Ыңгайлаштырылган NeoPixel шакектери: 8 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

NeoPixel шакектери жана жалпысынан NeoPixels, бардык типтеги өндүрүүчүлөр үчүн эң популярдуу электрондук компоненттердин бири. Белгилүү себептерден улам, каалаган популярдуу микроконтроллердин бир пини менен Adafruit ар кандай долбоорго кереметтүү диоддорду жана анимацияларды кошууну абдан оңой кылат.

Тилекке каршы, алар абдан кымбат жана Adafruit болгону төрт өлчөмдө сатылат. НеоПиксел - бул Adafruit компаниясынын WS2812, WS2811 жана SK6812 аттуу бир нече окшош LED чиптеринин бренди. Бардык Adafruit микросхеманы алып, аны тактага коюп, чоң премиум менен камсыз кылат. Adafruit муну жасоонун эч кандай жаман жери жок, анткени ал NeoPixelsти баарына жеткиликтүү кылат, бирок эгер тактайларды өзү жасай турган болсо, анда Adafruit моделдеринин наркынын 15% тегерегинде каалаган өлчөмдөгү же дизайндагы ыңгайлаштырылган формаларды жасаса болот (24 үчүн LED шакеги) ($ 3). Баарынан маанилүүсү, алар сизге керектүү өлчөмдө боло албайт! Буга карабастан, кимдир бирөө бул үчүн так жол көрсөткүч жараткан жок окшойт.

Ошентип, мен иштеп жаткан Samus Arm Cannon проектиси үчүн атайын татаал шакек керек болгондо (жакында), мен эмне үчүн процессти документтештирбейм деп түшүндүм.

Бул үйрөткүчтө мен сизге бул шакекти кантип жасаганымды жана өзүңүздүн колуңузду кантип жасоону көрсөтөм.

1 -кадам: Сизге эмне керек:

Ар дайым методго карабастан зарыл:

• ws2128b LED (NeoPixels)
• 1uf Caps (ар бир эки LED үчүн 1) (техникалык жактан милдеттүү эмес)
• Паста
• Flux (сунушталат, бирок милдеттүү эмес)

Hot Air Gun

Эгерде сиз тактаңызды профессионалдуу түрдө өндүрүүнү тандасаңыз, анда бул сизге керектүү нерсенин баары. Эгерде сиз, тескерисинче, тонерди которуу ыкмасын колдонуп тактаңызды чыгарууну тандасаңыз, сизге дагы төмөнкү компоненттер керек болот. Мен жеке тонерди которуу ыкмасын колдонгон эмесмин, бирок менин методум бул окуу куралынын чегинен тышкары. Мен так ПКБларды кантип жасоо боюнча окуу куралын жайгаштырууну пландап жатам, андыктан ага көңүл буруңуз!

Үй тактасы (Тонерди которуу ыкмасы):

• Жез капталган тактай
• Темирдин хлориди
• PCB Paper
• Лазердик принтер
• Solder Mask Film (Solder Mask үчүн милдеттүү эмес)
• UV булагы (Solder Mask үчүн милдеттүү эмес)
• Ачыктык (Solder Stencil үчүн милдеттүү эмес)
• Dremel Workstation

Бул жерде менин бардык файлдарым, diptrace китепканалары жана моделдери бар.

Баанын ооруну кантип салыштыраарын ойлогондор үчүн, аны $ 17+жеткирүү баасы турган Adafruit 24 LED шакеги менен салыштырып көрүңүз. HyperIon: 7/100 = %0.07

Кошумча чыгымдар: Adafruit: ($ 4) Жеткирүү, Hyperion: $ 1 (жез такта) + $ 0.50 (Ферри хлориди) (бекер жеткирүү)

Бардыгы: Adafruit: $ 21, HyperIon: $ 3.18

Көрүнүп тургандай, бул алда канча арзан, баасы 15%. Жеткирүүнү этибарга албасаңыз дагы, HyperIon версиясы $ 3.18 гана чыгат, бул 17 долларга салыштырмалуу чоң үнөмдөө.

2 -кадам: PCB Дизайн Биринчи бөлүгү! LED жайгаштыруу

Кандайдыр бир NeoPixel формасын түзүүнүн биринчи кадамы - бул светодиоддорду жайгаштыруу. Мен пайдалуу бир кичинекей Excel документин түздүм, аны сиз каалаган радиуста жүрүүнү каалаган дизайн үчүн колдоно аласыз.

Жөн гана диоддордун санын, сиз каалагандай шакектин пайызын жана радиусун киргизиңиз жана ал автоматтык түрдө диоддоруңузду жайгаштыруу керек болгон абалды жана бурчтун координаттарын түзөт. Сиз эң популярдуу DipTrace, ExpressPCB же EaglePCBге кирип, компоненттериңиздин касиеттерине координаттарды киргизе аласыз. Мен жеке DipTraceти колдондум жана компоненттер бөлүмүндө менин бардык компоненттеримди жана китепканаларымды таба аласыз.

Бул долбоор үчүн мен радиусу 34 жана 24 миллиметр болгон эки шакекти колдонууну чечтим. Сырткы радиусу 20 пиксел, ички радиусу 6 болгон.

* Бонус* Эгерде сиз колдонгон CAD программасы (DipTrace сыяктуу) тегеректи анын борбордук чекитине жайгаштырууга уруксат бербесе, тышкы радиустун диаметри боюнча эки сызык сызыңыз жана ички радиусуңуз. Кесилиштерди бири -бириңизге тегиздеңиз жана муну сиздин келип чыгуучу жериңиз катары аныктаңыз. Эми сизде идеалдуу концентрацияланган такта бар!

3 -кадам: ПХБ Дизайн Экинчи бөлүк! Маршрут жана конденсаторлор

Басып чыгарылган схемаңызды жасоонун кийинки кадамы - бул сиздин диоддоруңуздун ортосундагы байланышты түзүү. NeoPixelsтин ар биринде бир маалымат киргизүү жана бир маалымат чыгаруу аянтчасы бар. Биринчиден, интерфейстин казыктарын коюуну пландаштырган жерге эң жакын пикселден баштап, бир пикселдин маалымат чыгаруучу түйүнүнөн кийинки пикселдин маалымат кирүүчү пинине өтүүчү узун чынжырды түзүңүз.

Андан кийин сиз электр энергиясын жана жерге багыттооңуз керек. Мен муну ойлоп тапкан эң оңой ыкма, тегин жана жарым тегеректердин айкалышын колдонуу, бардыгы болуп төртөө, күч менен жерди алмаштырып, башынан сыртка чыгып баратканыңда. Бул кичинекей "секирүүчү" байланышты түзүүнү жеңилдетет, анткени кол менен өткөргүчтөр ар дайым LED менен бирге эки жолу. Эки жуп тегерек/жарым тегерекчелерди кайсы жол эң ыңгайлуу болсо, ошого байлап койсо болот. Акыр -аягы, жез куюп кошулат. Бул негизинен бардык кошумча мейкиндикти "жер" менен толтурууга алып келет, анын бир нече артыкчылыктары бар, анын ичинде үйдө өндүрүш оңой.

Сиз ошондой эле эки LEDдин ар биринин ортосунда бийлик менен жердин ортосунда болжол менен.1uf конденсаторду орноткуңуз келет. Өндүрүш бир LEDга бирди сунуштайт, бирок, сыягы, экөөнө бирөө туура келет жана алар көп убакытты талап кылат. Бул түзмөктүн иштеши үчүн зарыл эмес, алар жөн гана LEDлердин иштөө мөөнөтүн жакшыртат, андыктан керек болсо аларды этибарга албай койсо болот.

4 -кадам: Басылган Электрондук плата

Бул кадамды аягына чыгаруу үчүн сизде эки вариант бар:

Профессионалдык өндүрүш:

Эгерде сиз эч качан ПХБ жасабасаңыз жана андай көндүмгө ээ болууга кызыкдар болбосоңуз, анда мен муну сунуштайт элем. Тактаңызды кесипкөй өндүрүп алуу менен бул долбоордун татаалдыгы ортоңку деңгээлден башталгычка чейин барат. Сиздин тактаңызга жогорку сапатта кепилдик берилет, ширетүүчү маска менен келет, ал тургай, ширетүүчү трафарет менен келиши мүмкүн.

Үйдө жасалган PCB:

Бул чындап эле чеберчилигин жогорулатууну жана жеке мүмкүнчүлүктөрүн жогорулатууну каалагандар үчүн вариант. Бул ошондой эле жогорку ылдамдыкта прототиптөөнү баштоону каалагандар үчүн жана чыгымдарды төмөндөтүү үчүн. Өзүмдүн ПХБларды жасоо жөндөмү жылдар бою менин эң чоң артыкчылыктарымдын бири болду жана мен аны кызыкдар болгондорго сунуштайм. Мен ПКБларды жасоонун өз методун иштеп чыктым (муну кантип кылуу керектиги үчүн менин каналымды караңыз), бул окуу куралынын чегинен бир аз тышкары жана көпчүлүк үйрөнчүктөр көтөрө албаган жабдууларды талап кылат. Ошондуктан, анын ордуна мен PressN'Peel аттуу продуктуну колдонуу менен тонерди которуу ыкмасын сунуштайм. Бул абдан оңой жана сизге керек болгон жападан жалгыз жабдык - бул арзан лазердик принтер эмес. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн clacktronics-uk окуу куралын караңыз!

Негизги процесс төмөнкүчө:

1. Сиздин жез тактаңызды тазалаңыз.
2. Лазердик принтердин жардамы менен дизайныңызды Peel n 'Stickке басып чыгарыңыз.
3. Peel n 'таякчасынан дизайнды жез тактаңызга үтүктөңүз
4. Досканы темир хлоридине чегилгенге чейин кой.
5. Тонерди тазалаңыз

Solder маскасы (милдеттүү эмес):

Лайка маскасы - бул тактаңызды бардык жерлерде коргогон, бирок ширетүү керек болгон жерде жабуу. Бул ширетүүнү бир аз жеңилдетет, бирок андан да маанилүүсү тактанын асцетикасын кескин жакшыртат. Эгерде сиз тактаңызды өндүрө албасаңыз, анда аны кошуп койсоңуз болот, бирок бул анча зарыл эмес. Жеке мен бул процессти абдан оңой табам жана аны абдан сунуштайм. Дагы, мен негизги процессти гана карап жатам, ошондо сен эмне кылып жатканыңды билесиң. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн cpeniche окуу куралын караңыз!

Процесс төмөнкүчө:

1. Тактайларыңыздын дизайнын тунуктуктун бир бөлүгүнө басып чыгарыңыз.
2. Лайка маскасынын пленкасын тазалап, тактаңызга чаптаңыз.
3. Пленканы жакшы жабышкыча үтүктөңүз/ламинаттаңыз.
4. Ачыктыкты тактайга тууралап, скотч менен түшүрүңүз.
5. Кинону UV булагына чыгарыңыз (лак кургаткычтар иштейт)
6. Көрүнбөгөн төшөктөрдү тазалаңыз
7. Айыкканга чейин ачыкка чыгарыңыз.

5 -кадам: Solder Stencil чаптаңыз! (ОПЦИОНАЛДУУ)

Эгерде сизде лазердик кескичке мүмкүнчүлүгүңүз бар болсо, анда өзүңүзгө ширетүүчү паста трафаретин чыгарууну ойлонуп көрүңүз. Алар сизге ар бир пинге акырындык менен ширетүүчү паста коюу түйшүктүү аракетинен качууга мүмкүндүк берет. Жөн гана блокноттун дизайнын лазер кескич программаңызга жүктөп, принтердин тунуктугунан кесип алыңыз. Мен ошондой эле ламинатордук барак жакшы иштээрин байкадым. Бул укмуштуудай жакшы иштейт жана профессионалдык версиялар сыяктуу калың катмар чыгарат. Менин оюмча, алар чындыгында алда канча жогору, анткени алар ийкемдүү жана тунук, бул аларды дат баспас болоттон жасалган версияларга караганда колдонууну алда канча жеңилдетет.

Мен бул ыкманы ойлоп тапкан эмесмин, бирок мен интернетте документтештирилген эч кимди көрө элекмин.

6 -кадам: Board Shaping

Тактайды акыркы формага келтирүү үчүн, сиз мүмкүн болушунча дремел кесүү дөңгөлөгү менен кесүү менен баштооңуз керек. Мен dremel жумушчу станциясынын тууралоосун картон кутунун үстүндөгү бычак менен туурасынан, стол үстүндөгү араа катары колдондум.

Сиз андан кийин борбордук тешикти казып баштасаңыз болот. Дремел үчүн эң чоң бургуңузду колдонуңуз жана акырындык менен "швейцариялык быштакты" тегирменге бата турган чоң бөлүгүн кесмейинче айланып өтүңүз. Андан кийин тактайды акыркы формага келтирүү үчүн ошол майдалоочу битти колдонсоңуз болот.

Тактанын чийилгени тактайдын четинде стекловолокно жука шакекчеси бар, так ушул жерге чейин жездин акыркы бөлүгү бошотулат. Качан акыркы жез релиздери майдалана бербейт. Бул белгиге таянуу менен, сиз абдан ырааттуу жана тегерек бөлүк жасоого мүмкүндүк бересиз (эгер сиз оюнду мен сыяктуу бузуп, үлгүсүн дубалга өтө жакын койбосоңуз). Сырткы диаметриңизди ушинтип бүтүрүңүз.

Сиз ошондой эле, 5v жана жер байланыштары үчүн маалымат тешиктерин бурушуңуз керек. Кичине dremel бит (.7мм) бул үчүн абдан жакшы иштейт.

7 -кадам: ширетүү

Менин оюмча, бул жер үстүндөгү ширетүүгө кирүүнү үйрөнүүнү каалаган адам үчүн эң сонун долбоор. Бардык маанилүү компоненттер чоң, ысыкка чыдамдуу жана төшөмөлөр бири -биринен алыс жайгашкан. Баш аламандык кылуу абдан кыйын жана кичинекей кичинекей компоненттер менен аралашпастан, жер үстүндөгү ширетүүгө ишенимди арттыруунун эң сонун жолу.

NeoPixelsти тактаңызга ширетүү үчүн, адегенде шприцти же трафаретти колдонуп, ар бир блокко кичинекей суммадагы паста салыңыз. Эгерде сизде трафарет болсо, анда бардык подкладкалар жабылганга чейин тосттун үстүнө жука катмар сыяктуу трафареттин тегерегине ширетүүчү паста чачыратыңыз. Сиз ойлогондой көп нерсенин кереги жок, жайыла бериңиз.

Андан кийин сиз компоненттериңизди тактаңызга жайгаштыргыңыз келет. Ар бир төшөмө тиешелүү ширетүүчү түйүнүнө тийип турса, анда сиз жетишерлик жакынсыз. Solder paste бул сыйкырдуу касиетке ээ, анда ал ээригенде чындыгында компонентти дээрлик ар дайым ордуна коет.

Эгерде сиз ширетүү жөндөмүңүзгө өтө кооптуу болсоңуз, анда 0603 конденсаторлорун чоңураак форматка өзгөртүп же таптакыр өткөрүп жибере аласыз. Алар NeoPixelдин өмүрүн узартат, бирок эгер сиз муну жарык булагы катары колдонбосоңуз, анда анын күйүп кеткенин көрбөйсүз. Мен аларды орнотууну сунуштайм, анткени бул жөндөмгө ээ болуу баалуу.

Чындыгында, ширетүү жагынан оңой болмок эмес. Тактаңызды ысык пистолет менен алдын ала ысытууга болжол менен эки мүнөт бөлүңүз, андан кийин бардыгы кайра кайтып келгенге чейин аймак боюнча көбүрөөк басым жасаңыз. Качан кайра агып кеткенин айта аласыз, анткени ширетүүчү ийилчээк болуп калат жана адатта компонент бир аз "жылып" калат.