$ 1 PCB տոնածառ `7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Հետևեք ինձ Twitter- ում: Հետևեք հեղինակի ավելին.

Իմ մասին է Լոան Բոուդինը, ես արտադրող եմ և ֆրանսիացի ուսանող, ով սովորում է էլեկտրոնիկայի ճարտարագիտություն Փարիզի մերձակայքում: Ես սիրում եմ ինքնուրույն պատրաստել իրեր և կիսվել իմ նախագծերով բոլորի հետ: Ավելին loboat- ի մասին »

PCB- ի տոնածառ ՝ Loann BOUDIN | 2018 թ

Երբ Սուրբ Christmasնունդը մոտենում է, ի՞նչ կարող է անել էլեկտրոնիկայի սիրահարը: Իհարկե, PCB տոնածառ:

Որպես փոքր էլեկտրոնիկայի սիրահարների ակումբի անդամ, ես սիրում եմ կիսել իմ կիրքը էլեկտրոնիկայի և PCB- ի դիզայնի նկատմամբ փոքր նախագծերի միջոցով: Սուրբ Christmasննդյան տոների համար ես ուզում էի SMD- ի զոդման տիեզերքը ներկայացնել նոր անդամներին զվարճալի և պարզ նախագծով. Զոդել մանրանկարչությամբ PCB տոնածառ `ներկառուցված 0805 SMD լուսարձակող բռնակներով:

Այս հրահանգը նկարագրում է այն գործընթացը, որին ես հետևում էի ՝ տպելու տպատախտակների վրա մի փոքր էժան, փոքր, փայլուն տոնածառեր ստեղծելու, նախագծելու և ստեղծելու համար: Վայելեք:)

Եվ … եթե ձեզ դուր եկավ այս Instructable- ը, հաշվի առեք այս նախագծին քվեարկեք PCB մրցույթում: Շնորհակալություն !

Քայլ 1: BOM, անհրաժեշտ գործիքներ և հմտություններ

Ձեզ հարկավոր կլինի.

Անհրաժեշտ գործիքներ.

• զոդման երկաթ
• զոդման մետաղալար
• հղկաթուղթ
• հարթ տափակաբերան աքցան
• կտրող տափակաբերան աքցան
• նուրբ պինցետ

Լրացուցիչ (բայց հարմար) գործիքներ.

• Գոլորշի հանող
• բազմամետր
• հոյակապ ապակի

Հմտություններ:

զոդման հիմնական հմտություններ

Ապրանքների հաշիվը:

Բաղադրիչներ	Մատակարար	Մեծածախ գին ($)	PCB- ի գինը ($)
11x 0805 SMD թարթող լուսարձակներ	Aliexpress	15, 79	0, 29
1x CR1220 մարտկոց	Aliexpress	0, 75	0, 15
1x մարտկոցի պահոց	Aliexpress	6, 58	0, 07
1x անջատիչ անջատիչ	Aliexpress	2, 62	0, 03
2x 2 կապում վերնագիր	Aliexpress	0, 51	0, 01
1x PCB	SeeedStudio	4, 90	0, 12

Ես ընտրել եմ էժան բաղադրիչներ, որպեսզի BOM- ը ցածր լինի տոնածառի PCB- ի խորհրդանշական գնից 1 դոլարից ցածր: Բոլոր PCB տոնածառի ընդհանուր գինը `զոդված բոլոր էլեկտրոնային բաղադրիչներով, գնահատվում է $ 0, 67:

Քայլ 2: Ոգեշնչում եմ փնտրում…

Ես ուզում էի նախագծել իրատեսական PCB տոնածառ, որտեղ ուղղահայաց հավաքված երկու PCB- ներ կարող են տալ եռաչափ ձև, որը կարող է կանգնել: Երկու տարբեր PCB- ների ստեղծումը դիզայնը չի դարձնում շատ ավելի բարդ, բայց ավելի թանկ, քանի որ արտադրողները ավելի շատ գումար են գանձում, երբ PCB- ն պարունակում է մեկից ավելի դիզայն: Գինը հնարավորինս ցածր պահելու համար ես պետք է մտածեի PCB- ի դիզայնի խելացի տարածքների կառավարման մասին `թափոններն ու ծախսերը նվազեցնելու համար: Իմ նպատակների համար կատարյալ PCB տոնածառ ձևավորելու ձգտման մեջ ես նման նախագծեր եմ որոնել Google- ում և Instructables- ում:

Ես հանդիպեցի bluquesh- ի դիզայնին, որը ես գտա հատկապես հետաքրքիր և շատ լավ փաստագրված: Իր առաջին Instructable- ում այս անդամը նկարագրում է, թե ինչպես է նրան հաջողվել ստեղծել մի փոքր PCB տոնածառ ՝ բազմաթիվ հնարավորություններով.

• Ներկառուցված Arduino չիպ
• Երկու գույնի SMD LED- ներ
• Տարողունակ հպում
• Ներկառուցված մարտկոց
• DC/DC խթանման միացում
• … եւ ավելին !

Այս հատկանիշներից մի քանիսը համատեղելի չեն իմ նախագծի հետ, որի նպատակն է լինել պարզ և էժան: Այնուամենայնիվ, նրա նախագծի մեկ այլ մանրամասնություն գրավեց իմ ուշադրությունը. Հիմնական եղևնու կողքին ստեղծելով երկու կիսափայտ եղևնաձև լողակներ, նա կրկին օգտագործեց վատնված տարածքը ՝ ստեղծելու ևս մեկ լիարժեք ծառ, չնայած իր բարդ ձևին:

Ես հարմարեցրի և նորից օգտագործեցի այս խելացի դիզայնը իմ նախագծում:

Քայլ 3: PCB նախագծում

Ես նախագծեցի իմ PCB տոնածառը `օգտագործելով Autodesk EAGLE: EAGLE- ը էլեկտրոնային դիզայնի ավտոմատացման (EDA) ծրագիր է, որը հնարավորություն է տալիս սխեմատիկ գծապատկերների ձևավորում, բաղադրիչների տեղադրում և PCB երթուղի:

Դիզայնը սկսեցի ՝ ստեղծելով էլեկտրոնային սխեմաների սխեման: Այն բաղկացած է 11 զուգահեռաբար առկայծող LED- ներից, որոնք սնուցվում են 3 Վ կոճակով բջջային մարտկոցով: Անջատիչը կարող է բացել կամ փակել շրջանը: Վերջապես, մարտկոցի լարման և գետնի միջև տեղադրվում է 10 μF ընտրովի զտիչ կոնդենսատոր:

Ես ընտրություն կատարեցի LED- ների շարքում դիմադրություն չընդգրկելու համար, քանի որ 3 Վ -ը շատ մոտ է շատ LED- ների գույների առաջային լարման:

Սխեմատիկան և PCB- ն բաժանված են երեք մասի.

• հիմնական տախտակ. այն ունի տոնածառի ձև և ներառում է մարտկոցի կրիչը, անջատիչը, վերևի երեսին 3 LED և ներքևի մասում `2 LED: Երկու կապող երկու կապող միակցիչներ թույլ են տալիս միացնել և միացնել երկու լողակները ՝ մեկը վերևի մասում, իսկ մյուսը ՝ ներքևի երեսին:
• վերին լող. այն ունի տոնածառի ձև, որը մարտկոցի համար նախատեսված խազ ունի և ներառում է 1 լուսադիոդ `վերևի երեսին և 2 լուսադիոդ` ներքևի երեսին: Մեկ կապող երկու գլխիկով միակցիչի ոտնահետքը թույլ է տալիս լապտերը միացնել և սնուցել հիմնական տախտակին:
• ներքևի լող. այն ունի տոնածառի կես ձև և ներառում է 2 լուսադիոդ ՝ վերևի երեսին և 1 լուսադիոդ ՝ ներքևի երեսին: 2-կապող քորոցի միակցիչի ոտնահետքը թույլ է տալիս լողակը միացնել և սնուցել հիմնական տախտակին:

Ես որոշեցի ընտրել 48 * 48 մմ մեկ եղևնիի կրճատված չափս ՝ գծելով 20 -րդ շերտ «Dimension» տախտակի ուրվագիծը:

Ես նկարեցի եղևնու ձևը ՝ օգտագործելով «Ֆրեզերային» 46 -րդ շերտը ՝ 3 մմ լայնությամբ. Այս գիծը մեկնաբանվում է որպես արտադրողի համար ֆրեզերային տարածք, և եղևնին առանձնացնում է իր լողակներից:

Շրջանի ուրվագիծը հստակորեն սահմանելուց հետո ես տեղադրեցի ամենամեծ բաղադրիչները, ինչպիսիք են մարտկոցի պահիչը և անջատիչը, այնուհետև LED- ները այնպես, որ դրանց բաշխումը հաճելի լինի:

Ես ավելացրի ևս մեկ ֆրեզերային տարածք մեկ լողակի վրա, որպեսզի մարտկոցի ամրակը տեղավորվի, իսկ ծառի գագաթին ՝ անցք, որպեսզի կարողանաք այն կախել ամենուր (օրինակ ՝ իսկական տոնածառի վրա):

Այնուհետև ես ուղղեցի բոլոր բաղադրիչները ՝ օգտագործելով վերևի և ներքևի շերտերը.

Ի վերջո, ես նախագծեցի երկու անջատվող ներդիրներ և դրանք տեղադրեցի հիմնական եղևնու և նրա լողակների միջև ՝ 3 մմ ֆրեզերային հետքի վրա, որպեսզի իմ տախտակը մնա որպես մեկ ձև և թույլ տա PCB- ի վահանակավորումը (ավելի մանրամասն տես հաջորդ քայլը):

Eagle- ի բոլոր ֆայլերը կարելի է գտնել իմ github- ում կամ ներքևում

Քայլ 4: PCB- ի պանելավորում

PCB արտադրողներից շատերն այժմ առաջարկում են մեկ $ 5 գին ՝ մինչև 100*100 մմ չափի 10 հատ PCB- ի համար: Գինը մնում է նույնը `անկախ միացումից 50*50 մմ կամ 100*100 մմ: Costախսերի օպտիմալացումն այդ դեպքում հնարավոր է `առավելագույնի հասցնելով այս առավելագույն տարածքի շղթաների քանակը: PCB- ի պանելայնացումը բաղկացած է մի քանի փոքրերից մեկ PCB- ի ստեղծումից `ծախսերն ու թափոնները նվազեցնելու համար:

PCB արտադրողներից շատերը լրացուցիչ գին չեն գանձում նույն դիզայնի պանելայնացման համար: Դա նշանակում է, որ դուք կարող եք մի քանի փոքր PCB- ներ տեղադրել մեկում անվճար, բայց այն պետք է մնա նույն դիզայնը բոլորի համար: Լրացուցիչ տեղեկություններ կարելի է գտնել PCB արտադրողի Seeedstudio- ի կայքում:

PCB- ի վահանակավորումը կարող է լինել երկու եղանակով.

V-groove panelization մեթոդը. Այն բաղկացած է տախտակի հաստության 1/3-ը վերևից և 1/3 հաստությունը ՝ ներքևից ՝ վերին կտրվածքին զուգահեռ, 30-ից 45 աստիճանի շրջանաձև կտրող շեղբով: Դա կարելի է անել միայն ուղիղ գծերի երկայնքով `PCB զանգվածի միջոցով:

Breakeway-tab պանելավորման մեթոդը. Այն բաղկացած է թողնելով անցքած ներդիրներ ՝ PCB- ների միջև երթուղի անցնելու համար: Երկու PCB- ների միջև ընկած հատվածը կազմում է մոտ 2, 5 մմ, քանի որ դա արտադրողի տների մեծ մասում երթուղիչի ստանդարտ չափսն է և տախտակը տրորելու համար պահանջվում է երթուղղիչի միայն մեկ անցում: N-Holes- ի պերֆորացիայի նախշերը ստանդարտ են անջատվող ներդիրների համար և նախագծված են հեշտությամբ հեռացվելու ՝ առանց կողմնակի տախտակի անցանկալի ելուստներ թողնելու:

PCB- ի վահանակների նախագծման վերաբերյալ լրացուցիչ տեղեկություններ կարելի է գտնել wellեք Լուկասի կողմից գրված շատ լավ փաստաթղթավորված հոդվածում `www. ElectronicDesign.com կայքի համար:

Իմ նախագծի արժեքը նվազեցնելու համար ես որոշեցի իմ PCB- ի չորս տոնածառերը համակցել մեկ տախտակի մեջ: Նախ, ես ստիպված էի PCB տոնածառի երկու լողակները կապել հիմնական տախտակի հետ: Ես նախագծեցի երկու անջատված ներդիր ՝ 3 անցքով պերֆորացիայի նախշով, որոնք յուրաքանչյուր թև կապում են գլխավոր տոնածառի տախտակին: Անջատվող ներդիրները պատրաստված են 2*3 անցքից `0, 9 մմ տրամագծով:

Մեկ PCB տոնածառի նախագծումն ավարտվելուց հետո ես այն կրկնօրինակեցի չորս անգամ և ուղարկեցի դրանցից յուրաքանչյուրը կողք կողքի `արտադրողի կողմից պարտադրված 100*100 մմ տարածքը լրացնելու համար: Բոլոր նմուշները տեղակայված են 3 մմ-ով և կապված են անջատված ներդիրների հետ `3 անցքերի շաղափման նախշով:

Վերջնական PCB- ն ունի 100*100 մմ չափսեր և պարունակում է 4 տոնածառի PCB: PCB միավորի արժեքը այնքան բաժանված է 4 -ի:

Քայլ 5: PCB- ի զոդում

Երբ բոլոր բաղադրիչները հավաքվեն, կարող է սկսվել PCB- ի զոդումը:

LED- ների զոդում -

Ավելի լավ է սկսել LED- ների զոդումից, քանի որ դրանք ամենափոքր բաղադրիչներն են: Վերջին անգամ դրանք սոսնձելը առաջադրանքը կդարձնի ավելի դժվար, քանի որ ավելի մեծ բաղադրիչները կարող են միջամտել դրանց տեղակայմանը: LED- ները բևեռացված բաղադրիչներ են, և կարևոր է PCB- ում պարզել, թե ինչպես են դրանք ենթադրվում զոդման: PCB- ի վրա LED- ների հետքը միշտ նույնն է. Գրունտային հարթությանը միացված պահոցը զանգվածն է (կաթոդ), իսկ ուղու հետ կապված բարձիկը `մատակարարման լարումը (անոդ): CMS LED- ի տակ կանաչ սլաքը ցույց է տալիս հոսանքի հոսքի ուղղությունը և, հետևաբար, դրա բևեռականությունը:

Մուլտիմետրով LED- ի փորձարկումը «դիոդային ստուգիչ» կազմաձևում կարող է օգնել որոշել դրա բևեռականությունն ու գույնը:

LED- ները զոդելու համար ես սկզբում սկսեցի տեղադրելով փոքր քանակությամբ զոդ LED լուսարձակից մեկի վրա: Այնուհետև ես մոտեցա LED- ին նուրբ պինցետներով ՝ միաժամանակ պահելով զոդումը հալած իմ զոդման երկաթով: Երբ լուսարձակը ճիշտ տեղադրվեց, ես հանեցի իմ զոդման երկաթը `ամրացնելու ամրությունը: Երկրորդ զոդումը կարող է կատարվել առանց LED- ի պինցետով բռնելու անհրաժեշտության: Այս ընթացքը կրկնվում է մնացած 10 LED- ների դեպքում:

batteryոդում մարտկոցի բռնիչը -

Մարտկոցի բռնիչը կոճակի բջիջը պահում է PCB- ի դիմաց `էլեկտրական միացում ստեղծելու համար: Մարտկոցը ամուր պահելու համար ես անագի մի փոքր շերտ նստեցրեցի մարտկոցի ամրացման պահոցի վրա: Դրանից հետո միակցիչը տեղադրվում և զոդվում է:

անջատիչի զոդում -

Վերջապես, անջատիչը կպցված է մարտկոցի միակցիչի նույն կողմին: Փոխարկիչը դուրս է գալիս PCB- ից ՝ հեշտ շահագործման համար:

Քայլ 6: PCB- ի հավաքում

Երբ բոլոր բաղադրիչները կպչեցին, ժամանակն է հավաքել տոնածառը:

տախտակների առանձնացում -

Ես սկսեցի հարթ տափակաբերան աքցանով կոտրել տախտակը `երկու տողերը հիմնական տախտակից առանձնացնելու համար: Ես օգտագործեցի կտրող տափակաբերան աքցան `հեռացնելու մնացած մեծ եզրը, որը կարող էր վնասել: Հետո, ես հղկաթուղթ օգտագործեցի ՝ տոնածառի կողքերը հարթելու համար և վերջապես ունեցա երեք մաքուր տախտակ ՝ հիմնական ծառը և նրա երկու լողակները:

Տախտակների միացում -

Մեկ լողակը ամրացված է հիմնական տախտակին ՝ նրանց միջև զոդելով 2 կապում ամրագոտիների միակցիչ: Գլխարկի միակցիչն այստեղ ունի երկու օգտագործում. Թևը պահեք հիմնական տախտակին և լարումը և զանգվածը բերեք լողակի լուսադիոդներին:

Ես կտրեցի 2* 2 կապում քորոցների միակցիչներ մի մեծ քորոցի միակցիչից և մաքրեցի պլաստիկ եզրերը հղկաթուղթով: Հետո, ես դրանք գլխից մինչև պոչը կպցրեցի հիմնական տախտակին, ինչպես ցույց է տրված նկարներում, մեկը վերևի, իսկ մյուսը ՝ ներքևի երեսին:

Ես երկու փեղկերը միացրեցի միակցիչներին `զգույշ լինելով դրանք ճիշտ հավասարեցնելու և մարտկոցի միակցիչի կողմում տեղադրված եզրով տեղադրելով:

PCB- ի տոնածառն այժմ վերջապես հավաքվեց:

միացնել միացումը -

PCB- ը սնուցվում է CR1220 լիթիումի 3 վ մարտկոցով: Երբ մարտկոցի ամրակի մեջ տեղադրված կոճակի բջիջը տեղադրվում է տախտակի վրա և անջատիչը փակվում է, բոլոր LED- ները սկսում են փայլել կախարդանքի պես:

Այս նախագծում օգտագործվող կոճակախցիկն ունի միջին հզորություն 40 մԱ / ժ, ինչը նշանակում է, որ այն կարող է 1 ժամվա ընթացքում հասցնել մինչև 40 մԱ, կամ 2 ժամվա ընթացքում `20 մԱ: PCB- ի տոնածառի ներկայիս սպառումը մոտ 80 մԱ է և կախված է ընտրված LED- ների գույներից.

Փորձով խորհուրդ եմ տալիս օգտագործել կարմիր, նարնջագույն, դեղին և կանաչ լուսադիոդներ, քանի որ դրանք կխնայեն մարտկոցի կյանքը ՝ Սուրբ Christmasննդյան ոգով գեղեցիկ գույներ ապահովելով:) Այս գույներով հավասար համամասնությամբ, իմ PCB տոնածառերը փայլում են 1 ժամվա ընթացքում մինչև կանաչ LED- ները սկսեն մարել:

Քայլ 7: Եզրակացություն

Ես զվարճալի ժամանակ անցկացրեցի այս փոքր PCB տոնածառերը նախագծելիս և շատ բան սովորեցի PCB- ի արտադրության և PCB- ի վահանակների պատրաստման մասին:

Նախագծի էժան դիզայնի շնորհիվ զոդման արհեստանոցն անվճար առաջարկվել է այն փորձել ցանկացողներին: Այս PCB- ները շատ հաջողակ են եղել իմ ակումբում, և շատ նոր անդամներ կպցրել են իրենց առաջին չիպը ՝ հիմնված SMD բաղադրիչների վրա: Ես ավելի քան ուրախ էի լսել, որ իմ որոշ ստեղծագործություններ զարդարել են իմ ընկերների տոնածառերը:

Այսօր ես հպարտ եմ, որ կարող եմ այս սեմինարի և այս ձեռնարկի միջոցով փոխանցել այս նախագծի ընթացքում ձեռք բերված գիտելիքները: Հուսով եմ ձեզ դուր եկավ և մաղթում եմ ամենալավը գալիք տարում:)