Biglietto natalizio PCB: 3 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Con il Natale alle porte stavo pensando a un'idea regalo carina per i miei parenti e amici. Di recente ho ordinato un paio di PCB per un progetto diverso e ho pensato che sarebbe stato divertente realizzare cartoline di Natale da PCB. Oltre ad essere un'idea divertente è anche molto pratica. Li disegno una volta e poi li ordino semplicemente. Quindi sono andato online per fare un po' di ricerca e mi sono imbattuto in questa immagine che ho poi usato come mia ispirazione principale.

Passaggio 1: progettazione del circuito

Volevo ordinare i miei PCB a JLCPCB e per ottenere la loro tariffa economica il contorno doveva essere compreso nell'intervallo 100x100 mm. Ho iniziato disegnando un contorno che si adattava alle mie esigenze, che era di 100x70 mm e poi ho iniziato a progettare.

Ho creato un dispositivo per costumi in aquila che è semplicemente un pad di rame di 4 mm di diametro per rappresentare i punti alla fine delle tracce (che presumibilmente rappresentano gli ornamenti natalizi). Inoltre, ho deciso di includere un paio di LED nel circuito. Ho usato principalmente le reti in eagle per collegare tutto insieme. I LED sono tutti collegati in parallelo a una sottorete chiamata VLED e ciascuno ha un "ornamento" attaccato. Questa sottorete I viene quindi collegata a un resistore, che limita la corrente dei LED, e quindi all'alimentazione principale (VCC). I pad in rame, o ornamenti che non sono accoppiati con un LED, sono collegati a un altro pad in coppia.

La procedura consisteva sempre nel posizionare una coppia di pad o un pad e un LED sullo schema e poi disporlo direttamente sulla scheda. Mi sono principalmente attenuto al design dell'immagine che ho trovato online ma alla fine non avevo abbastanza spazio, quindi ho dovuto improvvisare un po'. Ho solo giocato con le tracce finché non ero soddisfatto del design. Le tracce tra le parti erano disegnate piuttosto grandi per essere visibili sul prodotto finito.

Ho anche aggiunto un testo nella parte inferiore della carta. Inizialmente volevo solo che dicesse "Buon Natale" o qualcosa di simile, ma non mi piaceva l'aspetto. Quindi ho deciso di seguire il percorso completo dei nerd e inserire un codice HEX laggiù. Sentiti libero di tradurlo in Ascii;)

Ecco lo schema dall'aspetto piuttosto funky:

Il lato superiore del PCB:

E il lato inferiore di esso:

Ho versato un poligono sull'intero strato inferiore per collegare tutti i terreni l'uno all'altro.

Passaggio 2: selezione dei componenti

Ci sono davvero solo tre diversi componenti da considerare in questa build:

1. I LED -> dovrebbero richiedere la minor potenza possibile, ma volevo comunque componenti a foro passante
2. Il resistore -> dipende dalla corrente che voglio fluire
3. L'alimentatore -> beh ovviamente abbiamo bisogno di energia da qualche parte

LED

I miei unici limiti per i LED erano che avevo bisogno di usare quelli con foro passante da 3 mm poiché ho progettato il mio PCB con un ingombro di 3 mm. Inoltre volevo ridurre al minimo la potenza di cui hanno bisogno per aumentare il tempo di funzionamento del dispositivo. Ho optato per LED rossi standard da 3 mm che, a una tensione di 1,8 V, hanno assorbito solo circa 2 mA. Con 13 LED in parallelo, ciò equivarrebbe a un'autonomia di circa un giorno, il che è più che sufficiente per me poiché è inteso solo come una cartolina di Natale.

Ho anche ordinato alcuni supporti per celle SMD per non interferire con il modello sulla parte anteriore del pcb.

Alimentazione elettrica

Come fonte di alimentazione ho deciso di utilizzare semplicemente una pila a bottone 3V. Ho alcune batterie a bottone con una capacità di 620 mAh.

Resistore

Ho testato quale combinazione di corrente e tensione mi ha dato una luce dall'aspetto decente e ho stabilito, come detto sopra, 2 mA a 1,8 V. La cella a bottone ha una tensione di 3V che mi lascia con 1.2V che ho bisogno di bruciare sul resistore.

Questa volta ho usato un resistore smd che avevo in giro, ma potresti anche ordinarne uno molto economico.

Passaggio 3: assemblaggio e prodotto finito

Dopo aver ordinato tutte le parti, le ho ricevute una vista giorni dopo e ho iniziato a saldare tutti i componenti al PCB. Come avrai notato non c'è l'interruttore, quindi non appena inserisci la batteria la scheda inizia ad accendersi.

In realtà sono abbastanza contento di come è venuto fuori, ci sono solo una visione delle cose che forse farei diversamente se mai creassi una seconda versione di questo

1. Non coprire le tracce con la serigrafia. Sono ancora molto visibili, ma penso che sarebbe ancora meglio se le tracce di saldatura fossero anche d'argento
2. Aggiungi il contorno di un albero come serigrafia o chiedi loro di ritagliare la forma dell'albero reale

Se desideri creare il tuo PCB di Natale, sentiti libero di scaricare i miei file eagle e giocarci.

Grazie per la lettura e Buon Natale!