Ish stoli uchun yulduzli eshik - PCB dizayni: 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Fusion 360 loyihalari »

Agar sizga bu loyiha yoqsa, iltimos, PCB tanlovida (sahifaning pastki qismida) ovoz berishni o'ylab ko'ring

Stargate SG-1-bu mening eng sevimli televizion ko'rsatuvim. So'nggi ikki oy ichida men sevgilimni butun serialni tomosha qilishga majburladim. Biz 4 -mavsumda bo'ldik, men Instructables PCB tanlovini o'tkazayotganini ko'rdim va men o'z stolimga qo'yishim mumkin bo'lgan o'z Stargate eshiklarini loyihalash uchun ajoyib imkoniyatdek tuyuldi.

Bu loyiha men o'ylab topgan narsadir. Bu 4 dyuymli PCB Stargate darvozasi, u bilan birga DHD (bu oddiy odam uchun Dial-Home qurilmasi), u sizning stolingizga o'tirib, yonadi! DHD -dagi sig'imli sensorli panelni bosing va har bir chevron ketma -ket yonadi. 7 -chi chevronga boring, shunda qurt teshigi yonadi!

PCB bitta bo'lak bo'lib yaratilgan va bir -biridan ajralib turadi. DHD markazda, tashqi burchaklar esa Stargate va DHD -ni qo'llab -quvvatlaydi. U ikkita AA batareyasida ishlaydi va batareya ushlagichi DHD bazasi vazifasini bajaradi.

Mantiq ATHT585 tomonidan ta'minlanadi, u LEDlarni 74HC595 smenali registr orqali yoqadi. Men uni qanday yaratganimni va uni yig'ish bo'yicha ko'rsatmalarni o'qing!

1 -qadam: prototip yaratish

Iloji bo'lsa, siz biron bir narsani o'ylab topishdan oldin, tenglikni konstruktsiyasini non taxtasida prototip qilishni xohlaysiz. Hozirgi kunda tenglikni ishlab chiqarish juda arzon, lekin siz hali ham vaqtingiz va pulingizni behuda sarflashni xohlamaysiz.

Mening holatimda, men ilgari hech qachon smenali registr bilan ishlamaganman, shuning uchun men testga e'tiborimni qaratishim kerak edi. Men ularning qanday ishlashini bilish uchun ushbu ko'rsatmaga tayanardim:

Men sinchkovlik bilan sinab ko'rishdan oldin tenglikni buyurtma qilishda xato qildim. Mening original dizaynimda WS2812B alohida manzilli LEDlar ishlatilgan. Ular bir necha sabablarga ko'ra yaxshi ishlamadi va men ko'p vaqt va pulni behuda sarfladim. Yangi dizayn ancha sodda va arzonroq.

PCB -larni ikkinchi qayta ko'rib chiqish uchun smenali registr dizaynimni prototiplash uchun men hamma narsani taxtaga qo'ydim. ATtiny85, smenali registr, rezistorlar va LEDlar u erda. ATtiny85 -ni Arduino orqali dasturlashning ikkinchi sohasi ham bor (Google buni qanday qilish kerak, juda ko'p darsliklar bor).

Loyihaning to'liq qismlari ro'yxati:

• 1x ATtiny85-20PU
• 1x 74HC595 smenali registr
• 7x qizil 3 mm LED
• 1x ko'k 3mm LED
• 2x 120 ohmli rezistor
• 1x 1P2T SPDT kaliti
• 1x batareya ushlagichi

ATtiny85 kodi biriktirilgan (Arduino yordamida yonadi). Sinovdan so'ng men PCB dizayniga o'tdim.

2 -qadam: PCB dizayni

Agar siz mening dizaynim yordamida PCB -lar ishlab chiqarishni xohlasangiz, biriktirilgan StargatePlots.zip papkasidan foydalanishingiz mumkin. Ularni ishlab chiqarish uchun Gerber fayllari mavjud

PCBning fizik konstruktsiyasi yakuniy mahsulot uchun juda muhim edi, ayniqsa, u uzilib ketadi va tenglikni qismlari tayanch sifatida ishlatiladi. Shuning uchun men SAPRda ishlay boshladim. Men PCBni, shu jumladan yorliqlarni loyihalash uchun Autodesk Fusion 360 -dan foydalandim.

Fusion 360 -da tenglikni sxemasi

Agar siz PCB -ni SAPR -da ishlab chiqargan bo'lsangiz, chekkalarni qisqartirish uchun siz uni tenglikni dizayn dasturiga kiritishingiz kerak bo'ladi. Fusion 360 -da faqat qism yuzasida yangi eskiz yaratish va barcha qirralarini loyihalash kifoya. Keyin eskizni saqlang. Komponentli brauzer maydonida (oynaning chap tomonida) yangi eskizni tanlang va uni DXF formatida eksport qiling. Buni keyinroq saqlang.

KiCAD sxemasi

Men haqiqiy PCB dizaynimni KiCADda qildim. Men Autodesk Eagle -dan foydalangan bo'lardim, lekin men uni tanlov muddatiga yaqin qisqartirdim va Eagle -dan foydalanishni o'rganishga vaqtim yo'q edi. KiCAD -da, birinchi navbatda, PCB sxemasini yaratish. Sxema - bu sizning dizayningizning soddalashtirilgan blok diagrammasi bo'lib, uning asosiy maqsadi KiCADga qaysi pimlarning bir -biriga bog'langanligini aytib berishdir.

Maxsus komponent

KiCAD-da men ishlatadigan deyarli barcha komponentlar bor edi, shuning uchun men ularni qo'shib qo'ydim va pimlarni uladim. Katta istisno - bu to'liq moslashtirilgan sig'imli sensorli panel. Buni qo'shish uchun men yangi PCB izini yaratishim kerak edi.

Birinchidan, men InkScape -da sensorli panel shaklini chizdim. Keyin men KiCAD -ning Bitmap konvertoridan foydalanib, uni yangi komponentning iziga aylantirdim. Keyin bu mening sxemamga qo'shildi.

KiCAD PCB

Sxemangizni tugatgandan so'ng, siz haqiqiy PCB sxemasini yaratishingiz mumkin. KiCAD barcha izlarni varaqqa tashlab yuboradi va ularni joylashtirish sizga bog'liq. Birinchidan, siz PCB konturining DXF formatini import qilmoqchisiz.

Edge Cuts qatlamiga o'ting va DXF importini tanlang. DXF konturini tanlang va u varaqqa joylashtiriladi. Keyin kerak bo'lganda oyoq izlarini joylashtirishingiz mumkin. Bu qadamlarning barchasi KiCAD -ning batafsil qo'llanmalarida yaxshi yoritilgan. Nihoyat, chiqib ketmaslik uchun bir necha mis quyish joylarini saqlanadigan joylar bilan to'ldiring.

Maxsus Silkscreen

Yulduzli eshiklarning hech biri glifsiz tugallanmagan, ya'ni maxsus ekranli ekran zarur. Men Google -da "Yulduzli eshiklar" gliflarini aniq ko'rsatadigan rasmni topa boshladim. Keyin men GIFdan foydalanib, tasvirdan tashqari barcha rasmlarni olib tashladim va uni qora va oq qilib qo'ydim. Men buni InkScape -ga kiritdim va uni vektorli tasvirga aylantirdim va kerakli o'lchamga o'tkazdim.

U erdan, jarayon odatiy izni yaratishga o'xshardi. Ammo, tasvirni oyoq izi sifatida ishlatish o'rniga, men uni silkscreen qatlami uchun ishlatardim. Keyin men uni PCBga joylashtirdim va joylashtirdim. Bu jarayon DHD gliflari uchun takrorlandi.

3 -qadam: PCB -laringizni tayyorlang

PCB -larni ishlab chiqarishda ko'plab ishlab chiqarish xizmatlari mavjud. OSH Park-bu juda mashhur va juda sifatli, lekin juda qimmat-tenglikni ham binafsha rang.

Ushbu loyiha uchun men Seeed Studio Fusion PCB xizmatidan foydalandim. Bu ancha arzon edi, sifati ham zo'r edi va ular ko'proq moslashtirishni taklif qilishadi. Masalan, men ularni qora rangda yasashga muvaffaq bo'ldim va bir nechta rang variantlari mavjud.

Sizda yuk tashish uchun bir nechta variant bo'ladi, lekin men DHLni tanladim. Men buyurtmani 11 -yanvarda joylashtirdim va 22 -yanvarda taxtalarimni oldim. Umumiy xarajatlar, shu jumladan etkazib berish, 101,6 x 101,6 mm bo'lgan 10 ta taxtaning 51,94 dollarini tashkil etdi. Agar men taxtalarga standart yashil rangda buyurtma berganimda, ular arzonroq bo'lardi. Ammo, har bir taxta uchun 5,20 dollar, ular qanchalik katta ekanligini hisobga olsak, juda o'rinli.

Bularning barchasi, siz xohlagan xizmatdan foydalanishingiz mumkin. Boshqa mashhur variantlar - JLCPCB va PCBWay. Sizga kerak bo'lgan yagona narsa - KiCAD yoki Eagle -dan Gerber fayllarini loyihalaringizni ushbu xizmatlarga yuklash. Agar siz OSH Parkdan foydalansangiz, KiCAD loyihangizni to'g'ridan -to'g'ri yuklashingiz mumkin.

4 -qadam: taxtani yig'ing

Agar siz o'zingiz taxtani yaratgan bo'lsangiz, uni qanday yig'ishni bilishingiz kerak. Ammo, agar siz mening PCB dizaynimdan foydalanayotgan bo'lsangiz, uni qanday qilib birlashtirish kerak:

Barcha komponentlar teshikdan qilingan va taxtada etiketlangan, shuning uchun yig'ish oson bo'lishi kerak. Har bir komponent taxtaning yon tomoniga yorliq bilan joylashtirilgan. ATtiny85 va 74HC595 joylari qanday yo'naltirilganligi bilan belgilanadi. Chiplarda 1 -raqamli nuqta bor, u taxtadagi chip konturidagi chiziqning yoniga o'tadi.

LEDlarning kutupluluğu bor, shuning uchun ularni qo'yishda ehtiyot bo'lish kerak. LEDlarning manfiy katodi (qisqa oyog'i) to'rtburchaklar teshikdan, musbat anod (uzun oyoqli) dumaloq teshikdan o'tadi. Avval chevronlar uchun ettita qizil LEDni lehimlang, so'ngra taxtani aylantiring.

Moviy LEDni "Yulduzli eshiklar" markaziga qaratib 90 graduslik burchak ostida egish kerak. Taxminan yarmigacha joylashtiring va lehimlashdan oldin egib oling.

Keyingi o'rinda DHD simlari keladi. Har bir simning bir tomonini PCB ning DHD qismiga lehimlang, so'ngra boshqa uchlarini Stargate qismiga lehimlang. Qaysi teshik qaysi teshikka kirishi muhim emas, sig'imli sensorli panel qutbga ega emas.

Nihoyat, batareya simlarini lehimlang. Agar sizda taxtaning birinchi tahriri bo'lsa, u noto'g'ri belgilangan bo'ladi va uning pastki teshigi "+" deb yoziladi. Bu men tomondan xato edi. Pastki (tashqi) teshik manfiy. Shunday qilib, musbat akkumulyator simini yuqori (ichki) teshikka, manfiy simni esa pastki (tashqi) teshikka lehimlang.

5 -qadam: O'z qismlaringizni 3D bosib chiqarish

Ushbu loyihada 3D formatida bosilgan jami to'qqizta qism bor: ettita chevron qopqog'i, shuningdek, diodli diffuzorli teshikning old va orqa qismlari.

Chevronlar sodda va qo'shimcha uslub uchun chevron LEDlar ustiga issiq yopishtirilgan. Ular qora yoki kul rangda chop etilishi kerak.

Chuvalchangli diodli diffuzor bosib chiqarishni osonlashtirish va uni yanada samaraliroq qilish uchun ikki qismga bo'linadi. Old qism shaffof filamentda bosilgan, shuning uchun yorug'lik porlaydi, orqa qismi esa oq filamentda bosilib, yorug'likni old tomondan qaytaradi.

Bu qismlarning hammasini tayanchlarsiz chop etish mumkin. Qatlam balandligi 0,15 mm dan foydalanishni tavsiya qilaman, to'ldirish 20%ga yaqin bo'lishi kerak.

6 -qadam: Yakuniy yig'ilish

Yulduzli eshikni yig'ishni tugatish uchun siz qismlarni issiq elim bilan birlashtirishingiz kerak. Birinchidan, men sizga tenglikni qismlarining yorliqlarini tekislash uchun zımpara yoki Dremel ishlatishni maslahat beraman.

Keyin, diffuzorning orqa qismiga oldingi diffuzor qismini yopish uchun ozgina issiq elim yoki super yopishtirgichdan foydalaning. Ular konsentrik bo'lishi kerak (markazda).

Keyin, chevronni issiq elim bilan to'ldiring va uni chevron LEDga suring. Boshqa oltita chevron LED uchun takrorlang. Chidamli teshikli LED diffuzerini tenglikka o'rnatish uchun yana issiq elimdan foydalaning. LEDni joylashtirish uchun kichik teshik bor, shuning uchun uni joylashtiring va diffuzerning qalin qismini PCBga issiq yopishtirish uchun sirt sifatida ishlating.

DHD simlarini ozoda saqlash uchun ularni bir necha marta akkumulyator simlariga o'rab qo'ying. DHD PCB akkumulyator ushlagichining yuqori qismiga o'rnatiladi, shuning uchun uni issiq yopishtiring (shuning uchun batareya simlari pastda). Tik va barqaror ushlab turish uchun tayanchlarni (chuqursiz) yon tomonlariga mahkamlash uchun issiq elimdan foydalaning.

Nihoyat, qo'llab -quvvatlovchani chuqurchalar bilan Stargate PCB mos keladigan chuqurchalariga suring. Har bir joyiga issiq elim yopishtiring.

Va siz tugatdingiz! Kommutatorni yoqing, bir necha soniya kuting, so'ngra har bir chevronni ulash va qurt teshigini o'rnatish uchun sensorli panelga teging!