BlinkyBadge: 10 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

L’estiu del 2019, vaig rebre una sol·licitud d’un dels meus companys per permetre l’aprenentatge STEM a les noies estudiants. La majoria de les noies estudiants estaven desinteressades per Arduino o la programació, de manera que vam haver de crear alguna cosa que les interessés en aquests temes.

Vam decidir no saltar directament a Arduino, però vam fer un pas senzill per aprendre a connectar components en una placa, com llegir un circuit, què fan cada component, etc.

Amb aquest objectiu en ment, vam decidir que les llums parpellejants en un patró determinat serien un bon primer projecte.

Vam veure un vídeo de youtube que mostrava exactament això. Aquí teniu el vídeo.

Subministraments

BC547 Transistor de senyal petit x6

Condensador 47uF x6

Resistència de 10 kohm x6

Resistència de 330 ohm x6

LED de 5 mm x6

Bateria de 9v

Pas 1: proves i verificació

El creador del vídeo utilitza el que es coneix com un oscil·lador anular per alimentar l'entrada d'una etapa d'un circuit a una altra. Quan s’arriba a l’última etapa, la torna a alimentar a la primera, fent així un anell. Utilitza components fàcilment disponibles i es pot fabricar fàcilment en una taula de treball.

Pas 2: proves a la taula de pa

Abans de saltar a fabricar un PCB, vaig fer algunes proves en una placa per comprendre com funciona el circuit i quines són les seves connexions.

Pas 3: esbrinar com alimentar-lo

Segons la idea original, la potència prové d’una bateria de 9V, que no és del tipus adequat ni d’un medalló portable. Vam fer una prova amb una pila de monedes CR2032 i va funcionar molt bé.

Amb totes les parts revisades i confirmades, era hora de fer un esquema i un PCB.

Pas 4: fer un esquema

He utilitzat EasyEDA (www.easyeda.com) per al meu disseny esquemàtic i de PCB. No hi ha res a instal·lar, totes les biblioteques estan en línia i l’autorouter és força sòlid per a dissenys senzills.

Primer vaig traduir tot el circuit a un esquema, vaig fer connexions al programari i després vaig buscar el tipus d’interruptor i de presa de bateria adequats. Els he trobat tots dos a Easy EDA.

Un dels meus requisits era tenir polaritzada la presa de la bateria. Fins i tot si el nen volgués posar la bateria a la inversa, podria fer-ho, però el circuit no s’alimentaria. Per fer que la insígnia gairebé tingués la mida de la bateria cr2032, vaig pensar que no era possible fer-ne components de forats passants. Vaig utilitzar una barreja de paquets 0603 i 0805 per a resistències i LED, els condensadors també eren paquets 0805. Es poden soldar fàcilment a mà i una punta de soldadura fina.

Un cop creeu un esquema, val la pena comprovar les connexions i revisar-les diverses vegades.

Pas 5: Dissenyar el PCB

Aquesta és la part més difícil.

Dissenyar un PCB requereix que sigueu creatius i que sigueu pràctics en la manera de dissenyar les peces. La creativitat és necessària perquè el PCB sembli atractiu per als estudiants i es requereix un caràcter pràctic perquè pugueu soldar peces de manera segura i segura. També heu de tenir en compte com utilitzarà el pcb l’usuari.

Amb tot això en ment, he exportat el disseny esquemàtic a PCB mitjançant Easy EDA.

Normalment, Easy EDA us proporcionarà un esquema quadrat de PCB juntament amb totes les parts agrupades.

Com que no hi ha cap manera fàcil de fer un esquema circular del PCB, he utilitzat la meva eina de gràfics vectorials preferida anomenada Inkscape.

Inkscape em va permetre fer un esquema en la forma que volia i puc importar l'esquema com a dxf a EasyEDA.

Un cop es va clavar el meu esquema, Easy EDA us permet organitzar les parts de manera circular mitjançant l’opció Organitzar. Podeu especificar el radi de l'arranjament i Easy EDA posarà les parts al voltant d'un cercle.

Pas 6: enrutament

Un cop heu posat les peces a les seves posicions, és hora de fer la ruta. L’encaminament és el procés de convertir les connexions de l’esquema en pistes del PCB. Algoritmes sofisticats agafaran les connexions i faran els patrons d’encaminament mitjançant regles de disseny i fabricació.

Els rastres es col·loquen a banda i banda del PCB (superior i inferior) i estan connectats amb uns forats anomenats Vias.

Un cop completat l’encaminament, és hora de fer una comprovació de fabricació i enviar els dissenys de taulers (anomenats gerbers) per a la fabricació.

Pas 7: envieu Gerbers for Manufacturing a JLCPCB

Easy EDA té integració amb JLCPCB, que és una fàbrica amb seu a Shenzen, Xina.

Bàsicament exporteu el vostre disseny i apareixerà a la pantalla anterior. Feu clic a Comanda a JLCPCB i us portarà a la pàgina de comanda de JLCPCB.

Podeu obtenir més informació sobre el procés de comanda al vídeo.

Segons la quantitat de PCB i l'adreça de lliurament i el mètode d'enviament, triguen entre 3 i 10 dies a arribar els PCB. Vaig rebre la meva en 6 dies.

Pas 8: Arribats els PCB

El meu PCB ha arribat en una bossa segellada al buit i un bon embalatge.

La bossa segellada al buit evita qualsevol tipus de tacat de les pistes i coixinets del PCB, de manera que només l’haureu d’eliminar quan estigueu a punt.

La qualitat del PCB era molt bona i estava molt content del resultat.

Pas 9: soldadura i resultats

Ràpidament em vaig asseure a soldar-les a mà per provar-les. He utilitzat un micro soldador per soldar totes les peces. El meu primer exercici de soldadura va ser cutre, però funciona.

També vaig trobar una cadena de perles amb un anell per posar-la al voltant del forat del penjoll.

Vaig fer algunes proves i vaig afegir LEDs de diferents colors per donar una sensació de Nadal amb vermell i verd.

Pas 10: Feu el vostre propi PCB

Ara que ja teniu una bona idea del procés, per què no us dediqueu a fer el vostre propi projecte? Comenceu amb alguna cosa petita i, a continuació, creixeu a partir d’aquí.

Feu-me preguntes als comentaris, estaré encantat de respondre-les.

Per a altres actualitzacions de projectes, també em podeu seguir a Instagram