Pasgemaakte NeoPixel -ringe van nuuts af !: 8 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

NeoPixel -ringe, en NeoPixels in die algemeen, is een van die gewildste elektroniese komponente vir vervaardigers van alle soorte. Met goeie rede, met 'n enkele pen van enige gewilde mikrobeheerder, maak Adafruit dit baie maklik om pragtige LED's en animasies by enige projek te voeg.

Ongelukkig is dit redelik duur, en Adafruit verkoop slegs vier groottes. Wat baie vervaardigers nie besef nie, is dat NeoPixel bloot Adafruit se handelsmerk is van 'n paar identiese LED -skyfies, onderskeidelik WS2812, WS2811 en SK6812. Alle Adafruit neem die chip en sit dit op 'n printplaat, en betaal 'n stewige premie saam. Daar is niks verkeerd daarmee dat Adafruit dit doen nie, aangesien dit NeoPixels vir almal toeganklik maak, maar as u die planke self sou maak, kan u 'n pasgemaakte vorm van enige grootte of ontwerp maak vir ongeveer 15% van die koste van Adafruit se modelle (vir 'n 24 LED -ring) ($ 3). Belangriker nog, hulle kan nie die grootte hê wat u benodig nie! Desondanks lyk dit nie asof iemand presies 'n gids daarvoor opgestel het nie.

Dus, toe ek 'n pasgemaakte saamgestelde ring nodig gehad het vir my werkende Samus Arm Cannon -projek (kom binnekort), het ek gedink waarom die proses nie gedokumenteer moet word nie.

In hierdie handleiding sal ek u presies wys hoe ek hierdie pasgemaakte ring gemaak het en hoe u u eie kan maak.

Stap 1: Wat u benodig:

Altyd nodig, ongeag die metode:

• ws2128b LED's (NeoPixels)
• 1 kappe (1 vir elke twee LED's) (tegnies opsioneel)
• Soldeerpasta
• Flux (aanbeveel, maar opsioneel)

Warmluggeweer

As u besluit om u bord professioneel te laat vervaardig, is dit al wat u nodig het. As u egter besluit om u bord met die toneroordragmetode te vervaardig, benodig u ook die volgende komponente. Ek het persoonlik nie die toneroordragmetode gebruik nie, maar my metode val buite die omvang van hierdie tutoriaal. Ek is van plan om 'n handleiding te plaas vir presies hoe ek PCB's maak, so pas op!

Tuisgemaakte bord (toneroordragmetode):

• Koperbedekte plank
• Ysterchloried
• PCB papier
• Laser drukker
• Soldeermaskerfilm (opsioneel vir soldeermasker)
• UV -bron (opsioneel vir soldeermasker)
• Deursigtigheid (opsioneel vir soldeerstensil)
• Dremel werkstasie

. Hier is al my lêers, diptrace -biblioteke en modelle.

Vir diegene wat wonder hoe die prys vergelyk, vergelyk dit met 'n Adafruit 24 LED -ring wat $ 17+gestuur kos. Koste per LED: Adafruit: 17/24 = $ 0,70. Hiperioon: 7/100 = %0,07

Bykomende koste: Adafruit: ($ 4) aflewering, Hyperion: $ 1 (koperbord) + $ 0,50 (ferricchloried) (gratis aflewering)

Totaal: Adafruit: $ 21, HyperIon: $ 3,18

Soos u kan sien, is dit baie goedkoper, 15% van die koste. Selfs as u die versending ignoreer, beloop die HyperIon -weergawe slegs $ 3,18, 'n enorme besparing in vergelyking met $ 17.

Stap 2: PCB -ontwerp, deel een! LED plasing

Die eerste stap om 'n NeoPixel -vorm te skep, is die plasing van die LED's. Ek het 'n nuttige klein Excel -dokument geskep wat u kan gebruik vir enige ontwerp wat u 'n radius wil volg.

Voer eenvoudig die aantal LED's, persentasie van die ring wat u wil bedek, en die radius in, en dit genereer outomaties die posisie en hoekkoördinate waarop u u LED's moet plaas. U kan dan na die gewildste DipTrace, ExpressPCB of EaglePCB gaan en die koördinate in u komponenteienskappe voeg. Ek het persoonlik DipTrace gebruik en u kan al my komponente en biblioteke in die komponente -afdeling vind.

Vir hierdie projek het ek gekies om twee ringe met radius 34 en 24 millimeter te gebruik. Die buitenste radius het 20 pixels en die binneste radius het 6.

* Bonus* As die CAD -program wat u gebruik (soos DipTrace) nie 'n sirkel in die middelpunt kan plaas nie, trek twee lyne oor die deursnee van u buitenste radius en u binneste radius. Rig die kruisings met mekaar in lyn en herdefinieer dit as u oorsprong. Nou het u 'n perfek konsentriese bord!

Stap 3: PCB -ontwerp, deel twee! Routing en kondensators

Die volgende stap om u printplaat te maak, is om u verbindings tussen u LED's te maak. NeoPixels het elk een data-invoerblok en een data-uitvoerblok. Skep eers 'n lang ketting wat begin met die pixel wat die naaste is aan die plek waar u van plan is om u koppelvlakpenne te plaas, van die data-out-pen van een pixel na die data-in-pen van die volgende pixel.

Daarna moet u krag en grond roete. Die maklikste metode om dit te doen, is om 'n kombinasie van sirkels en halfsirkels te gebruik, in totaal vier, afwisselend tussen krag en grond terwyl jy uitwaarts beweeg van die oorsprong. Dit maak dit maklik om 'n klein "jumper" -verbinding te maak, soos bedoel om elke keer sedert LED twee keer met die hand te bedraad. Die twee pare sirkels/halfsirkels kan dan aan mekaar vasgemaak word, op watter manier ook al die gemaklikste is. Laastens word 'n koper giet bygevoeg. Dit veroorsaak in wese dat alle ekstra ruimte met 'grond' gevul word, wat verskeie voordele inhou, insluitend dat dit makliker is om tuis te vervaardig.

U sal ook 'n ongeveer 1uf kondensator tussen krag en grond tussen elke stel van twee LED's wil installeer. Die vervaardiging beveel een per LED aan, maar een per twee sal waarskynlik doen en dit neem baie tyd om te soldeer. Dit is nie nodig vir die funksionaliteit van die toestel nie; dit verbeter die lewensduur van die LED's, sodat dit geïgnoreer kan word indien nodig.

Stap 4: Printplaat, ets

Om hierdie stap te voltooi, het u twee opsies:

Professionele vervaardiging:

As u nog nooit 'n PCB gemaak het nie en u nie daarin belangstel om dit te doen nie, is dit wat ek aanbeveel. Deur u bord professioneel te laat vervaardig, gaan die moeilikheidsgraad van hierdie projek van hoog tot laag tot beginners. U bord is van hoë gehalte, 'n soldeermasker en 'n soldeerstempel.

Tuisgemaakte PCB:

Dit is die opsie vir diegene wat hul vaardighede regtig wil verbeter en hul persoonlike vermoëns wil verbeter. Dit is ook die opsie vir diegene wat prototipering in hoë tempo wil doen en wat die koste regtig verlaag. Die vermoë om my eie PCB's te maak, was deur die jare een van my grootste voordele, en ek beveel dit ten sterkste aan vir almal wat belangstel. Ek het my eie metode vir die maak van PCB's ontwikkel (sien my kanaal vir hoe om dit te doen), wat 'n bietjie buite die omvang van hierdie tutoriaal is en wat toerusting benodig wat die meeste beginners nie kan bekostig nie. Daarom beveel ek die toneroordragmetode aan met 'n produk met die naam PressN'Peel. Dit is redelik maklik en die enigste toerusting wat u nie noodwendig benodig nie, is 'n goedkoop laserprinter. Kyk na die handleiding van clacktronics-uk vir meer besonderhede!

Die basiese proses is soos volg:

1. Maak u koperbord skoon.
2. Druk u ontwerp op 'n Peel n 'Stick met 'n laserprinter.
3. Stryk die ontwerp van die Peel n 'stick op u koperbord
4. Plaas die bord in ferrichloried totdat dit geëts is.
5. Maak die toner skoon

Soldeermasker (opsioneel):

'N Soldeermasker is 'n bedekking wat u bord op alle plekke beskerm, maar waar soldeer moet gaan. Dit maak dit effens makliker om te soldeer, maar belangriker nog, dit verbeter die askete van die bord dramaties. As u nie u bord vervaardig het nie, wil u miskien een byvoeg, maar dit is nie streng nodig nie. Persoonlik vind ek hierdie proses ongelooflik maklik en beveel dit sterk aan. Weereens, ek gaan net oor die basiese proses, sodat u weet wat u aangaan. Kyk na die handleiding van cpeniche vir meer besonderhede!

Die proses is soos volg:

1. Druk die ontwerp van u bord op 'n stuk deursigtigheid.
2. Skil en plak die soldeermaskerfilm op u geëtste bord.
3. Stryk/film die film totdat dit goed vassit.
4. Rig die deursigtigheid uit met die bord en plak vas.
5. Stel die film bloot aan 'n UV -bron (naellakdroërs werk)
6. Maak die nie -blootgestelde pads skoon
7. Ontbloot tot genees.

Stap 5: Soldeer plak sjabloon! (OPSIONEEL)

As u toegang tot 'n lasersnyer het, oorweeg dit om 'n sjabloon vir soldeerpasta te vervaardig. Dit laat u toe om die vervelige poging te vermy om 'n bietjie soldeerpasta stadig op elke individuele pen te sit. Laai die ontwerp van die kussing eenvoudig in u lasersnyersagteware en sny dit uit 'n stuk deursigtigheid van die drukker. Ek het ook gevind dat 'n laminaatblad net so goed werk. Dit werk ongelooflik goed en lewer 'n laag wat amper presies so dik is as die professionele weergawes. Na my mening is hulle eintlik baie beter, aangesien hulle buigsaam en deursigtig is, wat dit baie makliker maak om te gebruik as die weergawes van vlekvrye staal.

Ek was nie die een wat met hierdie metode vorendag gekom het nie, maar ek het nog niemand gesien wat dit aanlyn dokumenteer nie, wat ek verbasend vind.

Stap 6: Bordvorming

Om die bord in sy finale vorm te kry, moet u eers met 'n dremel afsnywiel begin om soveel as moontlik af te sny. Ek het 'n dremel -werkstasie horisontaal gebruik met die lem bokant 'n kartondoos as 'n tydelike tafelsaag.

U kan dan die sentrale gat begin boor. Gebruik die grootste boor wat jy vir jou dremel het, en stadig "Switserse kaas", totdat jy 'n groot genoeg gedeelte gesny het om in 'n slyp te pas. U kan dan die slypboor gebruik om die bord in sy finale vorm te bring.

Die manier waarop die bord daar ets, is 'n dun ring van net veselglas om die rand van die bord, net voor jy tot op daardie punt maal, sal die laaste oorblywende stuk koper loskom. As die laaste stuk kopervrystellings nie meer slyp nie. Deur op die teken te vertrou, kan u 'n baie konsekwente en sirkelvormige stuk maak (as u nie die ets soos ek gedoen het nie en die patroon te naby aan 'n muur geplaas het). Voltooi die buitedeursnee op dieselfde manier.

U moet ook die gate vir die data -in, 5v en grondverbindings uitboor. 'N Klein dremel -bietjie (.7 mm) werk uitstekend hiervoor.

Stap 7: Soldeer

Na my mening is dit 'n wonderlike projek vir 'n persoon wat wil leer hoe om met soldeer op die oppervlak te kom. Al die belangrike komponente is groot, hittebestand en die kussings is ver van mekaar geskei. Dit is eintlik baie moeilik om deurmekaar te raak, en dit is 'n uitstekende manier om vertroue te bou in soldeer op die oppervlak sonder om met klein komponente te mors.

Om u NeoPixels op u bord te soldeer, moet u eers 'n klein hoeveelheid soldeerpasta met 'n spuit of 'n stensil op elke kussing plaas. As jy 'n stensil het, versprei 'n klont soldeerpasta om die stensil soos 'n dun lagie botter op roosterbrood totdat al die blokkies bedek is. U het nie soveel nodig as wat u dink nie, maar bly versprei.

Vervolgens wil u u komponente op u bord plaas. Solank as wat elke kussing aan die betrokke stuk soldeer raak, is u naby genoeg. Soldeerpasta het hierdie magiese eienskap, waar dit byna elke keer as dit gesmelt word, die komponent eintlik op sy plek trek.

As u te onseker is oor u soldeervaardighede, kan u die 0603 -kapasitors in 'n groter formaat verander of dit heeltemal oorslaan. Dit vergroot die lewensduur van die NeoPixel, maar tensy u dit as 'n ligbron gebruik, is dit onwaarskynlik dat u dit ooit sal sien uitbrand. As dit gesê word, beveel ek u sterk aan om dit te installeer, bloot omdat die vaardigheid waardevol is.

Wat die soldeer betref, kan dit nie makliker wees nie. Spandeer eenvoudig ongeveer twee minute om u bord met 'n warmluggeweer te verhit, en fokus dan meer gebiedsgewys totdat alles weer vloei. U kan sien wanneer dit weer opgevlam het omdat die soldeer skraal word en die komponent gewoonlik 'wikkel'.