BlinkyBadge: 10 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Vào mùa hè năm 2019, tôi nhận được yêu cầu từ một trong những đồng nghiệp của mình về việc cho phép học STEM cho học sinh nữ. Hầu hết các sinh viên nữ không quan tâm đến Arduino hoặc lập trình, vì vậy chúng tôi phải tạo ra thứ gì đó khiến họ quan tâm đến những chủ đề này.

Chúng tôi quyết định không chuyển trực tiếp sang Arduino mà thực hiện một bước đơn giản là học cách kết nối các thành phần trên bảng mạch, cách đọc mạch, chức năng của từng thành phần, v.v.

Với mục tiêu đó, chúng tôi quyết định rằng đèn nhấp nháy theo một kiểu nhất định sẽ là một dự án đầu tiên tốt.

Chúng tôi tình cờ gặp một video trên youtube cho thấy chính xác điều này. Đây là video.

Quân nhu

BC547 Transistor tín hiệu nhỏ x6

Tụ 47uF x6

10kohm điện trở x6

Điện trở 330 ohm x6

5mm LED x6

Pin 9v

Bước 1: Kiểm tra và xác minh

Người tạo video đang sử dụng cái được gọi là bộ dao động vòng để cấp dữ liệu đầu vào từ giai đoạn này của mạch sang giai đoạn khác. Khi đạt đến giai đoạn cuối cùng, nó sẽ đưa nó trở lại giai đoạn đầu tiên, do đó tạo ra một chiếc chuông. Nó sử dụng các thành phần sẵn có và có thể được thực hiện trên breadboard một cách dễ dàng.

Bước 2: Kiểm tra trên Breadboard

Trước khi chuyển sang sản xuất PCB, tôi đã thực hiện một số bài kiểm tra trên breadboard để hiểu cách thức hoạt động của mạch và các kết nối của nó là gì.

Bước 3: Tìm ra cách cấp nguồn cho nó

Theo ý tưởng ban đầu, nguồn điện đến từ pin 9V, không phải là loại phù hợp hoặc một chiếc mề đay đeo được. Chúng tôi đã thực hiện một thử nghiệm với một ô đồng xu CR2032 và nó hoạt động rất tốt.

Với tất cả các bộ phận đã được kiểm tra và xác nhận, đã đến lúc tạo một sơ đồ và một PCB.

Bước 4: Lập giản đồ

Tôi đã sử dụng EasyEDA (www.easyeda.com) cho thiết kế sơ đồ và PCB của mình. Không có gì để cài đặt, tất cả các thư viện đều trực tuyến và máy tính tự động khá chắc chắn cho các thiết kế đơn giản.

Đầu tiên tôi dịch toàn bộ mạch sang sơ đồ, tạo các kết nối trên phần mềm, sau đó tìm đúng loại công tắc và ổ cắm pin. Tôi đã tìm thấy cả hai điều này trên Easy EDA.

Một trong những yêu cầu của tôi là phải phân cực ổ cắm pin. Ngay cả khi đứa trẻ muốn đặt ngược pin, chúng có thể, nhưng mạch điện sẽ không được cấp điện. Để làm cho huy hiệu gần bằng kích thước của pin cr2032, tôi nghĩ rằng không thể thực hiện với các thành phần lỗ. Tôi đã sử dụng kết hợp các gói 0603 và 0805 cho điện trở và đèn LED, các tụ điện cũng là gói 0805. Chúng có thể dễ dàng hàn bằng tay và một đầu hàn tốt.

Khi bạn tạo một giản đồ, bạn nên kiểm tra các kết nối và xem xét nhiều lần.

Bước 5: Thiết kế PCB

Đây là phần thử thách.

Thiết kế một PCB đòi hỏi bạn phải sáng tạo cũng như phải thực tế trong cách bố trí các bộ phận. Cần có sự sáng tạo để làm cho PCB trông hấp dẫn đối với sinh viên, và tính chất thực tế là cần thiết để bạn có thể hàn các bộ phận một cách an toàn và chắc chắn. Bạn cũng phải ghi nhớ cách người dùng sẽ sử dụng pcb.

Với tất cả những điều đó, tôi đã xuất thiết kế sơ đồ sang PCB bằng Easy EDA.

Thông thường, Easy EDA sẽ cung cấp cho bạn một đường viền PCB vuông, cùng với tất cả các bộ phận được chụm lại với nhau.

Bởi vì không có cách nào dễ dàng để tạo một đường viền tròn của PCB, tôi đã sử dụng công cụ đồ họa vector yêu thích của mình có tên là Inkscape.

Inkscape cho phép tôi tạo đường viền theo hình dạng mà tôi muốn và tôi có thể nhập đường viền dưới dạng dxf vào EasyEDA.

Sau khi phác thảo của tôi được đóng đinh, Easy EDA cho phép bạn sắp xếp các phần theo cách tròn bằng cách sử dụng Tùy chọn Sắp xếp. Bạn có thể chỉ định bán kính cho sự sắp xếp và Easy EDA sẽ đặt các bộ phận xung quanh một vòng tròn.

Bước 6: Định tuyến

Khi bạn đã đặt các bộ phận vào vị trí của chúng, đã đến lúc định tuyến. Định tuyến là quá trình chuyển đổi các kết nối trong giản đồ thành các đường dẫn trên PCB. Các thuật toán phức tạp sẽ lấy các kết nối và tạo ra các mẫu định tuyến bằng cách sử dụng các quy tắc thiết kế và sản xuất.

Các dấu vết được đặt ở cả hai bên của PCB (Trên và Dưới) và được kết nối với các lỗ được gọi là Vias.

Khi quá trình định tuyến hoàn tất, đã đến lúc kiểm tra Chế tạo và gửi thiết kế bo mạch (được gọi là gerbers) để sản xuất.

Bước 7: Gửi Gerbers để Sản xuất đến JLCPCB

Easy EDA tích hợp với JLCPCB, là cơ sở sản xuất có trụ sở tại Shenzen, Trung Quốc.

Về cơ bản, bạn xuất thiết kế của mình và nó sẽ xuất hiện màn hình trên. Bạn nhấp vào Đặt hàng tại JLCPCB, và nó sẽ đưa bạn đến trang đặt hàng JLCPCB.

Bạn có thể tìm hiểu về quy trình đặt hàng trong video.

Dựa trên số lượng PCB của bạn, địa chỉ giao hàng và phương thức vận chuyển, sẽ mất khoảng từ 3-10 ngày để PCB đến nơi. Tôi nhận được của tôi trong 6 ngày.

Bước 8: PCB đã đến

PCB của tôi đã đến trong một túi kín chân không và bao bì đẹp.

Túi được hàn kín chân không ngăn chặn bất kỳ loại nào làm hoen ố các đường ray và miếng đệm trên PCB, vì vậy bạn chỉ nên tháo nó ra khi bạn đã sẵn sàng.

Chất lượng PCB rất tốt và tôi rất hài lòng với kết quả.

Bước 9: Hàn và kết quả

Tôi nhanh chóng ngồi hàn những thứ này bằng tay để kiểm tra. Tôi đã sử dụng bàn ủi Micro hàn để hàn tất cả các bộ phận. Bài tập hàn đầu tiên của tôi là tồi tàn, nhưng nó hoạt động.

Tôi cũng tìm thấy một chuỗi hạt với một chiếc nhẫn để đặt nó xung quanh lỗ trên mặt dây chuyền.

Tôi đã thực hiện một số thử nghiệm và thêm đèn LED màu khác nhau để tạo cảm giác Giáng sinh với màu đỏ và xanh lá cây.

Bước 10: Tạo PCB của riêng bạn

Bây giờ bạn đã có một ý tưởng rõ ràng về quy trình, tại sao bạn không bắt tay vào và thực hiện dự án của riêng mình. Bắt đầu với một cái gì đó nhỏ, và sau đó phát triển từ đó.

Đặt câu hỏi cho tôi trong phần bình luận, tôi sẽ sẵn lòng trả lời chúng.

Để biết các thông tin cập nhật khác về dự án, bạn cũng có thể theo dõi tôi trên Instagram