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PCB制作的花盆项目案例

消耗积分:0 | 格式:zip | 大小:0.02 MB | 2022-08-11

的撒的

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电路板图如下:
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描述

只是一个普通的过度设计的花盆

 

所以这里有一些超级酷和独特的东西,一个完全由 PCB 制成的花盆。

 

 

 

我通过组合三个不同的 PCB 制作了这个花盆,我使用 菱形板 作为花瓣,将它们以星形形式焊接在一起。

我使用以前制作的 PCB 作为叶子,因为它的形状有点类似于实际的叶子。

 

至于茎,我准备了一个将花和叶固定在一起的 PCB,然后将这个茎焊接在一个底座上,该底座支撑整个结构,还包含控制板。

我在花瓣和叶子上添加了 LED,这些 LED 是并联的。每个 PCB 上的 LED 并联连接,它们都由基板 PCB 上的六个 MOSFET 驱动。

 

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这些 Mosfet 由 Atmega328PU 控制,我们可以按顺序将它们打开或关闭,或者将它们调暗或对它们进行一些褪色效果。

至于电源,我在底座上添加了一个升压 IC 设置,将锂电池的 3.7V 升压为 5V,为 LED 和微控制器供电。

本文将介绍整个 Flower 的构建过程,让我们开始吧。

 

所需材料

 

这些是我在这个构建中使用的东西-

  • 定制 PCB(基础 PCB、菱形 PCB、STEM PCB 和撕裂形 PCB)
  • Atmega328PU
  • IP5306 电源管理IC
  • 10uF电容0805封装
  • 电阻10K 0603封装
  • 电阻1K 0603封装
  • 电阻器 3R3
  • 1H电感
  • 按钮贴片
  • 按钮 THT
  • 开/关
  • C型端口
  • 22pf 电容
  • 指示灯 LED 0603 封装
  • 8205S 场效应管
  • 连接电线
  • 白光 LED 0603 封装
  • 蓝色 LED 0603 封装
  • 3D 打印 PCB 支架
  • 3D打印花瓶
  • 锂离子电池 18650 支架
  • 锂离子电池 3.7V 2200mah 电池

 

基本概念

 

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这个想法几乎是在两周前出现的,我准备了一个 菱形的 PCB 项链,完成项目后我注意到它可以并排排列成一个多边形,具体来说是一个五角星。

因此,我将五个菱形 PCB 粘在一起并制作了一个 PCB 花,只是为了形象化这个想法。

 

至于其余部分,我准备了一块长方形板,上面有三个大孔,用于连接两个或多个 PCB。

对于 Leaf,我使用了我 之前项目中的 PCB,因为 PCB 形状类似于实际的叶子。

对于驱动 LED,使用了六个 N 通道 Mosfet IC,它们连接到 Atmega328PU 的六个 PWM 引脚。

 

主控板原理图

 

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控制器板由三个主要部分组成,Atmega328PU 设置、升压模块部分和 Mosfet 设置。

我在这里使用了 Atmega328PU,而不是使用像 Arduino 这样的 MCU,因为我想从头开始制作这个项目,而不是使用模块和插件。

 

主板PCB设计

 

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完成原理图后,我准备基板的 PCB 设计,使用 100mm 圆形作为轮​​廓,并将所有组件放在这个圆形内。

我在 PCB 的中间添加了一个插槽,这个插槽将容纳 STEM PCB,我还在这个插槽周围添加了所有 MOSFET 设置,这样可以很容易地通过连接线将 LED 部分与其每个 MOSFET 连接。

 

STEM板的PCB设计

 

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对于 Stem Board,我添加了三个 CON1 并将它们相互连接。

至于 PCB 设计,我在每个 CON1 中使用了一个孔尺寸为 5 毫米的机械孔垫,因此使用螺母和螺栓或焊接它们会更容易连接两个或更多,因为这些孔将从内部和外部电镀。

 

从 PCBWAY 获取 PCB

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在完成两个设计后,我导出了他们的 Gerber 数据并将其上传到 PCBWAY 的报价页面。

我为基板选择带有白色丝印的黄色阻焊层,为 STEM 板选择绿色阻焊层。

一周后我收到了 PCB,速度非常快。至于PCB质量,它非常好。

如果您需要以可承受的价格提供高质量产品的优质 PCB 服务,你们可以查看 PCBWAY。

 

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看看我的复杂设计,我在 PCB 上放置了许多不寻常的图案,例如不规则的轮廓和阻焊层形状,这很难制作,但他们在制作 PCB 方面做得非常出色,没有任何问题。

 

电路板组装

  • 基本控制器板组件
  • 基本控制器板测试
  • 叶PCB组装
  • 花瓣PCB组装

 

基本控制器板组件

 

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  • 我首先开始了基板组装过程。首先,我们使用焊膏分配器将焊膏逐个添加到每个元件焊盘上。
  • 然后我们收集所有组件并将它们放置在适当的位置。
  • 接下来,我们将 PCB 添加到 SMT 加热板上,将 PCB 从下方加热到焊膏熔化温度。
  • 后来,我在底部添加了 SMD Lithium Ion cell Holder

 

基本控制器板测试

 

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下一步是测试升压模块设置,因此我在其 SMD 支架上添加了一个锂电池,并使用板上的 SMD 开关打开设置。

这会触发 IP5306 IC,其指示 LED 会亮起,指示电池百分比。

我们使用万用表测量此设置的输出电压,输出电压为5V,表明这部分基板工作正常。

 

接下来,我们在此设置中添加一个 C 型充电器,以检查指示功能是否正常工作。

IP5306 具有四个基于 LED 的指示功能,分别显示电池百分比 25%、50%、75% 和 100%。

正确测试电源管理设置后,我们继续下一步,将 THT 组件添加到基板。

 

添加 THT 组件

 

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接下来,我收集所有 THT 组件并通过将它们放置在正确的位置开始 THT 组装,然后使用普通烙铁焊接它们的焊盘。

 

叶PCB组装

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对于 Leaf PCB 组件,我们首先收集 24 个白色 0603 LED,然后将焊膏添加到 PCB 上的 LED 焊盘。

接下来,我们拾取并放置每个 LED,然后使用 SMT 热板熔化焊膏。

 

花瓣PCB组装

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对于花瓣 PCB 组装,我使用了 12 个 0603 封装的蓝色 LED,并通过首先将焊膏涂在 PCB 上的 LED 焊盘上来开始组装。

然后,我们将每个 LED 拾取并放置在指定的位置,并将整个电路板放在 SMT 热板上进行回流。

因为我们准备的是五角花,所以一共需要准备五块板子。

 

花瓣和叶子PCB中的编辑部分

 

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接下来,我们通过使用几根跳线将它们的负极连接在一起,就像上一个板一样,将所有 LED 并联连接,六个 LED 并联连接,它们由单个 mosfet 驱动,我使用四个 Mosfet 来控制四个LED 的各个部分,因此通过将所有 LED 的负极端子连接在一起来并联连接所有 LED 非常重要。

我们在花瓣板和叶子板上都执行此过程,然后进入下一个过程,即测试每个板的 LED 连续性。

 

测试叶子和花瓣 PCB

 

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接下来,我们使用设置为二极管检查模式的万用表来检查 LED,方法是将万用表的正极探头连接到 LED 的正极端子上,将负极探头连接到负极端子。

我们用相同的方法检查 Leaf 和所有 Petal PCB。

 

花卉组装

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第一步是收集所有菱形 PCB 并在背面添加胶带以将两个 PCB 固定在一起。

按照这种方法,我们将五块 PCB 连接在一起,形成五边形。

接下来,我们在所有 PCB 之间添加强力胶,使它们融合在一起,形成一个单一的花状结构。

 

准备 STEM

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然后,我们通过将三个 STEM PCB 以曲线图案焊接在一起来准备 STEM 部件,有点像由三条线组成的 Arc。

 

叶和茎组件

 

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接下来,我们使用 3D 印刷电路支架将 Leaf PCB 与 STEM Structure 连接,我们首先将其拧到 STEM PCB 上,然后在其上添加 Leaf PCB。

 

花和茎组件

 

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同样,我们通过使用另一个连接 STEM 和 Flower 的 3D 印刷电路支架,将 Flower Structure 添加到 Leaf 和 STEM 组件中。

 

主要组件

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接下来是主要组件,我们首先通过将 STEM PCB 放入底座 PCB 上的插槽中将上花与底座连接起来,然后我们将 STEM PCB 的焊盘与底座焊盘焊接在一起,从而将 PCB 固定到位.

 

接线

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此构建的最后一个过程是将所有内容连接起来。

我们首先将花部分和叶子中使用的所有 LED 的正极连接在一起。

然后我们将每个 LED 部分负极的电线连接到基板 PCB 上的 mosfet 开关。

总共有 6 个不同的 LED 部分,五个花瓣和一个叶子。六个 MOSFET 控制每个部分,它们的 VCC 是通用的。每个 LED 部分的 GND 进入 Mosfet 的漏极端口。

 

编码和烧写 Atmega328PU

 

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因为我使用的是 Atmega328PU MCU,所以我们不能直接将它与 USB 连接并将代码放入其中。

为了在其中烧写代码,我们首先需要使用 ISP 设备来烧录引导加载程序,该设备将 MCU 的 SPI 引脚与其 ISP 引脚连接起来,让我们烧写 MCU。

我使用我之前制作的 Arduino 作为 ISP 模块,这是一个易于制作的用于闪烁 AVR MCU 的设置。

 

我们按照此布线布局将基本模块的 ISP 引脚与 Arduino 设置的 SPI 引脚连接起来。

  • VCC 到 VCC
  • 地到地
  • Arduino的D13到Atmega328PU的D13
  • Arduino的D12到Atmega328PU的D12
  • Arduino的D11到Atmega328PU的D11
  • Arduino的D10到Atmega328PU的RESET PIN

至于代码,我首先使用了测试草图,它是一个追逐草图,可以按追逐顺序打开和关闭 LED。此草图仅用于测试。

 

int 针数=  ; 声明整数变量 pinsCount int pins[] = {  ,  ,  ,  ,  ,  }; 声明数组 pin[] void setup() { pinMode(  , OUTPUT); pinMode(,输出);pinMode(,输出);pinMode(,输出);pinMode(,输出);pinMode(,输出);} void loop() {  (int i=  ; i  ; i=i-  ){ 向左追(除了外部 LED) digitalWrite(pins[i], HIGH);  )上切换索引 i 处的 LED ;停止程序 digitalWrite(pins[i], LOW); 关闭索引 i 处的 LED } }

 

这是我在这个项目中使用的最终草图。

 

常量 int switchPin =  ; int pinCount=  ; 声明整数变量 pinsCount int pins[] = {  ,  ,  ,  ,  }; int lightMode =  ; 国际领导 =  ;  LED 连接到的 PWM 引脚 int 亮度 = ; LED 有多亮 int fadeAmount =  ;  , OUTPUT); //使 LED 褪色多少点 pinMode(,输出);pinMode(,输出);引脚模式(、输出);pinMode(,输出);pinMode(switchPin, INPUT_PULLUP); pinMode(LED,输出);数字写入(,低);数字写入(,低);数字写入(,低);数字写入(,低);数字写入(,低);} void loop() {  (digitalRead(switchPin) ==LOW) { lightMode = lightMode +  ;  (lightMode ==  ) { lightMode =  ; } }  (lightMode ==  ) { digitalWrite(pins[  ,  ,  ,  , ], 低的); 延迟();}   (lightMode ==  ) {  (int i=  ; i  ; i=i-  ){ 向左追(除了外部 LED)digitalWrite(pins[i], HIGH);  )上切换索引 i 处的 LED ;停止程序 digitalWrite(pins[i], LOW); 关闭索引 i 处的 LED } } 模拟写入(LED,亮度);亮度 = 亮度 + 渐变量; (brightness <=  亮度 >=  ) { fadeAmount = -fadeAmount; } 延迟();();见正文 }

 

结果

 

 

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这是这个完全由 PCB 制成的疯狂建造的 OverEngineered 花盆的结果。

我们首先打开打开 IP5306 IC 的 ON-OFF 开关,它为 atmega328PU MCU 供电。

 

要启动 LED 序列,我们使用拨动开关来启动或停止 LED 动画。

 

这就是今天的内容,请继续关注,我很快就会带着一个新项目回来。

特别感谢 PCBWAY 对这个项目的支持,看看他们以更低的成本获得优质的 PCB 服务。

和平

 

 

代码


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