PCB LED del premio 10 millones de suscriptores de YouTube: 5 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Resumen

Esta PCB (placa de circuito impreso) se asemeja al premio del botón de reproducción de YouTube que se otorga a los creadores por alcanzar ciertos hitos, como 100, 000, 1 millón y 10 millones de suscriptores. Cuando el interruptor está encendido, el usuario puede desplazarse por 5 modos diferentes presionando el botón en la esquina superior izquierda. El primer modo deja todos los LED apagados, el segundo es plateado (100, 000 subs), el tercero es dorado (1 millón de subs), el cuarto es un efecto de diamante brillante (10 millones de subs) y el quinto, solo para igualar el color del tablero, es todo rojo. La placa mide aproximadamente 150 mm x 100 mm, tiene orificios en las esquinas para que pueda montarse en algún lugar, sin embargo, no la he montado en nada. La placa funciona actualmente con una batería de dron de 3.7 voltios, podría cambiar esto para poder dejarlo enchufado y montarlo en algún lugar y no tener que preocuparme por cambiar la batería, ya que solo dura unos 30 minutos con los LED en brillo total.

Esta placa fue construida para una clase de temas especiales en Berry College impartida por Zane Cochran, quien tuvo la idea de usar imágenes para diseñar e inspirar construcciones de PCB.

Componentes

A diferencia de Slouchy Board y el dispositivo de escritorio que construí, no hice la prueba de este circuito, ya que solo eran LED, un interruptor, un botón y un microcontrolador ATTiny85. Todos los componentes que utilicé (todas las cosas montadas en la superficie), excepto las baterías, se pueden encontrar en https://lcsc.com/ por un precio muy bajo y se enumeran a continuación.

Usamos un programador personalizado (por Zane) para programar las placas mientras ya estaban montadas en la superficie de la placa. Dado que no están disponibles comercialmente, tendría que construir el suyo propio o usar el ATTiny con enchufes montados y el programador USB. O puede programar el ATTiny a través de un Arduino si hace que los orificios de los pines del encabezado sean lo suficientemente grandes en la PCB para los cables de puente (como se muestra en el video vinculado al final de este video).

Microcontrolador ATTiny85 C89852 montado en superficie ($ 2 cada uno)

($ 27) Programador USB

($ 11) ATTiny + enchufes IC

Botón C86487 ($ 0.20 cada uno)

Pines de cabecera para la conexión de alimentación C86471 ($ 0.20 cada uno)

Resistencia de 10k Ohm C99198 ($.08 por 100)

LED RGB C114585 ($ 0.50 por 5, $ 3.70 por 50)

Condensador de 100 nF C1590 ($ 0.29 por 50)

Interruptor C128955 ($ 0.41 por 5)

Condensador 4.7uF C108344 (20 por $ 0.37)

Batería y cargador para drones perfectos para alimentar circuitos de bajo voltaje ($ 23)

Herramientas / Software

Para crear el PCB, puede ir a EasyEDA y crear una cuenta gratuita. Puede consultar mis Instructables de Slouchy Board o Desktop Device para obtener ayuda con EasyEDA, ya que ambos muestran cómo usarlo. Los PCB oscilan entre $ 5 y $ 10 por 5 y tardan aproximadamente una semana o dos en enviarse desde China a los EE. UU.

Una vez que obtenga su PCB de China y tenga todos sus componentes listos, deberá usar Pasta de soldadura para unir cada componente individual. Usé pasta de soldadura con plomo MG Chemicals. (CUIDADO, ESTE PRODUCTO TIENE PLOMO. Creo que también hacen pasta de soldadura sin plomo)

Para programar, el ATTiny85, use el software de Arduino, pero asegúrese de tener los archivos de la placa descargados si nunca ha programado un ATTiny85. Este video hace un gran trabajo al explicar cómo hacerlo: Tutorial: Programación del Attiny 85 con un Arduino.

Paso 1: EasyEDA: Esquema

En EasyEDA, comience creando un nuevo proyecto y haga un nuevo esquema. Asegúrese de colocar los componentes que enumero a continuación y conectarlos de manera similar a como lo tengo en el esquema. En el lado izquierdo, puede buscar en las distintas bibliotecas las piezas necesarias y luego colocarlas en el esquema.

Para programar el microcontrolador mientras está en la placa, use un ATTiny montado en superficie o un ATTIny de orificio pasante

Microcontrolador ATTiny85 montado en superficie (Vaya a las "bibliotecas" a la izquierda y busque "C89852"), para hacer las conexiones para los cables de puente, vaya a EELib a la izquierda y elija un pin de encabezado macho 2x4 como se muestra en la imagen. Esto significa que puede soldar puentes temporalmente en su lugar para programar la placa a través de un Arduino.

O

ATTiny85 montado en zócalo (Vaya a las "bibliotecas" a la izquierda y busque "Attiny85-20PU THT" de AutogolazzoJr) esto colocará la huella del zócalo en la placa que luego podrá soldar. Esto le permite mover el controlador hacia atrás y adelante, pero significa que tienes que tener ese controlador USB que es bastante caro.

coloque todo lo siguiente

(1x en la parte posterior) Pines de cabecera para la conexión de alimentación (Vaya a las "bibliotecas" a la izquierda y busque "C86471")

(1x con botón) Resistencia de 10k Ohm (Vaya a las "bibliotecas" de la izquierda y busque "C99198")

(La cantidad que desee) LED RGB (vaya a las "bibliotecas" de la izquierda y busque "C114585")

(Uno por LED) Condensador de 100 nF (Vaya a las "bibliotecas" de la izquierda y busque "C1590")

(1x) Cambiar (vaya a las "bibliotecas" a la izquierda y busque "C128955")

(1x) Condensador de 4.7uF (Vaya a las "bibliotecas" a la izquierda y busque "C108344") Coloque este condensador cerca de los pines del cabezal de alimentación, pero asegúrese de que esté en el frente, solo puede soldar la superficie en un lado. (De lo contrario, las cosas se caen cuando calienta la tabla)

Una vez que haya colocado todos los componentes, conéctelos a los pines correctos, así como a las conexiones GDN y VCC. Los conecta utilizando la herramienta de cableado y colocando los símbolos GND y VCC. Luego, una vez que haya conectado correctamente todos los cables, puede hacer clic en el botón convertir a PCB.

Paso 2: EasyEDA: Diseño de PCB

Antes de llegar al entorno de PCB, use Inkscape o algún otro software que pueda usar para crear archivos DXF y hacer un contorno de la forma elegida. Una vez que tenga un archivo DXF del contorno de sus formas que haya sido dimensionado a las unidades correctas (150 mm x 100 mm por ejemplo) cree un archivo separado que contenga lo que se dibujará en el tablero, para mí era solo el triángulo del botón de reproducción.

Cuando comience en el entorno de PCB, verá un montón de capas y números a la derecha. Cambie sus unidades a milímetros o lo que quiera usar y cambie el tamaño de ajuste (el tamaño de ajuste es básicamente en qué intervalo puede colocar cosas en la cuadrícula) a algo conveniente. Hice el mío de 10 mm ya que quería que el contorno de mi tablero se colocara fácilmente en (0, 0).

Comience por editar la capa de contorno de la placa (haga clic en el color y debería aparecer un lápiz) e importe el archivo DXF de contorno. Una vez que tenga esto, edite su capa superior y comience a colocar los componentes en el tablero como desee arrastrándolos al contorno. Luego, una vez colocados los componentes, conecte todas las líneas azules con la herramienta de alambre, a menos que estén conectadas a GND o VCC. Las conexiones GND y VCC se conectan directamente a la placa y no es necesario aislarlas a través de los cables.

Una vez que todas las conexiones que no son VCC y GND están conectadas juntas, puede usar la herramienta de área de cobre para hacer las últimas conexiones. Haga esto una vez en la capa superior y una vez en la capa inferior. Asegúrese de cambiar una de las áreas de cobre a VCC en la pestaña de propiedades, generalmente hago la capa superior GND y la capa inferior VCC. Una vez que haya hecho eso, la placa debería verse completa y puede acercar la imagen para ver dónde se conecta GND a la placa. En este punto, desea verificar si hay errores de DRC actualizando los errores de DRC en la pestaña Administrador de diseño en el extremo izquierdo. Si no hay errores, puede ir a pedir su tabla.

Una última cosa importante que debe hacer si va por la ruta del cable de puente con ATTiny montado en superficie es editar los orificios de las conexiones de los pines del cabezal. Haga clic en la conexión de clavija de cabezal 2x4, vaya a la derecha debajo de propiedades y cambie el orificio (diámetro) a 1 mm. Creo que esto debería funcionar si suelda los cables en su lugar, asegúrese de hacer esto para cada orificio.

Para pedir su placa, haga clic en el botón en la cinta superior con una G y una flecha hacia la derecha para exportar su archivo Gerber. Esto te llevará directamente al lugar donde compras tus placas, hay muchas opciones para diferentes colores y acabados que afectarán el precio de la placa, para el grosor de la placa, creo que 1,6 es lo que solemos hacer. Si desea verificar que sus componentes encajen, puede exportar una imagen-p.webp

(Editar) He agregado el archivo Gerber si desea usarlo.

Paso 3: soldadura de montaje en superficie

Soldar los componentes de montaje en superficie es mi parte favorita de toda la construcción, ya que me resulta muy satisfactorio ver cómo todos los pequeños componentes se conectan mediante la soldadura dentro del horno. En el video, se documenta toda la compilación de este proyecto, por lo que si alguno de los pasos anteriores es confuso, este video puede ser útil. También muestra en detalle cómo hice la soldadura de superficie, que solo resumiré rápidamente aquí en el texto.

Cuando la placa venga de China y tenga todos sus componentes pequeños, use la plantilla suministrada para cubrir todas las almohadillas de soldadura con pasta de soldadura. Luego, pegue los componentes sueltos en la pasta de soldadura hasta que los tenga todos en su lugar. El punto de fusión de la soldadura es de alrededor de 360 grados Fahrenheit (185 grados Celsius), así que encienda el horno alrededor de eso y pegue la placa allí durante aproximadamente 2 minutos o verá que todos los puntos de soldadura se vuelven brillantes, lo que indica que la soldadura tiene se ha derretido. Tenga cuidado al sacar la tabla, ¡hará calor!

Paso 4: programación

Comencé con las bibliotecas básicas de Neopixel para probar todos mis LED y asegurarme de que todo funcionara y luego usé la biblioteca FastLED.h junto con algunas ediciones que hice para obtener el efecto Diamond deseado, mientras que los otros modos simplemente configuran todos los LED en uno. color.

He adjuntado mi código como referencia.

Hay un montón de cosas interesantes que puedes hacer con este concepto y un montón de LED, así que avísame si haces uno de estos y cuál es tu personaje, logotipo o forma y qué hacen los LED.

Paso 5: ¡Suscríbete a mi canal de YouTube

Si pensó que este instructivo era interesante, no dude en ver el video que hice sobre Desktop Assistant y algunos de mis otros videos del proyecto.

Estoy tratando de que mi canal tenga 1000 suscriptores para poder comenzar a monetizar mi canal y financiar proyectos futuros que sean más ambiciosos, también conocidos como costosos. Todavía tengo un par de proyectos escolares de este semestre que compartiré y luego comenzaré a involucrarme en cosas nuevas. Esos proyectos incluyen un dispositivo que permite a los soldados realizar un seguimiento de la cantidad de balas que quedan en sus revistas y un gamepad estilo Gameboy que funciona completamente con Teensy.

Si suenan interesantes, considere suscribirse a mi canal de YouTube o aquí a mi perfil instructable.

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¡¡Gracias!!