„TinyDice“: profesionalios PCB namuose su vinilo pjaustytuvu: 10 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Ši instrukcija susideda iš nuoseklaus vadovo, dokumentuojančio profesionalios kokybės PCB gamybos namuose metodą, naudojant patikimą, paprastą ir efektyvų vinilo pjaustytuvą. Šis metodas leidžia namuose gaminti labai pastovias ir aukštos kokybės PCB, naudojant nedaug įprastų medžiagų ir labai trumpą laiką. Kai visi failai yra paruošti, visas procesas gali būti atliktas per kelias valandas.

Vadovo tema, tinyDice:

Šiame vadove šis procesas bus iliustruotas gaminant 3 „tinyDice“partiją - elektroninį štampą, pagrįstą „atTiny85“mikrovaldikliu su programinės įrangos charlieplexing, kuris leidžia valdyti 9 šviesos diodus, turinčius tik 4 kaiščius ir 4 rezistorius. Tai patobulinta mano pradinio „tinyDice“(2014 m.) Versija, o visus šiam „Instructable“reikalingus šaltinio failus galima atsisiųsti kaip suspaustą paketą tiekimo etape.

Metodo kilmė:

Kaip elektronikos entuziastas, anksčiau turėjau nemažai patirties gaminant PCB, tačiau dauguma namų metodų yra arba pernelyg nepatikimi, pvz., Dažų perdavimo metodas, arba pernelyg sudėtingi ir daug darbo reikalaujantys, kaip CNC maršrutizatoriaus metodas arba UV fotorezisto metodas (kurį anksčiau nagrinėjau originaliame tinyDice). Be to, galutinė produktų kokybė yra gana prasta, ypač jei bandote naudoti UV kaukeles.

Iš šios nepatenkinamos patirties nusprendžiau ištirti alternatyvius PCB kūrimo namuose metodus. Kadangi neseniai pradėjau eksperimentuoti su stalinio vinilo pjaustytuvu, man pasirodė, kad vinilo antspaudas gali būti puiki ir patikima kaukė PCB ėsdinimui. Atlikdamas pradinius internetinius tyrimus, neradau jokių nuorodų apie žmones, naudojančius vinilo antspaudus PCB gamybai, ir tai mane nustebino, nes tai atrodo labai tikėtina. Tai paskatino mane eksperimentuoti su procesu ir sužinoti, ar jis galėtų patikimai ir efektyviai perkelti PCB pėdsakus iš kompiuterio į varį.

Procesų kūrimas:

Švarių ir nuoseklių vario pėdsakų sudarymas namų PCB yra pasiekimas, tačiau norint, kad PCB veiktų tinkamai ir tarnautų ilgai, jiems reikia tam tikros kaukės, kuri apsaugo nuo nepageidaujamų litavimo tiltų ir apsaugo vario pėdsakus nuo korozijos. Tradiciškai naudojama lydmetalio kaukė yra UV spinduliuose kietinamos dervos forma, su kuria praktiškai gana sunku dirbti.

Iš pradžių aš ketinau netiesiogiai naudoti vinilo sergančius ligonius kaip kaukę UV kaukei išgydyti. Tačiau kelis kartus nepavyko, kad UV kaukė patikimai sukietėtų tik numatytose vietose, ir niekada nesugebėjau padaryti pakankamai plono ir lygaus sluoksnio, o tai galiausiai sukėlė daugybę sugadintų lentų. Taigi aš atsisakiau šios idėjos ir man pasirodė, kad galbūt kažkoks antspaudas taip pat gali būti tiesiogiai naudojamas kaip litavimo kaukė, nors tai tikrai nebūtų vinilis, nes jis neatlaikytų pakartotinio litavimo karščio.

Turėdamas tai omenyje, pažvelgiau į Kaptono juostą, kuri yra lipni, plona ir žada atsispirti pakankamai aukštai litavimo temperatūrai. Kaptono juosta parduodama ritiniais, bet man pasirodė, kad jei ji būtų uždėta ant įprastinio vinilo pagrindo, ją būtų galima nukirpti tiesiai ant vinilo pjaustytuvo ir naudoti kaip antspaudą. Iš pirmojo bandymo buvo akivaizdu, kad Kaptono juosta elgėsi gana perspektyviai ant vinilo pjaustytuvo, nors visi įpjovimai per mažus burbuliukus buvo nelygūs arba neišsamūs, todėl tobulų kaptono antspaudų raktas buvo tobula klijavimas ant vinilo pagrindą, neleidžiant orui patekti į apačią. Iš pradžių tai pasirodė gana sudėtinga, nes „Kapton“yra pernelyg plonas ir lipnus, tačiau bandydamas ją padėti, naudodamas standartinę plastikinę kortelę, supratau, kad tokiu būdu tai galima padaryti puikiai ir lengvai.

Per šiuos kartotinius bandymus taip pat pastebėjau kai kuriuos praktinius proceso apribojimus, kuriuos paštas turi daryti su tuo, kad vario kaukė iš pradžių buvo antspaudas. Šie apribojimai tapo dizaino gairių rinkiniu, kad šis procesas būtų patikimas.

1 žingsnis: medžiagos, reikmenys ir įrankiai

Medžiagos:

• 5 x 10 cm tuščias PCB
• 10 x 15 cm lipnus vinilas
• 50 mm pločio Kaptono juosta
• 10 x 15 cm vinilo perkėlimo plėvelė

Priedai:

• Geležies chlorido ėsdiklis
• Izopropilo alkoholis
• Lydmetalio pasta
• PETG gija (raktų pakabuko dėklui)

Įrankiai:

• stalinis vinilo pjaustytuvas (naudoju „Silhouette Cameo 3“, bet bet kuri pagrindinė mašina veiks)
• Karšto oro perdirbimo stotis (nebūtina, bet naudinga)
• lituoklis
• plastikinė kortelė (senas ar bet koks)
• USBtinyISP arba „Arduino“kaip IPT
• rankinis akrilo pjoviklis (gali būti pagamintas iš seno metalo pjūklo disko)
• 220 ir 400 grūdėtumo švitrinis popierius
• 3D spausdintuvas (neprivaloma, tik gaminant raktų pakabuką)

Programinė įranga:

• „Silhouette Studio“(arba lygiavertis kitų markių vinilo pjaustytuvams)
• EAGLE CAD (nebūtina, jei neketinate keisti dizaino)
• „Photoshop“ar bet koks vaizdo redaktorius (nebūtina, jei neketinate keisti dizaino)
• „Arduino IDE +“ir „TinyCore“
• AVRDUDESS
• „Slic3r“ar bet kuri kita 3D spausdinimo programinė įranga.

• tinyDice išteklių paketas, (galima atsisiųsti šiame veiksme kaip RAR failą)

Komponentai:

už kiekvieną mažą kauliuką85:

• 9x 3528 SMD šviesos diodai (bet kokia spalva, rekomenduojama vienoda)
• 1x attiny85 (SOIC)
• 4x 33 omų 0805 rezistoriai (tiksli vertė nėra kritinė, naudokite bet kokią panašią vertę, bet tą patį!)
• 1x SMD mygtukas
• 1x CR20XX akumuliatoriaus spaustukas
• 1x CR2032 baterija

Dėl programavimo įrenginio:

• 6x pogo smeigtukai
• 1x 2x3 vyrų antraštė (IPT)
• 1x 2x1 antraštė (išoriniam VCC šaltiniui)
• 1x AMS1117 3.3v LDO reguliatorius (SOT-23)

2 žingsnis: Paruoškite visus lipdukus

Šiam PCB gamybos namuose procesui lipdukai naudojami trimis etapais; Kaip kaukė, išgraviruota variu, kaip litavimo kaukė, apsauganti pėdsakus ir suvaržanti lydmetalį, ir kaip trafaretas, skirtas ant trinkelių tepti litavimo pastą. Siekiant kuo labiau optimizuoti procesą, visus lipdukus galima paruošti vienoje vietoje.

Failų paruošimas pjaustymui:

Jei neketinate keisti dizaino, galite tiesiogiai naudoti paruoštus vaizdus arba „Silhouette Studio“failą su visais lipdukais. Jei naudojate kitą dizainą, paruoškite failą pjaustymui:

Kadangi dauguma nemokamų vinilo pjaustytuvų programinės įrangos veikia su vaizdais, turime eksportuoti dizainą iš EAGLE kaip didelės skiriamosios gebos vaizdą. Norėdami tai padaryti, pirmiausia paslėpkite visus sluoksnius, išskyrus TOP ir VIAS, tada eksportuokite skydelį kaip vaizdą MONOCHROME ir bent 1500 dpi. Tada pakartokite procesą, bet tik su „Tstop“sluoksniu, kad gautumėte tik pagalvėles.

Kai eksportuojate vaizdus, patartina šiek tiek išvalyti „Photoshop“, kad padidintumėte proceso patikimumą. Vario plakiruoto vaizdo atveju reikia ištrinti visas mažas izoliuotas vario sritis arba prijungti jas prie didesnių sričių, ištrinti visų skylių centrus ir padidinti atstumą aplink termoelementus. Norėdami gauti įklotų vaizdą, turite juos pritvirtinti prie juodos formos, kuri šiek tiek perpildo visą varį.

Tada importuokite vaizdus į vinilo pjaustytuvo programinę įrangą, atsekite juos ir padidinkite iki 100 x 100 mm dydžio. Vienas iš plokščių plokščių plokščių pranašumų yra tas, kad jūs turite nuoseklią nuorodą, kaip tinkamai jas išmatuoti, neatsižvelgiant į skiriamąją gebą.

Kaptono juostos paruošimas pjovimui:

Kaptono juosta yra puiki medžiaga, tačiau norėdami ją panaudoti kaip lipduką, pirmiausia turime ją uždėti ant plokščios atramos. Tam naudosime vinilo pernešimo juostos pagrindą, todėl nulupkite paštetą ir laikinai atidėkite į šalį, stengdamiesi, kad jis būtų švarus. Tada išvyniokite juostos segmentą ir atsargiai uždėkite ant vaško popieriaus pagrindo, naudodami plastikinę kortelę kaip valytuvą, kad po juo neliktų burbuliukų. Rekomenduoju pasiruošti daugiau, nei tikitės panaudoti, nes kai kurie lipdukai gali būti netinkami.

Lipdukų pjaustymas:

Kai visi lipdukai bus atsekti ir pakeisti mastelio vinilo pjovimo programinėje įrangoje, padėkite lipnią vinilo medžiagą ant pjovimo kilimėlio kampo ir padėkite Kaptono juostą ant kito kampo.

Tada programinėje įrangoje padėkite tik variu apvilktą ir litavimo pastos trafaretą ant vinilo atitinkančios srities ir nustatykite pjovimo parametrus: Greitis 3, Ašmenų gylis 1, Slėgis 8. Siųskite darbą pjaustyti ir leiskite mašinai atlikti tai dalykas.

Galiausiai pašalinkite anksčiau naudotus dizainus ir padėkite tik litavimo kaukės dizainą ant Kaptono juostą atitinkančios srities. Nustatykite pjovimo parametrus į: Greitis 1, Ašmenų gylis 1, Slėgis 3. Tęskite darbo siuntimą į mašiną ir, kai baigsite, atsargiai nuimkite lipnų vinilą ir Kaptono medžiagas. Būkite atsargūs, kad juos nulupdami nesusidarytų aštrių raukšlių.

Lipdukų ravėjimas:

Norėdami perkelti vinilo lipdukus į PCB, turime naudoti vinilo perkėlimo plėvelę, kad visi regionai būtų perkelti į vietą. Kad galėtume perkelti tik numatytus antspaudo segmentus, prieš dėdami plėvelę, turime pašalinti visas nepageidaujamas vietas. Tam naudokite pjaustytuvą ir atsargiai pakelkite nepageidaujamos zonos kampą. Įstumkite pjaustytuvą apačioje ir prispauskite vinilą prie ašmenų, kad jis priliptų. Tada atitraukite pjaustytuvą ir perteklius turėtų pradėti luptis. Priklausomai nuo dizaino, visos nepageidaujamos sritys gali išsiskirti kaip viena dalis. Piktžolę padėkite pernešimo plėvele ant TIK vario plakiruotų lipdukų ir išmeskite visą perteklių. Šiuo metu vinilo lipdukai yra paruošti naudoti. Kaptono juostos lipdukai yra vienas gabalas, todėl juos galima perkelti tiesiai be perkėlimo plėvelės.

3 žingsnis: išgraviruokite varį

Tai yra svarbiausias proceso žingsnis, nes vario pėdsakų kokybė lems galutinių produktų sėkmės rodiklį. Jei tai daroma kruopščiai, tai gali būti 100%.

CLAD lipduko perkėlimas į varį:

Norėdami gauti švarius ir patikimus rezultatus, pirmiausia turite nuriebalinti tuščią PCB izopropilo alkoholiu. Jei ruošinys yra senas, rekomenduojama kruopščiai nušlifuoti paviršių 320–400 smėlio švitriniu popieriumi, atliekant mažus apskritimus visoje plokštėje.

Kai visiškai išvalysite, laikas lipduką perkelti į varį. Norėdami tai padaryti, pirmiausia nulupkite perkėlimo plėvelės kampą, o tada lipduką aukštyn kojomis padėkite ant švaraus stalo. Tada lėtai nuplėškite popierių nuo perkėlimo, aštriai raukšlėdami ir traukdami išilgai stalo. Tokiu būdu net mažos pagalvėlės turėtų prilipti prie perdavimo ir nelikti ant popieriaus. Nesijaudinkite, jei vienas ar du įklotai lieka už nugaros, vėliau galite juos uždėti rankiniu būdu.

Tada laikykite vinilo perkėlimą lipduku, naudodamiesi pirštų galiukais (lengvai priklijuokite juos prie pat krašto) ir lėtai išlyginkite lipduką virš lentos prieš padėdami. Kai jis bus išlygintas, padėkite jį ant vario ir lengvai paspauskite pirštais žemyn, kad nesusidarytų burbuliukų. Tada naudokite plastikinę kortelę, kad suspaustumėte visą paviršių, kad vinilis tvirtai priliptų prie vario. Toliau nulupkite vinilo perkėlimo plėvelę nuo vario, plakiruoto taip pat, kaip nulupote popieriaus pagrindą, ir rankiniu būdu padėkite visas paliktas trinkeles. Jei lipdukas neapima viso ruošinio, likusias vietas galite užklijuoti skaidria juosta, kad išvengtumėte vario pertekliaus ėsdinimo ir pernelyg didelio atsargų naudojimo.

Vario plakiruoti ėsdinimas:

Ėsdinimo procesui jums reikės 2 stačiakampių „Tupperware“stiliaus indų, nedidelės medinės lazdelės ir geležies chlorido ėsdinimo.

Paruošta lenta su CLAD antspaudu yra beveik paruošta ėsdinimui, tačiau labai svarbu dar kartą ją nuvalyti izopropilo alkoholiu, kad pašalintumėte visas perteklinės plėvelės likučius ir užtikrintumėte tolygų ir visišką išgraviravimą, nepaliekant nepageidaujamo vario.

Norėdami paruošti geležies chloridą ėsdinimui, supilkite jį į vieną iš talpyklų maždaug iki pusės ir įpilkite apie 30% daugiau vandens. Šiuo metu tirpalas yra paruoštas ėsdinti, tačiau pasirinktinai galite jį pašildyti mikrobangų krosnelėje 15 sekundžių prieš dedant į PCB, kad paspartintumėte ėsdinimo procesą.

Galiausiai įdėkite plokštę į geležies chloridą ir leiskite jam nuskęsti. Procesas gali užtrukti, tačiau svarbu grįžti kas 10–15 minučių, kad sumaišytumėte tirpalą ir patikrintumėte eigą. Norėdami tai padaryti, tiesiog naudokite mažą medžio laužą, kad pasiektumėte lentą, ir keletą kartų pakreipkite ją į vidų ir iš jo. Dėl to tirpalas judės, kad jis reaguotų tolygiai, ir galėsite pamatyti, kiek vario buvo pašalinta. Tęskite tai, kol nepamatysite daugiau atskleisto vario, tačiau nepalikite jo ilgiau, nes ėsdinimas gali pradėti skilinėti po lipduku ir pažeisti pėdsakus. Tuo metu palikite lazdelę ant kitos talpyklos, kad nieko nesuteptumėte ėsdinimo tirpalu, nes jis yra labai linkęs į dėmes ir taip pat turi labai stiprų geležies kvapą.

Baigę nuimkite lentą nuo ėsdinimo ir kruopščiai nuplaukite dideliu kiekiu vandens ir muilo. Po to paimkite piltuvą arba padarykite jį naudodami plastikinį lakštą ir pritvirtinkite jį prie tuščio PP butelio, kad atgautumėte ir laikytumėte ėsdinimą. NIEKADA neišmeskite panaudoto geležies chlorido per kanalizaciją, kiek įmanoma pakartotinai naudokite ir išmeskite, leiskite išdžiūti, tada išmeskite kaip kietą medžiagą.

Ėsdinimas yra daugiausiai laiko reikalaujantis proceso etapas. Jei tai daroma naudojant šviežią geležies chloridą, tai gali būti padaryta per mažiau nei valandą, tačiau naudojant pakartotinai naudojamus išteklius, tai gali užtrukti iki 4 valandų, todėl būkite kantrūs ir periodiškai tikrinkite.

4 žingsnis: supjaustykite ir šlifuokite kauliukus

Plokščių plokščių pranašumas yra tas, kad galite naudoti plokštę kaip pjovimo vadovą, be to, lengviau valdyti didesnę plokštę. Norėdami atskirti lentas ir tinkamai jas apdailinti, pirmiausia jas turime nupjauti, o kraštus ir kampus nušlifuoti.

Pjauti PCB negalima įprastu pjaustytuvu, žirklėmis ar pjūklais, nes šie procesai beveik neabejotinai nepavyks arba sugadins plokštes. Pjovimui naudosime paprastą lenkimo įrankį, kuris palaipsniui nubraukia sluoksnius kiekviename pravažiavime, išraižydamas griovelį. Šie peiliai parduodami kaip akrilo pjaustytuvai, tačiau taip pat gali būti pagaminti iš kai kurių sulaužytų pjūklo ašmenų. patartina iš naujo pagaląsti ašmenis, nes stiklo pluošto plokštės greitai nusidėvi. Nebūtina pjauti iki galo, tik didžiąją dalį kelio, o vėliau tiesiog nupjaukite kiekvieną gabalėlį.

Po pjovimo kraštai yra gana šiurkštūs ir nelygūs, todėl pirmiausia juos reikia kruopščiai nušlifuoti 240 grūdėtumo švitriniu popieriumi, o vėliau - maždaug 400 smėlio švitriniu popieriumi. Taip pat būtinai suapvalinkite kampus, laikydamiesi vario plakiruotos formos.

Galiausiai naudokite pjaustytuvą, kad atsargiai nuluptumėte lipdukus nuo lentų. Tai galima padaryti prieš pjaustant, tačiau lipdukai padeda apsaugoti varį pjovimo metu.

5 žingsnis: „Kapton Soldermask“lipdukų klijavimas

Dabar su pjaustytomis lentomis mes beveik pasiruošę surinkti grandinę, tačiau, kad vario pėdsakai būtų apsaugoti ilgą laiką ir lydmetalis liktų tik ten, kur turėtų, mums reikia lydmetalio kaukės, kuri yra pagaminta naudojant UV spinduliuotės dervas. Tradicinis procesas yra gana toksiškas, netvarkingas ir nepatikimas, todėl namų gamybai reikalinga praktiškesnė alternatyva.

Šiuo atveju mes naudojame Kaptono juostą kaip kailio kaukę dėl jos atsparumo aukštai temperatūrai ir lipnių savybių. Norėdami perkelti lipdukus į PCB, mes vėl naudosime pjaustytuvą kaip atramą. Prieš perkeldami lipdukus, kruopščiai nuvalykite PCB alkoholiu, kad pašalintumėte riebalus ar likučius iš vinilo. Tada atsargiai pakelkite Kaptono lipduką iš popieriaus su pjaustytuvu (žr. 2 paveikslą). Norėdami tai padaryti, pirmiausia pjaustytuvu pakelkite nedidelį lipduko kampą ir prispauskite jį prie ašmenų, kad jis priliptų, tada lėtai atitraukite pjaustytuvą nuo popieriaus, neužlenkdami aštraus krašto, kol visas lipdukas nenukris nuo popieriaus. ir lieka prilipęs prie ašmenų.

Galiausiai, prieš pritvirtindami lipduką, įsitikinkite, kad lipdukas yra tinkamai sulygiuotas su trinkelėmis, todėl švelniai perkelkite jį ant PCB pjaustytuvu ir kelis kartus lengvai tepkite jį ant lentos. ji tarsi plūduriuoja ant paviršiaus, o tai leis jums sureguliuoti vietą prieš ją paspaudžiant. Jei antspaudas per anksti prilimpa, atsargiai nulupkite jį nuo lentos, kai nuplėšėte popierių, ir pakartokite lygiavimą. Tinkamai išlyginę, pirštais tvirtai paspauskite jį ant PCB ir atsargiai nuplėškite pjaustytuvą nuo lipduko, kad užbaigtumėte jo nustatymą. Tada dar kartą nuvalykite plokštes alkoholiu ir dabar PCB yra oficialiai baigtos. Jie gali būti naudojami iš karto arba laikomi vėliau.

6 žingsnis: Surinkite kauliukus: tepkite litavimo pastą

SMD grandinių privalumas yra tas, kad jas galima labai patikimai ir greitai sulituoti pasta, naudojant paprastą trafaretą, skirtą tik ant trinkelių, kurias galima pakartotinai naudoti bet kokiam vienetų skaičiui. Įprasti SMD trafaretai gaminami iš plieno, todėl yra gana brangūs ir nepraktiški prototipų kūrimui, tačiau trafaretas taip pat gali būti pagamintas iš vinilo lipdukų. Norėdami tai padaryti, mes naudojame originalią ir veidrodinę lipduko versiją, kad sukurtume lipnų plastikinį trafaretą.

Lydmetalio pasta turi daug srauto, todėl ją žymiai sumažina perpylimo metu. Taigi, mes turime užtepti pakankamai storą sluoksnį, kad sąnariai tinkamai užpildytų lydmetaliu. Kad trafaretas būtų tinkamo storio, mes turime kartu sluoksniuoti 4 vinilo lipdukus. Atlikite tai atsargiai, kad skylės būtų visiškai išlygintos.

Tada aplink vieną plokštę iš PCB atliekų ar bet kokios kitos tokio pat storio medžiagos pastatykite nedidelę sieną ir pritvirtinkite trafaretą iš vienos pusės, kad ji tarnautų kaip vyris, užtikrinant tinkamą trafareto išlyginimą virš trinkelių (žr. 2 paveikslą)).

Galiausiai, naudodami bet kokį tiesių briaunų įrankį, paimkite šiek tiek litavimo pastos ir pradėkite ją tepti trafaretu, kol visos skylės bus užpildytos, o tą pačią priemonę likučius nubraukite atgal į butelį. Nelieskite litavimo pastos tiesiogiai, nes joje yra švino, kurio geriausia vengti. Nesijaudinkite, jei paliesite, tiesiog kruopščiai nuvalykite.

Pakelkite trafaretą ir nuimkite lentą nuo įrenginio. Pakartokite procesą visoms lentoms, kurias ketinate surinkti. Dabar plokštės yra paruoštos užpildyti ir lituoti.

7 žingsnis: gyventojų skaičiaus ir srauto litavimas

Lydmetalio pasta ant plokščių atėjo laikas užpildyti visus komponentus. Tam naudokite keletą smulkių pincetų ir atsargiai uždėkite kiekvieną komponentą ant jo pagalvėlių, užtikrindami tinkamą orientaciją ir išlygiavimą (žr. 2 paveikslą). Neskubėkite tai padaryti ir ištaisykite klaidas. Įdėję visus komponentus, įjunkite oro grąžinimo įrankį ir palaipsniui pradėkite iš anksto pašildyti visą plokštę, pakreipdami ją apskritimais (žr. 3 paveikslą). Toliau nukreipkite karštą orą tiesiai virš kiekvienos trinkelės, kol jie visiškai vėl įkaista (4 pav.). Kai baigsite pildyti, laikas pridėti akumuliatoriaus spaustuką. Norėdami tai padaryti, gręžkite 2 didesnių apvalių pagalvėlių centrus ir padėkite akumuliatoriaus spaustuką apatinėje plokštės pusėje. Patartina taip pat klijuoti akumuliatoriaus spaustuką prie plokštės epoksidine derva, kad sumažintumėte įtampą nuo maitinimo kaiščių, nes spaustukas laikys plokštę prie korpuso. Šiuo metu PCB yra visiškai surinktas ir paruoštas programavimui.

8 veiksmas: 3D spausdinkite raktų pakabukų dėklus

3D spausdinti dėklai yra neprivalomi, tačiau labai rekomenduojami, nes jie objektui suteikia daug charakterio, paversdami jį raktų pakabuku, taip pat apsaugodami štampą. Privaloma spausdinti juos PETG, kad būtų užtikrintas didelis patvarumas, nes PLA greičiausiai labai greitai sulūš. Aš padariau dvi korpuso versijas: vieną su tuščiaviduriu pagrindu, skirtu išimti akumuliatorių, o kitą - su mano logotipu gale, todėl baterija yra saugi ir paslėpta. Kadangi grandinė sunaudoja labai mažai energijos, baterija gali būti įstrigusi korpuso viduje be jokiu problemu.

Norėdami surinkti dėklą, tiesiog paspauskite akumuliatoriaus gnybtą ant 3D spausdinimo, kol plokštė bus lygi su kraštu. Priklausomai nuo tikslaus akumuliatoriaus spaustuko, gali tekti šiek tiek nušlifuoti arba padidinti korpuso aukštį, kad įsitikintumėte, jog jis tinka iki galo, todėl prieš surinkdami būtinai patikrinkite. Tačiau prireikus dėklą galima atidaryti lėtai ištraukiant lentą aplink kraštą.

9 žingsnis: sukurkite programavimo įrenginį

Dabar „tinyDice“yra visiškai surinkti, tačiau turime juos užprogramuoti, kad jie veiktų taip, kaip turėtų. Šiuo tikslu mes naudojame „pogo pin“įrenginį, kuris liečiasi su visomis programavimo plokštėmis ir prijungiamas prie ISP programuotojo, kuris gali būti „USBtinyISP“arba bet kuris „Arduino“kaip IPT. „tinyDice“turi visus programavimo kaiščius, esančius trinkelėse su standartiniu 100 milimetrų (2,54 mm) atstumu, kad būtų galima surinkti svirtį ant standartinės perforuotos plokštės. Sekite prijungimo schemą, kad susietumėte kiekvieną pogo kaištį su IPT antrašte. Kūrimo tikslais sukūriau dvigubą svirtį, kuri taip pat skirta kitai plokštei, prie kurios dirbu, ir įdėjau LDO reguliatorių, kad bandymo metu neišsikrautų baterijos, tačiau vieną kartą programuojant galime naudoti energiją tiesiai iš akumuliatoriaus

„tinyDice“sukurtas veikti esant 3 voltų įtampai, todėl programuojant jas 5 voltais kyla pavojus sugadinti mikrovaldiklio, šviesos diodų ar net programuotojo IO kaiščius, nes per šviesos diodo srovę ribojančius rezistorius būtų pritraukiama per daug srovės. Taigi, norėdami užprogramuoti mikroschemą nieko nepažeisdami, turime panaudoti akumuliatoriaus pradinę įtampą. Jei naudojate „USBtinyISP“, tiesiog nuimkite maitinimo jungiklį, kuris įjungs vidinį „Logic Lever Shifter“iš „tinyDice“akumuliatoriaus, o jei naudojate „Arduino“, tiesiog palikite maitinimą neprijungtą, kad maitintumėte tik kauliukus su baterija, ir pridėkite 5k serijos rezistorių į kiekvieną duomenų eilutę.

10 žingsnis: kauliukų programavimas

Programavimo procese atsargiai surinkite strypą ant kauliukų, naudodami atramas, ir įsitikinkite, kad visi kaiščiai tinkamai prispaudžiami prie atitinkamų trinkelių. Būkite atsargūs ir nestumkite kaiščio po smeigtukais, nes juos labai lengva sulaužyti. Tada prijunkite USBtinyISP prie įrenginio ir kompiuterio.

Atidarykite „Arduino IDE“, įkelkite „tinyDice“eskizą ir pasirinkite „atTiny85“mikroschemą naudodami „USBtinyISP“kaip programuotoją. Paspauskite įkėlimo mygtuką ir patikrinkite kauliukus, 2 šviesos diodai kurį laiką turėtų pradėti mirksėti. Jei viskas pavyks, dabar „tinyDice“yra užprogramuotas, baigtas ir paruoštas naudoti. Pakartokite programavimo procesą visiems įrenginiams, kuriuos padarėte, ir po to laikykite įrenginį pilnai surinktą, kad apsaugotumėte pogo kaiščius.

Kodas:

„TinyDice“programa yra tokia, kad ji pirmiausia parodo „mąstančią“animaciją, o tada sukuria atsitiktinį skaičių nuo 0 iki 9, kuris rodomas kelias sekundes. Visi perėjimai atliekami naudojant PWM kiekvienam šviesos diodui, kad būtų išblukę. Parodęs skaičių ir išblukęs, procesorius pereina į miego režimą, kuris iš esmės sustabdo akumuliatoriaus sunaudojimą, todėl teoriškai baterija turėtų trukti maždaug 6 000 „metimų“kauliukų.

Visas kodas yra sudarytas iš 8 Khz laikmačio pertraukos, kuri tvarko charlieplexing ir 10 žingsnių PWM kiekvienam šviesos diodui, taip pat animacijos judėjimą. Išsamesni kiekvienos funkcijos paaiškinimai yra komentuojami „Arduino“eskize.

Išvados:

Šio metodo, skirto namų PCB gamybai, rezultatai gerokai pranoko mano pradinius lūkesčius, nes pastebėjau, kad jis gali būti labai patikimas ir duoti labai aukštos kokybės rezultatus, kad būtų galima lengvai ir greitai sukurti SMD ir skylių grandinių prototipus. Todėl raginu „pasidaryk pats“išbandyti šį metodą savo dizainui ir pasidalyti savo rezultatais bei išvadomis su bendruomene.

Ši nauja „tinyDice“versija pati savaime yra labai gražus ir įdomus objektas, kurį galima turėti ir dalintis su draugais, nes animacijos ir raktų pakabukų dėklas daro jį gana unikalų ir įdomų. Tikiuosi, kad jums patiko ši pamoka ir pasidalykite savo pastabomis bei patirtimi šia tema, kad metodas toliau tobulėtų. Taip pat nedvejodami eksperimentuokite su kodu ir pasidalykite visais įdomiais variantais, kuriuos gali išbandyti kiti.

Šis vadovas yra PCB dizaino konkurse, todėl balsuokite už jį, jei manote, kad jis vertas, ir pasidalykite juo su draugais ir elektronikos entuziastais.

Antrasis prizas PCB dizaino iššūkyje