Egyedi NeoPixel gyűrűk a semmiből!: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

A NeoPixel gyűrűk és általában a NeoPixels a legnépszerűbb elektronikus alkatrészek közé tartoznak minden típusú gyártó számára. Jó okból az Adafruit bármelyik népszerű mikrokontroller egyetlen tűjével rendkívül egyszerűvé teszi a pompás LED -ek és animációk hozzáadását bármely projekthez.

Sajnos meglehetősen drágák, és az Adafruit csak négy méretben kapható. Amit sok gyártó nem vesz észre, az az, hogy a NeoPixel egyszerűen az Adafruit néhány azonos LED -es chipje, a WS2812, a WS2811 és az SK6812. Minden Adafruit megkapja a chipet, és egy áramköri lapra helyezi, mellette egy borsos prémiumot. Nincs semmi baj azzal, ha az Adafruit ezt teszi, mivel mindenki számára hozzáférhetővé teszi a NeoPixeleket, de ha egyszerűen magunk készítenénk a táblákat, bármilyen méretű vagy formájú egyedi formákat készíthetnénk az Adafruit modelljeinek költségeinek körülbelül 15% -áért (24 LED gyűrű) ($ 3). Még fontosabb, hogy nem lehetnek bármilyen méretűek, amire szüksége van! Ennek ellenére úgy tűnik, hogy senki nem készített útmutatót pontosan ehhez.

Tehát, amikor szükségem volt egy egyedi összetett gyűrűre a Samus Arm Cannon projektemhez (hamarosan), rájöttem, miért nem dokumentálom a folyamatot.

Ebben az oktatóanyagban pontosan megmutatom, hogyan készítettem ezt az egyéni gyűrűt, és hogyan készíthet saját gyűrűt.

1. lépés: Amire szüksége lesz:

Mindig szükséges módszertől függetlenül:

• ws2128b LED -ek (NeoPixels)
• 1uf sapka (1 minden két LED -hez) (technikailag opcionális)
• Forrasztópaszta
• Flux (ajánlott, de opcionális)

Forró levegő pisztoly

Ha úgy dönt, hogy a táblát professzionálisan gyártja, akkor csak erre van szüksége. Ha azonban úgy dönt, hogy a lapot a festékátviteli módszerrel gyártja, akkor a következő alkatrészekre is szüksége lesz. Én személy szerint nem használtam a festékátviteli módszert, de az én módszerem kívül esik ezen oktatóanyag keretein. Azt tervezem, hogy közzéteszek egy oktatóanyagot arról, hogy pontosan hogyan készítek PCB -ket, ezért erre vigyázz!

Házi tábla (festékátviteli módszer):

• Rézburkolatú tábla
• Vasklorid
• NYÁK papír
• Lézeres nyomtató
• Forrasztómaszk film (opcionális forrasztómaszkhoz)
• UV -forrás (opcionális forrasztómaszkhoz)
• Átlátszóság (opcionális forrasztószalaghoz)
• Dremel munkaállomás

. Itt vannak az összes fájlom, diptrace könyvtáraim és modelljeim.

Azok számára, akik kíváncsiak, hogyan hasonlítható össze az ár, hasonlítsák össze egy Adafruit 24 LED gyűrűvel, amely 17 dollárba+szállításba kerül. LED -enkénti költség: Adafruit: 17/24 = 0,70 dollár. HyperIon: 7/100 = %0,07

További költségek: Adafruit: (4 dollár) Szállítás, Hyperion: 1 dollár (rézlemez) + 0,50 dollár (vas -klorid) (ingyenes szállítás)

Összesen: Adafruit: 21 USD, HyperIon: 3,18 USD

Mint látható, sokkal olcsóbb, 15% -os költséggel. Még akkor is, ha figyelmen kívül hagyja a szállítást, a HyperIon verzió csak 3,18 dollárba kerül, ami hatalmas költségmegtakarítás 17 dollárhoz képest.

2. lépés: NYÁK tervezés Első rész! LED elhelyezés

A NeoPixel formák létrehozásának első lépése a LED -ek elhelyezése. Létrehoztam egy hasznos kis Excel -dokumentumot, amelyet bármilyen sugár követéséhez használni lehet.

Egyszerűen adja meg a LED -ek számát, a lefedni kívánt gyűrű százalékát, valamint a sugarat, és ez automatikusan generálja azt a pozíciót és szögkoordinátát, amelyre a LED -eket elhelyezni kell. Ezután beléphet a legnépszerűbb DipTrace, ExpressPCB vagy EaglePCB elemek közé, és beszúrhatja a koordinátákat az összetevők tulajdonságai közé. Én személy szerint a DipTrace -t használtam, és az összes összetevőmet és könyvtáramat megtalálod az összetevők részben.

Ehhez a projekthez két 34 és 24 milliméteres sugarú gyűrűt választottam. A külső sugár 20 pixel, a belső pedig 6 volt.

* Bónusz* Ha az Ön által használt CAD program (például a DipTrace) nem teszi lehetővé a kör elhelyezését a középpontjánál, húzzon két vonalat a külső és a belső sugár átmérőjén. Igazítsa a kereszteződéseket egymáshoz, és határozza meg újra az eredetként. Most van egy tökéletesen koncentrikus táblája!

3. lépés: NYÁK -tervezés Második rész! Útválasztás és kondenzátorok

A nyomtatott áramköri lap készítésének következő lépése a LED -ek közötti kapcsolatok létrehozása. A NeoPixelek mindegyike egy adatbeviteli és egy adatkimeneti padt tartalmaz. Először hozzon létre egy hosszú láncot, azzal a képpel kezdve, amely a legközelebb van az interfész csapjainak elhelyezéséhez, az egyik képpont adatkimeneti tűjétől a következő képpont adatbeviteli tűjéig.

Ezt követően áramot és földelést kell irányítani. A legegyszerűbb módszer, amit erre kitaláltam, hogy körök és félkörök kombinációját használom, összesen négyet, és váltakozva a hatalom és a föld között, amikor kifelé halad az eredettől. Ez megkönnyíti a kisméretű "jumper" kapcsolat létrehozását, amint azt a kézi bekötéshez a LED -ek óta kétszer, kétszer kell csatlakoztatni. A két pár kör/félkör ezután a kényelmesebb módon köthető össze. Végül rézöntetet adunk hozzá. Ez lényegében csak azt eredményezi, hogy az összes extra helyet "föld" tölti ki, amelynek számos előnye van, többek között az otthoni gyártás könnyebbsége.

Érdemes egy nagyjából.1uf kondenzátort is telepíteni a táp és a föld közé a két LED -készlet között. A gyártó LED -enként egyet ajánl, de valószínű, hogy minden kettő megteszi, és időigényes a forrasztás. Ezek nem szükségesek a készülék működéséhez, egyszerűen javítják a LED -ek élettartamát, így szükség esetén figyelmen kívül hagyhatók.

4. lépés: Nyomtatott áramköri lap maratása

Ennek a lépésnek a végrehajtásához két lehetősége van:

Professzionális gyártás:

Ha még soha nem készített PCB -t, és nem kívánja megszerezni a készséget, ezt javaslom. Azáltal, hogy a tábláját szakszerűen gyártják, ennek a projektnek a nehézsége a középhaladótól a kezdőig terjed. A tábla garantáltan jó minőségű lesz, forrasztómaszkkal és akár forrasztószalaggal is.

Házi PCB:

Ez a lehetőség azok számára, akik valóban fejleszteni szeretnék készségeiket és fejleszteni személyes képességeiket. Ez a lehetőség azoknak is, akik nagy ütemű prototípusok készítésével foglalkoznak, és akik valóban csökkentik a költségeket. A saját PCB -k készítésének lehetősége az egyik legnagyobb előnyöm az évek során, és erősen ajánlom mindenkinek, aki érdeklődik. Saját módszert dolgoztam ki a PCB -k készítésére (lásd a csatornámat, hogyan kell ezt megtenni), ami egy kicsit kívül esik ezen oktatóanyag keretein, és olyan felszerelést igényel, amelyet a legtöbb kezdő nem engedhet meg magának. Ezért inkább a festékátviteli módszert javaslom a PressN'Peel nevű termék használatával. Ez meglehetősen egyszerű, és az egyetlen olyan felszerelés, amire szüksége lesz, nem feltétlenül mindenkinek, egy olcsó lézernyomtató. Nézze meg a clacktronics-uk oktatóanyagát további részletekért!

Az alapvető folyamat a következő:

1. Tisztítsa meg a réz cad kártyát.
2. Nyomtassa ki tervét a Peel n 'Stick -re lézernyomtatóval.
3. Vasalja meg a Peel n 'bot formatervezését a rézlemezen
4. Helyezze a táblát vas -kloridba, amíg nem marat.
5. Tisztítsa meg a festéket

Forrasztómaszk (opcionális):

A forrasztómaszk olyan burkolat, amely mindenhol megvédi a táblát, de a forrasztási helyekhez. Ez némileg megkönnyíti a forrasztást, de ami még ennél is fontosabb, drámaian javítja a tábla aszketikáját. Ha nem a lemezt gyártotta le, akkor érdemes hozzáadni, de nem feltétlenül szükséges. Személy szerint én hihetetlenül egyszerűnek tartom ezt a folyamatot, és nagyon ajánlom. Ismét csak az alapvető folyamaton fogok átmenni, hogy tudd, mibe keveredsz. Nézze meg a cpeniche bemutatóját további részletekért!

A folyamat a következő:

1. Nyomtassa ki a táblák betétjét egy áttetsző darabra.
2. Húzza le és ragassza rá a forrasztómaszk fóliát a maratott táblára.
3. Vasalja/laminálja a fóliát, amíg jól tapad.
4. Igazítsa az átlátszóságot a táblához és ragasztja le.
5. Tegye ki a fóliát UV -sugárzásnak (a körömlakk -szárítók működnek)
6. Tisztítsa meg a nem kitett párnákat
7. Tegye ki gyógyulásig.

5. lépés: Forrasztó paszta sablon! (VÁLASZTHATÓ)

Ha hozzáfér a lézervágóhoz, fontolja meg forrasztópaszta stencil gyártását. Lehetővé teszik, hogy elkerülje azt az unalmas erőfeszítést, hogy lassan minden egyes tűre tegyen egy csomó forrasztópasztát. Egyszerűen töltse be a betétet a lézervágó szoftverébe, és vágja ki a nyomtató átlátszóságából. Azt is megállapítottam, hogy a lamináló lap ugyanolyan jól működik. Ez hihetetlenül jól működik, és szinte pontosan olyan vastag réteget eredményez, mint a professzionális változatok. Véleményem szerint ezek valójában sokkal jobbak, mivel rugalmasak és átláthatók, így sokkal könnyebben használhatók, mint a rozsdamentes acél változatok.

Nem én találtam ki ezt a módszert, de még nem láttam senkit, aki dokumentálta volna az interneten, ami meglepőnek tűnik.

6. lépés: A tábla alakítása

Ahhoz, hogy a táblát végleges formájába hozza, először a lehető legkevesebb vágással vágja le a dremel vágókorongjával. Dremel munkaállomást használtam vízszintesen, a pengével a kartondoboz felett, rögtönzött füles fűrészként.

Ezután elkezdheti fúrni a központi lyukat. Használja a legnagyobb méretű fúrót a dremelhez, és lassan „svájci sajtot” készítsen, amíg ki nem vág egy elég nagy részt, hogy beleférjen egy csiszolószembe. Ezt a csiszolófejet használhatja a deszka végleges formájához.

A tábla maratásának módja egy vékony, csak üvegszálas gyűrű a tábla széle körül. Közvetlenül az őrlés előtt az utolsó maradék réz felszabadul. Amikor az utolsó csipet réz már nem őrlődik. Az erre a jelre támaszkodva nagyon következetes és kör alakú darabot készíthet (feltéve, hogy nem rontotta el a maratást, mint én, és túl közel helyezte a mintát a falhoz). A külső átmérőt ugyanígy fejezze be.

Ezenkívül fúrja ki a lyukakat az adatok bemenetére, 5 V -ra és földelésre. Egy kis dremel bit (.7 mm) kiválóan alkalmas erre.

7. lépés: Forrasztás

Véleményem szerint ez egy nagyszerű projekt azoknak, akik szeretnék megtanulni, hogyan kell bejutni a felületre szerelt forrasztásba. Minden fontos alkatrész nagy, hőálló, és a párnák távol vannak egymástól. Valójában nagyon nehéz elrontani, és nagyszerű módja annak, hogy bizalmat építsünk a felületre szerelt forrasztásban, anélkül, hogy apró alkatrészekkel kellene bajlódni.

Annak érdekében, hogy a NeoPixeleket a táblára forraszthassa, először apró, kis mennyiségű forrasztópasztát kell leraknia minden párnára fecskendő vagy sablon segítségével. Ha van sablonja, egyszerűen kenjen egy forrasztópasztát a sablon körül, mint egy vékony vajréteget a pirítósra, amíg az összes párna be nem borul. Nem kell annyi, mint gondolná, csak terjesszen tovább.

Ezután helyezze az alkatrészeket a táblára. Mindaddig, amíg minden párna hozzáér a megfelelő forrasztófolthoz, elég közel van. A forrasztópasztának ez a varázslatos tulajdonsága van, amikor megolvadva szinte minden alkalommal a helyére húzza az alkatrészt.

Ha túl bizonytalan a forrasztási készségeiben, akkor a 0603 kondenzátorokat nagyobb formátumra cserélheti, vagy teljesen kihagyhatja. Növelik a NeoPixel élettartamát, de ha nem ezt használja fényforrásként, valószínűtlen, hogy valaha is kiég. Ennek ellenére határozottan javaslom, hogy telepítse őket, egyszerűen azért, mert a készség értékes.

Ami a forrasztást illeti, ennél egyszerűbb nem is lehetne. Egyszerűen töltsön körülbelül két percet, hogy előmelegítse a táblát egy forrólevegős pisztollyal, majd fokozottabban fókuszáljon területről területre, amíg minden vissza nem folyik. Meg lehet állapítani, hogy mikor tért vissza, mert a forrasztó fényes lesz, és általában az alkatrész kissé "megmozdul" a helyére.