Ornamento da árvore de natal da placa de circuito de LED: 15 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Neste Natal, decidi fazer enfeites de Natal para presentear meus amigos e familiares. Estou aprendendo KiCad este ano, então decidi fazer os enfeites com placas de circuito. Eu fiz cerca de 20-25 desses enfeites. O enfeite é uma placa de circuito em forma de árvore de Natal. O enfeite tem bastões de doces na serigrafia, enfeites feitos de cobre exposto, guirlandas feitas de resistores e LEDs para representar as luzes da árvore. Os LEDs que usei mudam lentamente de cor, dando à árvore um pouco de vida. O enfeite tem um orifício no topo para pendurá-lo na árvore com um barbante. Há um conector Micro USB na parte traseira, para que você possa usar um carregador de telefone comum para alimentar os LEDs.

Este Instructable assume que você já sabe como soldar, então se você não sabe, você deve aprender isso primeiro. Este Instructable não requer nenhuma habilidade especial além de soldagem.

Etapa 1: Materiais

Para cada ornamento, você precisa dos seguintes materiais:

• Placa de circuito. Para obter informações sobre como solicitar a placa de circuito, consulte a etapa 3.
• Resistores de 1/8 watt, 1k Ohm. Quantidade 14. O resistor deve ter cerca de 3,3-3,6 mm de comprimento. Número da peça CF18JT1K00CT-ND da Digi-Key.
• LEDs com mudança de cor de 3 mm. Quantidade 14. Número da peça SparkFun COM-11448. Número da peça 1568-1196-ND da Digi-Key.
• Receptáculo USB Micro B. Quantidade 1. Número da peça 732-5958-1-ND da Digi-Key.
• 3.3µF 0805 capacitores de cerâmica. Quantidade 3. Número da peça 1276-6461-1-ND da Digi-Key.
• Um pequeno pedaço de barbante para pendurar o enfeite. Usei cordão vermelho Hemptique.
• Um carregador USB e um cabo USB que termina em um plugue Micro B. Para os enfeites que dei de presente, usei a peça número 993-1293-ND da Digi-Key, que é um carregador USB com um cabo embutido. Para minha própria árvore, que é branca, na qual pendurei quatro enfeites, usei este carregador USB de quatro portas e esses cabos brancos de 6 pés.

Etapa 2: Ferramentas

Você precisará das seguintes ferramentas:

• Pinças. Usei uma pinça curva Vetus.
• Fita adesiva.
• Cortadores nivelados. Eu usei isso.
• Ferro de soldar com ponta de chave de fenda. Usei um Weller WLC-100.
• Ponta cônica para ferro de solda. Usei Weller ST7.
• Solda. Eu usei a solda de 0,032 "sem chumbo e sem limpeza da MG Chemicals.
• Solda fina. Usei solda de 0,02 "sem chumbo e sem limpeza.
• Uma superfície de trabalho limpa e lisa que não risca o PCB. Usei este tapete de silicone.

Você deve usar a ponta da chave de fenda e a solda de 0,032 , a menos que a etapa mencione especificamente o contrário.

Etapa 3: solicitar as placas

Mandei fabricar minhas pranchas na China pela EasyEDA. Eu os escolhi porque eles são baratos e oferecem uma máscara de solda verde.

No entanto, estive em contato com um porta-voz da EasyEDA e ela disse que a EasyEDA está atualmente no processo de desmembramento de sua fabricação em um site separado chamado JLCPCB. As instruções completas para fazer o pedido do JLCPCB estão aqui, mas abordarei o básico a seguir.

Comece baixando o arquivo TreeOrnament.zip que está anexado a esta etapa.

Em seguida, vá para https://jlcpcb.com/quote e faça login ou crie uma conta.

Em seguida, clique no botão "Adicionar seu arquivo gerber" e especifique a cópia de TreeOrnament.zip que você baixou anteriormente.

Infelizmente, o JLCPCB não preenche automaticamente as dimensões dos arquivos Gerber. Então, eu coloquei manualmente as dimensões de 80 mm x 99 mm. Você deve deixar "Layers" definido como "2", e você pode definir "PCB Qty" para o número de placas que gostaria de pedir. (Você também pode obter pelo menos 10 placas, porque não parece ser mais barato obter apenas 5. A única diferença seria que o frete pode custar um pouco menos para 5.) Defina "Espessura do PCB" como " 1.0 "e deixe" Cor do PCB "definido como" Verde "(a menos que, por algum motivo, você queira uma cor diferente da árvore). Defino o "Acabamento de superfície" para "ENIG-RoHS". Os outros acabamentos de superfície são mais baratos, mas não os experimentei e não sei se ficarão tão bons. Deixe "Peso do cobre" definido como "1,0" e deixe "Dedos de ouro" definido como "Não". Você pode deixar "Detalhes do material" definido como está e deixar "Painel por JLCPCB" definido como "Não".

Agora clique no botão azul "Salvar no carrinho" no lado direito da tela. (Talvez seja necessário rolar para cima para vê-lo.)

Neste ponto, você pode usar o link "Gerber Viewer" para ver o quadro, se desejar, para ter certeza de que foi carregado com sucesso. Quando estiver satisfeito, clique no botão "Checkout com segurança". Deve ser fácil verificar a partir daí.

Encomendar 10 cópias da placa TreeOrnament com acabamento ENIG (que é o que eu recomendo) custa $ 20, e o envio para os EUA via DHL custa $ 17,11. (No entanto, de acordo com o porta-voz da EasyEDA / JLCPCB, o frete é grátis em seu primeiro pedido.)

O design da placa de circuito é de código aberto (CC-BY-SA 4.0) e, se você quiser modificá-lo, os arquivos-fonte do KiCad estão disponíveis neste repositório github.

Etapa 4: soldar nos capacitores de montagem em superfície

Na parte de trás do enfeite, há três pares de almofadas de montagem em superfície para conectar os capacitores de desacoplamento. Eu os soldo assim:

1. Coloque o ferro de solda em uma das almofadas.
2. Toque a solda na almofada, para obter uma boa gota de solda derretida na almofada.
3. Com o ferro de solda ainda no lugar, mantendo a solda derretida, use a pinça para posicionar o capacitor na posição correta.
4. Remova o ferro de solda. O capacitor agora deve ser conectado em uma extremidade.
5. Solde a outra extremidade do capacitor, de modo que fique totalmente conectado.

Etapa 5: Tape o receptáculo USB no lugar

Insira o receptáculo USB na parte traseira da placa e use fita adesiva para prendê-lo no lugar.

Etapa 6: Solde o receptáculo USB

Solde o receptáculo USB. Você precisa soldar os dois pinos grandes de cada lado e também dois dos cinco pinos pequenos. (Especificamente, você precisa soldar os pinos em cada extremidade da linha de três. Embora você possa soldar todos os cinco pinos, se quiser.) Para soldar os pinos pequenos, é aqui que eu recomendo usar a solda fina e a ponta cônica.

Assim que o receptáculo estiver soldado no lugar, remova a fita adesiva que o segurava no lugar.

Etapa 7: Dobre os resistores

Dobre as pernas do resistor em um ângulo de 90 graus, o mais próximo possível do corpo. Você pode simplesmente fazer isso manualmente; nenhuma ferramenta é necessária.

Etapa 8: Insira os resistores

Insira o resistor pela frente da placa. Em seguida, na parte traseira, dobre as pernas do resistor para mantê-lo no lugar.

Etapa 9: Solde os resistores

Na parte de trás da placa, solde os resistores no lugar.

Etapa 10: apare as pernas dos resistores

Use os cortadores de descarga para cortar as pernas dos resistores após terem sido soldados.

Etapa 11: Insira os LEDs

Insira os LEDs e dobre as pernas para mantê-los no lugar. A perna curta do LED vai para o painel quadrado e a perna longa do LED vai para o painel redondo.

Etapa 12: Solde os LEDs

Na parte de trás da placa, solde os LEDs no lugar.

Etapa 13: apare as pernas dos LEDs

Use os cortadores de descarga para cortar as pernas dos LEDs depois de soldá-los.

Etapa 14: amarre a corda através do orifício no enfeite

Corte o comprimento desejado de barbante e amarre-o no orifício na parte superior do enfeite. Seu enfeite está pronto para pendurar na sua árvore!

Etapa 15: Embale o ornamento como um presente

Eu dei a maioria desses enfeites de presente. Gostaria de inserir o enfeite acabado em uma bolsa antiestática. Em seguida, imprimi algumas instruções simples em uma etiqueta de endereço e afixei a etiqueta na sacola. Em seguida, embrulharia a bolsa antiestática e o carregador USB com lenço de papel. Então, eu colocaria o lenço de papel em uma sacola de presente.

Não se esqueça de testar seus enfeites antes de embrulhá-los!