TinyDice: Profesionalne PCB ploče kod kuće s rezačem za vinil: 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Ovo uputstvo sastoji se od vodiča korak po korak koji dokumentuje način proizvodnje PCB -a profesionalnog kvaliteta kod kuće upotrebom rezača za vinil, na pouzdan, jednostavan i efikasan način. Ova metoda omogućuje proizvodnju konzistentnih i visokokvalitetnih PCB -a kod kuće s malo uobičajenih materijala i u vrlo kratkom roku. Kada su sve datoteke spremne, cijeli se proces može obaviti za nekoliko sati.

Predmet vodiča, tinyDice:

Za potrebe ovog vodiča, proces će biti ilustriran proizvodnjom serije od 3 tinyDice, elektroničke matrice zasnovane na mikrokontroleru atTiny85 sa softverskim charlieplexingom, koja omogućava kontrolu 9 LED dioda sa samo 4 pina i 4 otpornika. To je poboljšana verzija mog originalnog tinyDice -a (2014), a sve izvorne datoteke potrebne za ovaj Instructable dostupne su za preuzimanje kao komprimirani paket na koraku potrošnog materijala.

Poreklo metode:

Kao entuzijast u elektronici, imao sam dosta iskustva u izradi PCB -a u prošlosti, ali većina kućnih metoda je ili pretjerano nepouzdana, poput metode prijenosa tonera, ili pretjerano složena i naporna, poput metode CNC usmjerivača ili UV zračenja. metoda fotootpora (koju sam već obrađivao na originalnoj tinyDice). Osim toga, krajnji kvalitet proizvoda ima tendenciju da bude prilično loš, posebno ako pokušate da implementirate UV lemljene maske.

Iz ovih nezadovoljavajućih iskustava odlučio sam istražiti alternativne metode za stvaranje PCB -a kod kuće. Kako sam nedavno počeo eksperimentirati sa stolnim rezačem za vinil, palo mi je na pamet da bi vinilni pečat mogao biti odlična i pouzdana maska za graviranje PCB -a. U početnom mrežnom istraživanju nisam našao reference ljudi koji koriste vinilne žigove za izradu PCB -a, što me iznenadilo jer se čini vrlo vjerojatnim. To me je motiviralo da eksperimentiram s procesom i otkrijem može li pouzdano i efikasno prenijeti tragove PCB -a s računala na bakar.

Razvoj procesa:

Stvaranje čistih i konzistentnih tragova bakra u kućnoj PCB -i samo je po sebi postignuće, ali da bi PCB -ovi radili ispravno i dugo trajali, potrebna im je neka vrsta lemne maske koja sprječava neželjene lemne mostove i štiti bakrene tragove od korozije. Tradicionalno, maska za lemljenje se koristi u obliku UV stvrdnute smole, s kojom je u praksi prilično teško raditi.

U početku sam namjeravao indirektno koristiti vinilne boce kao masku za stvrdnjavanje UV maske za lemljenje. Međutim, u nekoliko pokušaja nisam uspio postići da se UV lemljiva maska pouzdano očvrsne samo na predviđenim mjestima, a nikada nisam uspio napraviti dovoljno tanak i ravnomjeran sloj, što je na kraju rezultiralo hrpom uništenih ploča. Tako sam odbacio tu ideju i palo mi je na pamet da bi se možda neka vrsta pečata mogla koristiti i kao maska za lemljenje, iako to sigurno ne bi mogao biti vinil, jer ne bi izdržao vrućinu ponovnog lemljenja.

Imajući ovo na umu, pogledao sam Kaptonovu traku koja je samoljepljiva, tanka i obećava da će odoljeti dovoljno visokim temperaturama za lemljenje. Kapton traka se prodaje u rolnama, ali dogodilo mi se da bi se, ako se nanese na podlogu konvencionalnog vinila, mogla izrezati izravno na rezaču za vinil i koristiti direktno kao pečat. Iz prvog ovog pokušaja bilo je evidentno da se Kapton traka ponašala prilično obećavajuće na rezaču za vinil, iako su svi rezovi koji su prošli preko sitnih mjehurića bili nazubljeni ili nepotpuni, pa je ključ savršenih kaptonskih marki bilo savršeno nanošenje trake na vinilne podloge bez dopuštanja da se zrak zarobi ispod. Ovo se isprva pokazalo prilično škakljivim, jer je Kapton pretjerano tanak i ljepljiv, ali kad sam ga pokušao položiti pomoću standardne plastične kartice, shvatio sam da se na ovaj način može učiniti savršeno i jednostavno.

Kroz ova iterativna ispitivanja također sam uočio neka praktična ograničenja procesa, koja mailny imaju veze s tim što je bakrena maska izvorno pečat. Ova ograničenja su se razvila u skup smjernica za dizajn kako bi ovaj proces bio pouzdan.

Korak 1: Materijali, potrošni materijal i alati

Materijali:

• 5 x 10 cm prazna PCB
• 10 x 15 cm samoljepljivi vinil
• Kapton traka širine 50 mm
• 10 x 15 cm vinilna transfer folija

Potrošni materijal:

• Nagrizač željeznog klorida
• Izopropil alkohol
• Solder Paste
• PETG vlakno (za privjesak za ključeve)

Alati:

• stolni rezač vinila (koristim Silhouette Cameo 3, ali svaka osnovna mašina će raditi)
• Stanica za preradu toplog vazduha (nije neophodna, ali je od pomoći)
• lemilica
• plastična kartica (stara lična karta ili bilo koje druge vrste)
• USBtinyISP ili Arduino kao ISP
• ručni rezač za akril (može biti domaći od dijela starog lista pile)
• Brusni papir granulacije 220 i 400
• 3D štampač (opcionalno, samo za izradu futrole za privjeske)

Softver:

• Silhouette Studio (ili ekvivalent za druge marke rezača za vinil)
• EAGLE CAD (nije potrebno ako ne namjeravate promijeniti dizajn)
• Photoshop ili bilo koji uređivač slika (nije potrebno ako ne namjeravate promijeniti dizajn)
• Arduino IDE + atTinyCore
• AVRDUDESS
• Slic3r ili bilo koji drugi softver za 3D štampanje.

• paket resursa tinyDice, (dostupan za preuzimanje u ovom koraku kao RAR datoteka)

Komponente:

za svaku tinyDice85:

• 9x 3528 SMD LED dioda (bilo koje boje, preporučuje se isto)
• 1x attiny85 (SOIC)
• 4x 33 ohma 0805 otpornika (točna vrijednost nije kritična, upotrijebite bilo koju sličnu vrijednost, ali svejedno!)
• 1x SMD dugme
• 1x kopča za bateriju CR20XX
• 1x baterija CR2032

Za programski šablon:

• 6x pogo pinovi
• 1x 2x3 muško zaglavlje (za ISP)
• 1x 2x1 muški zaglavlje (za vanjski VCC izvor)
• 1x AMS1117 3.3v LDO regulator (SOT-23)

Korak 2: Pripremite sve naljepnice

Za ovaj proces izrade PCB -a kod kuće, naljepnice se uključuju u tri faze; Kao maska za bakrotisanje bakarne obloge, kao maska za lemljenje za zaštitu tragova i ograničavanje lemljenja, i kao šablona za nanošenje paste za lemljenje na jastučiće. Kako bi se proces što bolje optimizirao, sve se naljepnice mogu pripremiti u jednom sjedalu.

Priprema datoteka za rezanje:

Ako ne namjeravate mijenjati dizajn, možete izravno koristiti pripremljene slike ili datoteku Silhouette Studio sa svim naljepnicama. Ako koristite drugi dizajn, učinite sljedeće za pripremu datoteke za rezanje:

Kako većina besplatnih softvera za rezanje vinila radi sa slikama, moramo izvesti dizajn iz EAGLE -a kao sliku visoke rezolucije. U tu svrhu prvo sakrijte sav sloj osim TOP -a i VIAS -a, zatim izvezite ploču kao sliku u MONOCHROME -u i najmanje 1500 dpi. Zatim ponovite postupak, ali samo sa Tstop slojem, kako biste dobili samo jastučiće.

Nakon što izvezete slike, preporučljivo je malo očistiti u Photoshopu kako biste povećali pouzdanost procesa. Za sliku presvučenu bakrom to se sastoji od brisanja svih malih izoliranih bakrenih područja ili povezivanja s većim površinama, brisanja središta svih rupa i povećanja razmaka oko termika. Za sliku jastučića morate ih postaviti preko crnog oblika koji malo prelijeva cijeli bakar.

Zatim uvezite slike u softver za rezanje vinila, pratite ih i skalirajte na veličinu 100 x 100 mm. Jedna od prednosti PCB -a za paneliranje je to što imate dosljednu referencu za njihovo pravilno skaliranje bez obzira na rezoluciju.

Priprema Kapton trake za rezanje:

Kapton traka je odličan materijal, međutim kako bismo je mogli koristiti kao naljepnicu, prvo je moramo postaviti na ravnu podlogu. Za to ćemo koristiti podlogu s trake za prijenos vinila, pa ogulite paštetu i privremeno je ostavite sa strane, vodeći računa da bude čista. Zatim odmotajte segment trake i pažljivo ga nanesite na podlogu od voštanog papira koristeći plastičnu karticu kao brisač kako biste osigurali da ispod nje ne ostanu zarobljeni mjehurići. Preporučujem da pripremite više od onoga što očekujete da ćete iskoristiti, jer neke naljepnice možda neće izaći savršeno.

Rezanje naljepnica:

Nakon što ste u softveru za rezanje vinila pratili i skalirali sve naljepnice, prijeđite na postavljanje samoljepljivog vinilnog materijala na ugao prostirke za rezanje i postavljanje podložene Kapton trake na drugi kut.

Zatim na softver postavite samo šablone od bakrene obloge i paste za lemljenje na područje koje odgovara vinilu i postavite parametre rezanja na: Brzina 3, Dubina noža 1, Pritisak 8. Pošaljite posao na rezanje i pustite da mašina obavi posao to je stvar.

Na kraju, pomaknite ranije korištene dizajne i postavite samo dizajn maske za lemljenje na područje koje odgovara Kapton traci. Postavite parametre rezanja na: Brzina 1, Dubina sečiva 1, Pritisak 3. Pređite na slanje posla u mašinu i nakon završetka pažljivo uklonite samoljepljivi vinil i Kapton materijale sa podloge za rezanje. Pazite da ne napravite oštre nabore kada ih odlijepite.

Uklanjanje naljepnica:

Da bismo prenijeli vinilne naljepnice na PCB, moramo upotrijebiti vinilnu foliju za prijenos kako bismo osigurali prijenos svih regija. Da bismo mogli prenijeti samo predviđene segmente pečata, moramo ukloniti sva neželjena područja prije nanošenja prijenosne folije. U tu svrhu koristite rezač i pažljivo podignite ugao neželjenog područja. Gurnite rezač ispod i pritisnite vinil na oštricu da se zalijepi. Zatim povucite rezač i višak bi se trebao početi ljuštiti. Ovisno o dizajnu, sva neželjena područja mogu se pojaviti kao jedan komad. Nakon uklanjanja korova, postavite prijenosnu foliju SAMO na bakrene naljepnice i odbacite sav višak. U ovom trenutku vinilne naljepnice su spremne za upotrebu. Naljepnice Kapton trake su jedan komad tako da se mogu prenijeti izravno bez folije za prijenos.

Korak 3: Podignite bakrenu odjeću

Ovo je najvažniji korak procesa, jer će kvaliteta tragova bakra odrediti uspješnost krajnjih proizvoda. Ako se pažljivo radi, to može biti 100%.

Prijenos CLAD naljepnice na bakar:

Da biste osigurali čiste i pouzdane rezultate, najprije morate odmastiti praznu PCB izopropilnim alkoholom. Ako je prazna maska stara, preporučuje se temeljito brušenje površine brusnim papirom granulacije 320-400, čineći male krugove po cijeloj ploči.

Kad se potpuno očisti, vrijeme je da naljepnicu prebacite na bakar. Da biste to učinili, prvo ogulite kut prijenosne folije, a zatim naljepnicu stavite naopako na čisti stol. Zatim nastavite polako odlijepiti papir s prijenosa oštrim naborom i povlačenjem uz stol. Na ovaj način čak bi se i mali jastučići trebali zalijepiti za prijenos, a ne ostati na papiru. Ne brinite, međutim, ako jedan ili dva jastučića ostanu iza, možete ih ručno postaviti kasnije.

Zatim držite vinilni prijenos pomoću naljepnice koja koristi vrhove prstiju (lagano ih zalijepite do samog ruba) i polako poravnajte naljepnicu preko ploče prije nego što je spustite. Kad ga poravnate, postavite ga na bakar i lagano ga pritisnite prstima FORMIRAJTE CENTAR OUT, kako biste spriječili zarobljene mjehuriće. Zatim upotrijebite plastičnu karticu za cijelu površinu kako biste bili sigurni da se vinil čvrsto lijepi za bakar. Odlijepite vinilski film za prijenos s bakrene obloge na isti način na koji ste odlijepili papirnu podlogu i ručno postavite sve jastučiće koji su ostali. Ako naljepnica ne prekriva cijelu prazninu, preostala područja možete prekriti prozirnom trakom kako biste izbjegli nagrizanje viška bakra i pretjeranu potrošnju zaliha.

Graviranje bakrenog plašta:

Za proces jetkanja bit će vam potrebne 2 pravokutne posude u stilu Tupperware -a, mali drveni štapić i otapalo od željezovog klorida.

Pripremljena ploča sa žigom CLAD gotovo je spremna za jetkanje, ali je vrlo važno još jednom je očistiti izopropilnim alkoholom kako bi se uklonili svi ostaci s prijenosne folije i osiguralo ravnomjerno i potpuno jetkanje, bez ostatka neželjenog bakra.

Da biste željezni klorid pripremili za jetkanje, sipajte ga u jedan od spremnika do otprilike do polovice i dodajte još oko 30% vode. U ovom trenutku otopina je spremna za jetkanje, međutim, možete je po želji zagrijati u mikrovalnoj pećnici 15 sekundi PRE stavljanja u PCB radi ubrzanja procesa nagrizanja.

Na kraju, stavite ploču u željezni klorid i pustite je da potone. Proces može potrajati, ali važno je vraćati se svakih 10 do 15 minuta kako biste promiješali otopinu i provjerili napredak. Za to jednostavno upotrijebite malo staro drvo da dođete do ploče i nekoliko puta je nagnete unutra i van iz otopine. Ovo će pomaknuti rješenje kako bi se osiguralo njegovo ravnomjerno reagiranje i omogućiti vam da vidite koliko je bakra uklonjeno. Nastavite to raditi sve dok ne vidite više izloženi bakar, ali nemojte ga ostavljati duže jer se graviranje može početi probijati ispod naljepnice i oštetiti tragove. U međuvremenu, ostavite štapić na drugom spremniku kako biste spriječili da se išta oboji otopinom za jetkanje, jer je vrlo sklon mrljama i ima vrlo jak miris željeza.

Nakon što ste to učinili, uklonite ploču s jedara i temeljito je isperite s obilnom vodom i sapunom. Nakon toga uzmite lijevak ili ga napravite pomoću plastične folije i pričvrstite ga na praznu PP bocu kako biste povratili i pohranili nagrizanje. NIKADA ne bacajte istrošeni željezov klorid kroz odvod, ponovno ga upotrijebite što je više moguće i bacite ga puštajući da se osuši, a zatim ga odložite kao čvrstu tvar.

Nagrizanje je najduži korak procesa. Ako se radi sa svježim željeznim kloridom, to se može postići za manje od sat vremena, međutim s ponovnom upotrebom zaliha može proći i više od 4 sata, pa budite strpljivi i povremeno provjeravajte.

Korak 4: Kockice izrežite i izbrusite

Prednost PCB -a za paneliranje je što ih možete koristiti kao vodič za rezanje, a lakše je rukovati i većom pločom. Da bismo odvojili daske i dali im odgovarajuću završnu obradu, prvo ih moramo izrezati i ošmirglati rubove i uglove.

Rezanje PCB -a ne može se izvesti običnim rezačem, škarama ili pilama jer bi ti procesi gotovo sigurno propali ili oštetili ploče. Za rezanje koristit ćemo jednostavan alat za kandže koji postupno struže slojeve pri svakom prolasku, urezujući utor do kraja. Ovi noževi se komercijalno prodaju kao akrilni rezači, ali mogu biti i domaći od nekih slomljenih listova noža. preporučljivo je oštriti oštricu tokom procesa jer ploče od stakloplastike brzo troše ivice. Nije potrebno presjeći do kraja, samo veći dio puta, a nakon toga jednostavno odrezati svaki komad.

Rubovi su nakon rezanja prilično hrapavi i neravni, pa ih moramo temeljito izbrusiti brusnim papirom granulacije 240, a nakon toga još nekih 400 zrnaca za dodatnu glatkoću. Obavezno zaokružite i uglove slijedeći oblik bakrene obloge.

Na kraju, rezačem pažljivo odlijepite naljepnice s ploča. To se može učiniti prije rezanja, ali naljepnice pomažu u zaštiti bakra kroz proces rezanja.

Korak 5: Primjena naljepnica Kapton Soldermask

Sada smo s izrezanim pločama gotovo spremni za sastavljanje kola, međutim, kako bismo osigurali da su tragovi bakra dugotrajno zaštićeni i da lem ostane samo tamo gdje treba, potrebna nam je maska za lemljenje, koja se konvekcijski izrađuje pomoću smola za stvrdnjavanje UV zrakom. Tradicionalni postupak je prilično otrovan, neuredan i nepouzdan, pa je za kućnu proizvodnju potrebna praktičnija alternativa.

U ovom slučaju koristimo Kapton traku kao masku za lemljenje zbog njene otpornosti na visoke temperature i samoljepljivih svojstava. Za prijenos naljepnica na PCB -ove ponovno ćemo koristiti rezač kao potporu. Prije prenošenja naljepnica, PCB -e temeljito očistite alkoholom za čišćenje kako biste uklonili svu masnoću ili ostatke s vinila. Zatim pažljivo nastavite rezačem da podignete naljepnicu Kapton s podloge (pogledajte sliku 2). U tu svrhu najprije rezačem podignite mali ugao naljepnice i pritisnite je prema oštrici da se zalijepi, a zatim polako povucite rezač dalje od papira bez nabora na oštrom rubu dok cijela naljepnica ne odlepi s papira i ostaje prilijepljen za oštricu.

Konačno, važno je osigurati da je naljepnica pravilno poravnana s jastučićima prije nego što je pričvrstite na mjesto, pa je nježno prenesite preko PCB -a rezačem i lagano je četkajte po ploči nekoliko puta, to će je napuniti statičkom on nekako pluta na površini, što će vam omogućiti da prilagodite položaj prije nego što ga pritisnete na mjestu. Ako se pečat prerano zalijepi, pažljivo ga odlijepite s ploče dok ste ga odlijepili od papira i ponovite poravnanje. Kad se pravilno poravna, prstima ga čvrsto pritisnite na PCB i pažljivo odlijepite rezač s naljepnice da biste ga dovršili. Zatim ponovno očistite ploče alkoholom i sada su PCB -ovi službeno završeni. Mogu se koristiti odmah ili skladištiti za kasnije.

Korak 6: Sastavite kockice: Nanošenje paste za lemljenje

Prednost SMD kola je u tome što se mogu lemiti pastom na vrlo pouzdan i brz način pomoću jednostavne šablone za nanošenje samo na jastučiće, koja se može ponovo koristiti za bilo koji broj jedinica. Konvencionalne SMD šablone izrađene su od čelika pa su prilično skupe i nepraktične za izradu prototipova, međutim matrica se može napraviti i od vinilnih naljepnica. U tu svrhu koristimo originalnu i zrcalnu verziju naljepnice za izradu plastične matrice koja nije samoljepljiva.

Lemljiva pasta sadrži puno fluksa pa se značajno smanjuje pri ponovnom punjenju. Stoga moramo nanijeti dovoljno debeli sloj kako bismo osigurali da se spojevi pravilno napune lemljenjem. Da bismo napravili šablon odgovarajuće debljine, moramo sloiti 4 vinilne naljepnice zajedno. Učinite to pažljivo kako biste osigurali da su rupe savršeno poravnane do kraja.

Zatim izgradite mali obrub oko jedne ploče od otpadnih PCB -a ili bilo kojeg drugog materijala iste debljine i pričvrstite matricu s jedne strane na mjesto kako bi poslužila kao šarka, osiguravajući pravilno poravnanje šablone preko jastučića (vidi sliku 2).

Konačno, koristeći bilo koju vrstu alata s ravnim rubovima, uzmite malo paste za lemljenje i počnite je širiti po šabloni dok se sve rupe ne ispune, a ostatak sastružite natrag u bocu istim alatom. Nemojte direktno dodirivati lemnu pastu jer sadrži olovo, što je najbolje izbjegavati. Ne brinite ako ga dodirnete, samo ga temeljito očistite.

Podignite matricu i uklonite ploču sa šablona. Ponovite postupak za sve ploče koje namjeravate sastaviti. Sada su ploče spremne za popunjavanje i lemljenje.

Korak 7: Lemljenje stanovništva i protok

Sa pastom za lemljenje na pločama, vrijeme je da popunite sve komponente. U tu svrhu upotrijebite pincetu s finim vrhom i pažljivo stavite svaku komponentu na podloge, osiguravajući pravilnu orijentaciju i poravnanje (pogledajte sliku 2). Odvojite vrijeme za to i ispravite sve zabune. Kada se sve komponente postave, uključite alat za ispuštanje zraka i postupno započnite predgrijavanje cijele ploče lebdeći u krugovima iznad nje (vidi sliku 3). Zatim nastavite usmjeravati vrući zrak direktno preko svakog jastučića dok se potpuno ne napune (slika 4). Kad završite s ponovnim punjenjem, vrijeme je za dodavanje kopče za bateriju. U tu svrhu izbušite središta 2 veća okrugla jastučića i postavite kopču za bateriju na donju stranu ploče. Preporučljivo je i ljepljivu kopču za bateriju zalijepiti na ploču epoksidom kako bi se umanjilo bilo kakvo naprezanje sa igle za napajanje jer će kopča držati ploču na kućištu. U ovom trenutku PCB je potpuno sastavljen i spreman za programiranje.

Korak 8: 3D štampanje futrola za privjeske

3D štampane futrole su izborne, ali se preporučuju jer dodaju mnogo karaktera objektu pretvarajući ga u privjesak za ključeve, a istovremeno štiteći matricu. Obavezno ih je ispisati u PETG -u kako bi se osigurala visoka trajnost, jer će se PLA vrlo brzo pokvariti. Napravio sam dvije verzije kućišta, jedno sa šupljom podlogom za uklanjanje baterije i drugo s mojim logotipom na stražnjoj strani, što bateriju drži sigurnom i skrivenom. Kako krug troši vrlo malo energije, baterija se može zarobiti unutar kućišta bez ikakvih problema.

Da biste sastavili kućište, jednostavno pritisnite držač baterije na 3D ispis dok ploča ne bude u ravnini s rubom. U zavisnosti od tačne kopče za bateriju, možda ćete je morati malo izbrusiti ili povećati visinu kućišta kako biste bili sigurni da dobro pristaje, pa provjerite prije sastavljanja. No, ako je potrebno, kućište se može otvoriti polaganim izvlačenjem ploče oko ruba.

Korak 9: Napravite programski spoj

Sada su tinyDice potpuno sastavljeni, međutim moramo ih programirati kako bi učinili kako treba. U tu svrhu koristimo pogo pin jig koji kontaktira sve programske jastučiće na ploči i priključuje se na ISP programer, koji može biti USBtinyISP ili bilo koji Arduino kao ISP. tinyDice ima sve programske pinove dostupne na jastučićima sa standardnim razmakom od 100 milimetara (2,54 mm) kako bi se omogućilo sastavljanje šablone na standardnoj perforiranoj ploči. Slijedite dijagram povezivanja kako biste povezali svaki pogo pin na zaglavlje ISP -a. U razvojne svrhe napravio sam dvostruki šablon koji služi i za drugu ploču na kojoj radim i ugradio LDO regulator kako bih izbjegao pražnjenje baterija tokom testiranja, ali jednokratno programiranje možemo iskoristiti direktno iz baterije

tinyDice su dizajnirane da rade na 3 volta, pa njihovo programiranje na 5 volti predstavlja opasnost od oštećenja IO pinova mikrokontrolera, LED -ova ili čak programatora jer bi se preko strujnih otpornika LED -a provukla prevelika struja. Dakle, da bismo programirali čip bez ikakvog oštećenja, moramo koristiti izvorni napon iz baterije. Ako koristite USBtinyISP, jednostavno uklonite njegov kratkospojnik za napajanje, koji će napajati unutarnji mjenjač logičke poluge iz baterije tinyDice, a ako koristite Arduino, jednostavno ostavite napajanje bez napajanja da napajate samo kockice s baterijom i dodajte otpornik serije 5k do svakog reda podataka.

Korak 10: Programiranje kockica

Za proces programiranja, pažljivo sastavite šablon preko kockica pomoću rastojanja i pobrinite se da svi pogo pinovi pravilno pritisnu odgovarajuće podloge. Budite oprezni i nemojte gurati matricu ispod igala jer ih je vrlo lako slomiti. Zatim priključite USBtinyISP na šablon i računar.

Otvorite Arduino IDE, učitajte tinyDice skicu i odaberite atTiny85 čip s USBtinyISP -om kao programer. Pritisnite dugme za učitavanje i provjerite kockice, 2 LED diode bi trebale početi treperiti neko vrijeme. Ako je sve uspješno, sad je tinyDice programiran, dovršen i spreman za upotrebu. Ponovite postupak programiranja za sve jedinice koje ste napravili, a zatim spremite šablon potpuno sastavljen kako biste zaštitili pogo pinove.

Kod:

Program tinyDice je takav da prvo prikazuje animaciju "razmišljanja", a zatim generira slučajni broj između 0 i 9 koji se prikazuje nekoliko sekundi. Svi prijelazi se izvode sa PWM za svaku LED kako bi se omogućilo blijeđenje. Nakon što se prikaže broj i nestane, procesor prelazi u stanje mirovanja što u osnovi zaustavlja potrošnju baterije, pa bi baterija teoretski trebala izdržati oko 6000 "bacanja" kockica.

Cijeli kôd je strukturiran oko prekidača tajmera od 8 Khz koji upravlja charlieplexingom i PWM -om od 10 koraka za svaku LED diodu, kao i napredovanjem animacija. Detaljnija objašnjenja svake funkcije komentirana su na Arduino skici.

Zaključci:

Rezultati ove metode za kućnu proizvodnju PCB-a daleko su nadmašili moja početna očekivanja, jer sam otkrio da može biti izuzetno pouzdan i dati vrlo kvalitetne rezultate za jednostavno i brzo prototipiranje SMD-a i strujnih kola. Zbog toga ohrabrujem majstore koji rade sami da isprobaju ovu metodu za svoj dizajn i podijele svoje rezultate i nalaze sa zajednicom.

Ova nova verzija tinyDice je sama po sebi vrlo lijep i zabavan objekt za imati i dijeliti s prijateljima, jer ga animacije i privjesak za ključeve čine prilično jedinstvenim i zanimljivim. Nadam se da vam se svidjelo ovo uputstvo i podijelite svoje komentare i iskustva na tu temu kako bi se metoda nastavila razvijati. Također, slobodno eksperimentirajte s kodom i podijelite sve zanimljive varijacije koje će drugi isprobati.

Ovaj vodič nalazi se na natječaju za dizajn PCB -a pa glasajte za njega ako ga smatrate vrijednim i podijelite ga sa svojim prijateljima i entuzijastima elektronike.

Druga nagrada na PCB Design Challenge -u