Светодиодная печатная плата 10 миллионов подписчиков YouTube: 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Резюме

Эта печатная плата напоминает награду YouTube Play Button, которая вручается создателям за достижение определенных этапов, таких как 100, 000, 1 миллион и 10 миллионов подписчиков. Когда переключатель включен, пользователь может прокручивать 5 различных режимов, нажимая кнопку в верхнем левом углу. Первый режим оставляет все светодиоды выключенными, второй - серебряный (100 000 сабвуферов), третий - золотой (1 миллион сабвуферов), четвертый - эффект сверкающего алмаза (10 миллионов сабвуферов), а пятый - просто для соответствия. цвет платы, весь красный. Размер платы примерно 150 мм x 100 мм, в углах есть отверстия, поэтому ее можно было где-то установить, однако я ни к чему не монтировал. Плата в настоящее время питается от 3,7-вольтовой батареи дрона, я могу изменить это, чтобы я мог просто оставить ее подключенной и установить где-нибудь, и не беспокоиться о замене батареи, поскольку она работает всего около 30 минут со светодиодами на полная яркость.

Эта доска была создана для класса по специальным темам в Berry College, который преподавал Зейн Кокран, у которого была идея использовать изображения для проектирования и создания печатных плат.

Компоненты

В отличие от Slouchy Board и настольного устройства, которое я построил, я не собирал эту схему, поскольку это были просто светодиоды, переключатель, кнопка и микроконтроллер ATTiny85. Все компоненты, которые я использовал (все оборудование для поверхностного монтажа), за исключением батарей, можно найти на https://lcsc.com/ по очень низкой цене и перечислены ниже.

Мы использовали специально созданный программатор (от Zane) для программирования плат, когда они уже были установлены на плате. Поскольку их нет в продаже, вам придется либо создать свой собственный, либо использовать ATTiny с установленными сокетами и USB-программатором. Или вы можете запрограммировать ATTiny через Arduino, если вы сделаете отверстия для штырей заголовка на печатной плате достаточно большими для перемычек (вроде того, как показано в видео, ссылка на которое есть в конце этого видео).

Микроконтроллер ATTiny85 C89852 для поверхностного монтажа (2 доллара США)

(27 долларов США) USB-программатор

(11 $) разъемы ATTiny + IC

Кнопка C86487 (0,20 $ каждая)

Контакты для подключения питания C86471 (0,20 доллара США за штуку)

Резистор C99198 10 кОм (0,08 доллара за 100)

RGB LED C114585 (0,50 доллара за 5, 3,70 доллара за 50)

Конденсатор 100 нФ C1590 (0,29 $ за 50)

Коммутатор C128955 (0,41 доллара за 5)

Конденсатор 4,7 мкФ C108344 (20 за 0,37 доллара США)

Аккумулятор и зарядное устройство для дрона идеально подходят для питания цепей низкого напряжения (23 доллара США)

Инструменты / Программное обеспечение

Чтобы создать печатную плату, вы можете перейти в EasyEDA и создать бесплатную учетную запись, вы можете обратиться к моей Slouchy Board или Desktop Device Instructables за помощью по EasyEDA, поскольку они оба показывают, как ее использовать. Стоимость печатной платы колеблется от 5 до 10 долларов за 5, а доставка из Китая в США занимает около недели или двух.

Как только вы получите свою печатную плату из Китая и у вас будут готовы все компоненты, вам нужно будет использовать паяльную пасту для прикрепления каждого отдельного компонента. Я использовал паяльную пасту MG Chemicals Leaded Solder Paste. (ОСТОРОЖНО, В ЭТОМ ПРОДУКТЕ ИМЕЮТСЯ СВИНЦЫ. Я думаю, они также делают паяльную пасту, не содержащую свинца)

Для программирования ATTiny85 используйте программное обеспечение Arduino, но убедитесь, что у вас есть загруженные файлы платы, если вы никогда не программировали ATTiny85. Это видео прекрасно объясняет, как это сделать: Учебное пособие: Программирование Attiny 85 с помощью Arduino.

Шаг 1: EasyEDA: Схема

В EasyEDA начните с создания нового проекта и создания новой схемы. Убедитесь, что вы разместили компоненты, которые я перечисляю ниже, и соединили их так же, как я на схеме. Слева вы можете искать в различных библиотеках необходимые детали, а затем размещать их на схеме.

Для программирования микроконтроллера в плате используйте ATTiny для поверхностного монтажа или ATTIny со сквозным отверстием

Микроконтроллер ATTiny85 для поверхностного монтажа (перейдите к «библиотекам» слева и найдите «C89852»), чтобы установить соединения для перемычек, перейдите к EELib слева и выберите штекерный разъем 2x4, как показано на изображении. Это означает, что вы можете временно припаять перемычки для программирования платы через Arduino.

ИЛИ

ATTiny85, установленный в гнездо (перейдите в "библиотеки" слева и найдите "Attiny85-20PU THT" от AutogolazzoJr), это поместит след гнезда на плату, которую вы затем можете припаять. Это позволяет вам переместить контроллер назад и так далее, но это означает, что вам нужен этот USB-контроллер, который довольно дорогой.

разместить все следующее

(1x на задней панели) Контакты заголовка для подключения питания (перейдите в "библиотеки" слева и найдите "C86471")

(1x с кнопкой) резистор 10 кОм (перейдите в "библиотеки" слева и найдите "C99198")

(Сколько угодно) RGB LED (перейдите в «библиотеки» слева и найдите «C114585»)

(Один на светодиод) Конденсатор 100 нФ (Зайдите в «библиотеки» слева и найдите «C1590»)

(1x) Переключатель (перейдите в "библиотеки" слева и найдите "C128955")

(1x) 4,7 мкФ конденсатор (перейдите в «библиотеки» слева и найдите «C108344»). Поместите этот конденсатор рядом с выводами разъема питания, но убедитесь, что он находится спереди, вы можете припаять поверхность только с одной стороны. (Иначе при нагревании доски все отвалится)

После того, как вы разместили все компоненты, подключите их к правильным контактам, а также к соединениям GDN и VCC. Вы подключаете их с помощью монтажного инструмента и размещения символов GND и VCC. Затем, как только вы правильно подключили все провода, вы можете нажать кнопку «преобразовать в печатную плату».

Шаг 2: EasyEDA: Дизайн печатной платы

Прежде чем вы перейдете к среде PCB, используйте Inkscape или другое программное обеспечение, которое вы можете использовать для создания файлов DXF и создания контура выбранной вами формы. Если у вас есть файл DXF с контурами ваших фигур, размер которого соответствует правильным единицам (например, 150 мм x 100 мм), создайте отдельный файл, содержащий то, что будет нарисовано на доске, для меня это был просто треугольник кнопки воспроизведения.

Когда вы начнете в среде PCB, вы увидите группу слоев и чисел справа. Измените единицы измерения на миллиметры или все, что вы хотите использовать, и измените размер привязки (размер привязки - это, в основном, интервал, с которым вы можете размещать объекты на сетке) на что-то удобное. Я сделал свой 10 мм, так как хотел, чтобы контур моей платы легко размещался на (0, 0).

Начните с редактирования слоя контура платы (щелкните цвет, и должен появиться карандаш) и импортируйте файл контура DXF. После этого отредактируйте верхний слой и начните размещать компоненты на доске так, как вы хотите, перетаскивая их на контур. Затем, как только компоненты будут размещены, соедините все синие линии с помощью инструмента для проводов, если они не подключены к GND или VCC. Соединения GND и VCC подключаются непосредственно к плате, и их не нужно изолировать проводами.

После того, как все соединения, не относящиеся к VCC и GND, будут соединены вместе, вы можете использовать инструмент Copper area для выполнения последних соединений. Сделайте это один раз на верхнем слое и один раз на нижнем слое. Убедитесь, что вы изменили одну из медных областей на VCC на вкладке свойств, я обычно делаю верхний слой GND и нижний слой VCC. Как только вы это сделаете, плата должна выглядеть законченной, и вы можете увеличить масштаб, чтобы увидеть, где GND соединяется с платой. На этом этапе вы хотите проверить наличие ошибок DRC, обновив ошибки DRC на вкладке «Диспетчер дизайна» в крайнем левом углу. Если ошибок нет, можете пойти и заказать плату.

Еще одна важная вещь, которую вам нужно сделать, если вы собираетесь использовать перемычку с ATTiny для поверхностного монтажа, - это отредактировать отверстия в разъемах контактов заголовка. Щелкните соединение штифта заголовка 2x4, перейдите вправо в разделе свойств и измените диаметр отверстия (Диаметр) на 1 мм. Я думаю, что это должно быть сделано, если вы припаяете провода на месте, убедитесь, что вы делаете это для каждого отверстия.

Чтобы заказать доску, нажмите кнопку на верхней ленте с буквой G и стрелкой вправо, чтобы экспортировать файл Gerber. Это приведет вас прямо к тому месту, где вы покупаете свои платы, есть много вариантов для разных цветов и отделки, которые повлияют на цену платы, для толщины печатной платы, я думаю, 1.6 - это то, что мы обычно делаем. Если вы хотите дважды проверить, подходят ли ваши компоненты, вы можете экспортировать изображение своей платы в формате PNG, а затем протолкнуть компоненты через бумагу, чтобы убедиться, что все выступы подходят. Не беспокойтесь о масштабировании, вы сможете просто распечатать его.

(Edit) Я добавил файл Gerber, если вы хотите его использовать.

Шаг 3: пайка для поверхностного монтажа

Пайка компонентов для поверхностного монтажа - моя любимая часть всей сборки, так как мне очень приятно наблюдать, как все маленькие компоненты соединяются припоем внутри духовки. В видео задокументирована вся сборка этого проекта, поэтому, если какой-либо из предыдущих шагов сбивает с толку, это видео может быть полезно. В нем также подробно показано, как я выполнял пайку поверхности, которую я кратко изложу здесь в тексте.

Когда плата поступает из Китая и у вас есть все крошечные компоненты, используйте прилагаемый трафарет, чтобы покрыть все паяльные площадки паяльной пастой. Затем вставьте незакрепленные компоненты в паяльную пасту, пока они все не встанут на свои места. Температура плавления припоя составляет около 360 градусов по Фаренгейту (185 градусов по Цельсию), поэтому поставьте духовку на огонь и воткните там плату примерно на 2 минуты, иначе вы увидите, что все точки пайки станут блестящими, что указывает на то, что припой имеет растаял. Будьте осторожны, вынимая доску, будет жарко!

Шаг 4: Программирование

Я начал с базовых библиотек Neopixel, чтобы протестировать все мои светодиоды и убедиться, что все работает, а затем использовал библиотеку FastLED.h вместе с некоторыми изменениями, которые я сделал, чтобы получить желаемый эффект Diamond, в то время как другие режимы просто устанавливают все светодиоды на один цвет.

Я приложил свой код для справки.

Есть масса интересных вещей, которые вы можете сделать с этой концепцией и кучей светодиодов, так что дайте мне знать, если вы сделаете один из них, и какой у вас персонаж, логотип или форма, и что делают светодиоды !!

Шаг 5: Подпишитесь на мой канал на YouTube

Если вы считаете, что это руководство было интересным, не стесняйтесь проверить видео, которое я сделал о Desktop Assistant, и некоторые из других моих проектов видео.

Я пытаюсь привлечь на свой канал 1000 подписчиков, чтобы я мог начать монетизировать свой канал, чтобы профинансировать будущие проекты, которые более амбициозны, то есть дорогостоящие. У меня еще есть пара школьных проектов из этого семестра, которыми я поделюсь, а затем я начну осваивать новые вещи. Эти проекты включают устройство, которое позволяет солдатам отслеживать количество пуль, оставшихся в их журналах, и геймпад в стиле Gameboy, который полностью работает от Teensy.

Если это звучит интересно, рассмотрите возможность подписки на мой канал YouTube или здесь, в моем профиле с инструкциями.

Ссылка на мой канал:

Спасибо!!