構(gòu)建一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)周時(shí)鐘
周時(shí)鐘是一個(gè)簡(jiǎn)單的桌面時(shí)鐘,顯示當(dāng)前的一天。
大家好,歡迎回來(lái)。這里有一些有趣又有用的東西。
周表是一個(gè)緊湊的桌面時(shí)鐘,顯示當(dāng)前星期幾。它通過(guò)連接到本地Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)并通過(guò)NTP客戶(hù)端同步時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。七個(gè)LED部分中的每一個(gè)都專(zhuān)門(mén)用于特定的日子,并相應(yīng)地點(diǎn)亮。
在這里,我們改變了之前項(xiàng)目(快樂(lè)周指示器)的代碼,創(chuàng)建了一個(gè)周時(shí)鐘設(shè)置,通過(guò)點(diǎn)亮七個(gè)LED片段中的一個(gè)來(lái)告訴我們今天是哪一天。在這個(gè)項(xiàng)目中,我們使用了兩個(gè)PCB:一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)程序,另一個(gè)用于藝術(shù)PCB,其名稱(chēng)蝕刻在頂層。我們?cè)陧敳亢偷撞孔韬笇又袆?chuàng)建了開(kāi)口,以允許光線通過(guò)PCB。
我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)小的桌上鐘,告訴我們今天是幾號(hào)。
在這里,我們使用了一個(gè)完全定制的LED驅(qū)動(dòng)板,每個(gè)板上有三個(gè)并聯(lián)的LED,由一個(gè)Mosfet IC驅(qū)動(dòng),由DFRobot的迷你甲蟲(chóng)ESP32-C3控制。為了代表七天,我們總共使用了七個(gè)LED設(shè)置,每個(gè)設(shè)置都有三個(gè)LED與一個(gè)mosfet IC布置并聯(lián)連接。
我們還集成了一個(gè)車(chē)載電源,一個(gè)2200mAh的3.7V鋰離子電池,可以為這個(gè)裝置供電,并且可以在放電后充電。
本文涵蓋了該項(xiàng)目的整個(gè)構(gòu)建過(guò)程,因此讓我們從構(gòu)建開(kāi)始。
材料要求
這些是本項(xiàng)目使用的材料:
?定制pcb (HQ NextPCB提供)
?DFMini甲蟲(chóng)ESP32-C3開(kāi)發(fā)板
?IP5306電源管理IC
?10 uf電容器
?10uH貼片電感
?藍(lán)色led 0805封裝
?8205S Mosfet IC
?10 k電阻
?3D打印部件
?M2螺絲
CAD模型
我們通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)Cad設(shè)計(jì)開(kāi)始這個(gè)項(xiàng)目,該設(shè)計(jì)由一個(gè)PCB組成,上面的所有SMD led按7個(gè)順序排列。我們把它們稍微傾斜,以達(dá)到我們想要的角度效果。
鋰電池,以及微控制器和主要通孔組件,都在底部建模。
我們還創(chuàng)建了兩個(gè)類(lèi)似支架的組件,以幫助時(shí)鐘在正確的方向上站立。
led安裝在底座或驅(qū)動(dòng)板上,但它們的發(fā)光可以在led上方的另一塊板上看到。這是通過(guò)利用在led和兩個(gè)pcb之間創(chuàng)建空間的分隔器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
該設(shè)計(jì)需要三個(gè)3d打印部件,所有部件都使用黑色PLA和0.6mm噴嘴創(chuàng)建。
PCB設(shè)計(jì)
我們通過(guò)為項(xiàng)目創(chuàng)建原理圖開(kāi)始PCB構(gòu)建過(guò)程。
該原理圖分為三個(gè)主要部分。首先是電源部分,其中包括根據(jù)數(shù)據(jù)表中提供的示例布局配置的IP5306電源管理IC。此電源管理設(shè)置提供一致的5V輸出,我們的微控制器和Mosfet IC將用于為led供電。
第二部分是LED陣列。我們將三個(gè)led并聯(lián)連接,并將它們連接到一個(gè)8205S Mosfet IC,該IC的門(mén)通過(guò)一個(gè)10K電阻連接到微控制器的I/O端口。一個(gè)額外的10K電阻被放在最大柵極和源之間。本設(shè)計(jì)包含7個(gè)LED場(chǎng)效應(yīng)管,每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管都耦合到一個(gè)微控制器I/O引腳。
.最后一部分是DFRobot的Mini Beetle ESP32-C3微控制器板,它連接到IP5306的5V和GND輸出,以及每個(gè)most的門(mén)。
使用PCB的cad布局,然后我們?yōu)檫@個(gè)項(xiàng)目準(zhǔn)備PCB設(shè)計(jì),其中包括led的實(shí)際放置。由于我們將在驅(qū)動(dòng)板上放置額外的板,因此LED放置至關(guān)重要,因此我們使用cad文件中的尺寸來(lái)準(zhǔn)備PCB并正確放置組件。
我們還準(zhǔn)備了Art PCB,這是一個(gè)沒(méi)有組件的半板,只有兩個(gè)安裝孔。我們還使用cad文件測(cè)量打開(kāi)該藝術(shù)PCB上的焊罩頂部和底部,并將日期名稱(chēng)放在top層上。
在完成兩個(gè)PCB后,我們導(dǎo)出了gerber數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將被發(fā)送給PCB制造商取樣。
NextPCB PCB服務(wù)
完成PCB設(shè)計(jì)后,我們將兩個(gè)Gerber數(shù)據(jù)發(fā)送給HQ NextPCB取樣。
Gerber Data發(fā)送給HQ NextPCB,并下了兩個(gè)訂單:一個(gè)是白色絲印的綠色阻焊板,另一個(gè)是黑色絲印的白色阻焊板。
下訂單后,PCB在一周內(nèi)收到,PCB質(zhì)量非常好。
另外,我要把HQDFM帶給你,它在很多項(xiàng)目中給了我很大的幫助。華秋的內(nèi)部工程師開(kāi)發(fā)了免費(fèi)的制造設(shè)計(jì)軟件HQDFM,徹底改變了PCB設(shè)計(jì)師如何可視化和驗(yàn)證他們的設(shè)計(jì)。
利用NextPCB的加速器活動(dòng),為您的創(chuàng)新項(xiàng)目獲得2個(gè)免費(fèi)組裝的基于rp2040的pcb。
此報(bào)價(jià)涵蓋所有費(fèi)用,包括物流,使您的想法更容易,更實(shí)惠的生活。SMT服務(wù)可能很昂貴,但NextPCB可以幫助您克服這一障礙。只要分享你的相關(guān)項(xiàng)目,他們就會(huì)處理好剩下的事情。不要錯(cuò)過(guò)這個(gè)提升你的科技創(chuàng)作的絕佳機(jī)會(huì)!
HQDFM:免費(fèi)在線Gerber查看器和DFM分析工具
此外,NextPCB有自己的Gerber Viewer和DFM分析軟件。
您的設(shè)計(jì)可以通過(guò)他們的HQDFM軟件(DFM)服務(wù)得到改進(jìn)。因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)等待制造商的DFM報(bào)告很煩人,所以HQDFM是執(zhí)行事件前自檢的最有效方法。
以下是在線Gerber Viewer向我展示的內(nèi)容。再清楚不過(guò)了。然而,對(duì)于完整的功能,如DFM分析的PCBA,你需要下載的軟件。在線版本僅提供簡(jiǎn)單的PCB DFM報(bào)告。
具有全面的制造設(shè)計(jì)(DFM)分析功能,HQDFM是一個(gè)免費(fèi)的,復(fù)雜的在線PCB Gerber文件查看器。
它利用超過(guò)15年的行業(yè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)提供了對(duì)先進(jìn)制造的見(jiàn)解。如果你想以合理的價(jià)格獲得優(yōu)質(zhì)的PCB服務(wù),你可以看看HQ NextPCB。
印刷電路板組裝
這個(gè)項(xiàng)目的PCB組裝過(guò)程開(kāi)始于用錫膏點(diǎn)焊針將錫膏涂在每個(gè)組件板上。我們用的是63/37 Sn-Pb錫膏。
接下來(lái),我們選擇所有的SMD組件并將它們放置在正確的位置。
接下來(lái),我們將電路板放在回流熱板上,從下面加熱PCB到大約200°C的錫膏熔化溫度。錫膏永久融化,并將所有SMD組件連接到它們的焊盤(pán)上。
SMT過(guò)程到此結(jié)束
測(cè)試LED
在進(jìn)行其余構(gòu)建之前,我們必須確保所有l(wèi)ed都正確安裝在它們的襯墊上。為此,我們利用萬(wàn)用表并將其設(shè)置為二極管檢查模式。
然后將萬(wàn)用表的正探頭接在電路板上的5V端子上,并將萬(wàn)用表的負(fù)探頭一次設(shè)置為每個(gè)most的漏極。每個(gè)LED部分亮起,表明它們焊接正確。
PCB組裝過(guò)程的其余部分
我們現(xiàn)在將恢復(fù)板組裝程序,將板翻轉(zhuǎn)以添加指示LED。我們首先將焊料應(yīng)用到PCB上的一個(gè)焊盤(pán)上,然后加熱焊料并將LED滑動(dòng)到位置,這將將LED端子連接到焊盤(pán)的一側(cè)。然后,我們將焊料應(yīng)用到LED的另一側(cè),并用烙鐵熔化它,將其鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?
Micro Type B USB端口從板的底部安裝,其焊盤(pán)從板的頂部焊接。
接下來(lái),把鋰電池支架放在焊盤(pán)上,用烙鐵固定。
接下來(lái),我們將DF迷你甲蟲(chóng)安裝在適當(dāng)?shù)奈恢?,并將其焊盤(pán)焊接到電路板上。
我們?cè)陔娐钒宓捻敳堪惭b了一個(gè)按鈕,并用烙鐵將其焊接。
委員會(huì)大會(huì)進(jìn)程現(xiàn)已完成。
電源
本項(xiàng)目電源為3.7V 2200mAh鋰離子電池,放置在鋰電池座中,定位正確。
按一次開(kāi)關(guān),設(shè)備打開(kāi),表明設(shè)置正在工作。
測(cè)試示意圖
為了查看Mosfet開(kāi)關(guān)配置是否工作良好,我們將以下代碼添加到Mini Beetle Board中。
這是一個(gè)小的追逐代碼,從第一個(gè)到最后依次打開(kāi)每個(gè)Mosfet。這個(gè)設(shè)計(jì)證明了LED設(shè)置是功能性的,現(xiàn)在我們可以繼續(xù)我們的組裝過(guò)程。
總裝
最后的組裝過(guò)程開(kāi)始于在驅(qū)動(dòng)板上放置隔離層,然后在其上放置ART PCB。然后將左右支架放置在各自的位置,用4顆M2螺釘連接在一起。
周鐘組裝現(xiàn)在已經(jīng)完成。
主要代碼
在完成組裝過(guò)程后,我們將以下代碼上傳到Mini Beetle板上。主草圖將ESP32連接到路由器,允許設(shè)備從互聯(lián)網(wǎng)接收NTC值。在使用草圖之前,請(qǐng)確保輸入了自己的SSID和密碼。
這個(gè)項(xiàng)目產(chǎn)生了周時(shí)鐘,它照亮了藝術(shù)PCB的一部分,以表示當(dāng)前的一天。我們星期天完成了這個(gè)項(xiàng)目;因此,周日部分目前被照亮。隨著時(shí)間的推移,匹配的部分將在一個(gè)連續(xù)的循環(huán)中亮起。
總的來(lái)說(shuō),這個(gè)項(xiàng)目執(zhí)行得很好,但我們想改變的一件事是較低的可見(jiàn)部分。在下一次迭代中,我們將徹底改造這個(gè)時(shí)鐘,給它一個(gè)新的時(shí)鐘設(shè)計(jì)。
本文編譯自hackster.io