Светодиодный индикатор переносного кольца DIY: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Привет, Пару месяцев назад я построил свою первую печатную плату для поверхностного монтажа, поэтому хотел бы поделиться с вами своим опытом.

Мы собираемся спроектировать круглую печатную плату с 4 КРАСНЫМИ светодиодами, эту плату можно использовать как индикатор или просто как украшение для Хэллоуина:). Посмотрите на волшебное кольцо выше. (Лучшее изображение для загрузки… извините)

Описание концепции:

Определим ограничения проекта.

- устройство должно быть встроено в корпус следующего объема 12 мм (диаметр) x 8 мм (высота)

- должен работать при низком напряжении и в течение 1 часа без замены батареи

Запасы

Требуемое оборудование:

- 4 КРАСНЫХ светодиода SMD, я использую светодиодную лампу Kingbright 3,2 мм x 1,6 мм SMD CHIP

- 4 резистора SMD (упаковка 3216) по 400 Ом.

- 1 монетная ячейка CR1025

- 1 держатель батареи для CR1025, я использую Keystone 3030TR

Необходимые инструменты:

- CAD Tool для схем и проектирования печатных плат, я использую Kicad 5.1.5

В следующих шагах я объясню, как я выбрал компоненты оборудования, указанные выше.

Шаг 1: выбор батареи

Как упоминалось ранее, нам нужна батарея низкого напряжения, которая может обеспечить достаточно энергии для 4 светодиодов.

Эта батарея должна быть достаточно маленькой, чтобы соответствовать указанным ранее размерам. Проверив таблицу выше, мы можем идентифицировать CR1025 как хороший вариант для нашего проекта, достаточно маленький и с достаточной энергией, чтобы обеспечить 7,5 мА в течение 1 часа для каждого светодиода. Проверив его техническое описание (рис. 2), мы можем обнаружить, что толщина относительно мала - 2,5 мм. Идеально подходит и для нашего проекта.

Примечание: светодиоды обычно работают при напряжении> 0,7 В и максимальном прямом токе 20 мА каждый. Номинальное напряжение CR1025 составляет 3 В, а напряжение отключения - 2.

Шаг 2: выбор держателя батареи

Этот шаг довольно прост, на основе поиска в Google я нашел таблицу Keystone для держателей батарей (см. Рисунок выше). Я выбрал 3030TR из-за наличия в моем магазине поставщика, но вы также можете выбрать 3050TR.

Примечание: высота держателя батареи 3 мм, батарея встроена в него => общая толщина 3 мм. Большой!

Шаг 3: другие компоненты и окончательные размеры

Давайте посчитаем значение каждого резистора, мы хотим, чтобы через каждый резистор проходило 7,5 мА.

Это означает (игнорируя падение напряжения в каждом светодиоде). R = 3 В / 7,5 мА ==> 400 Ом

С другой стороны, нам нужно проверить толщину всех добавленных компонентов. До сих пор у нас было:

3 мм из-за держателя аккумулятора и аккумулятора.

нам нужно указать толщину печатной платы (обычно 1,6 мм) => 4,6 мм

и толщина светодиода / резистора (0,75 мм) => 5,35 <8 мм. Достигнуто Великое ограничение.

Шаг 4: Схема и печатная плата

Схема довольно проста, мы подключаем светодиоды к соответствующим резисторам и источнику питания

Мне не удалось найти место для держателя батареи Keystone 3030TR. Поэтому я модифицировал один доступный и использовал его в своем проекте. Модификация не идеальна, но работает. Я постараюсь найти место для загрузки, здесь это не удалось

Я старался следовать схеме, чтобы разместить компоненты, основная идея - разместить держатель батареи на одном слое, а другие компоненты - на противоположном

На последнем рисунке показана печатная плата в программе просмотра Kicad 3D.

Я отправил файлы поставщику печатных плат для окончательной работы. Надеюсь, вам понравилось!