LED ad anello indossabile fai-da-te: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Ciao, un paio di mesi fa ho costruito il mio primo PCB SMD, quindi vorrei condividere la mia esperienza con voi.

Progetteremo un PCB circolare con 4 LED ROSSI, questa scheda può essere utilizzata come indicatore o semplicemente come decorazione per Halloween:). Controlla l'anello magico sopra. (Immagine migliore da caricare… scusate)

Descrizione del concetto:

Definiamo i vincoli del progetto.

- il dispositivo deve essere incorporato in un alloggiamento con il seguente volume 12 mm (diametro) x 8 mm (altezza)

- deve funzionare a bassa tensione e per 1h senza sostituire la batteria

Forniture

Hardware richiesto:

- 4 LED SMD ROSSI, sto usando Kingbright 3.2mmx1.6mm SMD CHIP LED LAMP

- 4 resistori SMD (pacchetto 3216), ciascuno da 400 Ohm.

- 1 pila a bottone CR1025

- 1 Portabatteria per CR1025, sto usando Keystone 3030TR

Strumenti richiesti:

- Strumento CAD per schemi e progettazione PCB, sto usando Kicad 5.1.5

Spiegherò nei prossimi passaggi come ho scelto i componenti hardware sopra

Passaggio 1: scelta della batteria

Come accennato in precedenza, abbiamo bisogno di una batteria a bassa tensione in grado di fornire energia sufficiente per 4 LED.

Questa batteria deve essere abbastanza piccola da adattarsi alle dimensioni definite in precedenza. Controllando la tabella sopra, possiamo identificare CR1025 come una buona opzione per il nostro progetto, abbastanza piccolo e con energia sufficiente per fornire 7,5 mA per 1 ora a ciascun LED. Controllando il suo Datasheet (Fig2), possiamo trovare che lo spessore è relativamente piccolo di 2,5 mm. Perfetto anche per il nostro progetto.

Nota: i LED funzionano normalmente con una tensione > 0,7 V e una corrente diretta massima di 20 mA ciascuno. La tensione nominale del CR1025 è 3 V e la tensione di interruzione di 2.

Passaggio 2: scelta del portabatteria

Questo passaggio è abbastanza semplice, in base alla ricerca su Google ho trovato una tabella Keystone per i portabatterie (controlla la figura sopra). Scelgo il 3030TR a causa della disponibilità presso il mio negozio fornitore, ma puoi anche scegliere il 3050TR.

Nota: l'altezza del portabatterie è 3 mm, batteria incorporata => spessore totale 3 mm. Grande!

Passaggio 3: altri componenti e dimensioni finali

Calcoliamo il valore di ogni resistore, vogliamo che 7,5 mA attraversino ogni resistore.

Ciò significa (ignorando la caduta di tensione in ciascun LED). R = 3V/7,5mA == > 400 Ohm

D'altra parte, dobbiamo controllare lo spessore di tutti i componenti aggiunti. Finora avevamo:

3mm grazie al portabatteria e alla batteria.

dobbiamo includere lo spessore del PCB (di solito 1,6 mm) => 4,6 mm

e lo spessore LED/resistenza (0,75 mm) => 5,35 < 8 mm. Grande Vincolo raggiunto.

Passaggio 4: Schema e PCB

Lo schema è abbastanza semplice: colleghiamo i LED alle rispettive resistenze e alimentazione

Non sono riuscito a trovare l'ingombro per il supporto della batteria Keystone 3030TR. Pertanto ne ho modificato uno disponibile e l'ho utilizzato nel progetto. La modifica non è perfetta, ma funziona. Cercherò di trovare una posizione per caricarlo, non è stato possibile qui

Ho provato a seguire lo schema per posizionare i componenti, l'idea principale è quella di posizionare il portabatterie su uno strato e gli altri componenti in quello opposto

L'ultima immagine mostra il PCB nel visualizzatore 3D di Kicad.

Ho inviato i file al mio fornitore di PCB per completare il lavoro finale. Spero ti sia piaciuto!