Prstani po meri NeoPixel iz nič!: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Prstani NeoPixel in na splošno NeoPixels spadajo med najbolj priljubljene elektronske komponente za izdelovalce vseh vrst. Tudi z dobrim razlogom Adafruit olajša dodajanje čudovitih LED in animacij vsakemu projektu z enim samim zatičem katerega koli priljubljenega mikrokrmilnika.

Na žalost so precej dragi, Adafruit pa prodaja le štiri velikosti. Mnogi proizvajalci se ne zavedajo, da je NeoPixel zgolj Adafrutova blagovna znamka nekaj enakih LED čipov z imenom WS2812, WS2811 in SK6812. Vse, kar Adafruit vzame, je čip in ga položi na vezje, obenem pa zaračunava veliko premijo. Nič ni narobe, če Adafruit to stori, saj omogoča dostop do NeoPixels vsem, če pa bi sami naredili plošče, bi lahko naredili oblike po meri katere koli velikosti ali dizajna za približno 15% stroškov Adafruit modelov (za 24 LED obroč) (3 USD). Še pomembneje je, da ne morejo biti velikosti, ki jo potrebujete! Kljub temu se zdi, da nihče ni ustvaril vodnika za to.

Ko sem torej potreboval sestavljen prstan po meri za svoj delujoči projekt Samus Arm Cannon (kmalu), sem ugotovil, zakaj ne bi dokumentiral procesa.

V tej vadnici vam bom pokazal, kako sem naredil ta prstan po meri in kako ga lahko naredite sami.

1. korak: Kaj potrebujete:

Vedno potrebno ne glede na metodo:

• ws2128b LED (neopiks)
• 1uf pokrovčki (1 na vsaki dve LED) (tehnično neobvezno)
• Spajkalna pasta
• Flux (priporočeno, vendar neobvezno)

Pištola z vročim zrakom

Če se odločite za profesionalno izdelavo plošče, je to vse, kar potrebujete. Če pa se odločite za izdelavo plošče po metodi prenosa tonerja, boste potrebovali tudi naslednje komponente. Osebno nisem uporabljal metode prenosa tonerja, vendar moja metoda izven obsega te vadnice. Nameravam objaviti vadnico o tem, kako točno izdelujem PCB -je, zato bodite pozorni na to!

Domača plošča (način prenosa tonerja):

• Bakreno obložena deska
• Železov klorid
• PCB papir
• Laserski tiskalnik
• Spajkalna maska (opcijsko za spajkalno masko)
• UV vir (neobvezno za masko za spajkanje)
• Preglednost (izbirno za šablono za spajkanje)
• Delovna postaja Dremel

. Tu so vse moje datoteke, knjižnice diptrace in modeli.

Za tiste, ki se sprašujete, kako primerljiva je cena, jo primerjajte z LED obročem Adafruit 24, ki stane 17 USD+poštnina. Cena na LED: Adafruit: 17/24 = 0,70 USD. HiperIon: 7/100 = %0,07

Dodatni stroški: Adafruit: (4 USD) Dostava, Hyperion: 1 USD (bakrena plošča) + 0,50 USD (železov klorid) (brezplačna dostava)

Skupaj: Adafruit: 21 USD, HiperIon: 3,18 USD

Kot vidite, je veliko cenejši, 15% stroškov. Tudi če zanemarite pošiljanje, verzija HyperIon stane le 3,18 USD, kar je ogromen prihranek stroškov v primerjavi s 17 USD.

2. korak: Prvi del oblikovanja PCB! Postavitev LED

Prvi korak pri ustvarjanju katere koli oblike NeoPixel je namestitev LED. Ustvaril sem uporaben mali dokument Excel, ki ga lahko uporabite za katero koli obliko, ki ji želite slediti v polmeru.

Preprosto vnesite število LED, odstotek obroča, ki ga želite pokriti, in polmer ter samodejno ustvari položaj in kotne koordinate, na katere morate postaviti LED. Nato lahko odprete najbolj priljubljene DipTrace, ExpressPCB ali EaglePCB in vstavite koordinate v lastnosti komponent. Osebno sem uporabljal DipTrace in vse moje komponente in knjižnice najdete v razdelku o komponentah.

Za ta projekt sem se odločil uporabiti dva obroča s polmerom 34 in 24 milimetrov. Zunanji polmer je imel 20 slikovnih pik, notranji pa 6.

* Bonus* Če program CAD, ki ga uporabljate (na primer DipTrace), ne dovoljuje postavitve kroga glede na njegovo središčno točko, potegnite dve črti po premeru zunanjega in notranjega polmera. Poravnajte križišča med seboj in to redefinirajte kot svoj izvor. Zdaj imate popolnoma koncentrično ploščo!

3. korak: Drugi del oblikovanja tiskanih vezij! Usmerjanje in kondenzatorji

Naslednji korak pri izdelavi tiskanega vezja je vzpostavitev povezave med LED diodami. NeoPixels imata eno ploščico za vnos podatkov in eno ploščico za izhod podatkov. Najprej ustvarite dolgo verigo, ki se začne s pikso, ki je najbližje mestu namestitve vmesnikov vmesnika, in sicer od zatiča za izhod podatkov za eno slikovno piko do vhoda za vnos podatkov za naslednjo slikovno piko.

Po tem boste morali napeljati moč in ozemljitev. Najlažji način, da to naredim, je uporaba kombinacije krogov in polkrogov, skupaj štirih, ki se med premikanjem navzven od izvora spreminjajo med močjo in zemljo. To olajša ustvarjanje majhne povezave "skakalec", ki je povezana z ročnim ožičenjem, vse od LED skupaj, dvakrat. Dva para krogov/polkrogov lahko nato povežete, kar je najbolj primerno. Na koncu dodamo bakreno vlivanje. To v bistvu samo povzroči, da se ves dodatni prostor zapolni s "zemljo", ki ima številne prednosti, vključno z enostavnejšo izdelavo doma.

Prav tako boste želeli namestiti en približno 0,1 μf kondenzator med močjo in maso med vsakim nizom dveh LED. Proizvajalec priporoča enega na LED, vendar bo verjetno eden na dva dovolj in spajkanje traja veliko časa. Ti niso nujni za funkcionalnost naprave, preprosto izboljšajo življenjsko dobo LED, zato jih lahko po potrebi prezremo.

4. korak: Jedkanje tiskanega vezja

Če želite dokončati ta korak, imate dve možnosti:

Profesionalna proizvodnja:

Če še nikoli niste izdelali PCB -ja in niste zainteresirani za to, da bi to storili, vam priporočam to. S profesionalno izdelavo plošče se težava tega projekta premakne od srednje vmesne do začetne. Zagotovljeno je, da bo vaša plošča visoke kakovosti, opremljena s spajkalno masko in morda celo s spajkalno šablono.

Domače PCB:

To je možnost za tiste, ki resnično želijo izboljšati svoje sposobnosti in izboljšati svoje osebne sposobnosti. To je tudi možnost za tiste, ki se ukvarjajo s hitrim izdelavo prototipov in ki resnično znižujejo stroške. Sposobnost izdelave lastnih PCB -jev je bila med leti ena mojih največjih prednosti in jo toplo priporočam vsem, ki jih to zanima. Razvil sem lastno metodo za izdelavo PCB -jev (glej moj kanal, kako to storiti), ki je nekoliko izven obsega te vadnice in zahteva opremo, ki si je večina začetnikov ne more privoščiti. Zato namesto tega priporočam način prenosa tonerja z izdelkom PressN'Peel. Je dokaj enostaven in edina oprema, ki jo potrebujete, ni nujno, da jo bodo imeli vsi, je poceni laserski tiskalnik. Za več podrobnosti si oglejte vadnico clacktronics-uk!

Osnovni postopek je naslednji:

1. Očistite bakreno ploščo.
2. Z laserskim tiskalnikom natisnite svoj dizajn na Peel n 'Stick.
3. Likajte dizajn iz Peel n 'palice na bakreno ploščo
4. Ploščo postavite v železov klorid, dokler ne jedka.
5. Očistite toner

Spajkalna maska (neobvezno):

Spajkalna maska je prevleka, ki ščiti vašo desko na vseh mestih, toda tja, kjer mora spajkati. To nekoliko olajša spajkanje, še pomembneje pa je, da dramatično izboljša asketo deske. Če plošče niste izdelali, jo boste morda želeli dodati, vendar to ni nujno potrebno. Osebno se mi zdi ta postopek neverjetno enostaven in ga toplo priporočam. Še enkrat bom šel skozi osnovni postopek, da boste vedeli, v kaj se spuščate. Za več podrobnosti si oglejte vadnico cpeniche!

Postopek je naslednji:

1. Natisnite dizajn ploščic iz plošč na kos prosojnosti.
2. Odlepite in prilepite folijo za masko za spajkanje na jedkano ploščo.
3. Likajte/laminirajte film, dokler se dobro ne prime.
4. Prosojnico poravnajte s ploščo in lepite navzdol.
5. Film izpostavite UV -viru (sušilniki za nohte delujejo)
6. Očistite neosvetljene blazinice
7. Izpostavljajte, dokler se ne ozdravi.

5. korak: Šablona za spajkanje paste! (NEOBVEZNO)

Če imate dostop do laserskega rezalnika, razmislite o izdelavi šablone za spajkalno pasto. Omogočajo vam, da se izognete dolgočasnim naporom, da na vsak posamezen zatič počasi nanesete kanček spajkalne paste. Preprosto naložite obliko blazinice v programsko opremo za lasersko rezanje in jo izrežite iz kosa prozornosti tiskalnika. Ugotovil sem tudi, da list laminatorja deluje enako dobro. To deluje neverjetno dobro in ustvari plast, ki je skoraj tako debela kot profesionalne različice. Po mojem mnenju so dejansko veliko boljše, saj so prilagodljive in pregledne, zato jih je veliko lažje uporabljati kot različice iz nerjavečega jekla.

Nisem bil jaz tisti, ki se je odločil za to metodo, vendar še nisem videl, da bi jo kdo dokumentiral na spletu, kar se mi zdi presenetljivo.

6. korak: Oblikovanje deske

Da bi desko pripeljali do končne oblike, morate najprej z rezalnim kolesom dremel čim bolj varno odrezati. Uporabil sem vodoravno nastavitev delovne postaje dremel z rezilom nad kartonsko škatlo kot improvizirano žago za tabele.

Nato lahko začnete vrtati osrednjo luknjo. Za svoj dremel uporabite največji vrtalnik, ki ga imate, in počasi "švicarski sir", dokler ne izrežete dovolj velikega dela, da se prilega brusilnemu kosu. Nato lahko uporabite ta brusni nastavek, da ploščo pripeljete do končne oblike.

Način, kako deska jedka, je ob robu plošče tanek obroč iz steklenih vlaken, tik preden brusite do te točke, se bo sprostil zadnji preostali del bakra. Ko se zadnji izpust bakra ne zmelje več. Z zanašanjem na ta znak vam omogoča, da naredite zelo skladen in krožen kos (ob predpostavki, da niste zmešali jedkanice, kot sem jo jaz, in postavili vzorec preblizu stene). Zunanji premer zaključite na enak način.

Prav tako morate izvrtati luknje za podatke v, 5v in ozemljitvenih povezavah. Za to se odlično obnese majhen dremel (0,7 mm).

7. korak: Spajkanje

Po mojem mnenju je to odličen projekt za osebo, ki se želi naučiti, kako se lotiti spajkanja na površinsko montažo. Vse pomembne komponente so velike, toplotno odporne, blazinice pa so med seboj oddaljene. Pravzaprav je zelo težko pokvariti in je odličen način za krepitev zaupanja v površinsko spajkanje, ne da bi se morali ukvarjati z majhnimi drobnimi komponentami.

Če želite svoje neopiksele spajkati na ploščo, morate najprej z brizgo ali šablono odložiti majhno količino spajkalne paste na vsako blazinico. Če imate šablono, okoli šablone preprosto razpršite blok spajkalne paste, kot tanko plast masla na toastu, dokler niso pokrite vse blazinice. Ne potrebujete toliko, kot bi mislili, samo širite se naprej.

Nato boste želeli svoje komponente postaviti na ploščo. Dokler se vsaka blazinica dotika ustrezne mrlje spajkanja, ste dovolj blizu. Spajkalna pasta ima to čarobno lastnost, da ko se stali, dejansko skoraj povleče komponento na svoje mesto.

Če ste preveč negotovi glede svojih sposobnosti spajkanja, lahko kondenzatorje 0603 spremenite v večjo obliko ali jih popolnoma preskočite. Podaljšajo življenjsko dobo NeoPixela, vendar če tega ne uporabljate kot vir svetlobe, je malo verjetno, da boste kdaj izgoreli. Ob tem toplo priporočam, da jih namestite, preprosto zato, ker je veščina dragocena.

Kar zadeva dejansko spajkanje, ne bi moglo biti lažje. Preprosto porabite približno dve minuti, da se deska segreje s pištolo za vroč zrak, nato pa se bolj osredotočite območje za območjem, dokler se vse ne obnovi. Lahko ugotovite, kdaj se je obnovilo, ker spajka postane sijoča in običajno komponenta rahlo "zamahne" na svoje mesto.