$ 1 PCB Mti wa Krismasi: Hatua 7 (na Picha)

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Nifuate kwenye Twitter! Fuata Zaidi na mwandishi:

Kuhusu: Jina langu ni Loann Boudin, mimi ni mtengenezaji na mwanafunzi wa Ufaransa ambaye anasoma uhandisi wa elektroniki karibu na Paris. Ninapenda kutengeneza vitu peke yangu na kushiriki miradi yangu na kila mtu. Zaidi Kuhusu boti »

Mti wa Krismasi wa PCB na Loann BOUDIN | 2018

Wakati Krismasi inakuja, kipenzi cha umeme kinaweza kufanya nini? Mti wa Krismasi wa PCB bila shaka!

Kama mshiriki wa kilabu kidogo cha vifaa vya elektroniki, napenda kushiriki shauku yangu ya muundo wa elektroniki na PCB kupitia miradi midogo. Kwa Krismasi, nilitaka kuanzisha ulimwengu wa uuzaji wa SMD kwa washiriki wapya na mradi wa kufurahisha na rahisi: solder miniature PCB mti wa Krismasi na iliyoingizwa 0805 SMD taa zinazoangaza.

Maelezo haya yanaelezea mchakato ambao nilifuata kufikiria, kubuni na kuunda kundi la miti ya Krismasi ya bei rahisi, ndogo na inayong'aa kwenye bodi za mzunguko zilizochapwa chini ya $ 1 kitengo. Furahiya:)

Na… ikiwa ulipenda hii inayoweza kufundishwa, fikiria kupiga kura kwa mradi huu kwenye Mashindano ya PCB! Asante !

Hatua ya 1: BOM, Zana na Ujuzi zinahitajika

Utahitaji:

Zana muhimu:

• chuma cha kutengeneza
• waya ya solder
• sandpaper
• koleo gorofa
• koleo za kukata
• kibano vizuri

Zana za hiari (lakini zenye msaada):

• Dondoo la moto
• mita nyingi
• glasi nzuri

Ujuzi:

ujuzi wa msingi wa kuuza

Muswada wa vifaa:

Vipengele	Muuzaji	Bei ya jumla ($)	Bei kwa PCB ($)
Viongozi wa kupepesa macho wa 11x 0805	Aliexpress	15, 79	0, 29
1x CR1220 betri	Aliexpress	0, 75	0, 15
Mmiliki wa betri 1x	Aliexpress	6, 58	0, 07
Kubadilisha swichi ya 1x	Aliexpress	2, 62	0, 03
Kichwa cha pini 2x 2	Aliexpress	0, 51	0, 01
1x PCB	SeeedStudio	4, 90	0, 12

Nimechagua vifaa vya bei rahisi kuweka BOM chini ya bei ya mfano ya $ 1 kwa PCB ya mti wa Krismasi. Bei ya jumla ya mti mmoja wa Krismasi wa PCB na vifaa vyote vya elektroniki vilivyouzwa inakadiriwa kuwa $ 0, 67.

Hatua ya 2: Kutafuta Msukumo…

Nilitaka kubuni mti halisi wa Krismasi wa PCB, ambapo PCB mbili zilikusanyika kwa usawa zinaweza kutoa umbo la 3D linaloweza kusimama. Kuunda PCB mbili tofauti haifanyi muundo kuwa ngumu zaidi lakini ghali zaidi, kwani wazalishaji hutoza zaidi wakati PCB ina muundo zaidi ya mmoja. Ili kuweka bei ya chini iwezekanavyo, nilihitaji kufikiria juu ya usimamizi mzuri wa nafasi ya muundo wa PCB ili kupunguza taka na gharama. Katika azma yangu ya kubuni mti bora wa Krismasi wa PCB kwa kusudi langu, nilitafuta miradi kama hiyo kwenye Google na Maagizo.

Nilikutana na muundo wa bluquesh, ambayo nilipata kupendeza na kumbukumbu nzuri sana. Katika Agizo lake la kwanza, mwanachama huyu anaelezea jinsi alivyofanikiwa kuunda mti mdogo wa Krismasi wa PCB na huduma nyingi:

• Chip iliyoingia ya Arduino
• Rangi mbili za LED za SMD
• Kugusa uwezo
• Betri iliyoingia
• Mzunguko wa DC / DC wa kuongeza
• … Na zaidi!

Baadhi ya huduma hizi haziendani na mradi wangu, ambayo inakusudia kuwa rahisi na ya gharama nafuu. Walakini, maelezo mengine ya mradi wake yalinivutia: bluquesh imeweza kutoshea muundo wake wa mti wa Krismasi wa 3D ndani ya eneo lenye mraba na upotevu wa nafasi. Kwa kuunda mapezi mawili yenye umbo la fir kando ya fir kuu, alitumia tena nafasi iliyopotea kuunda mti mwingine kamili licha ya umbo lake tata.

Nilibadilisha na kutumia tena muundo huu wajanja katika mradi wangu.

Hatua ya 3: Ubunifu wa PCB

Nilibuni mti wangu wa Krismasi wa PCB kwa kutumia Autodesk EAGLE. EAGLE ni programu ya elektroniki ya ubuni wa elektroniki (EDA) inayowezesha michoro ya skimu, muundo wa sehemu na upangaji wa PCB.

Nilianza muundo kwa kuunda muundo wa mzunguko wa elektroniki. Inayo taa 11 zinazoangaza sambamba, inayotumiwa na betri ya seli ya kifungo cha 3 V. Kubadili kunaweza kufungua au kufunga mzunguko. Mwishowe, capacitor ya kuchuja hiari ya 10 µF imewekwa kati ya voltage ya betri na ardhi.

Nilifanya uchaguzi kutokujumuisha kontena mfululizo na LED kwani 3 V iko karibu sana na voltage ya mbele ya rangi nyingi za LED:

Skimu na PCB imegawanywa katika sehemu tatu:

• bodi kuu: ina umbo la mti wa Krismasi na ni pamoja na mmiliki wa betri, swichi, 3 LED kwenye uso wa juu na 2 LED kwenye uso wa chini. Viunganishi viwili vya pini 2 vya pini huruhusu kuungana na kuwezesha mapezi mawili, moja juu ya uso wa juu na nyingine kwenye uso wa chini.
• faini ya juu: ina umbo la nusu ya mti wa Krismasi na notch kwa mmiliki wa betri na inajumuisha 1 LED kwenye uso wa juu na 2 LED kwenye uso wa chini. Kanyagio kimoja cha pini 2 cha pini kinaruhusu kidole kuunganishwa na kuwezeshwa kwa bodi kuu.
• mwisho wa chini: ina umbo la nusu ya mti wa Krismasi na inajumuisha LED 2 kwenye uso wa juu na 1 LED kwenye uso wa chini. Pini ya kiunganishi cha pini 2 za pini inaruhusu faini kuunganishwa na kuwezeshwa kwa bodi kuu.

Niliamua kuchagua saizi iliyopunguzwa ya 48 * 48 mm kwa fir kwa kuchora muhtasari wa bodi na safu ya 20 "Kipimo".

Nilichora umbo la mti wa fir nikitumia safu ya 46 "Kusaga" na upana wa 3 mm: mstari huu unatafsiriwa kama eneo la kusaga kwa mtengenezaji, na utenganishe fir na mapezi yake.

Mara tu muhtasari wa mzunguko ukifafanuliwa wazi, niliweka vifaa vikubwa kama vile mmiliki wa betri na swichi, kisha taa za taa ili usambazaji wao upendeze.

Niliongeza eneo lingine la kusaga kwenye mwisho mmoja ili mmiliki wa betri aweze kutoshea na shimo juu ya mti kuweza kuiweka mahali popote (kwenye mti halisi wa Krismasi kwa mfano).

Kisha, nikapitisha vifaa vyote kwa kutumia tabaka za Juu na za Chini: voltage ya betri inasambazwa kwa LED zilizo na athari za upana wa 0, 5 mm na ndege ya jumla.

Mwishowe, nilibuni tabo mbili zilizovunjika na kuziweka kati ya fir kuu na mapezi yake kwenye trace ya 3 mm ya kusaga ili kuweka bodi yangu kama muundo mmoja na kuruhusu ujanibishaji wa PCB (angalia hatua inayofuata kwa maelezo zaidi).

Faili zote za Tai zinaweza kupatikana kwenye github yangu au chini ya ▼

Hatua ya 4: Usanidi wa PCB

Watengenezaji wengi wa PCB sasa hutoa bei moja ya $ 5 kwa PCB 10 hadi 100 * 100 mm kwa saizi. Bei inabaki sawa ikiwa mzunguko ni 50 * 50 mm au 100 * 100 mm. Uboreshaji wa gharama basi inawezekana kwa kuongeza idadi ya nyaya kwenye eneo hili la juu. Usanidi wa PCB unajumuisha kuunda PCB moja kutoka kwa ndogo kadhaa ili kupunguza gharama na taka.

Watengenezaji wengi wa PCB hawalipi gharama za ziada kwa usanifu wa muundo unaofanana. Inamaanisha unaweza kudhibiti PCB ndogo ndogo kuwa moja kwa bure, lakini lazima iwe muundo sawa kwa wote. Habari zaidi zinaweza kupatikana kwenye wavuti ya mtengenezaji wa PCB Seeedstudio.

Usanidi wa PCB unaweza kwa njia 2:

Njia ya usanidi wa V-groove: inajumuisha kukata 1/3 unene wa bodi kutoka juu na 1/3 unene kutoka chini, sambamba na kukata juu, na blade ya kukata mviringo ya digrii 30 hadi 45. Hii inaweza kufanywa tu kwa laini moja kwa moja kupitia safu ya PCB

Njia ya kuvunja tabo ya kuvunja: inajumuisha kuacha tabo zilizoboreshwa za kusambaza nafasi kati ya PCB. Nafasi kati ya PCB mbili ni karibu 2, 5 mm kwani ni saizi ya kawaida ya router katika nyumba nyingi za utengenezaji na inahitaji kupitisha moja tu ya router kidogo ili kusaga bodi. Mifumo ya utoboaji wa N-Mashimo ni ya kawaida kwa tabo zilizovunjika na imeundwa kuondolewa kwa urahisi bila kuacha protrusions za bodi zisizohitajika

Habari zaidi juu ya muundo wa usanidi wa PCB inaweza kupatikana katika nakala iliyoandikwa vizuri sana iliyoandikwa na Jack Lucas kwa www. ElectronicDesign.com.

Ili kupunguza gharama za mradi wangu, nimeamua kuweka miti yangu minne ya PCB ya PCB kwenye bodi moja. Kwanza, ilibidi niunganishe mapezi mawili ya mti wa Krismasi wa PCB na bodi kuu. Nilitengeneza tabo mbili zilizovunjika na muundo wa utoboaji wa mashimo 3 ambao unaunganisha kila mwisho kwenye bodi kuu ya mti wa Krismasi. Tabo zilizovunjika zimetengenezwa na mashimo 2 * 3 na kipenyo cha 0, 9 mm.

Mara tu muundo wa mti mmoja wa Krismasi wa PCB ulipomalizika, niliiiga mara nne na nikatuma kila mmoja kwa bega kujaza eneo la 100 * 100 mm lililowekwa na mtengenezaji. Miundo yote imegawanywa na 3mm na imeunganishwa na tabo zilizovunjika na muundo wa utoboaji wa mashimo 3.

PCB ya mwisho ina saizi ya 100 * 100 mm na ina PCB 4 za mti wa Krismasi. Gharama ya kitengo cha PCB imegawanywa sana na 4!

Hatua ya 5: Kuunganisha PCB

Wakati vifaa vyote vimekusanywa soldering ya PCB inaweza kuanza!

Kuunganisha taa za LED -

Ni bora kuanza na kutengenezea kwa LED kwani ndio vifaa vidogo. Kuziunganisha mwisho kungefanya kazi iwe ngumu zaidi kwani vifaa vikubwa vinaweza kuingiliana na uwekaji wao. LED ni vifaa vyenye polar na ni muhimu kutambua kwenye PCB jinsi inavyotakiwa kuuzwa. Nyayo za LED kwenye PCB huwa sawa kila wakati: pedi iliyounganishwa na ndege ya ardhini ni misa (cathode) na pedi iliyounganishwa na wimbo ni voltage ya usambazaji (anode). Mshale wa kijani chini ya CMS LED inaonyesha mwelekeo wa mtiririko wa sasa na kwa hivyo polarity yake.

Kupima LED na multimeter katika usanidi wa "diode tester" inaweza kusaidia kuamua polarity na rangi yake.

Ili kuuza LEDs, nilianza kwanza kwa kuweka kiwango kidogo cha solder kwenye moja ya pedi ya LED. Kisha nikakaribia LED na kibano kizuri wakati wa kuweka solder iliyoyeyuka na chuma changu cha kutengenezea. Mara tu uongozi ulipowekwa vizuri, niliondoa chuma yangu cha kutengeneza ili kuimarisha solder. Solder ya pili inaweza kufanywa bila hitaji la kushikilia LED na kibano. Utaratibu huu unarudiwa kwa LED 10 zilizobaki.

Kuunganisha mmiliki wa betri -

Mmiliki wa betri anashikilia kiini cha kifungo dhidi ya PCB ili kuunda unganisho la umeme. Ili kushikilia betri kwa nguvu, niliweka safu ndogo ya bati kwenye pedi ya mmiliki wa betri. Kontakt huwekwa na kuuzwa.

Kuunganisha swichi -

Mwishowe, swichi inauzwa kwa upande sawa na kontakt ya betri. Kubadilishana hutoka kwa PCB kwa kazi rahisi.

Hatua ya 6: Kukusanya PCB

Mara vitu vyote vikiuzwa, ni wakati wa kukusanyika mti wa Krismasi.

Kutenganisha bodi -

Nilianza kuvunja bodi na koleo gorofa kutenganisha mapezi mawili kutoka kwa bodi kuu. Nilitumia kukata koleo ili kuondoa makali yoyote makubwa ambayo yangeweza kuumiza. Halafu, nilitumia sandpaper kulainisha pande za mti wa Krismasi na mwishowe nina bodi tatu safi: mti kuu na mapezi yake mawili.

Kuunganisha bodi -

Mwisho mmoja umeambatanishwa na bodi kuu kwa kutengeneza kontakt 2 ya pini ya kichwa kati yao. Kontakt ya kichwa cha pini ina matumizi mawili hapa: shikilia bawa kwenye ubao kuu na ulete voltage na misa kwa taa za mwisho.

Nilikata viungio 2 * 2 vya pini za pini kutoka kwa kipande kikubwa cha kontakt pinhead na nikasafisha kingo za plastiki na sandpaper. Kisha, niliwauza kwa mkia kwenye bodi kuu kama inavyoonekana kwenye picha, moja kwenye uso wa juu na nyingine kwenye uso wa chini.

Niliuza mapezi hayo mawili kwa viunganishi nikiwa mwangalifu kuyalinganisha vizuri na kuweka faini na noti kwenye kontakt ya upande.

Mti wa Krismasi wa PCB sasa umekusanyika!

Kugeuza mzunguko -

PCB inaendeshwa na betri ya lithiamu ya CR1220 ya 3V. Mara tu kiini cha kifungo kikiingizwa kwenye kishikilia betri chini ya bodi na swichi imefungwa, taa zote za LED zinaanza kuwaka kama uchawi!

Kiini cha kifungo kinachotumiwa katika mradi huu kina uwezo wa wastani wa 40 mAh, ambayo inamaanisha kwa mfano kwamba inaweza kutoa hadi 40 mA wakati wa saa 1, au 20 mA wakati wa masaa 2. Matumizi ya sasa ya mti wa Krismasi wa PCB ni karibu mA 80, na inategemea rangi za taa zilizochaguliwa: LED nyeupe, bluu na zambarau huchora sasa zaidi kuliko LED nyekundu, machungwa, na manjano.

Kwa uzoefu, ninakushauri utumie taa nyekundu, machungwa, manjano na kijani kibichi, kwani watahifadhi maisha ya betri wakati wakitoa rangi nzuri kwenye mandhari ya roho ya Krismasi. mpaka LED za kijani zinaanza kufifia.

Hatua ya 7: Hitimisho

Nilikuwa na wakati wa kufurahisha kubuni miti hii ndogo ya Krismasi ya PCB na nilijifunza mengi juu ya utengenezaji wa PCB na usanidi wa PCB.

Shukrani kwa muundo wa gharama nafuu wa mradi, semina ya kuuza imetolewa bure kwa wale ambao walitaka kuijaribu. Hizi PCB zimefanikiwa sana katika kilabu changu na wanachama wengi wapya wameuza chip yao ya kwanza kulingana na vifaa vya SMD. Nilifurahi zaidi kusikia kwamba baadhi ya ubunifu wangu ulipamba miti ya Krismasi ya marafiki wangu.

Leo, ninajivunia kuweza kupitisha kupitia semina hii na mafunzo haya maarifa niliyoyapata wakati wa mradi huu. Natumai uliipenda na ninakutakia kila la kheri kwa mwaka ujao:)