинип турушу үчүн (мисал үчүн чыныгы Рождество дарагына).

Андан кийин, мен бардык компоненттерди үстүңкү жана астыңкы катмарларды колдонуп багыттадым: батареянын чыңалуусу диоддорго 0, 5 мм туурасында издери жана жалпы жер учагы менен бөлүштүрүлөт.

Акыр -аягы, мен эки бөлүнүүчү өтмөктү иштеп чыгып, тактайымды бир дизайн катары сактап калуу үчүн жана 3 мм фрезердик издин үстүнө негизги карагай менен канаттардын ортосуна койдум жана ПКБ панелин түзүүгө уруксат бердим (кененирээк маалымат үчүн кийинки кадамды караңыз).

Eagle файлдарынын бардыгын менин github же below астынан тапса болот

4 -кадам: PCB Panelization

ПХБнын көпчүлүк өндүрүүчүлөрү азыр 100*100 мм өлчөмүнө чейин 10 ПХБ үчүн 5 долларлык бир бааны сунушташат. Баасы схема 50*50 мм же 100*100 мм болобу өзгөрүүсүз калат. Чыгымдарды оптималдаштыруу бул максималдуу аймакта микросхемалардын санын көбөйтүү аркылуу мүмкүн болот. ПХБ панелизациясы наркты жана ысырапкорчулукту азайтуу үчүн бир нече кичинеден бир ПХБ түзүүдөн турат.

Көпчүлүк PCB өндүрүүчүлөрү бирдей дизайнды панелдөө үчүн кошумча чыгым талап кылбайт. Бул сиз бир нече кичинекей ПХБны бекер бир жерге батырууну башкара аласыз дегенди билдирет, бирок ал бардыгы үчүн бирдей бойдон калышы керек. Көбүрөөк маалымат PCB өндүрүүчү Seeedstudio сайтынан тапса болот.

PCB панелин түзүү 2 жол менен болот:

V-Groove панелизациялоо ыкмасы: ал 30дан 45 градуска чейин тегерек кесүүчү бычак менен, үстүнкү тактайдын калыңдыгынын 1/3 бөлүгүн жана астынкы бөлүгүнүн 1/3 бөлүгүн кесүүдөн турат. Бул PCB массиви аркылуу түз сызыктар боюнча гана жасалышы мүмкүн

Бөлүнбөстөн панелдештирүү ыкмасы: бул ПХБнын ортосундагы тешилген өтмөктөрдү маршрутта калтыруудан турат. Эки ПХБнын ортосундагы аралык болжол менен 2, 5 мм, анткени ал көпчүлүк фабрикалардагы роутердин өлчөмү жана тактайдын тегирмени үчүн роутер битинин бир гана өтүүсүн талап кылат. N-Holes тешилишинин үлгүлөрү бөлүнүүчү өтмөктөр үчүн стандарттуу болуп саналат жана керексиз каптал такталарын чыгарбастан оңой эле алынып салынган

PCB панелдеринин дизайны жөнүндө көбүрөөк маалыматты Джек Лукас www. ElectronicDesign.com үчүн жазылган абдан жакшы документтештирилген макаладан тапса болот.

Долбоорумдун баасын төмөндөтүү үчүн мен төрт ПХБ балатыны бир тактага чогултууну чечтим. Биринчиден, мен ПХБ балатынын эки канатын башкы тактага байлашым керек болчу. Мен ар бир сүзгүчтү жаңы жылдык балатынын тактайына байланыштырган 3 тешиктүү тешик үлгүсү бар эки бөлүнүүчү өтмөктү иштеп чыктым. Бөлүнүүчү өтмөктөр диаметри 0, 9 мм болгон 2*3 тешиктен жасалат.

Бир ПХБ жаңы жылдык балатынын дизайны бүткөндөн кийин, мен аны төрт жолу кайталап, өндүрүүчү тарабынан жүктөлгөн 100*100 мм аянтты толтуруу үчүн ар бирин жанаша жөнөттүм. Бардык конструкциялар 3мм аралыкта жайгашып, 3 тешик тешүү үлгүсү менен бөлүнүп кетүүчү өтмөктөр менен байланышкан.

Акыркы PCB 100*100 мм өлчөмүнө ээ жана 4 жаңы жылдык дарак ПХБсын камтыйт. ПХБнын бирдигинин баасы 4кө бөлүнөт!

5 -кадам: ПХБны ширетүү

Бардык компоненттер чогултулганда ПХБнын ширетүүсү башталат!

Светодиоддорду ширетүү -

Бул эң кичинекей компоненттер болгондуктан, LED диаметри менен баштоо эң жакшы. Аларды акыркы жолу ширетүү тапшырманы татаалдаштырат, анткени ири компоненттер аларды жайгаштырууга тоскоолдук кылышы мүмкүн. Светодиоддор поляризацияланган компоненттер болуп саналат жана ПХБда аларды кантип ширетүү керектигин аныктоо маанилүү. ПХБдагы LEDдин изи дайыма бирдей: жерге тегиздикке туташкан блок - массасы (катод) жана трекке туташтырылган блок - бул камсыздоо чыңалуусу (анод). CMS LED астындагы жашыл жебе агымдын агымынын багытын, демек анын полярдуулугун көрсөтөт.

"Диод текшерүүчү" конфигурациясында мультиметр менен LEDди текшерүү анын полярдуулугун жана түсүн аныктоого жардам берет.

Светодиоддорду ширетүү үчүн, мен адегенде LED аянтчасынын бирине кичине ширетүүнү коюу менен баштадым. Мен андан кийин LEDди жакшынакай пинцет менен жактадым, ал эми менин ширетүүчүм менен эрип калган. Лидер туура жайгаштырылгандан кийин, мен ширетүүнү бекемдөө үчүн ширетүүчүмдү алып салдым. Экинчи ширеткичти LED пинцет менен кармап туруунун кажети жок эле жасаса болот. Бул процесс калган 10 LED үчүн кайталанат.

Батарея кармагычты ширетүү -

Батарея кармагыч электр туташуусун түзүү үчүн баскыч клеткасын ПХБга каршы кармап турат. Батарейканы бекем кармаш үчүн, мен калайдын кичинекей катмарын батарея кармагычтын үстүнө койдум. Коннектор андан кийин жайгаштырылып, ширетилет.

Коммутаторду ширетүү -

Акыр -аягы, которгуч батарейканын туташтыргычы менен бир тарапка ширетилет. Оңой иштетүү үчүн которуу PCBден чыгып турат.

6 -кадам: ПХБны чогултуу

Бардык компоненттер ширетилгенден кийин, жаңы жылдык балатыны чогултуу убактысы келди.

такталарды ажыратуу -

Мен тактайды эки плотинаны негизги тактан ажыратуу үчүн жалпак кычкачтар менен сындыра баштадым. Мен кычкачты колдонуп, зыян келтириши мүмкүн болгон чоң четтерди алып салдым. Андан кийин, мен балатынын капталдарын тегиздөө үчүн кумду колдонуп, акыры үч таза тактайга ээ болдум: башкы дарак жана анын эки канаты.

такталарды туташтыруу -

Негизги тактага бир фин алардын ортосуна 2 казыктуу коннектор туташтыргычы менен бекитилет. Pinhead туташтыргычынын бул жерде эки жолу бар: канатты башкы тактага кармап, чыңалууну жана массаны финдин LED диодуна алып келиңиз.

Мен чоң баштуу коннектор тилкесинен 2* 2 төөнөгүчтөрдүн учтуу коннекторлорун кесип, пластикалык четтерин кум менен тазаладым. Андан кийин, мен аларды сүрөттөрдө көрсөтүлгөндөй башкы тактанын башына чейин куйрукка, бири үстү жагында, экинчиси асты жагында ширеттим.

Мен эки сүзгүчтү коннекторлорго туура тегиздөө үчүн этияттап, батареяны туташтыргыч жагына оюк менен сүзүп койдум.

PCB балаты азыр акыры чогултулду!

Районду күйгүзүү -

PCB 3V CR1220 литий батареясы менен иштейт. Батарейка кармагычына тактага түшүп, өчүргүч жабылганда, бардык светодиоддор сыйкыр сыяктуу жаркырай баштайт!

Бул долбоордо колдонулган баскыч клеткасы орточо 40 мАч сыйымдуулукка ээ, башкача айтканда, 1 сааттын ичинде 40 мАга чейин же 2 сааттын ичинде 20 мАга чейин жеткире алат. ПХБ балатынын учурдагы керектөөсү 80 мА айланасында жана тандалган диоддордун түстөрүнө жараша болот: ак, көк жана кызгылт диоддор кызыл, кызгылт сары жана сары түстүү диоддорго караганда көбүрөөк ток тартат.

Тажрыйба боюнча, мен сизге кызыл, кызгылт сары, сары жана жашыл диоддорду колдонууну сунуштайм, анткени алар Рождество рухунун темасында жакшы түстөрдү берүү менен бирге батарейканын иштөө мөөнөтүн аяшат:) Бул түстөр менен бирдей пропорцияда менин ПХБ Рождестволорум 1 сааттын ичинде жаркырап турат. жашыл диоддор өчө баштаганда.

7 -кадам: Жыйынтык

Мен бул кичинекей ПХБ жаңы жылдык дарактарын иштеп чыгууга кызыктуу болдум жана ПХБ өндүрүү жана ПХБ панелин түзүү жөнүндө көп нерселерди үйрөндүм.

Долбоордун арзан дизайнынан улам, ширетүү цехи аны сынап көрүүнү каалагандарга бекер сунушталган. Бул ПКБлар менин клубумда абдан ийгиликтүү болду жана көптөгөн жаңы мүчөлөр SMD компоненттерине негизделген биринчи чиптерин ширетишти. Кээ бир чыгармаларым досторумдун балатыны кооздогонун угуп сүйүндүм.

Бүгүн мен бул семинарда жана бул окуу куралы аркылуу бул долбоордун жүрүшүндө алган билимимди бере алганыма сыймыктанам. Сизге жакты деп үмүттөнөм жана сизге келе жаткан жылда жакшылыктарды каалайм:)