Kohandatud NeoPixeli rõngad nullist!: 8 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

NeoPixeli rõngad ja üldiselt NeoPixels on igat tüüpi tegijate jaoks kõige populaarsemad elektroonilised komponendid. Ka mõjuval põhjusel muudab ühe populaarse mikrokontrolleri ühe tihvtiga Adafruit suurepäraste LED -ide ja animatsioonide lisamise mis tahes projekti äärmiselt lihtsaks.

Kahjuks on need üsna kallid ja Adafruit müüb ainult nelja suurust. Paljud tootjad ei mõista, et NeoPixel on lihtsalt Adafruit'i kaubamärk, mis koosneb mõnest identsest LED -kiibist vastavalt WS2812, WS2811 ja SK6812. Kõik Adafruit võtab kiibi ja paneb selle trükkplaadile, laadides kõrvuti lisatasu. Adafruitil pole selles midagi halba, sest see muudab NeoPixelid kõigile kättesaadavaks, kuid kui tahvlid tuleks lihtsalt ise valmistada, saaks teha mis tahes suuruse või kujundusega kohandatud kujundeid umbes 15% Adafruit'i mudelite maksumusest (24 LED -rõngas) (3 dollarit). Veelgi olulisem on see, et need ei saa olla mis tahes suurusega, mida vajate! Sellest hoolimata ei tundu, et keegi oleks selle tegemiseks juhendi koostanud.

Niisiis, kui ma vajasin oma töötava Samus Arm Cannoni projekti jaoks kohandatud liitrõngast (varsti), arvasin, miks mitte protsessi dokumenteerida.

Selles õpetuses näitan teile täpselt, kuidas ma selle kohandatud rõnga tegin ja kuidas saate seda ise teha.

Samm: mida vajate:

Alati vajalik, olenemata meetodist:

• ws2128b LED -id (NeoPixels)
• 1uf korgid (1 iga kahe LED -i kohta) (tehniliselt valikuline)
• Jootepasta
• Flux (soovitatav, kuid valikuline)

Kuumaõhupüstol

Kui otsustate oma plaadi professionaalselt valmistada, on see kõik, mida vajate. Kui aga valite selle asemel plaadi tooneri ülekandemeetodi abil, vajate ka järgmisi komponente. Mina isiklikult ei kasutanud tooneri ülekandemeetodit, kuid minu meetod jääb selle õpetuse raamest välja. Kavatsen postitada õpetuse selle kohta, kuidas täpselt PCB -sid valmistan, nii et olge sellega ettevaatlik!

Omatehtud plaat (tooneri ülekandmise meetod):

• Vasega kaetud plaat
• Raudkloriid
• PCB paber
• Laserprinter
• Jootmismaski kile (jootmismaski jaoks valikuline)
• UV -allikas (jootmismaski jaoks valikuline)
• Läbipaistvus (joote šablooni jaoks valikuline)
• Dremeli tööjaam

. Siin on kõik minu failid, diptrace'i teegid ja mudelid.

Neile, kes mõtlevad, kuidas hinda halvasti võrrelda, võrrelge seda Adafruit 24 LED -rõngaga, mis maksab 17 dollarit+saatmine. LED -i hind: Adafruit: 17/24 = 0,70 dollarit. HüperIoon: 7/100 = %0,07

Lisakulud: Adafruit: (4 dollarit) Saatmine, Hyperion: 1 dollar (vaskplaat) + 0,50 dollarit (raudkloriid) (tasuta kohaletoimetamine)

Kokku: Adafruit: 21 dollarit, HyperIon: 3,18 dollarit

Nagu näete, on see palju odavam, 15% maksumusest. Isegi kui te ignoreerite saatmist, jõuab HyperIoni versioon vaid 3,18 dollarini, mis on tohutu kulude kokkuhoid võrreldes 17 dollariga.

2. etapp: PCB disain Esimene osa! LED -i paigutus

NeoPixeli kuju loomise esimene samm on valgusdioodide paigutus. Lõin kasuliku väikese Exceli dokumendi, mida saate kasutada mis tahes kujunduse jaoks, mida soovite raadiuse järgi jälgida.

Sisestage lihtsalt valgusdioodide arv, rõnga protsent, mida soovite katta, ja raadius ning see genereerib automaatselt asukoha ja nurga koordinaadid, kuhu peaksite oma LED -id paigutama. Seejärel saate minna kõige populaarsematesse DipTrace'i, ExpressPCB või EaglePCB -sse ja sisestada oma komponentide omadustesse koordinaadid. Ise kasutasin DipTrace'i ja kõik minu komponendid ja teegid leiate komponentide jaotisest.

Selle projekti jaoks otsustasin kasutada kahte rõngast raadiusega 34 ja 24 millimeetrit. Välimine raadius oli 20 pikslit ja sisemine raadius 6.

* Boonus* Kui teie kasutatav CAD -programm (nagu DipTrace) ei võimalda ringi paigutada selle keskpunkti järgi, tõmmake kaks joont üle välisraadiuse ja sisemise raadiuse läbimõõdu. Joondage ristmikud üksteisega ja määrake see uuesti oma lähtekohaks. Nüüd on teil täiesti kontsentriline plaat!

3. etapp: PCB disain Teine osa! Marsruut ja kondensaatorid

Järgmine samm trükkplaadi valmistamisel on ühenduste loomine LED -ide vahel. Igal NeoPixelil on üks andmesisestusplokk ja üks andmeväljundplokk. Kõigepealt looge pikk ahel, alustades liidese tihvtide paigutamise kohale kõige lähemal asuvast pikslist, alates ühe piksli andmete väljastamise tihvtist kuni järgmise piksli andmete sisestamise tihvtini.

Pärast seda peate juhtima elektrit ja maad. Lihtsaim meetod, mille ma välja mõtlesin, on kasutada ringide ja poolringide kombinatsiooni, kokku neli, vaheldumisi võimsuse ja maapinna vahel, kui liigute lähtekohast välja. See muudab väikese "hüppaja" ühenduse loomise hõlpsaks, nagu on ette nähtud käsitsi juhtmete ühendamiseks iga kord pärast LED -i kahekordset ühendamist. Kaks paari ringe/poolringi saab seejärel siduda kokku, kuidas kõige mugavam on. Lõpuks lisatakse vask. Põhimõtteliselt täidab see kogu lisaruumi "maapinnaga", millel on mitmeid eeliseid, sealhulgas lihtsam valmistamine kodus.

Samuti soovite iga LED -i komplekti vahele paigaldada ühe ligikaudu.1uf kondensaatori toite ja maanduse vahele. Tootja soovitab ühte LED -i kohta, kuid tõenäoliselt teeb seda üks kahest ja nende jootmine võtab aega. Need ei ole seadme funktsionaalsuseks vajalikud, need lihtsalt parandavad valgusdioodide eluiga, nii et neid saab vajadusel ignoreerida.

4. samm: trükkplaadi söövitus

Selle sammu lõpuleviimiseks on teil kaks võimalust.

Professionaalne tootmine:

Kui te pole kunagi PCB -d valmistanud ja teil pole huvi seda oskust omandada, soovitan seda. Kui teie plaat on professionaalselt toodetud, läheb selle projekti keerukus kõrgest keskastmest kuni algajani. Teie plaat on garanteeritud kõrge kvaliteediga, kaasas jootmismaskiga ja võib isegi tulla joote šablooniga.

Kodune PCB:

See on võimalus neile, kes tõesti tahavad oma oskusi parandada ja oma isiklikke võimeid parandada. See on ka võimalus neile, kes tegelevad kiire tempoga prototüüpimisega ja kes tõesti vähendavad kulusid. Võimalus ise PCB -sid valmistada on aastate jooksul olnud üks minu suurimaid eeliseid ja soovitan seda tungivalt kõigile huvilistele. Olen välja töötanud oma PCB -de valmistamise meetodi (vaadake minu kanalit selle kohta, kuidas seda teha), mis jääb natuke sellest juhendist välja ja nõuab seadmeid, mida enamik algajaid endale lubada ei saa. Seetõttu soovitan selle asemel tooneri ülekandemeetodit, kasutades toodet nimega PressN'Peel. See on üsna lihtne ja ainus seade, mida vajate, ei pruugi kõigil olla, on odav laserprinter. Lisateabe saamiseks vaadake clacktronics-uk õpetust!

Põhiprotsess on järgmine:

1. Puhastage oma vasest cad -plaat.
2. Printige oma kujundus laserprinteriga Peel n 'Stickile.
3. Triikige disain Peel n 'pulgalt oma vaskplaadile
4. Asetage plaat raudkloriidi, kuni see on söövitatud.
5. Puhastage tooner

Jootmismask (valikuline):

Jootmismask on kate, mis kaitseb teie plaati kõikides kohtades, välja arvatud kohtades, kus jootmine peab minema. See muudab jootmise pisut lihtsamaks, kuid mis veelgi tähtsam, parandab oluliselt plaadi askeetlust. Kui te ei saanud oma plaati valmis, võiksite selle lisada, kuid see pole tingimata vajalik. Mulle isiklikult tundub see protsess uskumatult lihtne ja soovitan seda väga. Jällegi lähen ma üle ainult põhiprotsessile, et saaksite teada, millega tegelete. Lisateabe saamiseks vaadake cpeniche õpetust!

Protsess on järgmine:

1. Printige oma plaatide padjakujundus läbipaistvusele.
2. Koorige ja kleepige jootmismaski kile söövitatud tahvlile.
3. Triikige/lamineerige kile, kuni see hästi kleepub.
4. Joondage läbipaistvus plaadiga ja kleepige alla.
5. Asetage kile UV -kiirguse kätte (küünelaki kuivatid töötavad)
6. Puhastage valgustamata padjad
7. Paljastada kuni paranemiseni.

Samm 5: jootepasta šabloon! (VALIKULINE)

Kui teil on juurdepääs laserlõikurile, kaaluge jootepasta šablooni valmistamist. Need võimaldavad vältida tüütuid jõupingutusi, mille korral igale tihvtile aeglaselt jootmispasta panna. Laadige lihtsalt padjakujundus oma laserlõikuri tarkvarasse ja lõigake see printeri läbipaistvusest välja. Samuti olen avastanud, et lamineerimisleht töötab sama hästi. See töötab uskumatult hästi ja tekitab peaaegu täpselt sama paksuse kui professionaalsed versioonid. Minu arvates on need tegelikult palju paremad, kuna on paindlikud ja läbipaistvad, mistõttu on neid palju lihtsam kasutada kui roostevabast terasest versioone.

Ma ei olnud see, kes selle meetodi välja pakkus, kuid ma pole veel näinud, et keegi oleks seda veebis dokumenteerinud, mis on minu arvates üllatav.

6. samm: plaadi kujundamine

Tahvli lõplikule kujule viimiseks peaksite kõigepealt lõikama dremeli lõikerattaga nii palju kui võimalik. Kasutasin dremeli tööjaama seadistust horisontaalselt, teraga pappkarbi kohal kui ajutist vahekaart.

Seejärel võite alustada keskse ava puurimist. Kasutage oma dremeli jaoks suurimat külvikut ja liigutage aeglaselt "Šveitsi juustu", kuni olete välja lõiganud piisavalt suure lõigu, et see sobiks jahvatusotsikusse. Seejärel saate seda lihvimispinki kasutada plaadi lõpliku kuju saavutamiseks.

Plaadi söövitamisel on tahvli serva ümber õhuke klaaskiust rõngas. Vahetult enne selle jahvatamist vabaneb viimane allesjäänud vask. Kui vase viimane osa ei lihvigi enam. Sellele märgile tuginedes võimaldab see teha väga järjekindla ja ümmarguse tüki (eeldades, et te ei rikkunud söövitamist nagu mina ja panite mustri seinale liiga lähedale). Viimistlege välisläbimõõt samal viisil.

Samuti peaksite puurima augud andmete sisend-, 5v- ja maandusühenduste jaoks. Väike dremeli otsik (.7 mm) sobib selleks suurepäraselt.

Samm: jootmine

Minu arvates on see suurepärane projekt inimesele, kes soovib õppida pinnapealse jootmise juurde pääsemist. Kõik olulised komponendid on suured, kuumuskindlad ja padjad on üksteisest kaugel. Seda on tegelikult väga raske segi ajada ja see on suurepärane võimalus tekitada enesekindlust pinnapealse jootmise suhtes, ilma et peaksite pisikeste pisikeste komponentidega segama.

NeoPixelite tahvlile jootmiseks peate esmalt süstla või šablooni abil igale padjale pisikese koguse jootepastat kandma. Kui teil on šabloon, määrige lihtsalt jootmispasta ümber šablooni nagu õhuke kiht võid röstsaial, kuni kõik padjad on kaetud. Te ei vaja nii palju, kui arvate, lihtsalt levitage edasi.

Järgmisena soovite paigutada oma komponendid oma tahvlile. Niikaua kui iga padjake puudutab vastavat jootepulka, olete piisavalt lähedal. Jootepastal on see maagiline omadus, kus sulatamisel tõmbab see komponendi peaaegu iga kord paika.

Kui olete jootmisoskuste osas liiga ebakindel, võite 0603 kondensaatorid suuremasse vormingusse vahetada või need üldse vahele jätta. Need pikendavad NeoPixeli eluiga, kuid kui te ei kasuta seda valgusallikana, on ebatõenäoline, et te kunagi põlete. Sellegipoolest soovitan tungivalt need installida lihtsalt seetõttu, et oskus on väärtuslik.

Tegelikult jootmise osas ei saaks see lihtsam olla. Lihtsalt kulutage umbes kaks minutit oma plaadi kuumaõhupüstoliga eelsoojendamisele, seejärel keskenduge rohkem alade kaupa, kuni kõik taastub. Võite aru saada, millal see on uuesti üles vajunud, sest jootekolb muutub läikivaks ja tavaliselt teeb komponent pisut oma kohale.