მორგებული NeoPixel ბეჭდები ნაკაწრიდან!: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

NeoPixel ბეჭდები და NeoPixels ზოგადად, ყველაზე პოპულარული ელექტრონული კომპონენტებია ყველა ტიპის შემქმნელისთვის. ასევე კარგი მიზეზის გამო, ნებისმიერი პოპულარული მიკროკონტროლერის ერთი პინით ადაფრუტი უადვილებს ნებისმიერ პროექტს ულამაზესი ები და ანიმაციების დამატებას.

სამწუხაროდ, ისინი საკმაოდ ძვირია და ადაფრუტი მხოლოდ ოთხ ზომას ყიდის. რაც ბევრმა შემქმნელმა ვერ გააცნობიერა, NeoPixel არის უბრალოდ Adafruit– ის მარკირება რამდენიმე იდენტური LED ჩიპის სახელწოდებით WS2812, WS2811 და SK6812 შესაბამისად. ყველა ადაფრუტი იღებს ჩიპს და ათავსებს მიკროსქემის დაფაზე, თან ახლავს მძიმე პრემია. არაფერია ცუდი იმაში, რაც ადაფრუტი ამას აკეთებს, რადგან ის NeoPixels- ს ყველასათვის ხელმისაწვდომს ხდის, მაგრამ თუკი ჩვენ თვითონ დავამუშავებთ დაფებს, შეგეძლებათ ნებისმიერი ზომის ან დიზაინის პერსონალური ფორმები ადაფრუტის მოდელების ღირებულების დაახლოებით 15% -ისთვის (24 LED ბეჭედი) ($ 3). რაც მთავარია, ისინი ვერ იქნება თქვენთვის საჭირო ნებისმიერი ზომის! ამის მიუხედავად, როგორც ჩანს, არავის შეუქმნია სახელმძღვანელო ზუსტად ამის გასაკეთებლად.

ასე რომ, როდესაც მე მჭირდებოდა სპეციალური ბეჭედი ჩემი სამუშაო Samus Arm Cannon პროექტისთვის (მალე) მე მივხვდი, რატომ არ არის დოკუმენტირებული ეს პროცესი.

ამ გაკვეთილში მე გაჩვენებთ ზუსტად როგორ გავაკეთე ეს საბაჟო ბეჭედი და როგორ შეგიძლიათ გააკეთოთ თქვენი საკუთარი.

ნაბიჯი 1: რა დაგჭირდებათ:

ყოველთვის აუცილებელია განურჩევლად მეთოდისა:

• ws2128b LED (NeoPixels)
• 1uf Caps (1 ყოველ ორ LED- ზე) (ტექნიკურად სურვილისამებრ)
• Solder Paste
• ნაკადი (რეკომენდირებულია, მაგრამ სურვილისამებრ)

ცხელი ჰაერის იარაღი

თუ თქვენ აირჩევთ თქვენი დაფის პროფესიონალურად დამზადებას, ეს არის ის, რაც გჭირდებათ. თუმცა, თუ თქვენ აირჩევთ დაფის დამზადებას ტონერის გადაცემის მეთოდის გამოყენებით, ასევე დაგჭირდებათ შემდეგი კომპონენტები. მე პირადად არ გამომიყენებია ტონერის გადაცემის მეთოდი, თუმცა ჩემი მეთოდი ამ გაკვეთილის ფარგლებს მიღმაა. მე ვგეგმავ გამოქვეყნების ინსტრუქციას იმის შესახებ, თუ როგორ ვამზადებ PCB– ებს, ასე რომ ფრთხილად იყავით!

ხელნაკეთი დაფა (ტონერის გადაცემის მეთოდი):

• სპილენძის მოპირკეთებული დაფა
• რკინის ქლორიდი
• PCB ქაღალდი
• Ლაზერული პრინტერი
• Solder Mask Film (სურვილისამებრ Solder Mask)
• ულტრაიისფერი წყარო (სურვილისამებრ შედუღების ნიღბისათვის)
• გამჭვირვალობა (სურვილისამებრ Solder Stencil)
• დრემელის სამუშაო სადგური

. აქ არის ყველა ჩემი ფაილი, ბიბლიოთეკა და მოდელები.

მათთვის, ვინც აინტერესებს, როგორ ადარებს ფასი ადაფრუტის 24 LED ბეჭედს, რომელიც ღირს $ 17+ტრანსპორტირება. ღირებულება LED- ზე: ადაფრუტი: 17/24 = $ 0.70. ჰიპერონი: 7/100 = %0.07

დამატებითი ხარჯები: ადაფრუტი: ($ 4) გადაზიდვა, ჰიპერიონი: $ 1 (სპილენძის დაფა) + 0.50 $ (რკინის ქლორიდი) (უფასო გადაზიდვა)

სულ: ადაფრუტი: $ 21, ჰიპერიონი: $ 3.18

როგორც ხედავთ, ეს გაცილებით იაფია, 15% ღირებულებით. მაშინაც კი, თუ უგულებელყოფთ გადაზიდვას HyperIon ვერსია გამოდის მხოლოდ $ 3.18, მასიური დაზოგვა 17 დოლართან შედარებით.

ნაბიჯი 2: PCB დიზაინი ნაწილი პირველი! LED განათება

პირველი ნაბიჯი ნებისმიერი NeoPixel ფორმის შესაქმნელად არის LED- ების განთავსება. მე შევქმენი სასარგებლო პატარა Excel დოკუმენტი, რომელიც შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი დიზაინისთვის, რომლის რადიუსითაც გსურთ.

უბრალოდ შეიყვანეთ LED- ების რაოდენობა, რგოლის პროცენტი, რომლის დაფარვაც გსურთ და რადიუსი და ის ავტომატურად წარმოქმნის პოზიციას და კუთხის კოორდინატებს, სადაც უნდა განათავსოთ თქვენი LED- ები. შემდეგ შეგიძლიათ შეხვიდეთ ყველაზე პოპულარულ DipTrace- ში, ExpressPCB- ში ან EaglePCB- ში და შეიყვანოთ კოორდინატები თქვენი კომპონენტების თვისებებში. მე პირადად ვიყენებდი DipTrace– ს და კომპონენტების განყოფილებაში ნახავთ ჩემს ყველა კომპონენტს და ბიბლიოთეკას.

ამ პროექტისთვის მე ავირჩიე 34 და 24 მილიმეტრის რადიუსის ორი რგოლის გამოყენება. გარე რადიუსი იყო 20 პიქსელი, ხოლო შიდა რადიუსი 6.

* ბონუსი* თუ თქვენ იყენებთ CAD პროგრამას (როგორც DipTrace) არ იძლევა წრის განთავსებას მისი ცენტრალური წერტილით დახაზეთ ორი ხაზი თქვენი გარე რადიუსის დიამეტრზე და თქვენს შიდა რადიუსზე. გაათანაბრეთ კვეთა ერთმანეთთან და ხელახლა განსაზღვრეთ, როგორც თქვენი წარმოშობა. ახლა თქვენ გაქვთ სრულყოფილად კონცენტრული დაფა!

ნაბიჯი 3: PCB დიზაინი ნაწილი მეორე! მარშრუტიზაცია და კონდენსატორები

თქვენი დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის შექმნის შემდეგი ნაბიჯი არის თქვენი LED- ების კავშირი. NeoPixels- ს აქვს ერთი მონაცემთა შეყვანის ბალიში და ერთი მონაცემთა გამომავალი ბალიში. პირველი შექმენით გრძელი ჯაჭვი, პიქსელიდან ყველაზე ახლოს, სადაც თქვენ აპირებთ თქვენი ინტერფეისის ქინძისთავების განთავსებას, ერთი პიქსელის მონაცემების ამოღების პინიდან მომდევნო პიქსელის მონაცემების პინზე გადასვლით.

ამის შემდეგ თქვენ უნდა მარშრუტიზაციის ძალა და ადგილზე. უმარტივესი მეთოდი, რაც მე ამ მიზნის მისაღწევად გამოვიყენე, არის წრეებისა და ნახევარწრეების ერთობლიობის გამოყენება, სულ ოთხი, ძალასა და მიწას შორის მონაცვლეობით, როდესაც თქვენ გარედან მოძრაობთ. ეს აადვილებს მცირე ზომის "ჯუმბერის" კავშირის შექმნას, როგორც წესი, ხელით გაყვანილობისას ყოველი LED- ის ერთად ორჯერ. წრეების/წყვილების ორი წყვილი შეიძლება ერთმანეთთან იყოს შეკრული, რომელი გზით არის ყველაზე მოსახერხებელი. საბოლოოდ, სპილენძის ჩამოსხმა ემატება. ეს არსებითად იწვევს ყველა დამატებითი სივრცის შევსებას "მიწით", რომელსაც აქვს მრავალი უპირატესობა, მათ შორის უფრო ადვილია სახლში წარმოება.

თქვენ ასევე გსურთ დააყენოთ ერთი უხეშად.1uf კონდენსატორი დენსა და მიწას შორის ორი LED- ების თითოეულ კომპლექტს შორის. მწარმოებელი გვირჩევს ერთს თითო შუქდიოდზე, თუმცა სავარაუდოა, რომ ორიდან ერთი გააკეთებს და მათ დრო დასჭირდება შედუღებამდე. ეს არ არის აუცილებელი მოწყობილობის ფუნქციონირებისთვის, ისინი უბრალოდ აუმჯობესებენ LED- ების სიცოცხლეს, ამიტომ საჭიროების შემთხვევაში მათი იგნორირება შესაძლებელია.

ნაბიჯი 4: ნაბეჭდი მიკროსქემის დაფის გრავირება

ამ ნაბიჯის დასასრულებლად თქვენ გაქვთ ორი ვარიანტი:

პროფესიონალური წარმოება:

თუ თქვენ არასოდეს გააკეთეთ PCB და არ გაინტერესებთ ამის უნარი, ეს არის ის, რასაც მე გირჩევთ. თქვენი დაფის პროფესიონალურად დამზადებით, ამ პროექტის სირთულე მაღალი შუალედიდან დამწყებამდე მიდის. თქვენი დაფა გარანტირებული იქნება მაღალი ხარისხის, მოყვება გასაყიდი ნიღაბი და შესაძლოა მოყვეს გასაყიდი შაბლონიც.

ხელნაკეთი PCB:

ეს არის ვარიანტი მათთვის, ვისაც ნამდვილად სურს გააუმჯობესოს თავისი უნარები და გაზარდოს მათი პირადი შესაძლებლობები. ეს ასევე არის ვარიანტი მათთვის, ვინც მაღალი ტემპით აწარმოებს პროტოტიპიზაციას და ვინც ნამდვილად ამცირებს ხარჯებს. წლების განმავლობაში ჩემი საკუთარი PCB- ების დამზადების უნარი იყო ჩემი ერთ -ერთი ყველაზე დიდი უპირატესობა და მე ამას მკაცრად ვურჩევ ყველას, ვინც დაინტერესებულია. მე შევიმუშავე PCB– ების დამზადების ჩემი საკუთარი მეთოდი (იხილეთ ჩემი არხი, თუ როგორ უნდა გავაკეთოთ ეს), რომელიც ოდნავ სცილდება ამ გაკვეთილის ფარგლებს და მოითხოვს აღჭურვილობას, რომელსაც დამწყებთათვის უმეტესობა ვერ ახერხებს. ამიტომ, ნაცვლად ამისა, მე გირჩევთ ტონერის გადაცემის მეთოდს პროდუქტის სახელწოდებით PressN'Peel. ეს საკმაოდ ადვილია და ერთადერთი მოწყობილობა, რომელიც დაგჭირდებათ, რომელიც ყველას არ ექნება არის იაფი ლაზერული პრინტერი. გაეცანით clacktronics-uk– ის სამეურვეოს უფრო დეტალური ინფორმაციისთვის!

ძირითადი პროცესი შემდეგია:

1. გაასუფთავეთ სპილენძის დაფა.
2. დაბეჭდეთ თქვენი დიზაინი Peel n 'Stick– ზე ლაზერული პრინტერის გამოყენებით.
3. დაუთოეთ დიზაინი Peel n 'stick– დან სპილენძის დაფაზე
4. მოათავსეთ დაფა რკინა ქლორიდში, სანამ არ მოხდება.
5. გაასუფთავეთ ტონერი

Solder ნიღაბი (სურვილისამებრ):

შედუღების ნიღაბი არის საფარი, რომელიც იცავს თქვენს დაფას ყველა ადგილას, მაგრამ სად უნდა წავიდეს. ეს ოდნავ ამარტივებს შედუღებას, მაგრამ რაც მთავარია მკვეთრად აუმჯობესებს დაფის ასკეტებს. თუ თქვენ არ მიიღეთ დაფა დამზადებული, შეიძლება დაგჭირდეთ მისი დამატება, მაგრამ ეს არ არის მკაცრად აუცილებელი. პირადად მე ეს პროცესი წარმოუდგენლად ადვილია და გირჩევთ. კიდევ ერთხელ, მე მხოლოდ გავდივარ ძირითად პროცესზე, ასე რომ თქვენ იცით რაში ხვდებით. დაწვრილებით იხილეთ cpeniche– ს სამეურვეო პროგრამა!

პროცესი ასეთია:

1. დაბეჭდეთ დაფების ბალიშის დიზაინი გამჭვირვალობის ნაჭერზე.
2. გაასუფთავეთ და გამყარეთ გამჭვირვალე ნიღბის ფილმი თქვენს ამოტვიფრულ დაფაზე.
3. რკინის/ლამინატის ფილმი სანამ კარგად წებო.
4. გამჭვირვალობის გასწორება დაფასთან და ფირზე ქვემოთ.
5. გამოაქვეყნეთ ფილმი ულტრაიისფერი წყაროსთვის (ფრჩხილის ლაქების საშრობები მუშაობს)
6. გაასუფთავეთ დაუცველი ბალიშები
7. შეინახეთ გამოჯანმრთელებამდე.

ნაბიჯი 5: შედუღეთ ჩასვით სტენცილი! (სურვილისამებრ)

თუ თქვენ გაქვთ წვდომა ლაზერულ საჭრელზე, განიხილეთ საკუთარი ხელით სენსილის დამზადება. ისინი საშუალებას მოგცემთ თავიდან აიცილოთ დამღლელი ძალისხმევა, რომ ნელ -ნელა წაისვათ გამაგრილებელი პასტა თითოეულ ცალკეულ პინზე. უბრალოდ ჩატვირთეთ ბალიშის დიზაინი თქვენს ლაზერულ საჭრელ პროგრამაში და ამოიღეთ იგი პრინტერის გამჭვირვალობის ნაჭერიდან. მე ასევე აღმოვაჩინე, რომ ლამინატორის ფურცელი მუშაობს ისევე. ეს წარმოუდგენლად კარგად მუშაობს და ქმნის ფენას თითქმის ისეთივე სქელ, როგორც პროფესიონალური ვერსიები. ჩემი აზრით, ისინი რეალურად ბევრად აღმატებულნი არიან, ვინაიდან მოქნილი და გამჭვირვალეა და მათი გამოყენება ბევრად უფრო ადვილია, ვიდრე უჟანგავი ფოლადის ვერსიები.

მე არ ვიყავი ის ვინც ამ მეთოდს ამუშავებდა, მაგრამ მე ჯერ არ მინახავს ვინმეს რომ ეს დოკუმენტირებულიყო ინტერნეტით, რაც მიკვირს.

ნაბიჯი 6: დაფის ჩამოყალიბება

დაფის საბოლოო ფორმაში მოსაყვანად თქვენ უნდა დაიწყოთ რაც შეიძლება უსაფრთხოდ დრემელის საჭრელი ბორბლით. მე გამოვიყენე დრემელის სამუშაო სადგური ჰორიზონტალურად დანით მუყაოს ყუთის ზემოთ, როგორც ხელნაკეთი ტაბლეტი.

ამის შემდეგ შეგიძლიათ დაიწყოთ ცენტრალური ხვრელის ბურღვა. გამოიყენეთ ყველაზე დიდი საბურღი თქვენი დრემელისთვის და ნელ -ნელა "შვეიცარიული ყველი" შემოიარეთ მანამ, სანამ არ ამოიღებთ საკმარისად დიდ მონაკვეთს, რომ დაფაროთ საფქვავ ნაწილში. ამის შემდეგ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს სახეხი, რათა დაფა მიაღწიოთ მის საბოლოო ფორმას.

ისე, როგორც დაფა იჭრება იქ არის ფიბერკასის თხელი რგოლი დაფის პირას, ზუსტად იქამდე სანამ გახეხავ იმ ბოლო ნაწილს გაათავისუფლებს სპილენძი. როდესაც სპილენძის ბოლო გამოშვება აღარ იხეხება. ამ ნიშანზე დაყრდნობით ის გაძლევთ საშუალებას გააკეთოთ ძალიან თანმიმდევრული და წრიული ნაჭერი (თუ ვივარაუდებთ, რომ თქვენ არ დააბრმავეთ გრავირება, როგორც მე გავაკეთე და ნიმუში ძალიან ახლოს მიიტანეთ კედელთან). დაასრულეთ გარე დიამეტრი იმავე გზით.

თქვენ ასევე უნდა ამოიღოთ ხვრელები მონაცემების, 5 ვ და მიწის კავშირებისთვის. პატარა დრემელის ბიტი (.7 მმ) მშვენივრად მუშაობს ამისათვის.

ნაბიჯი 7: შედუღება

ჩემი აზრით, ეს არის დიდი პროექტი იმ ადამიანებისთვის, რომელთაც სურთ ისწავლონ ზედაპირზე შედუღების შეღწევა. ყველა მნიშვნელოვანი კომპონენტი არის დიდი, სითბოს მდგრადი და ბალიშები ერთმანეთისგან შორს არის დაშორებული. მისი რეალურად ძალიან რთული არევა და არის დიდი გზა ნდობის ასამაღლებლად ზედაპირზე შედუღების გარეშე სასადილო გარშემო teeny პატარა კომპონენტები.

იმისათვის, რომ თქვენი NeoPixels დაფაზე გადაიტანოთ, თქვენ ჯერ უნდა მოათავსოთ თინეიჯერული, მცირე რაოდენობით გამდნარი პასტა თითოეულ ბალიშზე შპრიცის ან შაბლონის გამოყენებით. თუ თქვენ გაქვთ შაბლონი, უბრალოდ გაშალეთ წებოვანი პასტა შაბლონის გარშემო, როგორც კარაქის თხელი ფენა სადღეგრძელოზე, სანამ ყველა ბალიში არ დაიფარება. თქვენ არ გჭირდებათ იმდენი, რამდენიც გგონიათ, უბრალოდ განაგრძეთ გავრცელება.

შემდეგი თქვენ გსურთ განათავსოთ თქვენი კომპონენტები თქვენს დაფაზე. სანამ თითოეული ბალიში ეხება შედუღების შესაბამის ნაწილს, თქვენ საკმარისად ახლოს ხართ. გამდნარ პასტას აქვს ეს ჯადოსნური თვისება, როდესაც როდესაც ის გამდნარი ხდება, ის ფაქტობრივად ყოველ ჯერზე თავის ადგილს იკავებს.

თუ თქვენ არ ხართ დარწმუნებული თქვენი შედუღების უნარებში, შეგიძლიათ შეცვალოთ 0603 კონდენსატორები უფრო დიდ ფორმატში, ან საერთოდ გამოტოვოთ ისინი. ისინი ზრდის NeoPixel– ის სიცოცხლის ხანგრძლივობას, მაგრამ თუ თქვენ არ იყენებთ მას როგორც სინათლის წყაროს, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ თქვენ ოდესმე დაინახავთ ერთს დამწვრობას. როგორც ითქვა, მე მკაცრად გირჩევთ, რომ დააინსტალიროთ ისინი, უბრალოდ იმიტომ, რომ ეს უნარი ღირებულია.

რეალურად soldering თვალსაზრისით, ეს არ შეიძლება იყოს ადვილი. უბრალოდ გაატარეთ დაახლოებით ორი წუთი თქვენი დაფის გათბობისთვის ცხელი ჰაერის იარაღით და შემდეგ უფრო მეტად გაამახვილეთ ყურადღება ფართობზე, სანამ ყველაფერი არ განახლდება. თქვენ შეგიძლიათ გითხრათ, როდის გააქტიურდა, რადგან შედუღება ბრწყინავს და, როგორც წესი, კომპონენტი თავის ადგილს ოდნავ „ცახცახებს“.