Модульная неопиксельная коммутационная плата с открытым исходным кодом, совместимая с макетными платами: 4 шага (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

Это руководство представляет собой крошечную (8 мм x 10 мм) монтажную плату для светодиодов Neopixel, которую можно штабелировать и припаять друг к другу, она также обеспечивает гораздо большую конструктивную жесткость, чем тонкая светодиодная лента в гораздо меньшем форм-факторе.

Неопиксели - это действительно крутые светодиоды RGB, с которыми можно повозиться, они имеют встроенную интегральную схему (WS2811), которой можно управлять через линию данных, просто используя однопроводной интерфейс.

Онлайн-сообщество вокруг них достаточно развито, существует множество руководств и библиотек для Arduino и ESP32, чтобы уменьшить хлопоты новичков и упростить программирование светодиодов. Так что если вы никогда не увлекались Neopixels, я приглашаю вас присоединиться к клубу, и вы не пожалеете об этом.

Если вы когда-либо возились с Neopixels, вы, возможно, знаете, что большинство проектов и приложений используют их как не очень жесткие полосы, которые можно соединить в цепочку. Проблема с этими полосками заключается в их неспособности выдерживать грубое использование, скажем, если вы хотите припаять и отпаять их 100 раз, маловероятно, что тонкая подложка выдержит это, короче говоря, эти полоски хрупкие и не выдерживают срезания. сила. Недружелюбие к макетной плате полосок довольно неприятно, если вы хотите подключить их к микроконтроллеру или даже для элементарной работы, иногда гораздо удобнее, если вы можете подключить их к макетной плате и использовать ее.

Это привело меня к этой макетной версии светодиода Adafruit, но, посмотрев на нее, я подумал, что она больше, чем должна быть, в то же время я наткнулся на таблицу данных другой версии Neopixel, которая называется WS2813B, это 6-контактный светодиод вместо традиционного (WS2812) 4-контактного. И самое лучшее в этом то, что вам не нужны какие-либо внешние резисторы или конденсаторы, которые еще больше уменьшили бы размер коммутационной платы, плюс для кого-то, кто является энтузиастом DIY, как я, пайка резисторов и конденсаторов SMD является довольно сложной задачей. в спину и отнимает много времени.

Поэтому я разработал модуль PCB Breakout / Module для неопикселей WS2813B, который можно соединять цепочкой или штабелировать и паять и отпаять столько раз, сколько захотите. Подключите его к макету, и вы готовы к работе.

Хватит разговоров, приступим к сборке.

Шаг 1. Что нам нужно

1.) Паяльник и паяльная проволока. Я использовал маленький паяльник с крошечным наконечником, так как контакты на светодиодах довольно труднодоступны, если у вас нет подходящей металлической насадки.

2.) WS2813B - Я купил его на www. LCSC.com. Цена зависит от количества. Как объяснялось во вступлении, эти светодиоды отличаются от традиционных неопикселей и имеют 6 контактов, по 3 с каждой стороны, в отличие от старого WS2812 с 4 контактами. WS2813B не требует внешних конденсаторов или резисторов, что значительно упрощает работу с ним.

3.) PCB Breakout - около 1,3 цента каждый. Это суть проекта, о чем будет рассказано далее на следующем шаге.

Шаг 2: печатная плата и файлы Gerber

Это то, что отличает этот проект от других неопиксельных проектов: уникальная крошечная печатная плата, достаточно большая, чтобы быть совместимой с макетом, но достаточно мала, чтобы сэкономить много места. Учитывая, насколько дешевым становится изготовление прототипов печатных плат в наши дни, я решил попробовать свои силы в первый раз, это было одной из мотиваций этого проекта - разработать и заказать профессиональные печатные платы.

Есть бесчисленное множество хороших производителей, но я выбрал JLC PCB, потому что он был рекомендован GreatScott! и Дэйв из EEVblog. Как новичок, я был немного сбит с толку из-за того, что все испортил, к счастью, все прошло отлично, и через несколько дней у меня в руках были панели PCB.

Поскольку печатная плата такая крошечная, мы должны разбить ее на панели, то есть большая панель будет состоять из нескольких плат печатных плат, это было легко сделать на веб-сайте производителя.

Я заказал 15 панелей, которые будут содержать коммутационные платы 9x9 PCB, что означает в общей сложности 1 215 коммутационных плат PCB за 16 долларов США, что означает, что каждая коммутационная плата обошлась мне в 1,6 цента. Действительно выгодная сделка.

Шаг 3: пайка светодиода

Если вы не паяете в первый раз, это должно быть довольно просто: нанесите припой на одну из 6 контактных площадок, поместите светодиод сверху, как показано на рисунке, затем медленно коснитесь каждого контакта светодиода с помощью припоя и утюга, светодиода. будет припаян в кратчайшие сроки.

Шаг 4: Модульность

Вы можете легко сложить светодиоды друг на друга и сразу после небольшого выравнивания спаять их вместе, как показано на фотографии.

Вот что я сделал, спаяв их одну за другой.

Ваше воображение - это предел того, как вы будете использовать коммутационную доску.

Спасибо:)