TinyDice: Vinil Kesici ile Evde Profesyonel PCB'ler: 10 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu talimat, bir vinil kesici kullanarak evde profesyonel kalitede PCB üretme yöntemini güvenilir, basit ve verimli bir şekilde belgeleyen adım adım bir kılavuzdan oluşur. Bu yöntem, evde birkaç yaygın malzeme ile ve çok kısa bir sürede tutarlı ve yüksek kaliteli PCB üretimine izin verir. Tüm dosyalar hazır olduğunda, tüm süreç birkaç saat içinde tamamlanabilir.

Kılavuzun konusu, tinyDice:

Bu kılavuzun amacı doğrultusunda, süreç, yalnızca 4 pin ve 4 dirençle 9 LED'in kontrolünü sağlayan, yazılım charlieplexing'li atTiny85 mikro denetleyicisine dayalı bir elektronik kalıp olan 3 tinyDice'in bir partisinin üretimi ile gösterilecektir. Orijinal tinyDice'imin (2014) geliştirilmiş bir versiyonudur ve bu Eğitilebilir Dosya için gereken tüm kaynak dosyalar, sarf malzemeleri adımında sıkıştırılmış bir paket olarak indirilebilir.

Yöntemin kökeni:

Bir elektronik meraklısı olarak, geçmişte PCB yapma konusunda adil bir tecrübe payım oldu, ancak çoğu ev yöntemi, Toner aktarma yöntemi gibi aşırı derecede güvenilmezdir veya CNC yönlendirici yöntemi veya UV gibi aşırı karmaşık ve zahmetlidir. fotorezist yöntemi (geçmişte orijinal tinyDice'de ele aldığım). Ek olarak, özellikle UV lehim maskelerini uygulamaya çalışırsanız, ürünlerin nihai kalitesi oldukça düşük olma eğilimindedir.

Bu tatmin edici olmayan deneyimlerden, evde PCB oluşturmak için alternatif yöntemler keşfetmeye karar verdim. Yakın zamanda bir masaüstü vinil kesici ile denemeye başladığım için, bir vinil damganın PCB aşındırma için mükemmel ve güvenilir bir maske yapabileceği aklıma geldi. İlk çevrimiçi araştırmamda, PCB'leri yapmak için vinil damga kullanan kişilerin referanslarını bulamadım, bu da beni şaşırttı çünkü çok makul görünüyordu. Bu beni süreci denemeye ve PCB izlerini bilgisayardan bakıra aktarmanın güvenilir ve verimli bir şekilde çalışıp çalışmayacağını bulmaya motive etti.

Süreçlerin geliştirilmesi:

Bir ev PCB'sinde temiz ve tutarlı bakır izleri yapmak başlı başına bir başarıdır, ancak PCB'lerin düzgün çalışması ve uzun süre dayanması için, istenmeyen lehim köprülerini önleyen ve bakır izlerini korozyondan koruyan bir çeşit lehim maskesi gerekir. Geleneksel olarak, kullanılan lehim maskesi, pratikte çalışılması oldukça zor olan UV ile kürlenebilen bir reçine biçimindedir.

Başlangıçta, UV lehim maskesini kürlemek için bir maske olarak dolaylı olarak vinil tutucuları kullanmayı amaçladım. Bununla birlikte, birkaç denemede, UV lehim maskesinin yalnızca amaçlanan yerlerde güvenilir bir şekilde sertleşmesini sağlayamadım ve hiçbir zaman yeterince ince ve eşit bir tabaka oluşturamadım, bu da sonuçta bir sürü harap tahtaya neden oldu. Böylece bu fikri rafa kaldırdım ve belki de bir çeşit damganın doğrudan lehim maskesi olarak kullanılabileceğini düşündüm, ancak kesinlikle vinil olamaz, çünkü yeniden akış lehimlemenin ısısına dayanamaz.

Bunu akılda tutarak, kendinden yapışkanlı, ince ve lehimleme için yeterince yüksek sıcaklıklara dayanmayı vaat eden Kapton bandına baktım. Kapton bant rulolar halinde satılmaktadır, ancak geleneksel vinilin arkası üzerine uygulanırsa, doğrudan vinil kesici üzerinde kesilebileceği ve doğrudan damga olarak kullanılabileceği aklıma geldi. Bunun ilk denemesinden itibaren, Kapton bandının vinil kesici üzerinde oldukça umut verici davrandığı açıktı, ancak küçük kabarcıkların üzerinden geçen tüm kesimler pürüzlü veya eksikti, bu nedenle mükemmel kapton damgalarının anahtarı bandı mükemmel şekilde uygulamaktı. altında herhangi bir havanın sıkışmasına izin vermeden vinil destek. Kapton aşırı derecede ince ve yapışkan olduğu için bu başlangıçta oldukça zor oldu, ancak standart bir plastik kart kullanarak yerleştirmeye çalıştığımda, bu şekilde mükemmel ve kolay bir şekilde yapılabileceğini fark ettim.

Bu yinelemeli denemeler sayesinde, aynı zamanda, bakır maskenin orijinal olarak bir damga olmasıyla ilgili olarak, sürecin bazı pratik sınırlamalarını da gözlemledim. Bu sınırlamalar, bu süreci güvenilir kılmak için bir dizi tasarım kılavuzuna dönüştü.

Adım 1: Malzemeler, Sarf Malzemeleri ve Araçlar

Malzemeler:

• 5 x 10 cm boş PCB
• 10 x 15 cm kendinden yapışkanlı vinil
• 50 mm genişliğinde Kapton bant
• 10 x 15 cm vinil transfer filmi

Gereçler:

• demir klorür dağlayıcı
• İzopropil alkol
• Lehim pastası
• PETG filamenti (anahtarlık kutusu için)

Aletler:

• masaüstü vinil kesici (Silhouette Cameo 3'ü kullanıyorum, ancak herhangi bir temel makine işe yarayacaktır)
• Sıcak hava yeniden işleme istasyonu (vazgeçilmez değil ama faydalı)
• havya
• plastik kart (eski kimlik veya herhangi bir tür)
• ISP olarak USBtinyISP veya Arduino
• manuel akrilik kesici (Eski demir testeresi bıçağının bir bölümünden ev yapımı olabilir)
• 220 & 400 kum zımpara kağıdı
• 3D yazıcı (isteğe bağlı, yalnızca anahtarlık kılıfı yapmak için)

Yazılım:

• Silhouette Studio (veya diğer vinil kesici markaları için eşdeğeri)
• EAGLE CAD (tasarımı değiştirmeyi düşünmüyorsanız gerekli değildir)
• Photoshop veya herhangi bir görüntü düzenleyici (tasarımı değiştirmeyi düşünmüyorsanız gerekli değildir)
• Arduino IDE + atTinyCore
• AVRDUDESS
• Slic3r veya başka bir 3D baskı yazılımı.

• tinyDice kaynak paketi, (bu adımda bir RAR dosyası olarak indirilebilir)

Bileşenler:

her minikDice85 için:

• 9x 3528 SMD LED (herhangi bir renk, hepsi aynı şekilde önerilir)
• 1x attiny85 (SOIC)
• 4x 33 ohm 0805 dirençler (kesin değer kritik değildir, benzer herhangi bir değer kullanın ama hepsi aynı!)
• 1x SMD basma düğmesi
• 1x CR20XX pil klipsi
• 1xCR2032 pil

Programlama jig için:

• 6x pogo pimleri
• 1x 2x3 erkek başlık (ISP için)
• 1x 2x1 erkek başlık (harici VCC kaynağı için)
• 1x AMS1117 3.3v LDO regülatörü (SOT-23)

Adım 2: Tüm Etiketleri Hazırlayın

Bu evde PCB yapma işlemi için çıkartmalar üç aşamada yer alır; Bakır kaplamayı aşındırmak için maske olarak, izleri korumak ve lehimi sınırlamak için bir lehim maskesi olarak ve pedlere lehim pastası uygulamak için bir şablon olarak. Süreci mümkün olduğunca optimize etmek için tüm çıkartmalar tek bir oturuşta hazırlanabilir.

Dosyaları kesim için hazırlama:

Tasarımda değişiklik yapmayı düşünmüyorsanız, doğrudan hazırlanan görselleri veya tüm çıkartmaları ile Silhouette Studio dosyasını kullanabilirsiniz. Başka bir tasarım kullanıyorsanız, dosyayı kesime hazırlamak için aşağıdakileri yapın:

Çoğu ücretsiz vinil kesici yazılımı resimlerle çalıştığından, tasarımı EAGLE'dan yüksek çözünürlüklü bir resim olarak dışa aktarmalıyız. Bunun için önce TOP ve VIAS dışındaki tüm katmanı gizleyin, ardından paneli MONOCHROME ve en az 1500 dpi'de bir görüntü olarak dışa aktarın. Ardından, yalnızca pedleri almak için işlemi yalnızca Tstop katmanıyla tekrarlayın.

Görüntüleri dışa aktardıktan sonra, işlemin güvenilirliğini artırmak için photoshop'ta biraz temizleme yapmanız önerilir. Bakır kaplı görüntü için bu, izole edilmiş küçük bakır alanların silinmesi veya daha geniş alanlara bağlanması, tüm açık deliklerin ortasının silinmesi ve termiklerin etrafındaki açıklığın arttırılmasından oluşur. Pedler görüntüsü için, tüm bakır kaplamayı biraz taşan siyah bir şekil üzerine yerleştirmelisiniz.

Ardından, görüntüleri vinil kesici yazılımına aktarın, izleyin ve 100 x 100 mm boyutunda ölçeklendirin. PCB'leri panelleştirmenin bir avantajı, çözünürlükten bağımsız olarak bunları uygun şekilde ölçeklendirmek için tutarlı bir referansa sahip olmanızdır.

Kapton bandının kesim için hazırlanması:

Kapton bant harika bir malzemedir, ancak bunu bir çıkartma olarak kullanabilmek için önce düz bir desteğin üzerine yerleştirmeliyiz. Bunun için vinil transfer bandının arkasını kullanacağız, bu nedenle pate'yi soyun ve temiz tutmaya özen göstererek geçici olarak bir kenara koyun. Ardından, bir bant parçasını açın ve altında hiçbir kabarcık kalmadığından emin olmak için plastik bir kart silecek olarak kullanarak mumlu kağıt desteğine dikkatlice uygulayın. Bazı çıkartmalar mükemmel bir şekilde çıkmayabileceğinden, kullanmayı umduğunuzdan fazlasını hazırlamanızı tavsiye ederim.

Çıkartmaların kesilmesi:

Vinil kesici yazılımında tüm etiketleri çizip ölçeklendirdikten sonra, kendinden yapışkanlı vinil malzemeyi kesme matının bir köşesine yerleştirmeye ve arkalı Kapton bandını başka bir köşeye yerleştirmeye devam edin.

Ardından, yazılımda, vinile karşılık gelen alana yalnızca bakır kaplı ve lehim pastası şablon tasarımlarını yerleştirin ve kesme parametrelerini şu şekilde ayarlayın: Hız 3, Bıçak derinliği 1, Basınç 8. İşi kesim için gönderin ve makinenin yapmasına izin verin. bu şey.

Son olarak, daha önce kullanılan tasarımları bir kenara koyun ve sadece lehim maskesi tasarımını Kapton bandına karşılık gelen alana yerleştirin. Kesme parametrelerini şu şekilde ayarlayın: Hız 1, Bıçak derinliği 1, Basınç 3. İşi makineye göndermeye devam edin ve bittiğinde hem kendinden yapışkanlı vinili hem de Kapton malzemelerini kesim matından dikkatlice çıkarın. Soyarken keskin kırışıklıklar yapmamaya dikkat edin.

Çıkartmaları ayıklamak:

Vinil çıkartmaları PCB'ye aktarmak için tüm bölgelerin yerinde aktarılmasını sağlamak için vinil transfer film kullanmalıyız. Damganın sadece amaçlanan bölümlerini transfer edebilmek için transfer filmini uygulamadan önce tüm istenmeyen alanları çıkarmalıyız. Bunun için bir kesici kullanın ve istenmeyen alanın bir köşesini dikkatlice kaldırın. Kesiciyi altına itin ve yapışmasını sağlamak için vinili bıçağın üzerine bastırın. Ardından, kesiciyi çekin ve fazlalık soyulmaya başlamalıdır. Tasarıma bağlı olarak istenmeyen tüm alanlar tek parça olarak ortaya çıkabilir. Otları temizledikten sonra, transfer filmini YALNIZCA bakır kaplı çıkartmaların üzerine yerleştirin ve fazlalıkları atın. Bu noktada vinil çıkartmalar kullanıma hazırdır. Kapton bant çıkartmaları tek parçadır, böylece transfer filmi olmadan doğrudan transfer edilebilirler.

Adım 3: Bakır Kaplamayı Asın

Bakır izlerinin kalitesi nihai ürünlerin başarı oranını belirleyeceğinden, bu sürecin en önemli adımıdır. Dikkatli yapılırsa %100 olabilir.

CLAD etiketini bakıra aktarma:

Temiz ve güvenilir sonuçlar elde etmek için önce boş PCB'yi izopropil alkol ile yağdan arındırmalısınız. Boşluk eskiyse, tüm tahta boyunca küçük daireler yaparak 320-400 kumlu zımpara kağıdı ile yüzeyin iyice zımparalanması önerilir.

Tamamen temizlendikten sonra, çıkartmayı bakıra aktarmanın zamanı geldi. Bunun için önce transfer filminin bir köşesini soyun ve ardından etiketi baş aşağı temiz bir masanın üzerine yerleştirin. Ardından, keskin bir katlama yaparak ve masa boyunca çekerek kağıdı transferden yavaşça soymaya devam edin. Bu şekilde küçük pedler bile transfere yapışmalı ve kağıt üzerinde kalmamalıdır. Endişelenmeyin, bir veya iki ped geride kalırsa, bunları daha sonra manuel olarak yerleştirebilirsiniz.

Ardından, vinil transferi parmaklarınızın ucundan tutun (en uçlarına hafifçe yapıştırın) ve çıkartmayı yerleştirmeden önce tahtanın üzerine yavaşça hizalayın. Hizaladıktan sonra, bakırın üzerine yerleştirin ve sıkışmış kabarcıkları önlemek için parmaklarınızla hafifçe bastırın. Ardından, vinilin bakıra güçlü bir şekilde yapışmasını sağlamak için tüm yüzeyi temizlemek için plastik bir kart kullanın. Kağıt desteğini soyduğunuz gibi, vinil transfer filmini bakır kaplamadan soymaya devam edin ve geride kalan pedleri manuel olarak yerleştirin. Çıkartma tüm boşluğu kapatmıyorsa, fazla bakırın dağılmasını ve sarf malzemelerinizin aşırı kullanılmasını önlemek için kalan alanları şeffaf bantla kapatabilirsiniz.

Bakır kaplı dağlama:

Dağlama işlemi için 2 adet dikdörtgen Tupperware tarzı kap, küçük bir tahta çubuk ve Demir Klorür dağlayıcıya ihtiyacınız olacak.

CLAD damgalı hazırlanan tahta, aşındırma için neredeyse hazırdır, ancak transfer filminden herhangi bir kalıntıyı çıkarmak ve istenmeyen bakır kalıntısı olmadan eşit ve tam bir aşındırma sağlamak için bir kez daha izopropil alkol ile temizlemek çok önemlidir.

Demir klorürü dağlama işlemine hazırlamak için, kaplardan birine yaklaşık yarısına kadar dökün ve yaklaşık %30 daha fazla su ekleyin. Bu noktada çözelti dağlama için hazırdır, ancak isteğe bağlı olarak mikrodalga fırında ısıtabilirsiniz. dağlama işlemini hızlandırmak için PCB'ye yerleştirmeden ÖNCE 15 saniye.

Son olarak, tahtayı demir klorürün içine yerleştirin ve batmasına izin verin. İşlem biraz zaman alabilir, ancak çözeltiyi karıştırmak ve ilerlemeyi kontrol etmek için her 10 ila 15 dakikada bir geri gelmek önemlidir. Bunun için tahtaya ulaşmak için küçük bir tahta parçası kullanın ve birkaç kez solüsyonun içine ve dışına eğin. Bu, eşit şekilde tepki vermesini sağlamak için çözeltiyi hareket ettirecek ve bakırın ne kadarının çıkarıldığını görmenizi sağlayacaktır. Daha fazla açıkta kalan bakır görene kadar bunu yapmaya devam edin, ancak aşındırıcı etiketin altında kırılmaya ve izlere zarar verebileceğinden daha uzun süre bırakmayın. Bu arada, lekelenmeye çok meyilli olduğundan ve ayrıca çok güçlü bir demir kokusuna sahip olduğundan, etchant solüsyonu ile herhangi bir şeyin lekelenmesini önlemek için çubuğu diğer kapta bırakın.

Bittiğinde, tahtayı aşındırıcıdan çıkarın ve bol su ve sabunla iyice durulayın. Bundan sonra, bir huni alın veya plastik bir tabaka kullanarak bir huni yapın ve aşındırıcıyı kurtarmak ve saklamak için boş bir PP şişenin üzerine sabitleyin. Kullanılmış demir klorürü ASLA tahliye yoluyla atmayın, mümkün olduğunca tekrar kullanın ve kurumaya bırakarak atın, ardından katı olarak atın.

Dağlama işlemin en çok zaman alan adımıdır. Taze Ferrik Klorür ile yapılırsa, bir saatten kısa sürede tamamlanabilir, ancak yeniden kullanılmış malzemelerle tamamlanması 4 saatten fazla sürebilir, bu nedenle sabırlı olun ve periyodik olarak kontrol edin.

4. Adım: Zarları Kesip Zımparalayın

PCB'leri panelleştirmenin bir avantajı, panelden kesim için bir kılavuz olarak yararlanabilmeniz ve ayrıca daha büyük bir kartı işlemenin daha kolay olmasıdır. Levhaları ayırmak ve düzgün bir yüzey elde etmek için önce onları parçalara ayırmalı, kenarlarını ve köşelerini zımparalamalıyız.

PCB'nin kesilmesi normal bir kesici, makas veya testere ile yapılamaz, çünkü bu işlemler neredeyse kesinlikle başarısız olur veya panolara zarar verir. Kesmek için, her geçişte katmanları kademeli olarak kazıyan ve baştan sona bir oluk açan basit bir pençe aleti kullanacağız. Bu bıçaklar ticari olarak akrilik kesiciler olarak satılmaktadır, ancak bazı kırık demir testeresi bıçaklarından ev yapımı olarak da yapılabilir. Fiberglas levhalar kenarı hızlı bir şekilde aşındırdığı için, işlem boyunca bıçağın yeniden keskinleştirilmesi tavsiye edilir. Tüm yolu kesmek gerekli değildir, sadece yolun çoğunu kesmek ve daha sonra her bir parçayı koparmak yeterlidir.

Kestikten sonra kenarlar oldukça pürüzlü ve pürüzlüdür, bu yüzden ekstra pürüzsüzlük için önce 240 kumlu zımpara kağıdı ve sonra 400 kum ile iyice zımparalamalıyız. Bakır kaplamanın şeklini takip ederek köşeleri de yuvarladığınızdan emin olun.

Son olarak, çıkartmaları tahtalardan dikkatlice çıkarmak için bir kesici kullanın. Bu, kesmeden önce yapılabilir, ancak çıkartmalar, kesme işlemi boyunca bakırın korunmasına yardımcı olur.

Adım 5: Kapton Lehim Maskesi Çıkartmalarının Uygulanması

Şimdi kesme tahtaları ile devreyi kurmaya neredeyse hazırız, ancak bakır izlerinin uzun süre korunmasını ve lehimin sadece olması gereken yerde kalmasını sağlamak için geleneksel olarak UV kür reçineleri kullanılarak yapılan bir lehim maskesine ihtiyacımız var.. Geleneksel süreç oldukça zehirli, dağınık ve güvenilmezdir, bu nedenle evde üretim için daha pratik bir alternatife ihtiyaç vardır.

Bu durumda, yüksek sıcaklık direnci ve kendinden yapışkanlı özellikleri nedeniyle Kapton bantını bir lehim maskesi olarak kullanıyoruz. Çıkartmaları PCB'lere aktarmak için kesiciyi yine destek olarak kullanacağız. Çıkartmaları aktarmadan önce, vinildeki yağ veya kalıntıları gidermek için PCB'leri ovalama alkolüyle iyice temizleyin. Ardından, kesici ile Kapton etiketini arka kağıttan dikkatlice kaldırmaya devam edin (bkz. resim 2). Bunun için öncelikle etiketin küçük bir köşesini kesici ile kaldırın ve yapışmasını sağlamak için bıçağa doğru bastırın, ardından tüm etiket kağıttan çıkana kadar kesiciyi keskin kenarda bir kırışma yapmadan yavaşça kağıttan çekin. ve bıçağa yapışmış halde kalır.

Son olarak, çıkartmayı yerine yapıştırmadan önce pedlerle düzgün bir şekilde hizalandığından emin olmak önemlidir, bu nedenle kesici ile PCB'nin üzerine nazikçe getirin ve tahta üzerinde birkaç kez hafifçe fırçalayın, bu onu statik ile şarj edecek ve Yerine basmadan önce yerleşimi ayarlamanıza izin verecek şekilde yüzeyde yüzer. Damga erken yapışırsa, kağıttan soyarken dikkatlice tahtadan çıkarın ve hizalamayı tekrarlayın. Düzgün bir şekilde hizalandığında, parmaklarınızla PCB'ye sıkıca bastırın ve ayarlamayı tamamlamak için kesiciyi çıkartmadan dikkatlice soyun. Ardından, panoları tekrar alkolle temizleyin ve şimdi PCB'ler resmi olarak bitti. Hemen kullanılabilirler veya daha sonra stoklanabilirler.

Adım 6: Zarları Birleştirin: Lehim Pastasının Uygulanması

SMD devrelerinin bir avantajı, herhangi bir sayıda ünite için yeniden kullanılabilen sadece pedlere uygulamak için basit bir şablon kullanılarak çok güvenilir ve hızlı bir şekilde macunla lehimlenebilmeleridir. Geleneksel SMD şablonları çelikten üretilir, bu nedenle oldukça pahalıdırlar ve prototipleme için pratik değildirler, ancak şablon vinil çıkartmalardan da yapılabilir. Bunun için, kendinden yapışkanlı olmayan plastik bir şablon oluşturmak için çıkartmanın hem orijinal hem de aynalı versiyonunu kullanıyoruz.

Lehim macunu çok miktarda akı içerir, bu nedenle yeniden akış sırasında önemli ölçüde azalır. Bu nedenle, derzlerin lehimle düzgün bir şekilde dolmasını sağlamak için yeterince kalın bir tabaka uygulamamız gerekir. Kalıbı uygun kalınlıkta yapmak için 4 vinil çıkartmayı birbirine katlamalıyız. Deliklerin baştan sona mükemmel bir şekilde hizalandığından emin olmak için bunu dikkatlice yapın.

Ardından, hurda PCB'lerden veya aynı kalınlıktaki başka herhangi bir malzemeden bir panonun etrafına küçük bir kenarlık oluşturun ve şablonu menteşe görevi görmesi için tek bir kenardan yerine yapıştırın, şablonun pedler üzerinde uygun şekilde hizalanmasını sağlayın (bkz. resim 2).

Son olarak, herhangi bir düz kenar aleti kullanarak, biraz lehim pastası alın ve tüm delikler dolana kadar şablonun üzerine yaymaya başlayın ve kalanını aynı aletle tekrar şişeye kazıyın. En iyi kaçınılması gereken kurşun içerdiğinden lehim pastasına doğrudan dokunmayın. Dokunursanız endişelenmeyin, sadece iyice temizleyin.

Şablonu kaldırın ve tahtayı mastardan çıkarın. Birleştirmeyi düşündüğünüz tüm panolar için işlemi tekrarlayın. Artık panolar doldurma ve lehimleme için hazırdır.

Adım 7: Popülasyon ve Reflow Lehimleme

Kartlardaki lehim pastası ile tüm bileşenleri doldurmanın zamanı geldi. Bunun için birkaç ince uçlu cımbız kullanın ve her bir bileşeni dikkatli bir şekilde pedlerinin üzerine yerleştirin, doğru yönlendirme ve hizalamayı sağlayın (bkz. resim 2). Bunu yapmak ve yanlış yerleşimleri düzeltmek için zaman ayırın. Tüm bileşenler yerleştirildikten sonra, hava yeniden akış aracını açın ve üzerinde daireler çizerek tüm kartı kademeli olarak ön ısıtmaya başlayın (bkz. resim 3). Ardından, tamamen yeniden akana kadar sıcak havayı doğrudan her bir pedin üzerine yönlendirmeye devam edin (resim 4). Yeniden akıtmayı bitirdiğinizde, pil klipsini eklemenin zamanı gelmiştir. Bunun için 2 büyük yuvarlak pedin merkezlerini delin ve pil klipsini tahtanın alt tarafına yerleştirin. Klips kartı kasanın üzerinde tutacağından, güç pimlerindeki herhangi bir gerilimi azaltmak için pil klipsini karta Epoksi ile yapıştırmanız da tavsiye edilir. Bu noktada PCB tamamen monte edilmiş ve programlamaya hazırdır.

8. Adım: Anahtarlık Kılıflarını 3D Yazdırın

3D baskılı kasalar isteğe bağlıdır, ancak nesneyi bir anahtarlığa dönüştürerek çok fazla karakter kattıkları ve aynı zamanda kalıbı korudukları için şiddetle tavsiye edilir. PLA büyük olasılıkla çok çabuk kırılacağından, yüksek dayanıklılık sağlamak için bunları PETG'de yazdırmak zorunludur. Kasanın iki versiyonunu yaptım, biri pili çıkarmak için içi boş, diğeri arkada pili güvenli ve gizli tutan logom ile. Devre çok az enerji tükettiği için pil kasanın içinde sıkışabilir. problemsiz.

Kasayı monte etmek için, pil klipsini kart kenar ile aynı hizaya gelene kadar 3D baskıya bastırın. Tam pil klipsine bağlı olarak, tam olarak oturduğundan emin olmak için hafifçe zımparalamanız veya kasanın yüksekliğini artırmanız gerekebilir, bu nedenle montajdan önce kontrol ettiğinizden emin olun. Bununla birlikte, gerekirse, tahta yavaşça kenardan dışarı doğru çekilerek kasa açılabilir.

Adım 9: Bir Programlama Jig'i Yapın

Şimdi minikDice tamamen monte edildi, ancak onları gerektiği gibi yapmaları için programlamamız gerekiyor. Bunun için, karttaki tüm programlama pedleriyle temas eden ve bir USBtinyISP veya ISP olarak herhangi bir Arduino olabilen bir ISP programlayıcısına takılan bir pogo pin jig kullanıyoruz. TinyDice, mastarın standart delikli tahta üzerine monte edilmesini sağlamak için standart 100 mill (2.54mm) boşluklu pedlerde mevcut tüm programlama pinlerine sahiptir. Her bir pogo pinini ISP başlığına bağlamak için bağlantı şemasını takip edin. Geliştirme amacıyla, üzerinde çalıştığım başka bir karta da hizmet eden bir çift jig yaptım ve test sırasında pillerin boşalmasını önlemek için bir LDO regülatörü ekledim, ancak bir defalık programlama için gücü doğrudan pilden kullanabiliriz.

tinyDice 3 voltta çalışacak şekilde tasarlanmıştır, bu nedenle onları 5 voltta programlamak, LED'in akım sınırlama dirençlerinden çok fazla akım çekileceğinden mikrodenetleyicinin, LED'lerin ve hatta programlayıcının IO pinlerine zarar verme riski taşır. Bu yüzden çipi hiçbir şeye zarar vermeden programlamak için pilden gelen doğal voltajı kullanmalıyız. Bir USBtinyISP kullanıyorsanız, dahili Logic Lever Shifter'ı tinyDice'in pilinden çalıştıracak olan güç atlama kablosunu çıkarın ve bir Arduino kullanıyorsanız, yalnızca pille birlikte zarlara güç sağlamak için gücü açık bırakın ve 5k serisi direnç ekleyin her veri hattına.

Adım 10: Zarların Programlanması

Programlama işlemi için, aparatı zıtlıklar kullanarak zarın üzerine dikkatlice monte edin ve tüm pogo pimlerinin ilgili pedlere düzgün şekilde bastığından emin olun. Dikkatli olun ve Kırılması çok kolay olduğu için Kalıbı pimlerin altına kaydırmayın. Ardından, USBtinyISP'yi cihaza ve bilgisayara takın.

Arduino IDE'yi açın, tinyDice taslağını yükleyin ve programlayıcı olarak USBtinyISP ile atTiny85 yongasını seçin. Yükleme düğmesine basın ve zarları kontrol edin, 2 LED bir süre yanıp sönmeye başlamalıdır. Her şey başarılı olursa, şimdi tinyDice programlanmış, tamamlanmış ve kullanıma hazırdır. Yaptığınız tüm üniteler için programlama işlemini tekrarlayın ve daha sonra pogo pimlerini korumak için mastarı tamamen monte edilmiş olarak saklayın.

kod:

TinyDice'ın programı, önce bir "düşünme" animasyonu gösterecek ve ardından birkaç saniye boyunca görüntülenen 0 ile 9 arasında rastgele bir sayı üretecek şekildedir. Tüm geçişler, solmaya izin vermek için her LED için PWM ile yapılır. Sayıyı gösterdikten ve söndükten sonra işlemci, pil tüketimini esasen durduran uyku moduna geçer, bu nedenle pil teorik olarak zarların yaklaşık 6.000 "atışı" kadar dayanmalıdır.

Tüm kod, charlieplexing'i ve her LED için 10 adımlı PWM'yi ve ayrıca animasyonların ilerlemesini yöneten 8 Khz'lik bir zamanlayıcı kesmesi etrafında yapılandırılmıştır. Her bir işlevin daha ayrıntılı açıklamaları Arduino taslağı üzerinde yorumlanmıştır.

Sonuçlar:

Ev PCB üretimi için bu yöntemin sonuçları, son derece güvenilir olabileceğini ve SMD ve açık delik devrelerinin kolay ve hızlı prototiplenmesi için çok yüksek kaliteli sonuçlar verdiğini bulduğumdan, ilk beklentilerimi çok aştı. Bu nedenle, DIY'cileri bu yöntemi kendi tasarımları için denemeye ve sonuçlarınızı ve bulgularınızı toplulukla paylaşmaya teşvik ediyorum.

TinyDice'ın bu yeni versiyonu, animasyonlar ve anahtarlık kutusu onu oldukça benzersiz ve ilginç kıldığı için, arkadaşlarınızla paylaşmak ve paylaşmak için başlı başına çok güzel ve eğlenceli bir nesnedir. Umarım bu talimatı beğenmişsinizdir ve lütfen konuyla ilgili yorumlarınızı ve deneyimlerinizi paylaşın, böylece yöntem gelişmeye devam eder. Ayrıca, kodu denemekten ve başkalarının denemesi için ilginç varyasyonları paylaşmaktan çekinmeyin.

Bu kılavuz PCB tasarım yarışmasındadır, bu yüzden lütfen buna değer olduğunu düşünüyorsanız oy verin ve arkadaşlarınızla ve elektronik meraklılarıyla paylaşın.

PCB Tasarım Yarışmasında İkincilik Ödülü