LED DIY Wearable Ring: 4 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Olá, alguns meses atrás eu construí meu primeiro SMD PCB, então gostaria de compartilhar minha experiência com você.

Vamos projetar um PCB circular com 4 LEDs VERMELHOS, esta placa pode ser usada como indicador ou apenas como decoração para o Halloween:). Verifique o anel mágico acima. (Melhor imagem a ser carregada … desculpe)

Descrição do conceito:

Vamos definir as restrições do projeto.

- o dispositivo deve ser embutido em uma caixa com o seguinte volume de 12 mm (diâmetro) x 8 mm (altura)

- deve operar em baixa tensão e por 1h sem trocar a bateria

Suprimentos

Hardware necessário:

- 4 LEDs SMD VERMELHOS, estou usando a LÂMPADA LED CHIP SMD Kingbright de 3,2 mm x 1,6 mm

- 4 resistores SMD (pacote 3216), cada 400 Ohm.

- 1 célula-moeda CR1025

- 1 suporte de bateria para CR1025, estou usando o Keystone 3030TR

Ferramentas necessárias:

- Ferramenta CAD para esquemas e design de PCB, estou usando Kicad 5.1.5

Vou explicar nas próximas etapas como escolhi os componentes de hardware acima

Etapa 1: Escolha da bateria

Como mencionado antes, precisamos de uma bateria de baixa tensão que possa fornecer energia suficiente para 4 LEDs.

Esta bateria deve ser pequena o suficiente para caber nas dimensões definidas anteriormente. Verificando a tabela acima, podemos identificar o CR1025 como uma boa opção para nosso projeto, pequeno o suficiente e com energia suficiente para fornecer 7,5mA por 1h para cada LED. Ao verificar a Folha de Dados (Fig2), podemos descobrir que a espessura é relativamente pequena de 2,5 mm. Perfeito para o nosso projeto também.

Observação: Os LEDs operam normalmente com tensão> 0,7 V e corrente direta máxima de 20 mA cada. A tensão nominal CR1025 é de 3 V e a tensão de corte de 2.

Etapa 2: Escolha do suporte da bateria

Esta etapa é bastante simples, com base na pesquisa do Google encontrei uma tabela Keystone para porta-baterias (veja a figura acima). Escolhi o 3030TR devido à disponibilidade na loja do meu fornecedor, mas você também pode escolher o 3050TR.

Observação: a altura do suporte da bateria é de 3 mm, bateria embutida nele => espessura total 3 mm. Excelente!

Etapa 3: Outros componentes e dimensões finais

Vamos calcular o valor de cada resistor, queremos deixar 7,5 mA passar por cada resistor.

Isso significa (ignorando a queda de tensão em cada LED). R = 3V / 7,5mA ==> 400 Ohm

Por outro lado, precisamos verificar a espessura de todos os componentes adicionados. Até agora, tínhamos:

3mm devido ao suporte da bateria e bateria.

precisamos incluir a espessura do PCB (geralmente 1,6 mm) => 4,6 mm

e a espessura do LED / resistor (0,75 mm) => 5,35 <8 mm. Grande restrição alcançada.

Etapa 4: esquemático e PCB

O esquema é bastante simples, conectamos os LEDs aos respectivos resistores e fonte de alimentação

Não consegui encontrar a pegada do porta-bateria Keystone 3030TR. Portanto, eu modifiquei um disponível e usei no projeto. A modificação não é perfeita, mas funciona. Vou tentar encontrar um local para fazer o upload, não foi possível aqui

Tentei seguir o esquema para colocar os componentes, a ideia principal é colocar o porta-bateria em uma camada e os outros componentes em uma camada oposta

A última imagem mostra o PCB no visualizador 3D Kicad.

Enviei os arquivos para meu fornecedor de PCB para fazer o trabalho final. Espero que tenha gostado!