BlinkyBadge: 10 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Kesällä 2019 sain eräältä kollegoiltani pyynnön mahdollistaa STEM -oppiminen tytöille. Useimmat tyttöopiskelijat eivät olleet kiinnostuneita Arduinosta tai ohjelmoinnista, joten meidän piti luoda jotain, joka saisi heidät kiinnostumaan näistä aiheista.

Päätimme, ettemme hyppää suoraan Arduinolle, mutta otamme yksinkertaisen askeleen oppiaksesi liittämään komponentteja leipälaudalle, lukemaan piirin, mitä kukin komponentti tekee jne.

Tätä tarkoitusta silmällä pitäen päätimme, että vilkkuvat valot tietyssä mallissa olisivat hyvä ensimmäinen projekti.

Löysimme youtube -videon, joka osoitti juuri tämän. Tässä on video.

Tarvikkeet

BC547 Pieni signaalitransistori x6

47uF kondensaattori x6

10 khm: n vastus x6

330 ohmin vastus x6

5mm LED x6

9v akku

Vaihe 1: Testaus ja todentaminen

Videon luoja käyttää rengasoskillaattorina syötettyä syöttöä piirin yhdestä vaiheesta toiseen. Kun viimeinen vaihe on saavutettu, se syöttää sen takaisin ensimmäiseen ja muodostaa renkaan. Se käyttää helposti saatavilla olevia komponentteja ja voidaan valmistaa helposti leipäpöydälle.

Vaihe 2: Testaus Breadboardilla

Ennen kuin ryhdyin tekemään piirilevyä, tein joitain testejä leipälevyllä ymmärtääkseni, kuinka piiri toimii ja mitkä ovat sen liitännät.

Vaihe 3: Selvitä, miten se saa virtaa

Alkuperäisessä ajatuksessa virta tulee 9 V: n akusta, joka ei ole oikea laji tai puettava medaljonki. Teimme testin CR2032 -nappiparilla ja se toimi erittäin hyvin.

Kun kaikki osat oli tarkistettu ja vahvistettu, oli aika tehdä kaavio ja piirilevy.

Vaihe 4: Kaavion tekeminen

Käytin EasyEDA: ta (www.easyeda.com) kaavamaisessa ja piirilevyn suunnittelussa. Ei ole mitään asennettavaa, kaikki kirjastot ovat verkossa ja automaattinen reititin on melko vankka yksinkertaisille malleille.

Käänsin ensin koko piirin kaavamaiseksi, tein liitännät ohjelmistoon ja etsin sitten oikeanlaista kytkintä ja akun pistorasiaa. Löysin molemmat Easy EDA: sta.

Yksi vaatimuksistani oli akun pistorasian polarisointi. Vaikka lapsi haluaisi laittaa pariston taaksepäin, se voisi, mutta piiri ei saa virtaa. Jotta merkki olisi lähes cr2032 -akun kokoinen, ajattelin, että sitä ei voida tehdä läpivientireikien osien kanssa. Käytin yhdistelmää 0603 ja 0805 paketeista vastuksille ja LEDeille, kondensaattorit olivat myös 0805 -paketti. Nämä voidaan helposti juottaa käsin ja hienolla juotoskärjellä.

Kun olet luonut kaavion, kannattaa tarkistaa yhteydet ja tarkistaa useita kertoja.

Vaihe 5: Piirilevyn suunnittelu

Tämä on haastava osa.

Piirilevyn suunnittelu edellyttää luovuutta ja käytännöllisyyttä osien asettamisessa. Luovuutta tarvitaan, jotta piirilevy näyttäisi houkuttelevalta opiskelijoille, ja käytännöllisyyttä tarvitaan, jotta voit juottaa osat turvallisesti ja varmasti. Sinun on myös pidettävä mielessä, miten käyttäjä käyttää piirilevyä.

Kaikki tämä mielessä, vienin kaavamaisen suunnittelun piirilevylle Easy EDA: n avulla.

Normaalisti Easy EDA antaa sinulle nelikulmaisen piirilevyn ääriviivan kaikkien osien kanssa.

Koska piirilevystä ei ole helppoa tehdä pyöreää ääriviivaa, käytin suosikki vektorigrafiikkatyökalua nimeltä Inkscape.

Inkscape antoi minulle mahdollisuuden tehdä ääriviivat haluamassani muodossa, ja voin tuoda ääriviivat dxf -muotoon EasyEDAan.

Kun ääriviivat oli naulattu, Easy EDA antaa sinun järjestää osat pyöreällä tavalla käyttämällä Järjestä -vaihtoehtoa. Voit määrittää järjestelyn säteen, ja Easy EDA asettaa osat ympyrän ympäri.

Vaihe 6: Reititys

Kun olet asettanut osat paikoilleen, on aika reitittää. Reititys on prosessi, jossa kaavion liitännät muutetaan piirilevyn kappaleiksi. Kehittyneet algoritmit ottavat yhteydet ja muodostavat reititysmallit suunnittelua ja valmistusta koskevien sääntöjen mukaisesti.

Jäljet on sijoitettu piirilevyn molemmille puolille (ylhäältä ja alhaalta) ja ne on liitetty reikiin, joita kutsutaan Viasiksi.

Kun reititys on valmis, on aika tehdä valmistustarkistus ja lähettää levymallit (nimeltään gerberit) valmistukseen.

Vaihe 7: Lähetä Gerbers valmistusta varten JLCPCB: lle

Easy EDA on integroitu JLCPCB: hen, joka on Kiinan Shenzenissä sijaitseva tuotantolaitos.

Vie olennaisesti suunnittelusi ja se ponnahtaa yllä olevaan näyttöön. Napsauta Tilaa JLCPCB: stä, ja se vie sinut JLCPCB -tilaussivulle.

Voit tutustua tilausprosessiin videolla.

PCB-määrän ja toimitusosoitteen sekä toimitusmenetelmän perusteella PCB: n saapuminen kestää noin 3-10 päivää. Sain omani 6 päivässä.

Vaihe 8: PCB on saapunut

Piirilevyt saapuivat tyhjiössä suljettuun pussiin ja mukavaan pakkaukseen.

Tyhjiötiivistetty pussi estää PCB: n raitojen ja tyynyjen tahraantumisen, joten poista se vain, kun olet valmis.

Piirilevyjen laatu oli erittäin hyvä ja olin erittäin tyytyväinen lopputulokseen.

Vaihe 9: Juotos ja tulokset

Istuin nopeasti juottamaan nämä käsin testattavaksi. Käytin mikrojuotosrautaa kaikkien osien juottamiseen. Ensimmäinen juotosharjoitukseni oli nuhjuinen, mutta se toimii.

Löysin myös helmiketjun, jossa oli rengas laittaa se riipuksen reiän ympärille.

Tein joitain testejä ja lisäsin erivärisiä LEDejä joulun tunnelmaan punaisella ja vihreällä.

Vaihe 10: Tee oma piirilevy

Nyt kun sinulla on oikeudenmukainen käsitys prosessista, miksi et hyppää sisään ja tee oma projekti. Aloita pienestä asiasta ja kasva sitten siitä.

Esitä kysymyksiä kommentteihin, vastaan niihin mielelläni.

Muita projektipäivityksiä varten voit seurata minua myös Instagramissa