Sıfırdan Xüsusi NeoPixel Üzüklər!: 8 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

NeoPixel üzükləri və ümumiyyətlə NeoPixels, hər növ istehsalçılar üçün ən populyar elektron komponentlər arasındadır. Yaxşı bir səbəbdən, hər hansı bir populyar mikro nəzarətçinin Adafruit -dən bir pinlə hər hansı bir layihəyə möhtəşəm LED və animasiyalar əlavə etməyi çox asanlaşdırır.

Təəssüf ki, onlar olduqca bahadır və Adafruit yalnız dörd ölçüdə satılır. NeoPixel, Adafruit -in sırasıyla WS2812, WS2811 və SK6812 adlı bir neçə eyni LED çipinin markalanmasıdır. Bütün Adafruit, çipi götürüb bir elektron lövhəyə qoyur, eyni zamanda böyük bir mükafat alır. Adafruit -in NeoPixel -i hər kəs üçün əlçatan hala gətirdiyi üçün bunu etməkdə heç bir günah yoxdur, ancaq lövhələri özləri düzəltsəniz, Adafruit modellərinin dəyərinin təxminən 15% -i üçün hər hansı bir ölçüdə və ya dizaynda xüsusi formalar hazırlaya bilərsiniz. LED üzük) (3 dollar). Daha da əhəmiyyətlisi, ehtiyac duyduğunuz ölçüdə ola bilməzlər! Buna baxmayaraq, kimsə bunun üçün dəqiq bir bələdçi yaratmadığı görünür.

Beləliklə, işləyən Samus Arm Cannon layihəm üçün xüsusi bir mürəkkəb üzüyə ehtiyacım olanda (tezliklə) niyə prosesi sənədləşdirməyəcəyimi anladım.

Bu təlimatda sizə bu xüsusi üzüyü necə düzəltdiyimi və öz əllərinizlə necə edə biləcəyinizi göstərəcəyəm.

Addım 1: Nə lazımdır:

Metoddan asılı olmayaraq hər zaman lazımdır:

• ws2128b LEDlər (NeoPixels)
• 1uf Caps (hər iki LED üçün 1) (texniki olaraq isteğe bağlı)
• Lehim pastası
• Flux (tövsiyə olunur, lakin isteğe bağlıdır)

İsti Hava Silahı

Lövhənizi peşəkar şəkildə istehsal etməyi seçsəniz, ehtiyacınız olan budur. Bununla birlikdə, lövhənizi toner köçürmə üsulu ilə istehsal etməyi seçsəniz, aşağıdakı komponentlərə də ehtiyacınız olacaq. Şəxsən mən toner köçürmə metodundan istifadə etməmişəm, lakin metodum bu təlimatın çərçivəsindən kənardadır. PCB -ləri necə düzəltdiyimi öyrənmək üçün bir dərs yazmağı planlaşdırıram, buna diqqət yetirin!

Evdə hazırlanan lövhə (Toner köçürmə üsulu):

• Mis örtüklü lövhə
• Ferrik xlorid
• PCB Kağız
• Lazer printer
• Lehim Maskası Filmi (Lehim Maskası üçün İsteğe bağlı)
• UV mənbəyi (lehim maskası üçün isteğe bağlıdır)
• Şəffaflıq (Lehim Şablonu üçün İsteğe bağlı)
• Dremel İş İstasyonu

Burada bütün fayllarım, diptrace kitabxanalarım və modellərim var.

Qiymətin necə pis olduğunu müqayisə etmək istəyənlər üçün 17 $+göndərmə qiyməti olan Adafruit 24 LED üzüklə müqayisə edin. LED başına xərc: Adafruit: 17/24 = 0.70 dollar. HyperIon: 7/100 = %0.07

Əlavə Xərclər: Adafruit: ($ 4) Göndərmə, Hyperion: $ 1 (mis lövhə) + $ 0.50 (Ferrik Xlorid) (pulsuz çatdırılma)

Cəmi: Adafruit: 21 dollar, HyperIon: 3.18 dollar

Gördüyünüz kimi, daha ucuzdur, dəyəri 15%. Göndərməyə məhəl qoymasanız belə, HyperIon versiyası cəmi 3.18 dollara çıxır, bu da 17 dollar ilə müqayisədə böyük bir qənaətdir.

Addım 2: PCB Dizaynı Birinci hissə! LED yerləşdirmə

Hər hansı bir NeoPixel forması yaratmaqda ilk addım LED -lərin yerləşdirilməsidir. Bir radiusa riayət etmək istədiyiniz hər hansı bir dizayn üçün istifadə edə biləcəyiniz faydalı bir kiçik Excel sənədini yaratdım.

Sadəcə LED sayını, örtmək istədiyiniz halqanın faizini və radiusunu daxil edin və avtomatik olaraq LED -lərinizi yerləşdirməli olduğunuz mövqe və bucaq koordinatlarını yaradır. Daha sonra ən populyar DipTrace, ExpressPCB və ya EaglePCB -ə girə və koordinatları komponent xüsusiyyətlərinizə daxil edə bilərsiniz. Şəxsən mən DipTrace -dən istifadə etdim və bütün komponentlərimi və kitabxanalarımı komponentlər bölməsində tapa bilərsiniz.

Bu layihə üçün radiusu 34 və 24 millimetr olan iki üzük istifadə etməyi seçdim. Xarici radius 20 piksel, daxili radius 6 idi.

* Bonus* İstifadə etdiyiniz CAD proqramı (DipTrace kimi) mərkəzi dairəsi ilə bir dairənin yerləşdirilməsinə icazə vermirsə, xarici radiusunuzun və daxili radiusunuzun diametri boyunca iki xətt çəkin. Kəsişmələri bir -birinə uyğunlaşdırın və mənşəyiniz olaraq yenidən təyin edin. İndi mükəmməl konsentrik bir lövhəniz var!

Addım 3: PCB Dizaynı İkinci Bölmə! Marşrutlaşdırma və kondansatörlər

Çaplı elektron kartınızı düzəltməyin növbəti addımı LED -ləriniz arasında əlaqələr qurmaqdır. NeoPixel-lərin hər birində bir məlumat giriş yastığı və bir məlumat çıxışı var. Əvvəlcə interfeys pinlərinizi yerləşdirməyi planlaşdırdığınız yerə ən yaxın olan pikseldən başlayaraq bir pikselin məlumat çıxartma pinindən bir sonrakı pikselin məlumat girişinə qədər uzun bir zəncir yaradın.

Bundan sonra gücü və zəmini yönləndirməlisiniz. Bunu etmək üçün hazırladığım ən asan üsul, mənşəyinizdən kənara çıxarkən güc və yer arasında dəyişən, cəmi dörd dairə və yarı dairənin birləşməsini istifadə etməkdir. Bu, hər dəfə LED -i iki dəfə əl ilə bağlamaqla əlaqəli kiçik bir "tullanan" əlaqə yaratmağı asanlaşdırır. İki cüt dairə/yarı dairə daha sonra hansı yolun ən əlverişli olduğu bir yerə bağlana bilər. Sonda bir mis tökmə əlavə olunur. Bu, əslində bütün əlavə yerlərin evdə istehsalının asan olması da daxil olmaqla bir çox üstünlüklərə malik olan "torpaq" ilə doldurulmasına səbəb olur.

Həm də hər iki LED dəsti arasında güc və torpaq arasında təxminən 1 uf kondansatör quraşdırmaq istəyəcəksiniz. İstehsal LED başına bir tövsiyə edir, lakin ehtimal ki, ikisindən biri bunu edəcək və lehimləmək çox vaxt aparır. Bunlar cihazın funksionallığı üçün lazım deyil, sadəcə LED -lərin ömrünü artırır, buna görə də lazım gələrsə onları gözardı edə bilərlər.

Addım 4: Çaplı Dövrə Kartının Aşınması

Bu addımı tamamlamaq üçün iki seçiminiz var:

Peşəkar İstehsalat:

Heç bir PCB etməmisinizsə və bu bacarıq əldə etmək marağınız yoxdursa, bunu məsləhət görürəm. Lövhənizi peşəkar şəkildə istehsal etməklə bu layihənin çətinliyi yüksək orta səviyyədən başlayaraq başlayana qədər gedir. Lövhəniz yüksək keyfiyyətli, bir lehim maskası ilə birlikdə və hətta bir lehim şablonu ilə təmin oluna bilər.

Evdə hazırlanmış PCB:

Bacarıqlarını artırmaq və şəxsi qabiliyyətlərini artırmaq istəyənlər üçün bu seçimdir. Həm də yüksək sürətlə prototip hazırlayan və həqiqətən xərcləri aşağı endirənlər üçün bir seçimdir. Öz PCB -lərimi hazırlamaq bacarığı illər ərzində ən böyük üstünlüklərimdən biri olmuşdur və bunu maraqlanan hər kəsə şiddətlə tövsiyə edirəm. PC -lər hazırlamaq üçün öz metodumu hazırladım (bunu necə etmək üçün kanalıma baxın) ki, bu dərslikdən bir qədər kənarda və yeni başlayanlar üçün ödəyə bilməyəcək avadanlıq tələb olunur. Buna görə də bunun əvəzinə PressN'Peel adlı bir məhsul istifadə edərək toner köçürmə üsulunu tövsiyə edirəm. Bu olduqca asandır və ehtiyac duyacağınız yeganə avadanlıq, mütləq hər kəsin olmayacağı ucuz lazer printerdir. Daha ətraflı məlumat üçün clacktronics-uk təlimatına baxın!

Əsas proses aşağıdakı kimidir:

1. Mis cad lövhənizi təmizləyin.
2. Dizaynınızı lazer printerdən istifadə edərək Peel n 'Stick üzərinə çap edin.
3. Peel n 'çubuğundan olan dizaynı mis taxtanıza ütüləyin
4. Lövhəni həkk olunana qədər dəmir xloridinə qoyun.
5. Toneri təmizləyin

Lehim Maskası (İsteğe bağlı):

Lehim maskası, lövhənizi hər yerdə qoruyan, lakin lehimin getməsi lazım olan bir örtükdür. Bu, lehimləmə işini bir qədər asanlaşdırır, amma daha da əhəmiyyətlisi lövhənin astsetikasını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır. Lövhənizi istehsal etməmisinizsə, onu əlavə etmək istəyə bilərsiniz, ancaq bu çox vacib deyil. Şəxsən mən bu prosesi inanılmaz dərəcədə asan hesab edirəm və çox tövsiyə edirəm. Yenə deyirəm ki, nəyə girəcəyinizi bilmək üçün yalnız əsas prosesi keçəcəyəm. Daha ətraflı məlumat üçün cpeniche təlimatına baxın!

Proses aşağıdakı kimidir:

1. Lövhələrinizin dizaynını bir şəffaflığa yazdırın.
2. Lehim maskası filmini soyun və lövhəyə yapışdırın.
3. Filmi yaxşı yapışana qədər dəmir/laminatlayın.
4. Şəffaflığı lövhə ilə düzəldin və aşağı bantlayın.
5. Filmi UV mənbəyinə çıxarın (dırnaq boyası quruducuları işləyir)
6. Açılmamış yastıqları təmizləyin
7. Sağalana qədər ifşa edin.

Addım 5: Lehim Şablonu Yapışdırın! (İSTƏYƏN)

Lazer kəsiciyə girişiniz varsa, özünüzə bir lehim pastası şablonu istehsal etməyi düşünün. Hər bir sancağa yavaş -yavaş bir lehim pastası qoymağın yorucu səylərindən qaçınmanıza imkan verir. Sadəcə yastıq dizaynını lazer kəsmə proqramınıza yükləyin və printer şəffaflığından kəsin. Bir laminator təbəqənin də eyni şəkildə işlədiyini gördüm. Bu inanılmaz dərəcədə yaxşı işləyir və demək olar ki, peşəkar versiyalar qədər qalın bir təbəqə yaradır. Fikrimcə, onlar çevik və şəffaf olduqları üçün çox üstündürlər və paslanmayan poladdan daha asan istifadə edirlər.

Bu metodu ortaya atan mən deyildim, amma təəccübləndirdiyim bir şeyi onlayn olaraq sənədləşdirən görmədim.

Addım 6: lövhənin formalaşdırılması

Lövhəni son vəziyyətə gətirmək üçün, dremel kəsmə çarxı ilə təhlükəsiz şəkildə kəsə bilərsiniz. Bir karton qutunun üstündəki bıçaqla üfüqi olaraq bir dremel iş stansiyası qurğusundan istifadə etdim.

Daha sonra mərkəzi çuxuru qazmağa başlaya bilərsiniz. Dremel üçün əlinizdə olan ən böyük matkabı istifadə edin və bir öğütme parçasına sığacaq qədər böyük bir hissə kəsənə qədər yavaş -yavaş "İsveçrə pendiri" yeyin. Daha sonra lövhəni son şəklinə gətirmək üçün o daşlama bitindən istifadə edə bilərsiniz.

Lövhənin kəsilmə üsulu, lövhənin kənarında nazik bir fiberglas halqasıdır, o nöqtəyə qədər üyüdülməzdən əvvəl qalan son mis parçası çıxacaq. Son mis buraxılışları artıq üyüdülməz. Bu işarəyə güvənərək çox ardıcıl və dairəvi bir parça düzəltməyə imkan verir (mənim etdiyim kimi oymağı pozmadığınızı və naxışı divara çox yaxın qoymadığınızı düşünsəniz). Xarici diametri də eyni şəkildə bitirin.

Ayrıca, 5v və torpaq əlaqələri üçün məlumatlar üçün deliklər açmalısınız. Kiçik bir dremel bit (.7mm) bunun üçün əla işləyir.

Addım 7: Lehimləmə

Fikrimcə, bu, səthə monte lehimləməyi öyrənmək istəyənlər üçün əla bir layihədir. Bütün vacib komponentlər böyükdür, istiliyə davamlıdır və yastiqciqlar bir -birindən uzaqda yerləşir. Çirkləndirmək əslində çox çətindir və kiçik kiçik komponentlərlə qarışmaq məcburiyyətində qalmadan səthdə lehimləmə işində özünə inam yaratmaq üçün əla bir yoldur.

NeoPixel lövhənizi lövhəyə yapışdırmaq üçün əvvəlcə bir şpris və ya trafaret istifadə edərək hər yastığa az miqdarda lehim pastası qoymalısınız. Şablonunuz varsa, bütün yastıqlar örtülənə qədər tost üzərində nazik bir yağ təbəqəsi kimi şablonun üzərinə bir lehim pastası yayın. Düşündüyünüz qədər ehtiyacınız yoxdur, sadəcə yaymağa davam edin.

Sonra komponentlərinizi lövhənizdə yerləşdirmək istəyəcəksiniz. Hər yastıq müvafiq lehim çubuğuna toxunduqca, kifayət qədər yaxınsınız. Lehim pastası, əridildikdə, komponenti demək olar ki, hər dəfə yerinə çəkdiyi bu sehrli xüsusiyyətə malikdir.

Lehimləmə bacarıqlarınız haqqında çox güvənmirsinizsə, 0603 kondansatörlərini daha böyük bir formata dəyişə və ya tamamilə atlaya bilərsiniz. NeoPixelin ömrünü uzadırlar, ancaq bunu bir işıq mənbəyi olaraq istifadə etməsəniz, heç bir yanma görməyəcəksiniz. Bacarığın olması dəyərli olduğu üçün bunları quraşdırmanızı şiddətlə tövsiyə edirəm.

Əslində lehimləmə baxımından daha asan ola bilməz. Təxminən iki dəqiqə lövhənizi isti hava silahı ilə əvvəlcədən qızdırmaqla keçirin, sonra hər şey yenidən gələnə qədər bölgəyə daha çox diqqət yetirin. Qaynadıqda nə vaxt geri döndüyünü deyə bilərsiniz.