Съдържание:

TinyDice: Професионални печатни платки у дома с винилов нож: 10 стъпки (със снимки)
TinyDice: Професионални печатни платки у дома с винилов нож: 10 стъпки (със снимки)

Видео: TinyDice: Професионални печатни платки у дома с винилов нож: 10 стъпки (със снимки)

Видео: TinyDice: Професионални печатни платки у дома с винилов нож: 10 стъпки (със снимки)
Видео: How to Make High Quality PCB at Home / Say Goodbye to Ironing 2024, Декември
Anonim
Image
Image
TinyDice: Професионални печатни платки у дома с винилов нож
TinyDice: Професионални печатни платки у дома с винилов нож
TinyDice: Професионални печатни платки у дома с винилов нож
TinyDice: Професионални печатни платки у дома с винилов нож

Тази инструкция се състои от стъпка по стъпка ръководство, документиращо метода за производство на ПХБ с професионално качество у дома чрез използването на резачка за винил, по надежден, прост и ефективен начин. Този метод позволява производството на последователни и висококачествени печатни платки у дома с малко общи материали и в много кратък период от време. Когато всички файлове са готови, целият процес може да се осъществи за няколко часа.

Предмет на ръководството, tinyDice:

За целите на това ръководство процесът ще бъде илюстриран с производството на партида от 3 tinyDice, електронна матрица, базирана на микроконтролера atTiny85 със софтуерно charlieplexing, което позволява управлението на 9 светодиода само с 4 пина и 4 резистора. Това е подобрена версия на моя оригинален tinyDice (2014) и всички изходни файлове, необходими за този Instructable, са достъпни за изтегляне като компресиран пакет на стъпката на консумативите.

Произход на метода:

Като ентусиаст на електрониката, в миналото съм имал доста добър опит с производството на печатни платки, но повечето домашни методи са или прекалено ненадеждни, като метода за прехвърляне на тонер, или прекалено сложни и трудоемки, като метода на CNC рутера или UV метод на фоторезист (който разгледах в миналото върху оригиналния tinyDice). Освен това крайното качество на продуктите е доста лошо, особено ако се опитате да внедрите UV спояващи маски.

От тези неудовлетворителни преживявания реших да проуча алтернативни методи за създаване на печатни платки у дома. Тъй като наскоро започнах да експериментирам с настолен винилов нож, ми хрумна, че виниловият печат може да направи отлична и надеждна маска за ецване на печатни платки. При първоначалното онлайн проучване не открих никакви препратки към хора, използващи винилови печати за производство на печатни платки, което ме изненада, тъй като изглежда много правдоподобно. Това ме мотивира да експериментирам с процеса и да разбера дали може да работи надеждно и ефективно за прехвърляне на следи от печатни платки от компютъра към медта.

Развитие на процесите:

Създаването на чисти и последователни медни следи в домашна печатна платка само по себе си е постижение, но за да могат печатните платки да работят правилно и да издържат дълго, те изискват някакъв вид спойка, която предотвратява нежеланите спойки и предпазва медни следи от корозия. Традиционно използваната маска за запояване е под формата на UV -втвърдяваща се смола, с която на практика е доста трудно да се работи.

Първоначално възнамерявах да използвам винилови ботуши индиректно като маска за втвърдяване на UV спояваща маска. Въпреки това при няколко опита не успях да накарам UV спояващата маска да се втвърди надеждно само на предвидените места и никога не успях да направя достатъчно тънък и равномерен слой, което в крайна сметка доведе до куп разрушени дъски. Така отхвърлих тази идея и ми хрумна, че може би някакъв печат може да се използва и като маска за спойка, въпреки че със сигурност не може да бъде винил, тъй като няма да издържи на горещината на повторно запояване.

Имайки това предвид, погледнах към лентата Kapton, която е самозалепваща се, тънка и обещава да издържи достатъчно високи температури за запояване. Каптън лентата се продава на ролки, но ми хрумна, че ако се нанесе върху подложката на конвенционалния винил, може да се отреже директно върху виниловия нож и да се използва директно като печат. От първото изпитание на това беше очевидно, че лентата Kapton се държи доста обещаващо на виниловия нож, въпреки че всички разфасовки, които преминават през малки мехурчета, са назъбени или непълни, така че ключът към перфектните печати на каптон е нанасянето на лентата перфектно върху винилова подложка, без да позволява въздух да се улавя отдолу. Това първоначално се оказа доста сложно, тъй като Kapton е прекалено тънък и лепкав, но при опит да го сложа с помощта на стандартна пластмасова карта разбрах, че може да се направи перфектно и лесно по този начин.

Чрез тези повтарящи се изпитания също наблюдавах някои от практическите ограничения на процеса, които пощенското има предвид, че медната маска първоначално е печат. Тези ограничения се превърнаха в набор от насоки за проектиране, за да се направи този процес надежден.

Стъпка 1: Материали, консумативи и инструменти

Материали, консумативи и инструменти
Материали, консумативи и инструменти
Материали, консумативи и инструменти
Материали, консумативи и инструменти

Материали:

  • 5 x 10 cm празна печатна платка
  • 10 x 15 cm самозалепващ се винил
  • 50 мм широка лента Kapton
  • 10 x 15 cm винилово фолио за прехвърляне

Консумативи:

  • Желязохлориден оцветител
  • Изопропил алкохол
  • Припой паста
  • PETG нишка (за кутията за ключодържател)

Инструменти:

  • настолен винилов нож (използвам Silhouette Cameo 3, но всяка основна машина ще работи)
  • Станция за преработка на горещ въздух (не е необходима, но полезна)
  • поялник
  • пластмасова карта (стара лична карта или всякакъв вид)
  • USBtinyISP или Arduino като ISP
  • ръчна акрилна резачка (Може да бъде домашно изработена от част от старо острие за ножовка)
  • Шкурка с шлайф 220 и 400
  • 3D принтер (по избор, само за изработка на калъф за ключодържател)

Софтуер:

  • Silhouette Studio (или еквивалент за други марки винилови фрези)
  • EAGLE CAD (не се изисква, ако не възнамерявате да променяте дизайна)
  • Photoshop или друг редактор на изображения (не се изисква, ако не възнамерявате да променяте дизайна)
  • Arduino IDE + atTinyCore
  • АВРДУДЕС
  • Slic3r или друг софтуер за 3D печат.
  • пакет ресурси tinyDice, (наличен за изтегляне в тази стъпка като RAR файл)

Компоненти:

за всеки tinyDice85:

  • 9x 3528 SMD светодиоди (всеки цвят, препоръчва се все пак)
  • 1x attiny85 (SOIC)
  • 4x 33 ома 0805 резистора (точната стойност не е критична, използвайте всяка подобна стойност, но все едно!)
  • 1x SMD бутон
  • 1x скоба за батерия CR20XX
  • 1x батерия CR2032

За програмиране:

  • 6x pogo щифтове
  • 1x 2x3 мъжка заглавка (за ISP)
  • 1x 2x1 мъжка заглавка (за външен VCC източник)
  • 1x AMS1117 3.3v LDO регулатор (SOT-23)

Стъпка 2: Подгответе всички стикери

Подгответе всички стикери
Подгответе всички стикери
Подгответе всички стикери
Подгответе всички стикери
Подгответе всички стикери
Подгответе всички стикери

За този процес на производство на печатни платки у дома, стикерите се включват на три етапа; Като маска за ецване на медната облицовка, като спойка маска за защита на следите и ограничаване на спойка и като шаблон за нанасяне на спойка паста върху подложките. За да се оптимизира максимално процеса, всички стикери могат да бъдат приготвени на едно място.

Подготовка на файловете за изрязване:

Ако не възнамерявате да променяте дизайна, можете директно да използвате подготвените изображения или файла Silhouette Studio с всички стикери. Ако използвате друг дизайн, направете следното, за да подготвите файла за рязане:

Тъй като повечето безплатни програми за резане на винил работят с изображения, трябва да експортираме дизайна от EAGLE като изображение с висока разделителна способност. За целта първо скрийте целия слой освен TOP и VIAS, след това експортирайте панела като изображение в MONOCHROME и поне 1500 dpi. След това повторете процеса, но само със слоя Tstop, за да получите само подложки.

След като експортирате изображенията, препоръчително е да направите малко почистване във Photoshop, за да увеличите надеждността на процеса. За изображението, облечено с мед, това се състои в изтриване на всякакви малки изолирани медни участъци или свързването им с по -големи площи, изтриване на центъра на всички проходни отвори и увеличаване на хлабината около термичните елементи. За изображението на подложките трябва да ги поставите върху черна форма, която прелива малко по цялата медна облицовка.

След това импортирайте изображенията в софтуера за резане на винил, проследете ги и ги мащабирайте до размер 100 x 100 mm. Едно от предимствата на панелните панели е, че имате последователна справка за правилното им мащабиране, независимо от разделителната способност.

Подготовка на лентата Kapton за рязане:

Каптон лентата е чудесен материал, но за да я използваме като стикер, първо трябва да я поставим върху плоска подложка. За целта ще използваме подложката от виниловата лента за прехвърляне, така че отлепете пастета и временно го оставете настрана, като внимавате да го поддържате чист. След това развийте сегмент от лента и внимателно я нанесете върху подложката от восъчна хартия, като използвате пластмасова карта като чистачка, за да сте сигурни, че отдолу не остават мехурчета. Препоръчвам да подготвите повече от това, което очаквате да използвате, тъй като някои стикери може да не излязат перфектно.

Изрязване на стикерите:

След като проследите и мащабирате всички стикери в софтуера за резане на винил, пристъпете към поставяне на самозалепващия се винилов материал върху ъгъла на режещата постелка и поставяне на подплатената лента Kapton върху друг ъгъл.

След това върху софтуера поставете само медно облечени и споени шаблони за шаблони върху областта, съответстваща на винила, и задайте параметрите на рязане на: Скорост 3, Дълбочина на острието 1, Налягане 8. Изпратете работата за рязане и оставете машината да свърши това е нещо.

И накрая, отместете използваните преди това дизайни и поставете само дизайна на спояващата маска върху областта, съответстваща на лентата Kapton. Задайте параметрите на рязане на: Скорост 1, Дълбочина на острието 1, Налягане 3. Пристъпете към изпращане на задачата към машината и след като приключите, внимателно отстранете както самозалепващия се винил, така и материалите Kapton от режещата постелка. Внимавайте да не правите остри гънки, когато ги отлепвате.

Премахване на стикерите:

За да прехвърлим виниловите стикери към печатната платка, трябва да използваме винилово прехвърлящо фолио, за да гарантираме, че всички региони ще бъдат прехвърлени на място. За да можем да прехвърлим само предвидените сегменти от щампа, трябва да премахнем всички нежелани области, преди да поставим трансферния филм. За целта използвайте фреза и внимателно повдигнете ъгъла на нежеланата зона. Пъхнете фрезата отдолу и натиснете винила върху острието, за да се залепи. След това издърпайте фрезата и излишъкът трябва да започне да се бели. В зависимост от дизайна, всички нежелани зони могат да излязат като едно цяло. След като сте отстранили плевелите, поставете САМО върху покритите с мед стикери и изхвърлете целия излишък. В този момент виниловите стикери са готови за употреба. Стикерите за лента Kapton са едно цяло, така че могат да се прехвърлят директно без филма за прехвърляне.

Стъпка 3: Издърпайте медното покритие

Изрежете медното облекло
Изрежете медното облекло
Изрежете медното облекло
Изрежете медното облекло
Изрежете медното облекло
Изрежете медното облекло

Това е най -важната стъпка от процеса, тъй като качеството на медните следи ще определи степента на успех на крайните продукти. Ако се направи внимателно, това може да бъде 100%.

Прехвърляне на стикера CLAD върху медта:

За да осигурите чисти и надеждни резултати, първо трябва да обезмасните празната платка с изопропилов алкохол. Ако заготовката е стара, се препоръчва да се шлифова добре повърхността с шкурка 320-400, като се правят малки кръгове по цялата дъска.

След като е напълно почистен, е време да прехвърлите стикера върху медта. За целта първо отлепете ъгъла на филма за прехвърляне и след това поставете стикера с главата надолу върху чиста маса. След това бавно отлепете хартията от прехвърлянето, като направите рязко сгъване и дърпате по масата. По този начин дори малките подложки трябва да залепнат върху прехвърлянето и да не останат върху хартията. Не се притеснявайте обаче, ако една или две подложки останат отзад, можете да ги поставите ръчно по -късно.

След това задръжте виниловия трансфер, като стикерът използва върховете на пръстите ви (залепете ги леко до самия ръб) и бавно подравнете стикера върху дъската, преди да го поставите. След като бъде подравнен, поставете го върху медта и леко го натиснете надолу с пръсти. След това използвайте пластмасова карта, за да изкривите цялата повърхност, за да сте сигурни, че винилът се прилепва силно към медта. Отлепете фолиото за прехвърляне на винил от медната облицовка по същия начин, по който сте отлепили хартиената подложка, и поставете ръчно всички подложки, които са останали. Ако стикерът не покрива цялата заготовка, можете да покриете останалите области с прозрачна лента, за да избегнете ецване на излишната мед и прекомерно използване на вашите запаси.

Гравиране на медната облицовка:

За процеса на ецване ще ви трябват 2 правоъгълни контейнера в стил Tupperware, малка дървена пръчка и оцветител от железен хлорид.

Подготвената дъска с щампа CLAD е почти готова за ецване, но е много важно да се почисти още веднъж с изопропилов алкохол, за да се отстранят остатъците от трансферния филм и да се осигури равномерно и пълно ецване, без да остане нежелана мед.

За да подготвите железния хлорид за ецване, изсипете го в един от контейнерите до около половината пълен и добавете още около 30% вода. В този момент разтворът е готов за ецване, но по желание можете да го затоплите в микровълновата фурна за 15 секунди ПРЕДИ поставянето в печатната платка, за да ускорите процеса на ецване.

Накрая поставете дъската в железен хлорид и я оставете да потъне. Процесът може да отнеме известно време, но е важно да се връщате на всеки 10 до 15 минути, за да разбъркате разтвора и да проверите напредъка. За това просто използвайте малък скрап, за да стигнете до дъската и да го наклоните няколко пъти навътре и навън от разтвора. Това ще премести разтвора, за да гарантира, че той реагира равномерно, и ще ви позволи да видите колко от медта е отстранена. Продължавайте да правите това, докато не видите повече открита мед, но не я оставяйте по -дълго, тъй като гравюрата може да започне да се пробива под стикера и да повреди следите. Междувременно оставете пръчката върху другия контейнер, за да предотвратите оцветяването на каквото и да е с разтвора за офорт, тъй като е силно предразположен към петна и също така има много силна миризма на желязо.

След като приключите, извадете дъската от офорта и я изплакнете обилно с обилно количество вода и сапун. След това вземете фуния или направете такава с помощта на пластмасов лист и я фиксирайте върху празна PP бутилка, за да възстановите и съхраните гравюрата. НИКОГА не изхвърляйте отработения железен хлорид през канализацията, използвайте го възможно най -много и го изхвърлете, като го оставите да изсъхне, след което го изхвърлете като твърдо вещество.

Гравирането е най -отнемащата време стъпка от процеса. Ако се направи с пресен железен хлорид, това може да се постигне за по -малко от час, но при повторно използвани доставки може да отнеме повече от 4 часа, така че бъдете търпеливи и проверявайте периодично.

Стъпка 4: Нарежете и изпепелете заровете

Нарежете и изпепелете заровете
Нарежете и изпепелете заровете
Нарежете и изпепелете заровете
Нарежете и изпепелете заровете
Нарежете и изпепелете заровете
Нарежете и изпепелете заровете

Предимството на панелите за панелизиране е, че можете да използвате панела като ръководство за рязане, плюс това е по -лесно да боравите с по -голяма дъска. За да отделим дъските и да им придадем подходящо довършване, първо трябва да ги отрежем и да ги шлайфаме по ръбовете и ъглите.

Рязането на печатната платка не може да се извърши с обикновена фреза, ножица или трион, тъй като тези процеси почти сигурно биха се провалили или повредили дъските. За рязане ще използваме прост инструмент за нокти, който постепенно изстъргва слоевете при всяко преминаване, като издълбава жлеб докрай. Тези остриета се продават на пазара като акрилни фрези, но могат да бъдат и домашно изработени от някои счупени ножове за ножовка. препоръчително е острието да се заточи отново в процеса, тъй като плоскостите от фибростъкло бързо износват ръба. Не е необходимо да прерязвате докрай, само през по -голямата част, а след това просто откъснете всяко парче.

След изрязването ръбовете са доста груби и неравни, така че първо трябва да ги шлифоваме добре с шкурка 240, а след това с около 400 зърна за допълнителна гладкост. Не забравяйте също да заоблите ъглите, като следвате формата на медната облицовка.

Накрая използвайте нож, за да отлепите внимателно стикерите от дъските. Това може да се направи преди рязане, но стикерите помагат за защита на медта през процеса на рязане.

Стъпка 5: Прилагане на стикерите Kapton Soldermask

Прилагане на стикери Kapton Soldermask
Прилагане на стикери Kapton Soldermask
Прилагане на стикери Kapton Soldermask
Прилагане на стикери Kapton Soldermask
Прилагане на стикери Kapton Soldermask
Прилагане на стикери Kapton Soldermask
Прилагане на стикери Kapton Soldermask
Прилагане на стикери Kapton Soldermask

Сега с нарязаните дъски, ние сме почти готови за сглобяване на веригата, но за да се гарантира, че медните следи са защитени в дългосрочен план и спойката остава само там, където трябва, ние се нуждаем от маска за запояване, която е направена конвенционално с помощта на UV смоли. Традиционният процес е доста токсичен, разхвърлян и ненадежден, така че е необходима по -практична алтернатива за домашно производство.

В този случай ние използваме лентата Kapton като спойка, поради нейната устойчивост на висока температура и самозалепващи свойства. За да прехвърлим стикерите към печатните платки, отново ще използваме фрезата като опора. Преди да прехвърлите стикерите, почистете щателно печатните платки с алкохол, за да отстраните всякакви мазнини или остатъци от винила. След това продължете внимателно да повдигнете стикера Kapton от подложката с ножа (вижте изображение 2). За целта първо повдигнете малък ъгъл на стикера с фрезата и го притиснете към острието, за да го залепи, след това бавно издърпайте фрезата от хартията, без да правите гънки по острия ръб, докато целият стикер се отдели от хартията и остава залепен за острието.

И накрая, важно е да се уверите, че стикерът е правилно подравнен с подложките, преди да го поставите на място, така че внимателно го пренесете върху печатната платка с фрезата и леко го изтъркайте върху дъската няколко пъти, това ще го зареди със статично и ще направи той някак си плува на повърхността, което ще ви позволи да регулирате разположението, преди да го натиснете на място. Ако печатът залепне преждевременно, внимателно го отлепете от дъската, докато го отлепете от хартията, и повторете подравняването. След като е правилно подравнен, натиснете го здраво върху платката с пръсти и внимателно отлепете фрезата от стикера, за да завършите поставянето му. След това почистете отново дъските с алкохол и сега печатните платки са официално завършени. Те могат да се използват веднага или да се складират за по -късно.

Стъпка 6: Сглобете заровете: Нанасяне на паста за запояване

Сглобете заровете: Нанасяне на запояваща паста
Сглобете заровете: Нанасяне на запояваща паста
Сглобете заровете: Нанасяне на запояваща паста
Сглобете заровете: Нанасяне на запояваща паста
Сглобете заровете: Нанасяне на запояваща паста
Сглобете заровете: Нанасяне на запояваща паста
Сглобете заровете: Нанасяне на запояваща паста
Сглобете заровете: Нанасяне на запояваща паста

Предимство на SMD схемите е, че те могат да бъдат запоени с паста по много надежден и бърз начин, като се използва обикновен шаблон за нанасяне само върху подложки, които могат да се използват повторно за произволен брой единици. Конвенционалните SMD шаблони се произвеждат от стомана, така че са доста скъпи и непрактични за прототипиране, но шаблонът може да бъде направен и от винилови стикери. За целта използваме както оригиналната, така и огледалната версия на стикера, за да създадем пластмасов шаблон, който не е самозалепващ се.

Пая за запояване съдържа много поток, така че намалява значително при презареждане. По този начин трябва да приложим достатъчно дебел слой, за да гарантираме, че фугите се запълват правилно с спойка. За да направим шаблона с подходяща дебелина, трябва да сложим заедно 4 винилови стикера. Направете това внимателно, за да сте сигурни, че дупките са перфектно подравнени докрай.

След това изградете малка рамка около една дъска от скрап печатни платки или друг материал със същата дебелина и прикрепете шаблона на място от едната страна, за да служи като панта, осигурявайки правилно подравняване на шаблона върху подложките (вижте изображение 2).

Накрая, използвайки всякакъв инструмент с прав ръб, вземете малко спойка и започнете да я разпределяте върху шаблона, докато всички дупки се запълнят, и изстържете остатъка обратно в бутилката със същия инструмент. Не докосвайте директно запояващата паста, тъй като тя съдържа олово, което е най -добре да се избягва. Не се притеснявайте, ако го докоснете, просто го почистете старателно.

Повдигнете шаблона и извадете дъската от приспособлението. Повторете процеса за всички дъски, които възнамерявате да сглобите. Сега дъските са готови за попълване и запояване.

Стъпка 7: Напояване и повторно запояване

Запояване на населението и повторно запояване
Запояване на населението и повторно запояване
Запояване на населението и повторно запояване
Запояване на населението и повторно запояване
Запояване на населението и повторно запояване
Запояване на населението и повторно запояване
Запояване на населението и повторно запояване
Запояване на населението и повторно запояване

С пастата за запояване върху дъските е време да попълните всички компоненти. За целта използвайте пинсети с фини точки и внимателно поставете всеки компонент върху подложките, като осигурите правилна ориентация и подравняване (вижте изображение 2). Отделете време да направите това и да коригирате всички грешки. След като всички компоненти са поставени, включете инструмента за въздушно обдуване и постепенно започнете да загрявате цялата дъска, като задържите кръгове над нея (вижте изображение 3). След това продължете да насочвате горещия въздух директно върху всяка подложка, докато те се презареждат напълно (изображение 4). Когато приключите с презареждането, е време да добавите щипката за батерията. За това пробийте центровете на 2 -те по -големи кръгли подложки и поставете скобата за батерията от долната страна на дъската. Препоръчително е също така да залепите щипката за батерията към дъската с епоксидна смола, за да облекчите напрежението от щифтовете за захранване, тъй като щипката ще държи дъската върху кутията. В този момент печатната платка е напълно сглобена и готова за програмиране.

Стъпка 8: 3D отпечатване на ключодържателите

3D печат на ключодържателите
3D печат на ключодържателите
3D печат на ключодържателите
3D печат на ключодържателите
3D печат на ключодържателите
3D печат на ключодържателите

3D отпечатаните калъфи са по избор, но силно се препоръчват, тъй като добавят много характер към обекта, като го превръщат в ключодържател, като същевременно защитават матрицата. Задължително е да ги отпечатате в PETG, за да се гарантира висока издръжливост, тъй като PLA най -вероятно ще се счупи много бързо. Направих две версии на кутията, едната с куха подложка за изваждане на батерията и друга с моето лого на гърба, която поддържа батерията сигурна и скрита. Тъй като веригата консумира много малко енергия, батерията може да бъде уловена в кутията без никакъв проблем.

За да сглобите кутията, просто натиснете щипката на батерията върху 3D принта, докато дъската не е изравнена с ръба. В зависимост от точната ви скоба за батерията, може да се наложи леко да я отшлифовате или да увеличите височината на кутията, за да се уверите, че се вписва докрай, така че не забравяйте да проверите преди сглобяването. Ако е необходимо обаче, кутията може да се отвори, като бавно издърпате дъската навсякъде по ръба.

Стъпка 9: Направете програмиране Jig

Направете програма за програмиране
Направете програма за програмиране
Направете програма за програмиране
Направете програма за програмиране
Направете програма за програмиране
Направете програма за програмиране
Направете програма за програмиране
Направете програма за програмиране

Сега tinyDice са напълно сглобени, но трябва да ги програмираме, за да ги накараме да постъпят както трябва. За тази цел ние използваме pogo pin jig, който контактува с всички програмни подложки на платката и се включва в ISP програмист, който може да бъде USBtinyISP или всеки Arduino като ISP. tinyDice разполага с всички програмируеми щифтове на подложки със стандартно разстояние 100 мм (2,54 мм), за да позволи сглобяването на джига върху стандартна перфорирана дъска. Следвайте схемата за свързване, за да свържете всеки pogo pin към заглавката на ISP. За целите на разработката направих двоен джиг, който служи и за друга платка, върху която работя, и включих LDO регулатор, за да избегна изтощаването на батериите по време на тестването, но за едно време програмиране можем да използваме захранването направо от батерията

tinyDice са проектирани да работят на 3 волта, така че програмирането им на 5 волта представлява риск от повреда на IO щифтовете на микроконтролера, светодиодите или дори на програмиста, тъй като през ограничаващите тока резистори на светодиода ще бъде изтеглен твърде голям ток. Така че, за да програмираме чипа, без да повредим нищо, трябва да използваме собственото му напрежение от батерията. Ако използвате USBtinyISP, просто премахнете джъмпера за захранване, който ще захранва вътрешния Логически лост на превключвателя от батерията на tinyDice, а ако използвате Arduino, просто оставете захранването без връзка, за да захранвате само заровете с батерията, и добавете резистор от серия 5k към всеки ред данни.

Стъпка 10: Програмиране на заровете

Програмиране на заровете
Програмиране на заровете
Програмиране на заровете
Програмиране на заровете
Програмиране на заровете
Програмиране на заровете
Програмиране на заровете
Програмиране на заровете

За процеса на програмиране внимателно сглобете приспособлението върху заровете, като използвате стойки и се уверете, че всички полюсни щифтове се притискат правилно към съответните подложки. Бъдете внимателни и не плъзгайте матрицата под щифтовете, тъй като е много лесно да ги счупите. След това включете USBtinyISP към джига и компютъра.

Отворете Arduino IDE, заредете скицата tinyDice и изберете чип atTiny85 с USBtinyISP като програмист. Натиснете бутона за качване и проверете заровете, 2 светодиода трябва да започнат да мигат за известно време. Ако всичко е успешно, сега tinyDice е програмиран, завършен и готов за употреба. Повторете процеса на програмиране за всички единици, които сте направили, и след това съхранявайте джига напълно сглобен, за да защитите щифтовете на pogo.

Кодът:

Програмата на tinyDice е такава, че първо показва „мислеща“анимация, а след това генерира произволно число между 0 и 9, което се показва за няколко секунди. Всички преходи се извършват с ШИМ за всеки светодиод, за да се позволи избледняване. След като покаже номера и избледнява, процесорът преминава в режим на заспиване, който по същество спира консумацията на батерията, така че теоретично батерията трябва да издържи около 6 000 "хвърляния" на заровете.

Целият код е структуриран около 8 Khz таймерно прекъсване, което обработва charlieplexing и 10 -степенната PWM за всеки светодиод, както и напредването на анимациите. По -подробни обяснения за всяка функция са коментирани в скицата на Arduino.

Изводи:

Резултатите от този метод за домашно производство на печатни платки далеч надминаха първоначалните ми очаквания, тъй като открих, че той може да бъде изключително надежден и да даде много висококачествени резултати за лесно и бързо прототипиране на SMD и вериги с отвори. Поради това насърчавам домашни любимци да изпробват този метод за свой собствен дизайн и да споделят вашите резултати и открития с общността.

Тази нова версия на tinyDice сама по себе си е много хубав и забавен обект, който да притежавате и споделяте с приятели, тъй като анимациите и ключодържателят го правят доста уникален и интересен. Надявам се, че тази инструкция ви е харесала и моля споделете вашите коментари и опит по темата, така че методът да продължава да се развива. Също така, не се колебайте да експериментирате с кода и да споделите всички интересни вариации, за да могат другите да опитат.

Това ръководство е в конкурса за дизайн на печатни платки, така че, моля, гласувайте за него, ако смятате, че е достоен и го споделете с приятелите си и любителите на електрониката.

Предизвикателство за дизайн на печатни платки
Предизвикателство за дизайн на печатни платки
Предизвикателство за дизайн на печатни платки
Предизвикателство за дизайн на печатни платки

Втора награда в PCB Design Challenge

Препоръчано: