PCB LED de 10 milions de subscriptors de YouTube: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Resum

Aquest PCB (tauler de circuits impresos) s’assembla al premi YouTube Play Button que s’atorga als creadors per assolir certes fites, com ara 100, 000, 1 milió i 10 milions de subscriptors. Quan l’interruptor està activat, l’usuari pot desplaçar-se per 5 modes diferents prement el botó de l’extrem superior esquerre. El primer mode deixa tots els LED apagats, el segon és platejat (100.000 subs), el tercer és or (1 milió de subs), el quart és un efecte brillant de diamant (10 milions de subs) i el cinquè, per igualar el color del tauler és tot vermell. El tauler fa uns 150 mm x 100 mm, té forats a les cantonades de manera que es podria muntar en algun lloc, però no ho he muntat a res. Actualment, la placa funciona amb una bateria de dron de 3,7 volts. Podria canviar-la per deixar-la endollada i muntar-la en algun lloc i no haver de preocupar-me per canviar la bateria, ja que només dura uns 30 minuts amb els LED a lluminositat completa.

Aquest tauler es va construir per a una classe de temes especials al Berry College impartit per Zane Cochran, que va tenir la idea d’utilitzar imatges per dissenyar i inspirar les construccions de PCB.

Components

A diferència de Slouchy Board i el dispositiu d'escriptori que he construït, no he format aquest circuit, ja que només eren leds, un commutador, un botó i un microcontrolador ATTiny85. Tots els components que he utilitzat (tots els elements muntats a la superfície), excepte les bateries, es poden trobar a https://lcsc.com/ per ser molt econòmics i es detallen a continuació.

Hem utilitzat un programador personalitzat (de Zane) per programar les plaques mentre ja estaven muntades a la superfície. Com que no estan disponibles comercialment, hauríeu de construir el vostre propi o utilitzar ATTiny amb preses muntades i el programador USB. O bé, podeu programar l’ATTiny a través d’un Arduino si feu que els forats del passador de capçalera siguin prou grans a la PCB per obtenir cables de pont (com es mostra al vídeo enllaçat al final d’aquest vídeo).

Microcontrolador ATTiny85 C89852 muntat en superfície (2 dòlars cadascun)

(27 dòlars) Programador USB

(11 dòlars) Preses ATTiny + IC

Botó C86487 (0,20 dòlars cadascun)

Pins de capçalera per a la connexió d'alimentació C86471 (0,20 dòlars cadascun)

Resistència C99198 de 10 k Ohm (0,08 dòlars per 100)

LED RGB C114585 (0,50 dòlars per 5, 3,70 dòlars per 50)

Condensador 100 nF C1590 (0,29 dòlars per 50)

Canvia C128955 (0,41 dòlars per 5)

Condensador de 4,7 uF C108344 (20 per 0,37 dòlars)

Bateria i carregador de dron perfectes per alimentar circuits de baixa tensió (23 dòlars)

Eines / Programari

Per crear el PCB, podeu anar a EasyEDA i crear un compte gratuït. Podeu fer referència al meu Slouchy Board o al dispositiu d'escriptori per obtenir ajuda amb EasyEDA, ja que tots dos mostren com utilitzar-lo. El PCB oscil·la entre els 5 i els 10 dòlars per 5 i triga aproximadament una o dues setmanes a enviar-se des de la Xina als EUA.

Un cop obtingueu el PCB de la Xina i tingueu a punt tots els components, haureu d’utilitzar Solder Paste per connectar cada component individual. He utilitzat pasta de soldadura amb plom de MG Chemicals. (ATENCIÓ, AQUEST PRODUCTE EL TENI PLOM. Crec que també fabriquen una mica de soldadura sense plom)

Per programar l'ATTiny85, utilitzeu el programari d'Arduino, però assegureu-vos que teniu els fitxers de la placa descarregats si mai heu programat un ATTiny85. Aquest vídeo explica molt bé com fer-ho: Tutorial: programació de l’Attiny 85 amb un Arduino.

Pas 1: EasyEDA: esquema

A EasyEDA, comenceu per crear un nou projecte i feu un nou esquema. Assegureu-vos de col·locar els components que enumero a continuació i connectar-los de manera similar a com els tinc a l’esquema. A la part esquerra, podeu cercar a les diverses biblioteques les parts necessàries i després col·locar-les a l’esquema.

Per programar el microcontrolador a la placa, utilitzeu un ATTiny muntat a la superfície o un forat passant ATTIny

Microcontrolador ATTiny85 muntat a la superfície (aneu a les "biblioteques" de l'esquerra i cerqueu "C89852"), per fer que les connexions dels cables de pont passin a EELib a l'esquerra i trieu un pin de capçalera masculí de 2x4 com es mostra a la imatge. Això significa que podeu soldar temporalment ponts per programar la placa mitjançant un Arduino.

O

Socket ATTiny85 muntat (aneu a les "biblioteques" de l'esquerra i cerqueu "Attiny85-20PU THT" per AutogolazzoJr); això col·locarà la petjada del sòcol a la placa que podreu soldar. Això us permet moure el controlador cap enrere endavant, però vol dir que heu de tenir aquest controlador USB que és bastant car.

col·loqueu tot el següent

(1x a la part posterior) Pins de capçalera per a la connexió d'alimentació (aneu a les "biblioteques" de l'esquerra i cerqueu "C86471")

(1x amb botó) Resistència de 10 k ohmis (aneu a les "biblioteques" de l'esquerra i cerqueu "C99198")

(Per molts que vulgueu) LED RGB (aneu a les "biblioteques" de l'esquerra i cerqueu "C114585")

(Un per LED) Condensador de 100 nF (aneu a les "biblioteques" de l'esquerra i cerqueu "C1590")

(1x) Canvia (vés a les "biblioteques" de l'esquerra i cerca "C128955")

(1x) Condensador de 4,7 uF (aneu a les "biblioteques" de l'esquerra i cerqueu "C108344"). Col·loqueu aquest condensador a prop dels pins de capçalera d'alimentació, però assegureu-vos que estigui a la part frontal, només podeu soldar per un costat. (En cas contrari, les coses cauen quan escalfeu el tauler)

Un cop tingueu tots els components col·locats, connecteu-los als pins correctes, així com a les connexions GDN i VCC. Els connecteu mitjançant l’eina de cablejat i col·loqueu els símbols GND i VCC. Després, un cop hàgiu connectat correctament tots els cables, podeu fer clic al botó Converteix a PCB.

Pas 2: EasyEDA: disseny de PCB

Abans d’arribar a l’entorn del PCB, utilitzeu Inkscape o algun altre programari que pugueu utilitzar per crear fitxers DXF i fer un esquema de la forma escollida. Un cop tingueu un fitxer DXF del vostre esquema de formes que s’hagi dimensionat a les unitats correctes (150 mm x 100 mm per exemple) creeu un fitxer independent que contingui el que es dibuixarà al tauler, per a mi només era el triangle del botó de reproducció.

Quan comenceu a l’entorn del PCB, veureu un munt de capes i números a la dreta. Canvieu les unitats a mil·límetres o el que vulgueu fer servir i canvieu la mida de la fixació (la mida de la presa és bàsicament a quin interval podeu col·locar les coses a la graella) per una cosa convenient. Vaig fer la meva de 10 mm, ja que volia que es posés fàcilment el contorn del tauler a (0, 0).

Comenceu editant la capa d’esquema del tauler (feu clic al color i hauria d’aparèixer un llapis) i importeu el fitxer DXF d’esquema. Un cop tingueu això, editeu la capa superior i comenceu a col·locar els components al tauler com vulgueu arrossegant-los al contorn. Després, un cop col·locats els components, connecteu totes les línies blaves amb l’eina de cable, tret que estiguin connectades a GND o VCC. Les connexions GND i VCC es connecten directament a la placa i no cal aïllar-les mitjançant els cables.

Un cop totes les connexions no VCC i GND estiguin connectades, podeu utilitzar l'eina Copper area per fer les darreres connexions. Feu-ho una vegada a la capa superior i una vegada a la capa inferior. Assegureu-vos de canviar una de les àrees de coure a VCC a la pestanya Propietats, normalment faig la capa superior GND i la capa inferior VCC. Un cop ho hàgiu fet, el tauler hauria de quedar complet i podeu ampliar-lo per veure on es connecta GND al tauler. En aquest moment, voleu comprovar si hi ha errors de DRC actualitzant els errors de DRC a la pestanya Gestor de disseny a l'extrem esquerre. Si no hi ha errors, és bo anar a demanar el tauler.

Una última cosa important que heu de fer si aneu per la ruta del cable de pont amb ATTiny muntat a la superfície és editar els forats de les connexions dels pins de capçalera. Feu clic a la connexió del pin de capçalera 2x4, aneu a la dreta a sota de les propietats i canvieu el forat (diàmetre) a 1 mm. Crec que això hauria de fer-se si soldeu els cables al lloc, assegureu-vos de fer-ho per a cada forat.

Per demanar el tauler, feu clic al botó de la cinta superior amb una fletxa orientada a la G i la dreta per exportar el fitxer Gerber. Això us portarà directament a l’adquisició de les vostres taules, hi ha moltes opcions per a diferents colors i acabats que afectaran el preu de la placa, pel gruix del PCB, crec que 1.6 és el que fem habitualment. Si voleu comprovar que els vostres components encaixin, podeu exportar una imatge-p.webp

(Edita) He afegit el fitxer Gerber si voleu utilitzar-lo.

Pas 3: soldadura de muntatge superficial

Soldar els components de muntatge superficial és la meva part preferida de tota la construcció, ja que em sembla molt satisfactori veure com tots els petits components es connecten mitjançant la soldadura a l’interior del forn. Al vídeo es documenta tota la compilació d’aquest projecte, de manera que si algun dels passos anteriors és confús, pot ser útil aquest vídeo. També mostra detalladament com vaig fer la soldadura superficial, que només resumiré ràpidament aquí al text.

Quan el tauler arribi de la Xina i tingueu tots els vostres petits components, utilitzeu la plantilla subministrada per cobrir totes les pastilles de soldar amb pasta de soldar. A continuació, enganxeu els components solts a la pasta de soldadura fins que tingueu tots al seu lloc. El punt de fusió de la soldadura és d’uns 360 graus Fahrenheit (185 graus centígrads), així que poseu el forn al foc i poseu-hi el tauler durant uns 2 minuts o veieu que tots els punts de soldadura tornen brillants, cosa que indica que la soldadura té ha estat fosa. Aneu amb compte de treure la taula, que farà calor!

Pas 4: Programació

Vaig començar amb les biblioteques bàsiques de Neopixel per provar tots els meus LEDs i assegurar-me que tot funcionés i després vaig utilitzar la biblioteca FastLED.h juntament amb algunes edicions que vaig fer per obtenir l’efecte Diamond desitjat, mentre que els altres modes només configuren tots els LEDs a un. color.

He adjuntat el meu codi de referència.

Hi ha un munt de coses interessants que podeu fer amb aquest concepte i un munt de LEDs, així que feu-me saber si en feu algun i quin és el vostre personatge, logotip o forma i què fan els LED !!

Pas 5: aneu a subscriure's al meu canal de YouTube

Si creieu que aquest instructiu era interessant, no dubteu a veure el vídeo que vaig fer sobre l'Assistent d'escriptori i alguns dels meus altres vídeos del projecte.

Estic intentant que el meu canal arribi a 1.000 subscriptors perquè pugui començar a obtenir ingressos amb el meu canal per finançar futurs projectes més ambiciosos o també cars. Encara tinc un parell de projectes escolars d’aquest semestre que compartiré i després començaré a aprofundir en coses noves. Aquests projectes inclouen un dispositiu que permet als soldats fer un seguiment del nombre de bales que queden a les seves revistes i un gamepad estil Gameboy que funciona completament amb un Teensy.

Si us semblen interessants, penseu a subscriure-us al meu canal de YouTube o aquí al meu perfil instructiu.

Enllaç al meu canal:

Gràcies !!