BlinkyBadge: 10 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Sommeren 2019 fikk jeg en forespørsel fra en av mine kolleger om å aktivere STEM -læring for jentestudenter. De fleste jentestudenter var ikke interessert i Arduino eller programmering, så vi måtte lage noe som ville få dem interessert i disse temaene.

Vi bestemte oss for å ikke hoppe direkte til Arduino, men ta et enkelt skritt for å lære hvordan du kobler komponenter på et brødbrett, hvordan du leser en krets, hva hver komponent gjør, etc.

Med det målet i tankene bestemte vi oss for at blinkende lys i et bestemt mønster ville være et godt første prosjekt.

Vi fant en youtube -video som viste akkurat dette. Her er videoen.

Rekvisita

BC547 Liten signaltransistor x6

47uF kondensator x6

10 kOhm motstand x6

330 ohm Motstand x6

5 mm LED x6

9v batteri

Trinn 1: Testing og bekreftelse

Skaperen av videoen bruker det som er kjent som en ringoscillator for å mate input fra et trinn i en krets til en annen. Når det siste stadiet er nådd, mates det tilbake til det første og derved opprettes en ring. Den bruker lett tilgjengelige komponenter og kan enkelt lages på et brødbrett.

Trinn 2: Testing på brødbrett

Før jeg hoppet til å lage en PCB, gjorde jeg noen tester på et brødbrett for å forstå hvordan kretsen fungerer og hva som er dens tilkoblinger.

Trinn 3: Finn ut hvordan du driver den

I den opprinnelige ideen kommer strømmen fra et 9V batteri, som ikke er den riktige typen eller en bærbar medaljong. Vi gjorde en test med en myntcelle CR2032, og den fungerte veldig bra.

Med alle delene kontrollert og bekreftet, var det på tide å lage en skjematisk og en PCB.

Trinn 4: Lag en skjema

Jeg brukte EasyEDA (www.easyeda.com) for min skjematiske og PCB -design. Det er ingenting å installere, alle biblioteker er online, og autorouter er ganske solid for enkle design.

Jeg oversatte først hele kretsen til skjematisk, gjorde tilkoblinger til programvaren og så etter den riktige typen bryter og batteriuttak. Jeg fant begge disse på Easy EDA.

Et av kravene mine var å ha batteriuttaket polarisert. Selv om barnet ønsket å sette batteriet i revers, kunne de det, men kretsen ville ikke være drevet. For å gjøre merket til nesten størrelsen på cr2032 -batteriet, fant jeg ut at det ikke var mulig å gjøre det med gjennomgående hullkomponenter. Jeg brukte en blanding av 0603 og 0805 pakker for motstander og lysdioder, kondensatorene var også 0805 pakke. Disse kan enkelt loddes for hånd og en fin loddetipp.

Når du har laget en skjematisk, er det verdt å sjekke tilkoblinger og gjennomgå flere ganger.

Trinn 5: Utforming av kretskortet

Dette er den utfordrende delen.

Å designe en PCB krever at du er kreativ, så vel som praktisk i hvordan du må legge ut deler. Kreativiteten er nødvendig for at PCB -en skal se attraktiv ut for studenter, og den praktiske naturen er påkrevd slik at du trygt og sikkert kan lodde deler. Du må også huske på hvordan brukeren vil bruke kretskortet.

Med alt dette i tankene eksporterte jeg det skjematiske designet til PCB ved hjelp av Easy EDA.

Normalt vil Easy EDA gi deg en firkantet PCB -oversikt, sammen med alle delene samlet.

Fordi det ikke er noen enkel måte å lage en sirkulær oversikt over PCB, brukte jeg mitt favorittvektorgrafikkverktøy kalt Inkscape.

Inkscape tillot meg å lage en oversikt i formen jeg ønsket, og jeg kan importere omrisset som en dxf til EasyEDA.

Når konturen min ble spikret, lar Easy EDA deg ordne delene på en sirkulær måte ved hjelp av Arranger -alternativet. Du kan angi radius for arrangementet, og Easy EDA vil sette delene rundt en sirkel.

Trinn 6: Ruting

Når du har satt delene i posisjonene sine, er det på tide å rute. Ruting er prosessen med å konvertere tilkoblingene i skjematikken til spor på PCB. Sofistikerte algoritmer vil ta forbindelsene og lage rutemønstrene ved hjelp av design- og produksjonsregler.

Sporene er plassert på begge sider av kretskortet (topp og bunn) og er forbundet med hull som kalles Vias.

Når ruting er fullført, er det på tide å gjøre en produksjonskontroll og sende brettdesignene (kalt gerbers) for produksjon.

Trinn 7: Send Gerbers for produksjon til JLCPCB

Easy EDA har integrasjon med JLCPCB, som er produksjonsanlegg basert i Shenzen, Kina.

Du eksporterer i hovedsak designet ditt, og det vises på skjermen ovenfor. Du klikker på Bestill på JLCPCB, og det tar deg til bestillingssiden for JLCPCB.

Du kan lære om bestillingsprosessen i videoen.

Basert på mengden PCB og leveringsadresse og forsendelsesmetode, tar det et sted mellom 3-10 dager før PCB-ene kommer. Jeg mottok min på 6 dager.

Trinn 8: PCB er ankommet

Min PCB kom i en vakuumforseglet pose og fin emballasje.

Den vakuumforseglede posen forhindrer enhver form for flekk på sporene og putene på kretskortet, så du bør bare fjerne den når du er klar.

PCB -kvaliteten var veldig bra, og jeg var veldig fornøyd med resultatet.

Trinn 9: Lodding og resultater

Jeg satte meg raskt ned for å lodde disse for hånd for å teste. Jeg brukte et Micro Loddejern til å lodde alle delene. Min første loddeøvelse var loslitt, men det fungerer.

Jeg fant også en perlekjede med en ring for å sette den rundt hullet i anhenget.

Jeg gjorde noen tester og la til forskjellige fargede LED -er for en julestemning med rødt og grønt.

Trinn 10: Lag din egen PCB

Nå som du har en god ide om prosessen, hvorfor ikke hoppe inn og lage ditt eget prosjekt. Start med noe lite, og deretter vokse derfra.

Still meg spørsmål i kommentarene, jeg svarer dem gjerne.

For andre prosjektoppdateringer kan du også følge meg på Instagram