TinyDice: Vinil kəsici ilə evdə peşəkar PCB: 10 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Bu təlimat, etibarlı, sadə və səmərəli şəkildə bir vinil kəsici istifadə edərək evdə peşəkar keyfiyyətli PCB istehsal üsulunu sənədləşdirən addım -addım bələdçidən ibarətdir. Bu üsul, evdə çox az material olan və çox qısa müddətdə ardıcıl və yüksək keyfiyyətli PCB istehsal etməyə imkan verir. Bütün sənədlər hazır olduqda, bütün proses bir neçə saat ərzində tamamlana bilər.

Təlimatın mövzusu, tinyDice:

Bu təlimatın məqsədi üçün, prosesi yalnız 4 pinli və 4 rezistorlu 9 LED -in idarə olunmasına imkan verən proqram charlieplexingə malik atTiny85 mikrokontrolörünə əsaslanan 3 tinyDice partiyasının istehsalı ilə təsvir ediləcək. Bu, orijinal tinyDice -in (2014) təkmilləşdirilmiş bir versiyasıdır və bu Təlimat üçün tələb olunan bütün mənbə faylları təchizat mərhələsində sıxılmış bir paket olaraq yüklənə bilər.

Metodun mənşəyi:

Bir elektronika həvəskarı olaraq, keçmişdə PCB istehsal etməklə bağlı təcrübəm var, amma əksər ev üsulları Toner köçürmə metodu kimi həddindən artıq etibarsızdır və ya CNC router metodu və ya UV kimi həddindən artıq mürəkkəb və zəhmətlidir. fotorezist metodu (keçmişdə orijinal tinyDice haqqında yazdığım). Əlavə olaraq, məhsulların son keyfiyyəti, xüsusən də UV lehim maskaları tətbiq etməyə çalışsanız, olduqca zəifdir.

Bu xoşagəlməz təcrübələrdən evdə PCB yaratmaq üçün alternativ üsulları araşdırmağa qərar verdim. Bu yaxınlarda bir masa üstü vinil kəsici ilə sınağa başladığımda, ağlıma gəldi ki, bir vinil möhür PCB -nin aşınması üçün əla və etibarlı bir maska edə bilər. İlkin onlayn araşdırmalarda, PCB düzəltmək üçün vinil ştamplardan istifadə edən insanların heç bir istinad tapmadım, bu da məni çox inandırıcı göründüyü üçün təəccübləndirdi. Bu məni proseslə sınaqdan keçirməyə və PCB izlərini kompüterdən misə köçürməyin etibarlı və səmərəli işləyə biləcəyini öyrənməyə həvəsləndirdi.

Proseslərin inkişafı:

Evdəki bir PCB -də təmiz və ardıcıl mis izləri yaratmaq özü bir uğurdur, ancaq PCB -lərin düzgün işləməsi və uzun müddət davam etməsi üçün bir növ lehim maskası lazımdır ki, bu da arzuolunmaz lehim körpülərinin qarşısını alır və mis izlərini korroziyadan qoruyur. Ənənəvi olaraq, istifadə olunan lehim maskası praktikada işləmək olduqca çətin olan UV ilə müalicə olunan bir qatran şəklindədir.

Başlanğıcda, vinil xəstələrdən UV lehim maskasını müalicə etmək üçün dolayı yolla istifadə etmək niyyətindəyəm. Ancaq bir neçə cəhddə, UV lehim maskasını yalnız nəzərdə tutulan yerlərdə etibarlı şəkildə müalicə edə bilmədim və heç vaxt kifayət qədər nazik və hətta bir təbəqə edə bilmədim ki, nəticədə bir dəstə xarab lövhə ilə nəticələndi. Beləliklə, bu fikri ləğv etdim və ağlıma gəldi ki, bəlkə də bir növ möhür də lehim maskası kimi istifadə edilə bilər, baxmayaraq ki, bu, yenidən lehimləmə istiliyinə dözməyəcəyi üçün vinil ola bilməz.

Bunu nəzərə alaraq, yapışqan, nazik və lehimləmə üçün kifayət qədər yüksək temperatura müqavimət göstərməyi vəd edən Kapton lentinə baxdım. Kapton lenti rulonlarda satılır, amma mənə elə gəldi ki, əgər adi vinilin üstünə qoyulsa, birbaşa vinil kəsici üzərində kəsilərək birbaşa damğa kimi istifadə oluna bilər. İlk sınaqdan etibarən, Kapton lentinin vinil kəsici üzərində olduqca ümidverici davrandığı aydın oldu, baxmayaraq ki, kiçik baloncukların üzərindən keçən bütün kəsiklər cırılmış və ya natamam idi, buna görə də kapton möhürlərini mükəmməl açar lentin üstünə mükəmməl tətbiq etmək idi. heç bir hava altında qalmasına icazə vermədən vinil dayaq. Kapton həddindən artıq incə və yapışqanlı olduğu üçün əvvəlcə bu olduqca çətin oldu, amma standart bir plastik kartla qoymağa çalışdıqdan sonra başa düşdüm ki, bu şəkildə mükəmməl və asanlıqla edilə bilər.

Bu təkrarlanan sınaqlar vasitəsi ilə, eyni zamanda, mis maskanın əslində möhür olması ilə əlaqəli olan prosesin bəzi praktik məhdudiyyətlərini də müşahidə etdim. Bu məhdudiyyətlər, bu prosesi etibarlı etmək üçün bir sıra dizayn qaydalarına çevrildi.

Addım 1: Materiallar, Təchizat və Alətlər

Materiallar:

• 5 x 10 sm boş PCB
• 10 x 15 sm öz -özünə yapışan vinil
• 50 mm genişliyində Kapton lenti
• 10 x 15 sm vinil köçürmə filmi

Təchizat:

• Dəmir xlorid aşındırıcı
• İzopropil spirti
• Lehim pastası
• PETG filamenti (Anahtarlık qutusu üçün)

Alətlər:

• masa üstü vinil kəsici (Silhouette Cameo 3 istifadə edirəm, amma hər hansı bir əsas maşın işləyəcək)
• İsti hava yenidən işləmə stansiyası (əvəzolunmaz, lakin faydalı)
• lehimleme dəmir
• plastik kart (köhnə şəxsiyyət vəsiqəsi və ya hər hansı bir növ)
• ISS olaraq USBtinyISP və ya Arduino
• manuel akril kəsici (köhnə testere bıçağının bir hissəsindən evdə hazırlana bilər)
• 220 və 400 qumlu zımpara
• 3D printer (isteğe bağlı, yalnız açar çantası hazırlamaq üçün)

Proqram təminatı:

• Silhouette Studio (və ya digər marka vinil kəsicilər üçün ekvivalent)
• EAGLE CAD (dizaynı dəyişdirmək niyyətində deyilsinizsə lazım deyil)
• Photoshop və ya hər hansı bir şəkil redaktoru (dizaynı dəyişdirmək niyyətində deyilsinizsə lazım deyil)
• Arduino IDE + atTinyCore
• AVRDUDESS
• Slic3r və ya hər hansı digər 3D çap proqramı.

• tinyDice resurs paketi, (bu addımda RAR faylı olaraq yüklənə bilər)

Komponentlər:

hər tinyDice85 üçün:

• 9x 3528 SMD LEDləri (istənilən rəng, hamısı eyni dərəcədə tövsiyə olunur)
• 1x attiny85 (SOIC)
• 4x 33 ohm 0805 müqavimət (dəqiq dəyər kritik deyil, hər hansı bir oxşar dəyəri istifadə edin, amma hamısı eyni!)
• 1 x SMD düyməsi
• 1 x CR20XX batareya klipi
• 1 ədəd CR2032 batareya

Proqramlaşdırma qurğusu üçün:

• 6x pogo pinləri
• 1x 2x3 kişi başlığı (ISP üçün)
• 1x 2x1 kişi başlığı (xarici VCC mənbəyi üçün)
• 1x AMS1117 3.3v LDO tənzimləyicisi (SOT-23)

Addım 2: Bütün Etiketləri hazırlayın

Evdə PCB hazırlamaq üçün etiketlər üç mərhələdə iştirak edir; Mis örtüyü aşındırmaq üçün bir maska olaraq, izləri qorumaq və lehimi sıxmaq üçün bir lehim maskası və yastiqciklərə lehim pastası tətbiq etmək üçün bir şablon olaraq. Prosesi mümkün qədər optimallaşdırmaq üçün bütün stikerlər tək oturacaqda hazırlana bilər.

Faylları kəsmək üçün hazırlamaq:

Dizaynı dəyişdirmək niyyətində deyilsinizsə, hazırlanan şəkilləri və ya bütün etiketləri olan Silhouette Studio faylını birbaşa istifadə edə bilərsiniz. Başqa bir dizayn istifadə edirsinizsə, faylı kəsməyə hazırlamaq üçün aşağıdakıları edin:

Pulsuz vinil kəsmə proqramının əksəriyyəti şəkillərlə işlədiyi üçün dizaynı yüksək qətnamə şəkli olaraq EAGLE -dən ixrac etməliyik. Bunun üçün əvvəlcə TOP və VIAS -dan başqa bütün təbəqəni gizləyin, sonra paneli MONOCHROME və ən az 1500 dpi -də bir görüntü olaraq ixrac edin. Sonra, yalnız yastıqları əldə etmək üçün prosesi yalnız Tstop təbəqəsi ilə təkrarlayın.

Şəkilləri ixrac etdikdən sonra, prosesin etibarlılığını artırmaq üçün Photoshop -da bir az təmizləmə aparmaq məsləhətdir. Mis örtüklü görüntü üçün bu, hər hansı bir kiçik təcrid olunmuş mis sahəni silməkdən və ya daha böyük sahələrə birləşdirməkdən, hamısının mərkəzini deliklərdən silməkdən və termalların ətrafındakı boşluğu artırmaqdan ibarətdir. Yastıqların görüntüsü üçün, onları bütün mis örtüklü bir az aşan qara bir formanın üzərinə sığdırmalısınız.

Sonra, şəkilləri vinil kəsmə proqramına daxil edin, izləyin və 100 x 100 mm ölçüsündə ölçün. PCB -lərin panelləşdirilməsinin bir üstünlüyü ondan ibarətdir ki, qətnamədən asılı olmayaraq onları düzgün şəkildə ölçmək üçün ardıcıl bir istinadınız var.

Kapton lentinin kəsilməsinə hazırlanması:

Kapton lenti əla bir materialdır, ancaq onu etiket kimi istifadə etmək üçün əvvəlcə düz bir dayağa yerləşdirməliyik. Bunun üçün vinil köçürmə lentinin dəstəyindən istifadə edəcəyik, buna görə də təmiz saxlamağa diqqət yetirərək, qabığı soyun və müvəqqəti olaraq kənara qoyun. Sonra, bir parça lenti açın və altında baloncukların qalmamasını təmin etmək üçün plastik kart istifadə edərək balmumu kağız dəstəyinə diqqətlə çəkin. İstifadə etməyi gözlədiyinizdən artıq hazırlamağı məsləhət görürəm, çünki bəzi stikerlər mükəmməl çıxmayacaq.

Etiketləri kəsmək:

Vinil kəsmə proqramında bütün etiketləri izlədikdən və ölçüsünü dəyişdikdən sonra, öz-özünə yapışan vinil materialı kəsmə matının bir küncünə yerləşdirməyə və dəstəkli Kapton lentini başqa bir küncdə yerləşdirməyə davam edin.

Daha sonra, proqramda, vinilə uyğun olan sahəyə yalnız mis örtüklü və lehimli pasta şablon şablonları qoyun və kəsmə parametrlərini təyin edin: Sürət 3, Bıçaq dərinliyi 1, Təzyiq 8. İşi kəsmək üçün göndərin və maşının işləməsinə icazə verin. şeydir.

Nəhayət, əvvəllər istifadə olunan dizaynları kənara qoyun və yalnız lehim maskası dizaynını Kapton lentinə uyğun olan sahəyə qoyun. Kəsmə parametrlərini aşağıdakı kimi təyin edin: Sürət 1, Bıçaq dərinliyi 1, Təzyiq 3 İşi maşına göndərməyə davam edin və bitirdikdən sonra həm öz-özünə yapışan vinili, həm də Kapton materiallarını kəsmə matından diqqətlə çıxarın. Sökərkən kəskin qırışlar yaratmamaq üçün diqqətli olun.

Etiketləri otdan təmizləmək:

Vinil etiketləri PCB -yə köçürmək üçün bütün bölgələrin yerində köçürülməsini təmin etmək üçün vinil köçürmə filmindən istifadə etməliyik. Yalnız nəzərdə tutulan möhür seqmentlərini köçürə bilmək üçün, köçürmə filmi tətbiq etməzdən əvvəl bütün arzuolunmaz sahələri çıxarmalıyıq. Bunun üçün bir kəsici istifadə edin və lazımsız sahənin bir küncünü diqqətlə qaldırın. Kəsicin altına itələyin və yapışması üçün vinili bıçağın üstünə sıxın. Sonra kəsicini çəkin və artıqlığı soyulmağa başlamalıdır. Dizayndan asılı olaraq, bütün istenmeyen sahələr tək bir parça olaraq çıxa bilər. Yabanı otdan təmizlədikdən sonra, köçürmə filmini yalnız mis örtüklü yapışqanların üzərinə qoyun və bütün artıqlığı atın. Bu zaman vinil stikerlər istifadəyə hazırdır. Kapton bant etiketləri tək bir parçadır, belə ki, köçürmə filmi olmadan birbaşa köçürülə bilər.

Addım 3: Mis örtüyü aşındırın

Bu, prosesin ən vacib addımıdır, çünki mis izlərinin keyfiyyəti son məhsulların müvəffəqiyyət dərəcəsini müəyyən edəcək. Diqqətlə görülsə 100%ola bilər.

CLAD etiketinin misə köçürülməsi:

Təmiz və etibarlı nəticələr əldə etmək üçün əvvəlcə boş PCB -ni izopropil spirti ilə yağdan təmizləməlisiniz. Boşluq köhnədirsə, lövhənin hər tərəfində kiçik dairələr düzəldərək səthi 320-400 zımpara ilə yaxşıca zımparalamaq məsləhət görülür.

Tam təmizləndikdən sonra stikeri misə köçürməyin vaxtıdır. Bunun üçün əvvəlcə transfer filminin bir küncünü soyun və sonra stikeri tərsinə təmiz bir masaya qoyun. Sonra, kəskin bir bükülmə edərək və masanı çəkərək kağızı köçürmədən yavaşca soyun. Bu yolla hətta kiçik yastıqlar da köçürməyə yapışmalı və kağız üzərində qalmamalıdır. Bir və ya iki yastıq geridə qalsa narahat olmayın, sonra əl ilə yerləşdirə bilərsiniz.

Sonra, vinil köçürməsini barmaqlarınızın ucundan yapışqanla tutun (yüngülcə ən kənarına yapışdırın) və yerə qoymadan əvvəl lövhənin üzərinə yavaşca hizalayın. Hizalandıqdan sonra onu misin üstünə qoyun və sıxışan baloncukların qarşısını almaq üçün barmağınızla CENTER OUT -u basıb saxlayın. Sonra, vinilin misə möhkəm yapışmasını təmin etmək üçün bütün səthi cızmaq üçün plastik kart istifadə edin. Kağız dəstəyi soyduğunuz kimi, mis örtüklü vinil köçürmə filmini soymağa davam edin və geridə qalan bütün yastıqları əl ilə qoyun. Etiket bütün boşluğu əhatə etmirsə, artıq misin aşındırılmaması və tədarükünüzün həddindən artıq istifadəsinin qarşısını almaq üçün qalan bütün sahələri şəffaf lentlə örtə bilərsiniz.

Mis örtüyü aşındırmaq:

Aşındırma prosesi üçün 2 ədəd düzbucaqlı Tupperware üslublu qab, kiçik bir taxta çubuq və Ferric Chloride aşındırıcıya ehtiyacınız olacaq.

Hazırlanmış CLAD möhürü olan lövhə demək olar ki, aşındırmağa hazırdır, lakin köçürmə filmindəki qalıqları çıxarmaq və istənməyən mis qalmadan bərabər və tam bir aşınma təmin etmək üçün onu bir dəfə də izopropil spirti ilə təmizləmək çox vacibdir.

Ferric xloridi aşındırmağa hazırlamaq üçün onu təxminən yarısına qədər doldurun və təxminən 30% daha çox su əlavə edin. Aşındırma prosesini sürətləndirmək üçün PCB -yə qoymadan 15 saniyə əvvəl.

Nəhayət, lövhəni dəmir xloridin içinə qoyun və batmasına icazə verin. Proses bir müddət çəkə bilər, ancaq həllini qarışdırmaq və gedişi yoxlamaq üçün hər 10-15 dəqiqədən bir geri qayıtmaq vacibdir. Tis üçün taxtaya çatmaq və həllini bir neçə dəfə əymək və çıxarmaq üçün kiçik bir hurda ağacından istifadə edin. Bu, bərabər reaksiya verməsi üçün həll yolunu hərəkətə gətirəcək və misin nə qədər çıxarıldığını görməyə imkan verəcəkdir. Daha açıq bir mis görməyincə bunu etməyə davam edin, ancaq aşındırıcı etiketin altından çıxmağa və izlərə zərər verə biləcəyi üçün daha uzun buraxmayın. Bu arada, ləkələrə çox meylli olduğu və çox güclü bir qara qoxuya sahib olduğu üçün, aşındırıcı məhlulla heç bir şeyin ləkələnməsinin qarşısını almaq üçün çubuğu digər qabın üzərinə qoyun.

Bitirdikdən sonra lövhəni aşındırıcıdan çıxarın və bol su və sabunla yaxşıca yuyun. Bundan sonra, bir huni tutun və ya plastik bir təbəqədən istifadə edərək bir boşqab düzəldin və etchantı bərpa etmək və saxlamaq üçün boş bir PP şüşə üzərində düzəldin. Dəmir xloridini heç vaxt drenajdan atmayın, mümkün olduğu qədər yenidən istifadə edin və qurumasına icazə verərək atın və sonra bərk maddə kimi atın.

Aşındırma prosesi ən çox vaxt aparan addımdır. Təzə Ferric Chloride ilə işlənərsə, bir saatdan az bir müddətdə tamamlana bilər, ancaq təkrar istifadə edildikdə 4 saata qədər tamamlana bilər, buna görə səbirli olun və vaxtaşırı yoxlayın.

Addım 4: Zarları kəsin və zımpara edin

Panelləşdirmə PCB -lərinin bir üstünlüyü, kəsmə üçün bir bələdçi olaraq paneldən istifadə edə biləcəyinizdir, üstəlik daha böyük bir lövhəni idarə etmək daha asandır. Lövhələri ayırmaq və onlara düzgün bir bitirmə vermək üçün əvvəlcə onları kəsib kənarlarını və künclərini zımpara etməliyik.

PCB -nin kəsilməsi adi bir kəsici, qayçı və ya mişar ilə edilə bilməz, çünki bu proseslər demək olar ki, uğursuz olar və ya lövhələrə ziyan vurar. Kəsmə üçün, hər bir keçiddə təbəqələri tədricən sıyıran, sonuna qədər bir yiv oyan sadə bir caynaq alətindən istifadə edəcəyik. Bu bıçaqlar kommersiya olaraq akril kəsicilər olaraq satılır, lakin bəzi qırıq testere bıçaqlarından da evdə hazırlana bilər. Fiberglas lövhələr kənarını tez aşındırdığı üçün bıçağın proses boyunca yenidən açılması məsləhət görülür. Yolun çox hissəsini kəsmək lazım deyil, yalnız çox hissəsini kəsin və sonra hər bir parçanı kəsin.

Kəsildikdən sonra kənarları olduqca kobud və qeyri -bərabərdir, buna görə əvvəlcə 240 qranit zımpara ilə yaxşıca zımpara etməliyik və əlavə hamarlıq üçün təxminən 400 gritlə. Mis örtük şəklini izləyərək küncləri də yuvarladığınızdan əmin olun.

Nəhayət, etiketləri lövhələrdən diqqətlə soymaq üçün bir kəsici istifadə edin. Bu kəsilmədən əvvəl edilə bilər, ancaq etiketlər misin kəsilməsi prosesində qorunmasına kömək edir.

Addım 5: Kapton Soldermask Etiketlərinin tətbiqi

İndi kəsilmiş lövhələrlə, demək olar ki, dövrəni yığmağa hazırıq, lakin mis izlərinin uzun müddət qorunmasını və lehimin yalnız lazım olduğu yerdə qalmasını təmin etmək üçün, UV müalicəsi qatranlarından istifadə etməklə hazırlanan bir lehim maskası tələb edirik.. Ənənəvi proses olduqca zəhərli, qarışıq və etibarsızdır, buna görə ev istehsalı üçün daha praktik bir alternativə ehtiyac var.

Bu vəziyyətdə, yüksək temperatur müqavimətinə və öz-özünə yapışan xüsusiyyətlərinə görə Kapton lentini lehim maskası olaraq istifadə edirik. Etiketləri PCB -lərə köçürmək üçün yenidən kəsicini dəstək olaraq istifadə edəcəyik. Etiketləri köçürməzdən əvvəl, vinildən yağ və ya qalıq çıxarmaq üçün PCB -ləri spirtlə yaxşıca təmizləyin. Sonra, Kapton etiketini kəsici ilə arxa kağızdan diqqətlə qaldırmağa davam edin (şəkil 2 -ə baxın). Bunun üçün əvvəlcə stikerin kiçik bir küncünü kəsici ilə qaldırın və bıçağa yapışdırın ki, yapışsın, sonra kəsici kağızdan çıxana qədər kəskin kənarında büzüşmədən yavaşca kağızdan uzaqlaşdırın. və bıçağa yapışır.

Nəhayət, yapışqanın yerə yapışdırılmadan əvvəl yastiqciqlar ilə düzgün bir şəkildə hizalanmasını təmin etmək vacibdir, buna görə kəsici ilə PCB -nin üzərinə yumşaq bir şəkildə gətirin və bir neçə dəfə lövhənin üzərinə yüngülcə fırçalayın, bu onu statiklə dolduracaq və yerində basdırmadan əvvəl yerləşdirməni tənzimləməyinizə imkan verən səthdə üzür. Əgər möhür vaxtından əvvəl yapışırsa, kağızdan çıxardığınız zaman lövhəni diqqətlə soyun və hizalamanı təkrarlayın. Düzgün hizalandıqdan sonra, barmaqlarınızla PCB -yə möhkəm bastırın və qurmağı başa çatdırmaq üçün kəsicini etiketdən diqqətlə soyun. Sonra lövhələri yenidən spirtlə təmizləyin və indi PCB -lər rəsmi olaraq bitdi. Dərhal istifadə oluna bilər və ya sonradan saxlanıla bilər.

Addım 6: Zar yığın: Lehim yapışdırın

SMD sxemlərinin bir üstünlüyü, hər hansı bir ədəd üçün təkrar istifadə edilə bilən yastiqciklərə tətbiq etmək üçün sadə bir şablon istifadə edərək, çox etibarlı və sürətli bir şəkildə pasta ilə lehimlənməsidir. Adi SMD şablonları poladdan hazırlanır, buna görə də olduqca bahalı və prototip üçün praktik deyil, lakin şablon da vinil etiketlərdən hazırlana bilər. Bunun üçün, yapışqan olmayan plastik bir şablon yaratmaq üçün etiketin həm orijinal, həm də aynalı versiyasını istifadə edirik.

Lehim pastası çox miqdarda axını ehtiva edir, buna görə yenidən yuyarkən əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Beləliklə, oynaqların lehimlə düzgün şəkildə doldurulmasını təmin etmək üçün kifayət qədər qalın bir təbəqə tətbiq etməliyik. Şablonu lazımi qalınlıqda düzəltmək üçün 4 vinil stikeri bir -birinə yapışdırmalıyıq. Deliklərin mükəmməl şəkildə hizalanmasını təmin etmək üçün bunu diqqətlə edin.

Sonra, lövhənin ətrafına hurda PCB -lərdən və ya eyni qalınlıqdakı hər hansı digər materialdan kiçik bir haşiyə çəkin və şablonu yastiqciqlar üzərində düzgün hizalanmasını təmin etmək üçün menteşə kimi xidmət etmək üçün bir tərəfə yapışdırın.).

Nəhayət, hər hansı bir düz kənar vasitəsi istifadə edərək, bir az lehim pastası götürün və bütün deliklər doldurulana qədər şablon üzərində yaymağa başlayın və qalanını eyni alətlə yenidən şüşəyə tökün. Lehim pastasına birbaşa toxunmayın, çünki tərkibində qurğuşun var və bunun qarşısını almaq daha yaxşıdır. Toxunursanız narahat olmayın, sadəcə yaxşıca təmizləyin.

Şablonu qaldırın və lövhəni qurğudan çıxarın. Yığmaq istədiyiniz bütün lövhələr üçün prosesi təkrarlayın. İndi lövhələr doldurmağa və lehimləməyə hazırdır.

Addım 7: Əhali və Yenidən Lehimləmə

Lövhələrdəki lehim pastası ilə bütün komponentləri doldurmağın vaxtı gəldi. Bunun üçün bəzi incə cımbızlardan istifadə edin və hər bir komponenti düzgün istiqamətləndirmə və hizalamanı təmin edərək diqqətlə yastıqlarına qoyun (şəkil 2 -ə baxın). Bunu etmək üçün vaxt ayırın və səhv yerləri düzəldin. Bütün komponentlər yerləşdirildikdən sonra, hava axını alətini işə salın və tədricən bütün dairəni əvvəlcədən qızdırmağa başlayın (şəkil 3 -ə baxın). Sonra, yenidən havalandırılana qədər isti havanı hər yastığın üzərinə yönəltməyə davam edin (şəkil 4). Yenidən axını bitirdikdə, batareya klipini əlavə etməyin vaxtıdır. Bunun üçün 2 böyük yuvarlaq yastığın mərkəzini qazın və batareya klipini lövhənin alt tərəfinə yerləşdirin. Güc pinlərindən hər hansı bir stressi aradan qaldırmaq üçün batareya klipini Epoksi ilə lövhəyə yapışdırmaq məsləhətdir, çünki klip lövhəni korpusa yapışdıracaq. Bu anda PCB tamamilə yığılır və proqramlaşdırmağa hazırdır.

Addım 8: Anahtarlık Kılıflarını 3D Yazdırın

3D çaplı çantalar isteğe bağlıdır, lakin çox tövsiyə olunur, çünki əşyanı açar zəncirə çevirərək bir çox xarakter əlavə edir və eyni zamanda kalıbı qoruyur. Yüksək dayanıqlılığı təmin etmək üçün onları PETG -də çap etmək məcburidir, çünki PLA çox güman ki, çox tez qırılacaq. Qutunun iki versiyasını hazırladım: biri batareyanı çıxarmaq üçün içi boş bir dayaqla, digəri isə arxa tərəfində loqotipimlə, batareyanı etibarlı və gizli saxlayır. Dövrə çox az enerji sərf etdiyinə görə batareya korpusun içərisində qala bilər heç bir problem olmadan.

Çantanı yığmaq üçün, lövhə kənarla eyni hündürlüyə çatana qədər batareya klipini 3D çapa sıxışdırın. Tam batareya klipsinizə bağlı olaraq, içərisinə tam uyğun olmasını təmin etmək üçün bir az zımpara etmək və ya korpusun hündürlüyünü artırmaq lazım gələ bilər, buna görə montajdan əvvəl yoxladığınızdan əmin olun. Lazım gələrsə, lövhə yavaş -yavaş kənardan kənara çəkilərək açıla bilər.

Addım 9: Proqramlaşdırma Jig edin

İndi tinyDice tam yığılmışdır, lakin onları lazım olduğu kimi etmələri üçün proqramlaşdırmalıyıq. Bunun üçün lövhədəki bütün proqramlaşdırma yastıqları ilə əlaqə quran və USBtinyISP və ya ISP olaraq hər hansı bir Arduino ola bilən bir ISP proqramçısına qoşulan bir pogo pin jig istifadə edirik. tinyDice, standart delikli lövhədə qurğunun yığılmasına imkan vermək üçün standart 100 mill (2.54mm) aralığa malik yastıqlarda mövcud olan bütün proqramlaşdırma pinlərinə malikdir. Hər bir pogo pinini ISP başlığına bağlamaq üçün əlaqə sxemini izləyin. İnkişaf etmək məqsədi ilə, üzərində işləyəcəyim başqa bir lövhə üçün də xidmət edən və sınayarkən batareyaları boşaltmamaq üçün bir LDO tənzimləyicisini özündə birləşdirən ikiqat bir jig düzəltdim, ancaq bir dəfə proqramlaşdırma üçün enerjini birbaşa batareyadan istifadə edə bilərik.

tinyDice, 3 voltda işləmək üçün nəzərdə tutulmuşdur, buna görə də onları 5 voltda proqramlaşdırmaq, mikrokontrolörün, LED -lərin və hətta proqramçının IO pinlərinə ziyan vurma riski yaradır. Beləliklə, çipi heç bir şeyə zərər vermədən proqramlaşdırmaq üçün batareyadan gələn yerli gərginliyi istifadə etməliyik. Bir USBtinyISP istifadə edirsinizsə, tinyDice -nin batareyasından daxili Məntiq Kolu dəyişdiricisini işlədən güc ötürücüsünü çıxarın və bir Arduino istifadə edirsinizsə, sadəcə batareyanı zərləri gücləndirmək üçün gücü bağlayın və 5k seriyalı rezistor əlavə edin. hər bir məlumat xəttinə.

Addım 10: Zarların proqramlaşdırılması

Proqramlaşdırma prosesi üçün, zımbaları diqqətlə zərlər üzərində yığın və bütün pogo sancaqlarının müvafiq yastıqlara düzgün bir şəkildə basmasını təmin edin. Ehtiyatlı olun və Die'yi sancaqlar altına sürüşdürməyin, çünki onları qırmaq çox asandır. Sonra USBtinyISP -ni cihaza və kompüterə qoşun.

Arduino IDE -ni açın, tinyDice eskizini yükləyin və proqramçı olaraq USBtinyISP ilə atTiny85 çipini seçin. Yükləmə düyməsini vurun və zarları yoxlayın, 2 LED bir müddət yanıb sönməyə başlamalıdır. Hər şey uğurlu olarsa, indi tinyDice proqramlaşdırılmış, bitmiş və istifadəyə hazırdır. Hazırladığınız bütün qurğular üçün proqramlaşdırma prosesini təkrarlayın və sonra pogo pinlərini qorumaq üçün qurğunu tam yığılmış vəziyyətdə saxlayın.

Kod:

TinyDice proqramı əvvəlcə "düşünən" bir animasiya nümayiş etdirəcək və sonra bir neçə saniyə ərzində görünən 0 ilə 9 arasında təsadüfi bir rəqəm meydana gətirəcəkdir. Bütün keçidlər, hər bir LED üçün solmağa imkan verən PWM ilə aparılır. Nömrəni göstərdikdən və söndükdən sonra, prosessor yuxu rejiminə keçir, bu da batareyanın istehlakını dayandırır, buna görə də batareya nəzəri olaraq 6000 zarın ətrafında "atmalıdır".

Bütün kod, charlieplexing və hər bir LED üçün 10 addımlı PWM, həmçinin animasiyaların inkişafını idarə edən 8 Khz timer fasiləsi ətrafında qurulmuşdur. Hər bir funksiyanın daha ətraflı izahları Arduino eskizində şərh edilmişdir.

Nəticələr:

Evdəki PCB istehsalı üçün bu metodun nəticələri ilkin gözləntilərimi çox üstələdi, çünki son dərəcə etibarlı ola biləcəyini və SMD və deşikli sxemlərin asan və sürətli prototipləşdirilməsi üçün çox yüksək keyfiyyətli nəticələr verə biləcəyini gördüm. Bu səbəbdən DIYersi bu üsulu öz dizaynları üçün sınamağa və nəticələrinizi və tapıntılarınızı cəmiyyətlə bölüşməyə təşviq edirəm.

TinyDice -in bu yeni versiyası özlüyündə dostlarınızla paylaşmaq üçün çox gözəl və əyləncəli bir obyektdir. Ümid edirəm ki, bu təlimatlandırmanı bəyənmisiniz və bu mövzuda şərhlərinizi və təcrübələrinizi bölüşün, beləliklə metod inkişaf etməyə davam edir. Ayrıca, kodu sınamaqdan və başqalarının sınaması üçün hər hansı bir maraqlı variantı bölüşməkdən çekinmeyin.

Bu bələdçi PCB dizayn müsabiqəsindədir, buna görə ləyaqətli hesab edirsinizsə, ona səs verin və həm dostlarınız, həm də elektronika həvəskarları ilə paylaşın.

PCB Design Challenge -da İkinci Mükafat