TinyDice: Profi PCB -k otthon, vinilvágóval: 10 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Ez az útmutató lépésenkénti útmutatót tartalmaz, amely megbízható, egyszerű és hatékony módon dokumentálja a professzionális minőségű PCB -k otthoni gyártásának módszerét egy vinilvágó segítségével. Ez a módszer lehetővé teszi konzisztens és kiváló minőségű PCB -k előállítását otthon, kevés közös anyaggal és nagyon rövid idő alatt. Ha minden fájl készen áll, az egész folyamat néhány óra alatt elvégezhető.

Az útmutató tárgya, tinyDice:

Ennek az útmutatónak az alkalmazásában a folyamatot egy apró, 3 apró kockából álló tétel előállításával fogjuk szemléltetni, amely az atTiny85 mikrovezérlőn alapuló elektronikus szerszám, szoftver charlieplexeléssel, amely lehetővé teszi 9 LED vezérlését, mindössze 4 tűvel és 4 ellenállással. Ez az eredeti tinyDice (2014) továbbfejlesztett változata, és az ehhez az Instructable -hez szükséges összes forrásfájl letölthető tömörített csomagként a kellékek lépésénél.

A módszer eredete:

Elektronika -rajongóként már jókora tapasztalattal rendelkezem a PCB -k gyártásában, de a legtöbb otthoni módszer vagy túlságosan megbízhatatlan, például a festékátviteli módszer, vagy túlságosan bonyolult és fáradságos, mint a CNC útválasztó vagy az UV fotoreziszt módszer (amellyel korábban foglalkoztam az eredeti tinyDice -on). Ezenkívül a termékek végső minősége meglehetősen gyenge, különösen akkor, ha UV -forrasztómaszkokat kíván alkalmazni.

E nem kielégítő tapasztalatok alapján úgy döntöttem, hogy alternatív módszereket keresek a PCB -k otthoni létrehozására. Mivel nemrégiben elkezdtem kísérletezni egy asztali vinilvágóval, eszembe jutott, hogy egy vinil bélyegző kiváló és megbízható maszkot készíthet a NYÁK -maratáshoz. A kezdeti online kutatások során nem találtam olyan hivatkozásokat, amelyek szerint vinil bélyegeket használtak volna PCB -k készítéséhez, ami meglepett, mert nagyon hihetőnek tűnik. Ez motivált arra, hogy kísérletezzek a folyamattal, és megtudjam, vajon megbízhatóan és hatékonyan működhet -e PCB -nyomok átvitele a számítógépről a rézre.

A folyamatok fejlesztése:

Az otthoni PCB -n tiszta és következetes réznyomok készítése önmagában is eredmény, de ahhoz, hogy a PCB -k megfelelően működjenek és hosszú ideig tartsanak, valamilyen forrasztómaszkot igényelnek, amely megakadályozza a nem kívánt forrasztóhidakat és védi a réznyomokat a korróziótól. Hagyományosan az alkalmazott forrasztómaszk UV -ben keményíthető gyanta formájában van, amellyel a gyakorlatban meglehetősen nehéz dolgozni.

Eredetileg a vinil betegeket akartam közvetve maszkként használni az UV forrasztómaszk gyógyítására. Több próbálkozás során azonban nem tudtam elérni, hogy az UV forrasztómaszk megbízhatóan megszilárduljon csak a tervezett helyeken, és soha nem tudtam kellően vékony és egyenletes réteget készíteni, ami végül tönkrement táblákat eredményezett. Így elvetettem ezt az ötletet, és az jutott eszembe, hogy talán valamilyen bélyegzőt direkt lehet forrasztómaszkként is használni, bár ez biztosan nem lehet vinil, mivel nem bírná ki az újraforrasztás hevét.

Ezt szem előtt tartva a Kapton szalagra néztem, amely öntapadó, vékony, és azt ígéri, hogy ellenáll a forrasztáshoz szükséges magas hőmérsékletnek. A Kapton szalagot tekercsekben árusítják, de előfordult velem, hogy ha a hagyományos vinil hátoldalára ragasztják, akkor közvetlenül a vinilvágón vágható, és közvetlenül bélyegként használható. Ennek első kísérletéből nyilvánvaló volt, hogy a Kapton szalag meglehetősen ígéretesen viselkedett a vinilvágón, bár az apró buborékokon áthaladó vágások szaggatottak vagy hiányosak voltak, így a tökéletes kapton bélyegzők kulcsa a szalag tökéletes felhelyezése a vinil hátlapot, anélkül, hogy a levegő beszorulna alatta. Ez kezdetben meglehetősen bonyolultnak bizonyult, mivel a Kapton túlságosan vékony és ragadós, de amikor egy hagyományos műanyag kártya segítségével próbáltam lefektetni, rájöttem, hogy ezt tökéletesen és egyszerűen meg lehet tenni.

Ezeken az iteratív kísérleteken keresztül megfigyeltem a folyamat néhány gyakorlati korlátozását is, amelyek a mailny -hez kapcsolódnak ahhoz, hogy a rézmaszk eredetileg bélyegző. Ezek a korlátozások tervezési iránymutatásokká alakultak, amelyek megbízhatóvá teszik ezt a folyamatot.

1. lépés: Anyagok, kellékek és eszközök

Anyagok:

• 5 x 10 cm üres NYÁK
• 10 x 15 cm -es öntapadó vinil
• 50 mm széles Kapton szalag
• 10 x 15 cm -es vinil transzferfólia

Kellékek:

• Vas -klorid -marató
• Izopropil-alkohol
• Forrasztópaszta
• PETG szál (a kulcstartó tokhoz)

Eszközök:

• asztali vinilvágó (a Silhouette Cameo 3 -at használom, de minden alapgép működni fog)
• Forrólevegő -feldolgozó állomás (nem nélkülözhetetlen, de hasznos)
• forrasztópáka
• műanyag kártya (régi személyi igazolvány vagy bármilyen más)
• USBtinyISP vagy Arduino internetszolgáltatóként
• kézi akrilvágó (házilag készíthető a régi fűrészlap egy részéből)
• 220 és 400 csiszolópapír
• 3D nyomtató (opcionális, csak a kulcstartó tok készítéséhez)

Szoftver:

• Silhouette Studio (vagy azzal egyenértékű más márkájú vinilvágókhoz)
• EAGLE CAD (nem kötelező, ha nem kívánja módosítani a kialakítást)
• Photoshop vagy bármely képszerkesztő (nem szükséges, ha nem kívánja módosítani a dizájnt)
• Arduino IDE + atTinyCore
• AVRDUDESS
• Slic3r vagy bármely más 3D nyomtató szoftver.

• tinyDice erőforráscsomag, (ebben a lépésben letölthető RAR fájlként)

Alkatrészek:

minden apró kockához85:

• 9x 3528 SMD LED (bármilyen színű, mindegyik ajánlott)
• 1x attiny85 (SOIC)
• 4x 33 ohmos 0805 ellenállás (a pontos érték nem kritikus, használjon hasonló értéket, de mindegy!)
• 1x SMD nyomógomb
• 1x CR20XX elemcsipesz
• 1x CR2032 akkumulátor

A programozó géphez:

• 6x pogo csap
• 1x 2x3 dugós fejléc (internetszolgáltatóhoz)
• 1x 2x1 dugófej (külső VCC forráshoz)
• 1x AMS1117 3.3v LDO szabályozó (SOT-23)

2. lépés: Készítse elő az összes matricát

A PCB -k otthoni készítésének ezen folyamatához a matricákat három szakaszban kell bevonni; Maszkként a rézburkolat maratására, forrasztómaszkként a nyomok védelmére és a forrasztás korlátozására, valamint sablonként forrasztópaszta felhordására a párnákon. Annak érdekében, hogy a lehető legjobban optimalizálja a folyamatot, az összes matricát egyetlen ülőhelyre lehet elkészíteni.

A fájlok előkészítése a vágáshoz:

Ha nem kívánja módosítani a formatervezést, közvetlenül használhatja az elkészített képeket vagy a Silhouette Studio fájlt az összes matricával együtt. Ha más mintát használ, tegye a következőket a fájl vágásra való előkészítéséhez:

Mivel a legtöbb ingyenes vinilvágó szoftver képekkel működik, a formatervezést nagy felbontású képként kell exportálnunk az EAGLE -ból. Ehhez először rejtse el az összes réteget, kivéve a TOP és VIAS elemeket, majd exportálja a panelt képként MONOCHROME formátumban és legalább 1500 dpi felbontásban. Ezután ismételje meg az eljárást, de csak a Tstop réteggel, hogy csak a párnákat kapja meg.

Miután exportálta a képeket, tanácsos egy kis tisztítást végezni a Photoshopban a folyamat megbízhatóságának növelése érdekében. A rézbevonatú kép esetében ez a kis izolált rézfelületek törléséből vagy nagyobb területekhez való csatlakoztatásából áll, az átmenő lyukak középpontjának törléséből és a hőterületek körüli távolság növeléséből. A párnák képéhez fekete alakzatra kell illeszteni őket, amely kissé túlcsordul az egész rézburkolattal.

Ezután importálja a képeket a vinilvágó szoftverbe, kövesse nyomon, és méretezze 100 x 100 mm méretűre. A PCB -k panellizálásának egyik előnye, hogy a felbontástól függetlenül következetes hivatkozással rendelkezik a megfelelő méretezéshez.

A Kapton szalag előkészítése a vágáshoz:

A Kapton szalag kiváló anyag, de ahhoz, hogy matricaként használhassuk, először egy lapos tartóra kell helyeznünk. Ehhez felhasználjuk a vinil transzfer szalag hátlapját, ezért húzzuk le a pástétomot, és ideiglenesen tegyük félre, ügyelve arra, hogy tisztán tartsuk. Ezután tekerje le a szalag egy szegmensét, és óvatosan vigye fel a viaszpapír hátlapjára, műanyag kártya segítségével, hogy ne legyen buborék. Javaslom, hogy a várható felhasználáson túl készüljön fel, mivel előfordulhat, hogy néhány matrica nem lesz tökéletes.

A matricák vágása:

Miután az összes matricát nyomon követte és méretezte a vinilvágó szoftverben, helyezze az öntapadó vinil anyagot a vágószőnyeg sarkára, és helyezze a hátsó Kapton szalagot egy másik sarokba.

Ezután a szoftveren csak a rézbevonatú és forrasztópasztás sablonmintákat helyezze a vinilnek megfelelő területre, és állítsa be a vágási paramétereket: Sebesség 3, Penge mélysége 1, Nyomás 8. Küldje el a munkát a vágáshoz, és hagyja, hogy ez dolog.

Végül tegye félre a korábban használt mintákat, és csak a forrasztómaszk kialakítását helyezze a Kapton szalagnak megfelelő területre. Állítsa be a vágási paramétereket: 1-es sebesség, 1 késmélység, 3-as nyomás. Folytassa a munka gépre küldésével, és miután befejezte, óvatosan távolítsa el mind az öntapadó vinilt, mind a Kapton-anyagokat a vágószőnyegről. Vigyázzon, nehogy éles gyűrődések keletkezzenek lehúzásukkor.

A matricák gyomlálása:

Ahhoz, hogy a vinil matricákat átvigyük a NYÁK -ra, vinil transzferfóliát kell használnunk annak biztosítására, hogy minden régió a helyére kerüljön. Ahhoz, hogy csak a kívánt bélyegszegmenseket tudjuk átvinni, el kell távolítanunk az összes nem kívánt területet az átviteli fólia felvitele előtt. Ehhez használjon vágót, és óvatosan emelje fel a nem kívánt terület sarkát. Tolja alá a vágót, és nyomja a vinilt a pengére, hogy tapadjon. Ezután húzza el a vágót, és a felesleg elkezdi a hámozást. A kialakítástól függően az összes nem kívánt terület egy darabból kerülhet ki. A gyomlálás után CSAK a rézburkolatú matricákra helyezze a transzferfóliát, és dobja ki a felesleget. Ezen a ponton a vinil matricák használatra készek. A Kapton szalagmatricák egy darabból állnak, így közvetlenül átvihetők a transzferfilm nélkül.

3. lépés: A rézburkolat maratása

Ez a folyamat legfontosabb lépése, mivel a réznyomok minősége határozza meg a végtermékek sikerének arányát. Ha gondosan végzi, 100%lehet.

A CLAD matrica átvitele a rézre:

A tiszta és megbízható eredmények biztosítása érdekében először ki kell zsírtalanítani az üres PCB -t izopropil -alkohollal. Ha a nyersdarab régi, javasoljuk, hogy alaposan csiszolja le a felületet 320-400 szemcsés csiszolópapírral, kis köröket végezve az egész táblán.

A teljes tisztítás után ideje áthelyezni a matricát a rézre. Ehhez először hámozza le a transzferfólia egyik sarkát, majd helyezze a matricát fejjel lefelé egy tiszta asztalra. Ezután lassan húzza le a papírt az átvitelről éles gyűrődéssel, és húzza végig az asztalt. Így még a kis párnáknak is meg kell ragadniuk az átvitelnél, és nem maradhatnak a papíron. Ne aggódjon azonban, ha egy vagy két párna hátra marad, később manuálisan is elhelyezheti őket.

Ezután tartsa a vinil átvitelt a matricával az ujjai hegyei között (enyhén ragassza őket a szélére), és lassan igazítsa a matricát a táblára, mielőtt leteszi. Miután beállította, helyezze rá a rézre, és finoman nyomja le ujjaival. Ezután egy műanyag kártyával nyomja össze az egész felületet, hogy a vinil erősen tapadjon a rézhez. Húzza le a vinil transzferfóliát a rézburkolatról, ugyanúgy, ahogy a papír hátlapját, és manuálisan helyezze el az esetlegesen elmaradt betéteket. Ha a matrica nem fedi le az egész nyersdarabot, a fennmaradó területeket átlátszó szalaggal fedheti le, hogy elkerülje a felesleges réz maratását és a kellékek túlzott használatát.

A rézbevonat maratása:

A maratási folyamathoz 2 téglalap alakú Tupperware stílusú tartályra, egy kisméretű fapálcikára és egy vas -klorid -maratóra lesz szüksége.

A CLAD bélyegzővel ellátott előkészített lemez majdnem készen áll a maratásra, de nagyon fontos, hogy még egyszer tisztítsa meg izopropil -alkohollal, hogy eltávolítsa a maradványokat a transzferrétegről, és biztosítsa az egyenletes és teljes maratást, anélkül, hogy nemkívánatos réz maradna.

A vas -klorid maratásra való előkészítéséhez öntsük az egyik tartályba, körülbelül félig tele, és adjunk hozzá körülbelül 30% -kal több vizet. Ekkor az oldat készen áll a maratásra, de opcionálisan felmelegítheti a mikrohullámú sütőben 15 másodpercig a NYÁK -ba helyezés előtt, a maratás gyorsítása érdekében.

Végül helyezze a táblát a vas -kloridba, és hagyja, hogy elsüllyedjen. A folyamat eltarthat egy ideig, de fontos, hogy 10-15 percenként térjen vissza az oldat keveréséhez és ellenőrizze a folyamatot. Ehhez egyszerűen használjon egy kis fahulladékot, hogy elérje a táblát, és néhányszor döntse be és ki az oldatból. Ez megmozgatja az oldatot, hogy egyenletesen reagáljon, és láthatja, hogy a rézből mennyit távolítottak el. Folytassa ezt addig, amíg nem lát több kitett rézt, de ne hagyja tovább, mert előfordulhat, hogy a maró elkezd törni a matrica alatt, és károsítja a nyomokat. Időközben hagyja a botot a másik tartályon, hogy ne szennyeződjön be a maróoldattal, mivel nagyon hajlamos a foltokra, és nagyon erős vasszag is van.

Ha elkészült, vegye le a deszkát a maróról, és alaposan öblítse le bő vízzel és szappannal. Ezt követően ragadjon meg egy tölcsért, vagy készítsen belőle műanyag lapot, és rögzítse egy üres PP palackra, hogy visszanyerje és tárolja a marót. SOHA ne dobja ki az elhasznált vas -kloridot a lefolyón, használja fel újra, amennyire csak lehetséges, és dobja ki, hagyja megszáradni, majd ártalmatlanítsa szilárd anyagként.

A maratás a folyamat legidőigényesebb lépése. Ha friss vas -kloriddal készítik, akkor egy óra alatt elkészülhet, azonban újrahasznosított kellékekkel akár 4 órát is igénybe vehet, ezért legyen türelmes és rendszeresen ellenőrizze.

4. lépés: Vágja le és csiszolja a kockát

A panellel borított nyomtatott áramköri lapok előnye, hogy a panelt használhatja a vágáshoz, és könnyebb kezelni egy nagyobb táblát. Annak érdekében, hogy a táblákat el lehessen választani és megfelelő befejezést kapjunk, először szét kell vágnunk őket, és csiszolniuk kell a széleket és a sarkokat.

A NYÁK vágását nem lehet hagyományos vágóval, ollóval vagy fűrésszel elvégezni, mivel ezek a folyamatok szinte biztosan meghiúsulnak vagy károsítják a lapokat. A vágáshoz egy egyszerű karomszerszámot fogunk használni, amely fokozatosan lekaparja a rétegeket minden egyes menetben, és barázdát farag. Ezeket a pengéket a kereskedelemben akrilvágóként értékesítik, de házilag is készíthetők néhány törött fűrészlapból. Célszerű újraélezni a pengét az eljárás során, mivel az üvegszálas lemezek gyorsan lekoptatják a széleket. Nem kell teljesen átvágni, csak az út nagy részén, majd ezt követően egyszerűen pattintsa le az egyes darabokat.

Vágás után az élek meglehetősen érdesek és egyenetlenek, ezért először 240 -es csiszolópapírral, majd körülbelül 400 -as szemcsével kell alaposan csiszolni őket az extra simaság érdekében. Ügyeljen arra, hogy a sarkokat is kerekítse a rézbevonat alakjának követésével.

Végül vágóval óvatosan húzza le a matricákat a táblákról. Ez elvégezhető vágás előtt, de a matricák segítenek megvédeni a rézt a vágási folyamat során.

5. lépés: A Kapton Soldermask matricák felhelyezése

Most a vágott táblákkal szinte készen állunk az áramkör összeszerelésére, azonban annak érdekében, hogy a réznyomok hosszú ideig védettek legyenek, és a forraszanyag csak ott maradjon, ahol kell, szükségünk van egy forrasztómaszkra, amelyet konverziós módon készítenek UV -keményítő gyanták felhasználásával. A hagyományos eljárás meglehetősen mérgező, rendetlen és megbízhatatlan, ezért praktikusabb alternatívára van szükség az otthoni gyártáshoz.

Ebben az esetben a Kapton szalagot forrasztómaszkként használjuk, mivel magas hőállósága és öntapadó tulajdonságai vannak. A matricák PCB -re történő átviteléhez ismét a vágót fogjuk használni. A matricák áthelyezése előtt alaposan tisztítsa meg a PCB -ket alkohollal, hogy eltávolítsa a zsírt vagy maradványokat a vinilről. Ezután óvatosan emelje ki a Kapton matricát a hátsó papírról a vágóval (lásd 2. kép). Ehhez először emelje fel a matrica egy kis sarkát a vágóval, és nyomja a pengéhez, hogy ragadjon, majd lassan húzza el a vágót a papírtól anélkül, hogy gyűrődést okozna az éles szélén, amíg az egész matrica le nem válik a papírról. és ragaszkodik a pengehez.

Végül fontos, hogy a matrica megfelelően illeszkedjen a párnákhoz, mielőtt a helyére rögzítené, ezért óvatosan vigye át a NYÁK -ra a vágóval, és enyhén ecsetelje át a táblát néhányszor, mert ez statikusan feltöltődik és egyfajta úszó a felületen, amely lehetővé teszi az elhelyezés beállítását, mielőtt a helyére nyomja. Ha a bélyeg idő előtt ragad, óvatosan húzza le a tábláról, miközben lehúzta a papírról, és ismételje meg az igazítást. Miután megfelelően igazította, nyomja ujjaival erősen a NYÁK -ra, és óvatosan húzza le a vágót a matricáról, hogy befejezze a beállítását. Ezután tisztítsa meg újra a táblákat alkohollal, és most a PCB -k hivatalosan befejeződtek. Azonnal felhasználhatók, vagy később raktározhatók.

6. lépés: A kockák összeszerelése: Forrasztópaszta alkalmazása

Az SMD áramkörök előnye, hogy nagyon megbízhatóan és gyorsan forraszthatók pasztával, egyszerű sablon használatával, amelyet csak a párnákra kell felhordani, és tetszőleges számú egységhez újra felhasználható. A hagyományos SMD sablonok acélból készülnek, így meglehetősen drágák és nem praktikusak a prototípusok elkészítéséhez, azonban a sablon vinil matricákból is készülhet. Ehhez a matrica eredeti és tükrös változatát is felhasználjuk, hogy egy öntapadó műanyag sablont hozzunk létre.

A forrasztópaszta sok fluxust tartalmaz, így jelentősen csökkenti az újraáramláskor. Így elég vastag réteget kell felhordanunk, hogy biztosítsuk az illesztések megfelelő feltöltését forrasztással. Annak érdekében, hogy a sablon megfelelő vastagságú legyen, össze kell rétegeznünk 4 db vinil matricát. Ezt óvatosan tegye, hogy a lyukak tökéletesen illeszkedjenek.

Ezután építsen egy kis szegélyt az egyik tábla köré PCB -hulladékból vagy bármilyen más, azonos vastagságú anyagból, és rögzítse a sablont a helyére egyetlen oldalt, hogy csuklópántként szolgáljon, biztosítva a sablon megfelelő illeszkedését a párnákhoz (lásd a 2. ábrát).).

Végül bármilyen egyenes élű szerszám segítségével ragadjon meg forrasztópasztát, és kezdje el kenni a sablonon, amíg az összes lyuk be nem telik, és a maradékot kaparja vissza a palackba ugyanazzal a szerszámmal. Ne érintse meg közvetlenül a forrasztópasztát, mivel ólmot tartalmaz, amit a legjobb elkerülni. Ne aggódjon, ha megérinti, csak alaposan tisztítsa le.

Emelje fel a sablont, és vegye le a táblát a szerszámról. Ismételje meg az eljárást az összes összeállítani kívánt tábla esetében. Most a táblák készen állnak a feltöltésre és a forrasztásra.

7. lépés: Népesség és visszaáramlás forrasztása

A forrasztópasztával a táblákon ideje feltölteni az összes alkatrészt. Ehhez használjon finomhegyes csipeszt, és óvatosan helyezze az egyes alkatrészeket a párnáira, biztosítva a megfelelő tájolást és igazítást (lásd 2. kép). Szánjon rá időt, és javítsa ki az esetleges helytelen elhelyezéseket. Miután az összes alkatrészt elhelyezte, kapcsolja be a levegő -visszaáramló szerszámot, és fokozatosan kezdje el előmelegíteni az egész táblát úgy, hogy körökben lebeg felette (lásd 3. kép). Ezután folytassa a forró levegő közvetlen irányítását minden párna felett, amíg teljesen vissza nem folynak (4. kép). Amikor befejezte az újratöltést, ideje felhelyezni az elemcsipeszt. Ehhez fúrja ki a 2 nagyobb kerek párna közepét, és helyezze az elemcsipeszt a tábla alsó oldalára. Célszerű ragasztani az elemcsipeszt is a táblához epoxiddal, hogy enyhítse a hálózati csatlakozók által okozott feszültséget, mivel a klip rögzíti a táblát a házon. Ekkor a NYÁK teljesen összeszerelt és készen áll a programozásra.

8. lépés: Nyomtassa ki a kulcstartó tokokat 3D -ben

A 3D nyomtatott tokok opcionálisak, de erősen ajánlottak, mivel sok karaktert adnak az objektumnak, kulcstartóvá alakítva, miközben védik a kockát is. Kötelező nyomtatni őket PETG -ben a nagy tartósság érdekében, mivel a PLA nagy valószínűséggel nagyon gyorsan eltörik. Két változatot készítettem a tokból, az egyiket üreges hátlappal az akkumulátor eltávolításához, a másikat pedig a logómmal a hátulján, amely biztonságban és rejtve tartja az akkumulátort. Mivel az áramkör nagyon kevés energiát fogyaszt, az akkumulátor beragadhat a tokba minden gond nélkül.

A tok összeállításához egyszerűen nyomja rá az elemcsipeszt a 3D nyomtatásra, amíg a tábla a szélével egy síkba nem kerül. Az akkumulátor pontos rögzítőjétől függően előfordulhat, hogy kissé le kell csiszolni, vagy meg kell növelni a tok magasságát, hogy biztosan illeszkedjen, ezért mindenképpen ellenőrizze az összeszerelés előtt. Szükség esetén azonban a tok kinyitható úgy, hogy lassan kihúzza a táblát a széle körül.

9. lépés: Készítsen programozási feladatot

Most a tinyDice teljesen össze van szerelve, de be kell programoznunk őket, hogy úgy tegyék, ahogy kell. Ehhez használunk egy pogo pin jig -et, amely érintkezik a táblán található összes programozási párnával, és csatlakozik egy ISP programozóhoz, amely lehet USBtinyISP vagy bármely Arduino, mint ISP. A tinyDice rendelkezik minden programozótüskével, amelyek szabványos 100 milliméteres (2,54 mm) távolságú párnákon állnak rendelkezésre, hogy lehetővé tegyék a szerszám szerelését szabványos perforált táblára. Kövesse a csatlakozási rajzot, hogy összekapcsolja az egyes pogócsapokat az internetszolgáltató fejlécével. Fejlesztési célokból készítettem egy dupla csavart, amely egy másik tábla számára is szolgál, amelyen dolgozom, és beépítettem egy LDO szabályozót, hogy elkerülje az elemek lemerülését tesztelés közben, de egy programozáshoz közvetlenül az akkumulátorból tudjuk hasznosítani az energiát

A tinyDice -t 3 voltos feszültségre tervezték, így 5 voltos programozásuk veszélyezteti a mikrokontroller, a LED -ek vagy akár a programozó IO -érintkezőinek károsodását, mivel túl sok áramot húznak a LED áramkorlátozó ellenállásain keresztül. Tehát ahhoz, hogy a chipet bárminemű károsodás nélkül programozhassuk, ki kell használnunk az akkumulátor natív feszültségét. Ha USBtinyISP -t használ, egyszerűen távolítsa el a tápfeszültség -áthidalót, amely táplálja a belső Logikai karváltót a tinyDice akkumulátorából, és ha Arduino -t használ, egyszerűen hagyja az áramot csatlakoztatva, hogy csak az elemmel ellátott kockákat táplálja, és adjon hozzá egy 5k sorozatú ellenállást minden adatsorhoz.

10. lépés: A kocka programozása

A programozási folyamathoz óvatosan szerelje fel a szúrót a kockákra a leállások segítségével, és győződjön meg arról, hogy minden pogócsap megfelelően nyomja a megfelelő párnákat. Legyen óvatos, és ne csúsztassa a szerszámot a csapok alá, mert nagyon könnyű feltörni őket. Ezután csatlakoztassa az USBtinyISP -t a géphez és a számítógéphez.

Nyissa meg az Arduino IDE -t, töltse be a tinyDice vázlatot, és válassza ki az atTiny85 chipet az USBtinyISP programozóként. Nyomja meg a feltöltés gombot, és ellenőrizze a kockákat, 2 LED -nek villognia kell egy ideig. Ha minden sikeres, akkor a tinyDice programozott, kész és használatra kész. Ismételje meg a programozási folyamatot az összes elkészített egységhez, majd tárolja a szerszámot teljesen összeszerelve a pogo csapok védelme érdekében.

A kód:

A tinyDice programja olyan, hogy először "gondolkodó" animációt jelenít meg, majd 0 és 9 közötti véletlenszerű számot generál, amely néhány másodpercig megjelenik. Minden átmenet PWM -el történik minden LED -hez, hogy elhalványuljon. Miután megjelenítette a számot és elhalványult, a processzor alvó üzemmódba lép, ami lényegében leállítja az akkumulátor fogyasztását, így az akkumulátornak elméletileg körülbelül 6 000 "dobás" kockaig kell tartania.

A teljes kód egy 8 Khz -es időzítő megszakítás köré épül, amely kezeli a charlieplexelést és a 10 lépéses PWM -et minden LED -hez, valamint az animációk előrehaladását. Az egyes funkciók részletesebb magyarázatát az Arduino vázlata fűzi hozzá.

Következtetések:

Ennek a módszernek az otthoni nyomtatott áramköri lapok gyártására vonatkozó eredményei messze felülmúlták a kezdeti várakozásaimat, mivel azt találtam, hogy rendkívül megbízható lehet, és nagyon jó minőségű eredményeket hozhat az SMD és az átmenő áramkörök egyszerű és gyors prototípusának létrehozásához. Emiatt bátorítom a barkácsokat, hogy próbálják ki ezt a módszert saját tervezésükhöz, és osszák meg eredményeiket és megállapításaikat a közösséggel.

A tinyDice új verziója önmagában is nagyon szép és szórakoztató tárgy, amelyet megoszthat a barátaival, mivel az animációk és a kulcstartó tok rendkívül egyedivé és érdekessé teszik. Remélem, tetszett ez az oktatható, és kérjük, ossza meg észrevételeit és tapasztalatait a témával kapcsolatban, hogy a módszer tovább fejlődjön. Ezenkívül bátran kísérletezzen a kóddal, és ossza meg az érdekes változatokat, amelyeket mások is kipróbálhatnak.

Ez az útmutató a NYÁK -tervpályázaton található, ezért kérjük, szavazzon rá, ha érdemesnek tartja, és ossza meg barátaival és elektronikai rajongóival egyaránt.

Második díj a PCB Design Challenge versenyen