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PCB制作的花盆項目案例

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資料介紹

電路板圖如下：

描述

只是一個普通的過度設(shè)計的花盆

所以這里有一些超級酷和獨特的東西，一個完全由 PCB 制成的花盆。

我通過組合三個不同的 PCB 制作了這個花盆，我使用?菱形板?作為花瓣，將它們以星形形式焊接在一起。

我使用以前制作的 PCB 作為葉子，因為它的形狀有點類似于實際的葉子。

至于莖，我準(zhǔn)備了一個將花和葉固定在一起的 PCB，然后將這個莖焊接在一個底座上，該底座支撐整個結(jié)構(gòu)，還包含控制板。

我在花瓣和葉子上添加了 LED，這些 LED 是并聯(lián)的。每個 PCB 上的 LED 并聯(lián)連接，它們都由基板 PCB 上的六個 MOSFET 驅(qū)動。

這些 Mosfet 由 Atmega328PU 控制，我們可以按順序?qū)⑺鼈兇蜷_或關(guān)閉，或者將它們調(diào)暗或?qū)λ鼈冞M行一些褪色效果。

至于電源，我在底座上添加了一個升壓 IC 設(shè)置，將鋰電池的 3.7V 升壓為 5V，為 LED 和微控制器供電。

本文將介紹整個 Flower 的構(gòu)建過程，讓我們開始吧。

所需材料

這些是我在這個構(gòu)建中使用的東西-

定制 PCB（基礎(chǔ) PCB、菱形 PCB、STEM PCB 和撕裂形 PCB）
Atmega328PU
IP5306 電源管理IC
10uF電容0805封裝
電阻10K 0603封裝
電阻1K 0603封裝
電阻器 3R3
1H電感
按鈕貼片
按鈕 THT
開/關(guān)
C型端口
22pf 電容
指示燈 LED 0603 封裝
8205S 場效應(yīng)管
連接電線
白光 LED 0603 封裝
藍色 LED 0603 封裝
3D 打印 PCB 支架
3D打印花瓶
鋰離子電池 18650 支架
鋰離子電池 3.7V 2200mah 電池

基本概念

這個想法幾乎是在兩周前出現(xiàn)的，我準(zhǔn)備了一個?菱形的 PCB 項鏈，完成項目后我注意到它可以并排排列成一個多邊形，具體來說是一個五角星。

因此，我將五個菱形 PCB 粘在一起并制作了一個 PCB 花，只是為了形象化這個想法。

至于其余部分，我準(zhǔn)備了一塊長方形板，上面有三個大孔，用于連接兩個或多個 PCB。

對于 Leaf，我使用了我?之前項目中的 PCB，因為 PCB 形狀類似于實際的葉子。

對于驅(qū)動 LED，使用了六個 N 通道 Mosfet IC，它們連接到 Atmega328PU 的六個 PWM 引腳。

主控板原理圖

控制器板由三個主要部分組成，Atmega328PU 設(shè)置、升壓模塊部分和 Mosfet 設(shè)置。

我在這里使用了 Atmega328PU，而不是使用像 Arduino 這樣的 MCU，因為我想從頭開始制作這個項目，而不是使用模塊和插件。

主板PCB設(shè)計

完成原理圖后，我準(zhǔn)備基板的 PCB 設(shè)計，使用 100mm 圓形作為輪??廓，并將所有組件放在這個圓形內(nèi)。

我在 PCB 的中間添加了一個插槽，這個插槽將容納 STEM PCB，我還在這個插槽周圍添加了所有 MOSFET 設(shè)置，這樣可以很容易地通過連接線將 LED 部分與其每個 MOSFET 連接。

STEM板的PCB設(shè)計

對于 Stem Board，我添加了三個 CON1 并將它們相互連接。

至于 PCB 設(shè)計，我在每個 CON1 中使用了一個孔尺寸為 5 毫米的機械孔墊，因此使用螺母和螺栓或焊接它們會更容易連接兩個或更多，因為這些孔將從內(nèi)部和外部電鍍。

從 PCBWAY 獲取 PCB

在完成兩個設(shè)計后，我導(dǎo)出了他們的 Gerber 數(shù)據(jù)并將其上傳到 PCBWAY 的報價頁面。

我為基板選擇帶有白色絲印的黃色阻焊層，為 STEM 板選擇綠色阻焊層。

一周后我收到了 PCB，速度非常快。至于PCB質(zhì)量，它非常好。

如果您需要以可承受的價格提供高質(zhì)量產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì) PCB 服務(wù)，你們可以查看 PCBWAY。

看看我的復(fù)雜設(shè)計，我在 PCB 上放置了許多不尋常的圖案，例如不規(guī)則的輪廓和阻焊層形狀，這很難制作，但他們在制作 PCB 方面做得非常出色，沒有任何問題。

電路板組裝

基本控制器板組件
基本控制器板測試
葉PCB組裝
花瓣P(guān)CB組裝

基本控制器板組件

我首先開始了基板組裝過程。首先，我們使用焊膏分配器將焊膏逐個添加到每個元件焊盤上。
然后我們收集所有組件并將它們放置在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/font>

接下來，我們將 PCB 添加到 SMT 加熱板上，將 PCB 從下方加熱到焊膏熔化溫度。

后來，我在底部添加了 SMD Lithium Ion cell Holder

基本控制器板測試

下一步是測試升壓模塊設(shè)置，因此我在其 SMD 支架上添加了一個鋰電池，并使用板上的 SMD 開關(guān)打開設(shè)置。

這會觸發(fā) IP5306 IC，其指示 LED 會亮起，指示電池百分比。

我們使用萬用表測量此設(shè)置的輸出電壓，輸出電壓為5V，表明這部分基板工作正常。

接下來，我們在此設(shè)置中添加一個 C 型充電器，以檢查指示功能是否正常工作。

IP5306 具有四個基于 LED 的指示功能，分別顯示電池百分比 25%、50%、75% 和 100%。

正確測試電源管理設(shè)置后，我們繼續(xù)下一步，將 THT 組件添加到基板。

添加 THT 組件

接下來，我收集所有 THT 組件并通過將它們放置在正確的位置開始 THT 組裝，然后使用普通烙鐵焊接它們的焊盤。

葉PCB組裝

對于 Leaf PCB 組件，我們首先收集 24 個白色 0603 LED，然后將焊膏添加到 PCB 上的 LED 焊盤。

接下來，我們拾取并放置每個 LED，然后使用 SMT 熱板熔化焊膏。

花瓣P(guān)CB組裝

對于花瓣 PCB 組裝，我使用了 12 個 0603 封裝的藍色 LED，并通過首先將焊膏涂在 PCB 上的 LED 焊盤上來開始組裝。

然后，我們將每個 LED 拾取并放置在指定的位置，并將整個電路板放在 SMT 熱板上進行回流。

因為我們準(zhǔn)備的是五角花，所以一共需要準(zhǔn)備五塊板子。

花瓣和葉子PCB中的編輯部分

接下來，我們通過使用幾根跳線將它們的負(fù)極連接在一起，就像上一個板一樣，將所有 LED 并聯(lián)連接，六個 LED 并聯(lián)連接，它們由單個 mosfet 驅(qū)動，我使用四個 Mosfet 來控制四個LED 的各個部分，因此通過將所有 LED 的負(fù)極端子連接在一起來并聯(lián)連接所有 LED 非常重要。

我們在花瓣板和葉子板上都執(zhí)行此過程，然后進入下一個過程，即測試每個板的 LED 連續(xù)性。

測試葉子和花瓣 PCB

接下來，我們使用設(shè)置為二極管檢查模式的萬用表來檢查 LED，方法是將萬用表的正極探頭連接到 LED 的正極端子上，將負(fù)極探頭連接到負(fù)極端子。

我們用相同的方法檢查 Leaf 和所有 Petal PCB。

花卉組裝

第一步是收集所有菱形 PCB 并在背面添加膠帶以將兩個 PCB 固定在一起。

按照這種方法，我們將五塊 PCB 連接在一起，形成五邊形。

接下來，我們在所有 PCB 之間添加強力膠，使它們?nèi)诤显谝黄穑纬梢粋€單一的花狀結(jié)構(gòu)。

準(zhǔn)備 STEM

然后，我們通過將三個 STEM PCB 以曲線圖案焊接在一起來準(zhǔn)備 STEM 部件，有點像由三條線組成的 Arc。

葉和莖組件

接下來，我們使用 3D 印刷電路支架將 Leaf PCB 與 STEM Structure 連接，我們首先將其擰到 STEM PCB 上，然后在其上添加 Leaf PCB。

花和莖組件

同樣，我們通過使用另一個連接 STEM 和 Flower 的 3D 印刷電路支架，將 Flower Structure 添加到 Leaf 和 STEM 組件中。

主要組件

接下來是主要組件，我們首先通過將 STEM PCB 放入底座 PCB 上的插槽中將上花與底座連接起來，然后我們將 STEM PCB 的焊盤與底座焊盤焊接在一起，從而將 PCB 固定到位.

接線

此構(gòu)建的最后一個過程是將所有內(nèi)容連接起來。

我們首先將花部分和葉子中使用的所有 LED 的正極連接在一起。

然后我們將每個 LED 部分負(fù)極的電線連接到基板 PCB 上的 mosfet 開關(guān)。

總共有 6 個不同的 LED 部分，五個花瓣和一個葉子。六個 MOSFET 控制每個部分，它們的 VCC 是通用的。每個 LED 部分的 GND 進入 Mosfet 的漏極端口。

編碼和燒寫 Atmega328PU

因為我使用的是 Atmega328PU MCU，所以我們不能直接將它與 USB 連接并將代碼放入其中。

為了在其中燒寫代碼，我們首先需要使用 ISP 設(shè)備來燒錄引導(dǎo)加載程序，該設(shè)備將 MCU 的 SPI 引腳與其 ISP 引腳連接起來，讓我們燒寫 MCU。

我使用我之前制作的?Arduino 作為 ISP 模塊，這是一個易于制作的用于閃爍 AVR MCU 的設(shè)置。

我們按照此布線布局將基本模塊的 ISP 引腳與 Arduino 設(shè)置的 SPI 引腳連接起來。

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

至于代碼，我首先使用了測試草圖，它是一個追逐草圖，可以按追逐順序打開和關(guān)閉 LED。此草圖僅用于測試。

int 針數(shù)=  ; 聲明整數(shù)變量 pinsCount int pins[] = {  ,  ,  ,  ,  ,  }; 聲明數(shù)組 pin[] void setup() { pinMode(  , OUTPUT); pinMode（，輸出）；pinMode（，輸出）；pinMode（，輸出）；pinMode（，輸出）；pinMode（，輸出）；} void loop() {  (int i=  ; i  ; i=i-  ){ 向左追（除了外部 LED） digitalWrite(pins[i], HIGH);  ）上切換索引 i 處的 LED ；停止程序 digitalWrite(pins[i], LOW); 關(guān)閉索引 i 處的 LED } }

這是我在這個項目中使用的最終草圖。

常量 int switchPin =  ; int pinCount=  ; 聲明整數(shù)變量 pinsCount int pins[] = {  ,  ,  ,  ,  }; int lightMode =  ; 國際領(lǐng)導(dǎo) =  ;  LED 連接到的 PWM 引腳 int 亮度 = ； LED 有多亮 int fadeAmount =  ;  , OUTPUT); //使 LED 褪色多少點 pinMode（，輸出）；pinMode（，輸出）；引腳模式（、輸出）；pinMode（，輸出）；pinMode(switchPin, INPUT_PULLUP); pinMode（LED，輸出）；數(shù)字寫入（，低）；數(shù)字寫入（，低）；數(shù)字寫入（，低）；數(shù)字寫入（，低）；數(shù)字寫入（，低）；} void loop() {  (digitalRead(switchPin) ==LOW) { lightMode = lightMode +  ;  (lightMode ==  ) { lightMode =  ; } }  (lightMode ==  ) { digitalWrite(pins[  ,  ,  ,  , ]， 低的）; 延遲（）；}   (lightMode ==  ) {  (int i=  ; i  ; i=i-  ){ 向左追（除了外部 LED）digitalWrite(pins[i], HIGH);  ）上切換索引 i 處的 LED ；停止程序 digitalWrite(pins[i], LOW); 關(guān)閉索引 i 處的 LED } } 模擬寫入（LED，亮度）；亮度 = 亮度 + 漸變量； (brightness <=  亮度 >=  ) { fadeAmount = -fadeAmount; } 延遲（）；（）；見正文 }

結(jié)果

這是這個完全由 PCB 制成的瘋狂建造的 OverEngineered 花盆的結(jié)果。

我們首先打開打開 IP5306 IC 的 ON-OFF 開關(guān)，它為 atmega328PU MCU 供電。

要啟動 LED 序列，我們使用撥動開關(guān)來啟動或停止 LED 動畫。

這就是今天的內(nèi)容，請繼續(xù)關(guān)注，我很快就會帶著一個新項目回來。

特別感謝 PCBWAY 對這個項目的支持，看看他們以更低的成本獲得優(yōu)質(zhì)的 PCB 服務(wù)。

和平

代碼

C/C++

?	`const int switchPin = 2;`
?	`int pinsCount=5;// declaring the integer variable pinsCount`
?	`int pins[] = {3,5,6,9,10};`
?	`int lightMode = 1;`
?	?
?	`int led = 11; // the PWM pin the LED is attached to`
?	`int brightness = 0;// how bright the LED is`
?	`int fadeAmount = 5;// how many points to fade the LED by`
?	?
?	`void setup()`
?	`{`
?	`pinMode(3, OUTPUT);`
?	`pinMode(5, OUTPUT);`
?	`pinMode(6, OUTPUT);`
?	`pinMode(9, OUTPUT);`
?	`pinMode(10, OUTPUT);`
?	`pinMode(switchPin, INPUT_PULLUP);`
?	`pinMode(led, OUTPUT);`
?	`digitalWrite(3, LOW);`
?	`digitalWrite(5, LOW);`
?	`digitalWrite(6, LOW);`
?	`digitalWrite(9, LOW);`
?	`digitalWrite(10, LOW);`
?	?
?	`}`
?	`void loop()`
?	`{`
?	`if (digitalRead(switchPin) ==LOW)`
?	`{`
?	`lightMode = lightMode + 1;`
?	`if (lightMode == 3)`
?	`{`
?	`lightMode = 1;`
?	`}`
?	`}`
?	`if (lightMode == 1)`
?	`{`
?	`digitalWrite(pins[3,5,6,9,10], LOW);`
?	`delay(1000);`
?	`}`
?	`else if (lightMode == 2)`
?	`{`
?	`for (int i=0; i1){// chasing right`
?	`digitalWrite(pins[i], HIGH); // switching the LED at index i on`
?	`delay(70);// stopping the program for 100 milliseconds`
?	`digitalWrite(pins[i], LOW);// switching the LED at index i off`
?	`}`
?	`for (int i=pinsCount-1; i>0; i=i-1){ // chasing left (except the outer leds)`
?	`digitalWrite(pins[i], HIGH); // switching the LED at index i on`
?	`delay(70);// stopping the program for 100 milliseconds`
?	`digitalWrite(pins[i], LOW);// switching the LED at index i off`
?	`}`
?	`}`
?	`analogWrite(led, brightness);`
?	`brightness = brightness + fadeAmount;`
?	`if (brightness <= 0 \|\| brightness >= 255) {`
?	`fadeAmount = -fadeAmount;`
?	`}`
?	`delay(30);`
?	`//delay(200); // see text`
?	`}`