Cartão de Natal PCB: 3 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Com o Natal chegando, eu estava pensando em uma ideia bacana de presente para meus parentes e amigos. Recentemente, encomendei alguns pcbs para um projeto diferente e achei que seria divertido fazer cartões de Natal com pcb. Além de ser uma ideia divertida, também é muito prática. Eu os desenho uma vez e simplesmente os encomendo. Então, entrei na Internet para fazer uma pesquisa e me deparei com essa imagem que usei como minha principal inspiração.

Etapa 1: Projetando o circuito

Eu queria pedir meus PCBs na JLCPCB e, para conseguir sua tarifa barata, o contorno tinha que estar dentro da faixa de 100x100mm. Comecei desenhando um contorno que atendia às minhas necessidades, que era 100x70 mm, e então comecei a desenhar.

Criei um dispositivo de fantasia em águia que é simplesmente uma almofada de cobre de 4 mm de diâmetro para representar os pontos no final dos traços (que supostamente representam enfeites de Natal). Além disso, decidi incluir alguns LEDs no circuito. Eu usei principalmente redes na águia para conectar tudo junto. Os LEDs são todos conectados em paralelo a uma sub-rede chamada VLED e cada um tem um “ornamento” anexado. Essa sub-rede I é então conectada a um resistor, que limita a corrente dos LEDs, e então à alimentação principal (VCC). As almofadas de cobre ou ornamentos que não estão emparelhados com um LED são conectados a outra almofada em pares.

O procedimento sempre consistia em colocar um par de almofadas ou uma almofada e um LED no esquema e, em seguida, colocá-lo diretamente na placa. Eu me mantive principalmente no design a partir da imagem que encontrei online, mas no final não tive espaço suficiente, então tive que improvisar um pouco. Eu apenas brinquei com os traços até ficar feliz com o design. Os vestígios entre as peças foram desenhados de forma bastante grande para serem visíveis no produto acabado.

Também adicionei um texto na parte inferior do cartão. Inicialmente, eu só queria dizer "Feliz Natal" ou algo semelhante, mas não gostei da aparência. Então decidi seguir o caminho do nerd completo e colocar um código HEX lá. Sinta-se à vontade para traduzi-lo para Ascii;)

Aqui está o esquema de aparência bastante descolada:

O lado superior do PCB:

E o lado inferior dele:

Eu derramei um polígono sobre toda a camada inferior para conectar todos os solos uns aos outros.

Etapa 2: Seleção de componentes

Na verdade, existem apenas três componentes diferentes a serem considerados nesta construção:

1. Os LEDs -> devem exigir o mínimo de energia possível, mas eu ainda queria componentes através do orifício
2. O resistor -> depende da corrente que desejo fluir
3. A fonte de alimentação -> bem, obviamente, precisamos de energia de algum lugar

LEDs

Minhas únicas limitações para os LEDs eram que eu precisava usar aqueles com orifícios de 3 mm, já que projetei meu PCB com uma pegada de 3 mm. Além disso, eu queria minimizar a energia que eles precisam para aumentar o tempo de operação do dispositivo. Decidi usar LEDs vermelhos padrão de 3 mm que, a uma tensão de 1,8 V, consumiam cerca de 2 mA. Com 13 LEDs em paralelo, isso equivaleria a um tempo de execução de cerca de um dia, o que é mais do que suficiente para mim, pois é apenas um cartão de Natal.

Também encomendei algumas montagens de célula SMD para não interferir com o padrão na frente do pcb.

Fonte de energia

Como fonte de alimentação, decidi simplesmente usar uma célula-botão de 3V. Eu tenho algumas baterias tipo botão com capacidade de 620mAh.

Resistor

Testei a combinação de corrente e tensão que me deu uma luz de aparência decente e resolvi, como afirmado acima, 2mA a 1,8V. A célula botão tem tensão de 3V que me deixa com 1,2V preciso queimar no resistor.

Desta vez eu usei um resistor smd que havia por aí, mas você também pode pedir um por um preço muito baixo.

Etapa 3: Montagem e Produto Acabado

Depois de fazer o pedido de todas as peças, recebi-as uma vista dias depois e comecei a soldar todos os componentes ao PCB. Como você deve ter notado, não há interruptor, portanto, assim que você insere a bateria, o cartão começa a acender.

Na verdade, estou muito feliz com o resultado, há apenas uma visão que eu faria diferentes se algum dia criasse uma segunda versão deste

1. Não cubra os vestígios com serigrafia. Eles ainda são muito visíveis, mas acho que ficaria ainda melhor se os traços de solda também fossem prateados
2. Adicione um contorno de árvore como uma serigrafia ou peça que cortem a forma real da árvore

Se você deseja criar seu próprio PCB de Natal, fique à vontade para baixar meus arquivos de águia e brincar com eles.

Obrigado pela leitura e feliz natal!