Giải thưởng 10 triệu người đăng ký YouTube PCB LED: 5 bước (có hình ảnh)

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

Tóm lược

PCB (Bảng mạch in) này giống như giải thưởng Nút Play của YouTube được trao cho những người sáng tạo đạt được các mốc nhất định như 100, 000, 1 triệu và 10 triệu người đăng ký. Khi bật công tắc, người dùng có thể cuộn qua 5 chế độ khác nhau bằng cách nhấn vào nút ở góc trên cùng bên trái. Chế độ đầu tiên để tất cả các đèn LED TẮT, chế độ thứ hai là bạc (100.000 đăng ký), chế độ thứ ba là vàng (1 triệu đăng ký), chế độ thứ tư là hiệu ứng kim cương lấp lánh (10 triệu đăng ký) và chế độ thứ năm, chỉ để phù hợp màu bảng, là tất cả các màu đỏ. Bảng có kích thước khoảng 150mm x 100mm, nó có lỗ ở các góc để nó có thể được gắn ở đâu đó, tuy nhiên, tôi chưa gắn nó vào bất cứ thứ gì. Bo mạch hiện được cấp nguồn bằng pin máy bay không người lái 3,7 volt, tôi có thể thay đổi điều này để tôi có thể cắm nó vào và gắn nó ở đâu đó và không phải lo lắng về việc thay pin vì nó chỉ kéo dài khoảng 30 phút với đèn LED tại độ sáng đầy đủ.

Bảng này được xây dựng cho một Lớp học về Chủ đề Đặc biệt tại Đại học Berry do Zane Cochran giảng dạy, người có ý tưởng sử dụng hình ảnh để thiết kế và truyền cảm hứng cho việc xây dựng PCB.

Các thành phần

Không giống như Slouchy Board và Desktop Device mà tôi đã xây dựng, tôi không tạo breadboard mạch này vì nó chỉ là đèn LED, một công tắc, một nút và một vi điều khiển ATTiny85. Tất cả các thành phần mà tôi đã sử dụng (tất cả những thứ được gắn trên bề mặt), ngoại trừ pin, đều có thể tìm thấy trên https://lcsc.com/ với giá siêu rẻ và được liệt kê bên dưới.

Chúng tôi đã sử dụng một lập trình viên tùy chỉnh (của Zane) để lập trình các bảng trong khi chúng đã được gắn trên bề mặt. Vì những thứ đó không có sẵn trên thị trường, nên bạn phải tự xây dựng hoặc sử dụng ATTiny với các ổ cắm được gắn và bộ lập trình USB. Hoặc bạn có thể lập trình ATTiny thông qua Arduino nếu bạn tạo các lỗ ghim tiêu đề đủ lớn trên PCB cho dây jumper (loại như được hiển thị trong video được liên kết ở cuối video này).

Bộ vi điều khiển ATTiny85 gắn trên bề mặt C89852 ($ 2 mỗi cái)

($ 27) Bộ lập trình USB

($ 11) Ổ cắm ATTiny + IC

Nút C86487 (mỗi nút $ 0,20)

Chân tiêu đề cho kết nối nguồn C86471 (mỗi chân $ 0,20)

Điện trở 10k Ohm C99198 (0,08 đô la cho 100)

LED RGB C114585 ($ 0,50 cho 5, $ 3,70 cho 50)

Tụ điện 100 nF C1590 ($ 0,29 cho 50)

Switch C128955 ($ 0,41 cho 5)

Tụ điện 4.7uF C108344 (20 với giá $ 0,37)

Pin máy bay không người lái và bộ sạc hoàn hảo để cấp nguồn cho các mạch điện áp thấp ($ 23)

Công cụ / Phần mềm

Để tạo PCB, bạn có thể truy cập EasyEDA và tạo một tài khoản miễn phí, Bạn có thể tham khảo Bảng hướng dẫn về Slouchy Board hoặc Desktop Device của tôi để được trợ giúp với EasyEDA vì cả hai đều hướng dẫn cách sử dụng nó. Giá của PCB dao động từ $ 5- $ 10 cho 5 chiếc và mất khoảng một hoặc hai tuần để vận chuyển từ Trung Quốc đến Mỹ.

Khi bạn nhận được PCB từ Trung Quốc và bạn đã có sẵn tất cả các thành phần của mình, bạn sẽ cần sử dụng Dán hàn để gắn từng thành phần riêng lẻ. Tôi đã sử dụng Keo hàn có chì của Hóa chất MG. (CẨN THẬN, SẢN PHẨM NÀY KHÔNG CÓ CHÌ TRONG NÓ. Tôi nghĩ chúng cũng tạo ra một số loại keo hàn không chứa chì)

Để lập trình ATTiny85, hãy sử dụng Phần mềm của Arduino nhưng đảm bảo rằng bạn đã tải xuống các tệp bảng nếu bạn chưa bao giờ lập trình ATTiny85. Video này giải thích rất tốt cách thực hiện điều đó: Hướng dẫn: Lập trình Attiny 85 với Arduino.

Bước 1: EasyEDA: Sơ đồ

Trên EasyEDA, hãy bắt đầu bằng cách tạo một dự án mới và tạo một giản đồ mới. Đảm bảo rằng bạn đặt các thành phần mà tôi liệt kê bên dưới và kết nối chúng tương tự như cách tôi có trên giản đồ. Ở phía bên trái, bạn có thể tìm kiếm các thư viện khác nhau cho các phần cần thiết và sau đó đặt chúng vào giản đồ.

Để lập trình Bộ vi điều khiển khi ở trong bo mạch, bạn sẽ có một bề mặt được gắn ATTiny hoặc ATTIny lỗ xuyên qua

Bộ vi điều khiển ATTiny85 được gắn trên bề mặt (Đi tới "thư viện" ở bên trái và tìm kiếm "C89852"), để tạo kết nối cho dây jumper đi tới EELib ở bên trái và chọn một chân cắm đầu nam 2x4 như trong hình. Điều này có nghĩa là bạn có thể tạm thời hàn các jumper tại chỗ để lập trình bo mạch thông qua Arduino.

HOẶC

Ổ cắm được gắn ATTiny85 (Đi tới "thư viện" ở bên trái và tìm kiếm "Attiny85-20PU THT" của AutogolazzoJr), điều này sẽ đặt dấu chân của ổ cắm trên bảng mà sau đó bạn có thể hàn vào. Điều này cho phép bạn di chuyển bộ điều khiển trở lại và hơn thế nữa, nhưng có nghĩa là bạn phải có bộ điều khiển USB đó khá đắt tiền.

đặt tất cả những thứ sau đây

(1x ở mặt sau) Chân tiêu đề để kết nối nguồn (Đi tới "thư viện" ở bên trái và tìm kiếm "C86471")

(1x có nút) Điện trở 10k Ohm (Đi tới "thư viện" ở bên trái và tìm kiếm "C99198")

(Tuy nhiên nhiều bạn muốn) LED RGB (Đi tới "thư viện" ở bên trái và tìm kiếm "C114585")

(Một trên mỗi LED) Tụ điện 100 nF (Đi tới "thư viện" ở bên trái và tìm kiếm "C1590")

(1x) Chuyển (Chuyển đến "thư viện" ở bên trái và tìm kiếm "C128955")

(1x) Tụ điện 4,7uF (Đi tới "thư viện" ở bên trái và tìm kiếm "C108344") Đặt tụ điện này gần các chân của tiêu đề nguồn nhưng đảm bảo rằng nó ở mặt trước, bạn chỉ có thể hàn bề mặt ở một mặt. (Nếu không, mọi thứ sẽ rơi ra khi bạn làm nóng bảng)

Khi bạn đã đặt tất cả các thành phần, hãy kết nối chúng với các chân chính xác cũng như các kết nối GDN và VCC. Bạn kết nối chúng bằng cách sử dụng công cụ nối dây và đặt các ký hiệu GND & VCC. Sau đó, khi bạn đã kết nối đúng tất cả các dây, bạn có thể nhấp vào nút chuyển đổi sang PCB.

Bước 2: EasyEDA: Thiết kế PCB

Trước khi bạn tiếp cận với môi trường PCB, hãy sử dụng Inkscape hoặc một số phần mềm khác mà bạn có thể sử dụng để tạo tệp DXF và phác thảo hình dạng bạn đã chọn. Sau khi bạn có tệp DXF của đường viền hình dạng của bạn đã được định kích thước theo đúng đơn vị (ví dụ: 150mmx100mm), hãy tạo một tệp riêng chứa những gì sẽ được vẽ trên bảng, đối với tôi đó chỉ là hình tam giác của nút phát.

Khi bạn bắt đầu trong môi trường PCB, bạn sẽ thấy một loạt các lớp và số ở bên phải. Thay đổi đơn vị của bạn thành milimet hoặc bất cứ thứ gì bạn muốn sử dụng và thay đổi kích thước snap (kích thước snap về cơ bản là ở khoảng thời gian bạn có thể đặt mọi thứ trên lưới) thành thứ gì đó thuận tiện. Tôi đã làm cho mình 10mm vì tôi muốn đường viền bảng của mình được đặt dễ dàng ở (0, 0).

Bắt đầu bằng cách chỉnh sửa lớp phác thảo bảng (nhấp vào màu và bút chì sẽ xuất hiện) và nhập tệp DXF phác thảo. Khi bạn đã có điều này, hãy chỉnh sửa lớp trên cùng của bạn và bắt đầu đặt các thành phần lên bảng theo cách bạn muốn bằng cách kéo chúng vào đường viền. Sau đó, khi các thành phần được đặt, hãy kết nối tất cả các đường màu xanh lam với công cụ dây, trừ khi chúng được kết nối với GND hoặc VCC. Các kết nối GND và VCC kết nối trực tiếp với bo mạch và không cần phải cách ly qua dây dẫn.

Sau khi tất cả các kết nối không phải VCC và GND được kết nối với nhau, bạn có thể sử dụng công cụ Khu vực đồng để thực hiện các kết nối cuối cùng. Làm điều này một lần ở lớp trên cùng và một lần ở lớp dưới cùng. Đảm bảo rằng bạn thay đổi một trong các vùng đồng thành VCC trong tab thuộc tính, tôi thường tạo GND lớp trên cùng và VCC lớp dưới cùng. Khi bạn đã hoàn tất, bảng sẽ trông hoàn chỉnh và bạn có thể phóng to để xem nơi GND kết nối với bảng. Tại thời điểm này, bạn muốn kiểm tra Lỗi DRC bằng cách làm mới Lỗi DRC trong tab Trình quản lý thiết kế ở ngoài cùng bên trái. Nếu không có sai sót, bạn tốt để đi và đặt hàng bảng của bạn.

Một điều quan trọng cuối cùng bạn cần làm nếu bạn đang đi tuyến dây jumper với Surface Mounted ATTiny là chỉnh sửa các lỗ của các kết nối pin tiêu đề. Nhấp vào kết nối pin tiêu đề 2x4, chuyển đến bên phải dưới thuộc tính và thay đổi lỗ (Đường kính) thành 1mm. Tôi nghĩ điều này nên làm nếu bạn hàn dây tại chỗ, hãy đảm bảo rằng bạn làm điều này cho từng lỗ.

Để đặt hàng bảng của bạn, hãy nhấp vào nút ở dải băng trên cùng có hình chữ G và mũi tên hướng sang phải để xuất tệp Gerber của bạn. Điều này sẽ đưa bạn trực tiếp đến nơi bạn mua bo mạch của mình, có rất nhiều lựa chọn về màu sắc và độ hoàn thiện khác nhau sẽ ảnh hưởng đến giá của bo mạch, đối với độ dày của PCB, tôi nghĩ 1.6 là những gì chúng tôi thường làm. Nếu bạn muốn kiểm tra kỹ xem các thành phần của mình có vừa vặn hay không, bạn có thể xuất hình ảnh-p.webp

(Chỉnh sửa) Tôi đã thêm tệp Gerber nếu bạn muốn sử dụng nó.

Bước 3: Hàn gắn bề mặt

Hàn các thành phần gắn trên bề mặt là phần yêu thích của tôi trong toàn bộ bản dựng vì tôi thấy thật hài lòng khi xem tất cả các thành phần nhỏ được kết nối với nhau bằng chất hàn bên trong lò. Trong video, toàn bộ quá trình xây dựng của dự án này được ghi lại, vì vậy nếu bất kỳ bước nào trước đó gây nhầm lẫn, video này có thể hữu ích. Nó cũng cho thấy chi tiết cách tôi đã thực hiện hàn bề mặt mà tôi sẽ chỉ tóm tắt nhanh ở đây bằng văn bản.

Khi bo mạch có xuất xứ từ Trung Quốc và bạn có tất cả các thành phần nhỏ của mình, hãy sử dụng giấy nến đi kèm để phủ tất cả các miếng hàn bằng keo hàn. Sau đó, dán các thành phần rời vào keo hàn cho đến khi bạn có tất cả chúng vào đúng vị trí. Điểm nóng chảy của vật hàn là khoảng 360 độ F (185 độ C), vì vậy hãy đặt lò trên nhiệt xung quanh đó và dán bảng của bạn vào đó trong khoảng 2 phút hoặc bạn thấy tất cả các điểm hàn chuyển sang bóng, chứng tỏ rằng vật hàn đã đã được nấu chảy. Hãy cẩn thận lấy bảng của bạn ra, nó sẽ được nóng!

Bước 4: Lập trình

Tôi bắt đầu với các thư viện Neopixel cơ bản để kiểm tra tất cả các đèn LED của mình và đảm bảo mọi thứ hoạt động và sau đó sử dụng thư viện FastLED.h cùng với một số chỉnh sửa mà tôi đã thực hiện để có được hiệu ứng Kim cương mong muốn trong khi các chế độ khác chỉ đặt tất cả các đèn LED thành một màu sắc.

Tôi đã đính kèm mã của mình để tham khảo.

Có rất nhiều điều thú vị bạn có thể làm với khái niệm này và một loạt đèn LED, vì vậy hãy cho tôi biết nếu bạn làm một trong những thứ này và nhân vật, biểu tượng hoặc hình dạng của bạn là gì và đèn LED làm gì !!

Bước 5: Đăng ký kênh YouTube của tôi

Nếu bạn cho rằng hướng dẫn này thú vị, hãy xem video tôi đã thực hiện về Trợ lý máy tính để bàn và một số video dự án khác của tôi.

Tôi đang cố gắng đưa kênh của mình đạt được 1.000 người đăng ký để có thể bắt đầu kiếm tiền từ kênh của mình nhằm tài trợ cho các dự án tương lai có tham vọng hơn hay còn gọi là tốn kém. Tôi vẫn còn một vài dự án ở trường từ học kỳ này mà tôi sẽ chia sẻ và sau đó tôi sẽ bắt đầu làm những điều mới. Những dự án đó bao gồm một thiết bị cho phép binh lính theo dõi số lượng đạn còn lại trong tạp chí của họ và một gamepad phong cách Gameboy chạy hoàn toàn trên Teensy.

Nếu những điều đó nghe có vẻ thú vị, vui lòng xem xét đăng ký kênh YouTube của tôi hoặc vào đây để xem hồ sơ hướng dẫn của tôi.

Liên kết đến Kênh của tôi:

Cảm ơn!!