PCB-kerstkaart: 3 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Met Kerstmis voor de deur dacht ik aan een leuk cadeau-idee voor mijn familie en vrienden. Ik heb onlangs een paar pcb's besteld voor een ander project en het leek me leuk om van pcb kerstkaarten te maken. Behalve dat het een leuk idee is, is het ook heel praktisch. Ik ontwerp ze een keer en bestel ze dan gewoon. Dus ik ging online om wat onderzoek te doen en kwam deze afbeelding tegen die ik toen als mijn primaire inspiratie gebruikte.

Stap 1: Het circuit ontwerpen

Ik wilde mijn PCB's bestellen bij JLCPCB en om hun goedkope tarief te krijgen, moest de omtrek binnen het bereik van 100x100 mm liggen. Ik begon met het tekenen van een schets die aan mijn behoeften voldeed, die toevallig 100x70 mm was, en begon toen te ontwerpen.

Ik heb een kostuumapparaat in adelaar gemaakt, dat gewoon een koperen pad is met een diameter van 4 mm om de stippen aan het einde van de sporen weer te geven (die zogenaamd kerstversieringen vertegenwoordigen). Daarnaast heb ik besloten om een paar LED's in het circuit op te nemen. Ik gebruikte voornamelijk netten in eagle om alles met elkaar te verbinden. De LED's zijn allemaal parallel verbonden met een subnet genaamd VLED en hebben elk een "ornament" bevestigd. Dit subnet I wordt vervolgens aangesloten op een weerstand, die de stroom van de LED's begrenst, en vervolgens op de hoofdvoeding (VCC). De koperen pads, of ornamenten die niet gepaard gaan met een LED, worden paarsgewijs verbonden met een andere pad.

De procedure was altijd om een paar pads of een pad en een LED op het schema te plaatsen en dit vervolgens direct op het bord te plaatsen. Ik hield me vooral aan het ontwerp van de afbeelding die ik online vond, maar tot het einde had ik niet genoeg ruimte, dus ik moest een beetje improviseren. Ik speelde gewoon met de sporen totdat ik tevreden was met het ontwerp. De sporen tussen de delen waren vrij groot getekend om zichtbaar te zijn op het eindproduct.

Ik heb ook een tekst aan de onderkant van de kaart toegevoegd. Ik wilde aanvankelijk alleen maar "Merry Christmas" of iets dergelijks zeggen, maar ik vond het er gewoon niet leuk uitzien. Dus besloot ik het volledige nerdpad te volgen en daar een HEX-code te plaatsen. Voel je vrij om het te vertalen in Ascii;)

Hier is het nogal funky uitziende schema:

De bovenzijde van de printplaat:

En de onderkant ervan:

Ik heb wel een polygoon over de hele onderste laag gegoten om alle gronden met elkaar te verbinden.

Stap 2: Componenten selecteren

Er zijn eigenlijk maar drie verschillende componenten waarmee u rekening moet houden in deze build:

1. De LED's -> zouden zo min mogelijk stroom nodig hebben, maar ik wilde toch doorlopende componenten
2. De weerstand -> hangt af van de stroom die ik wil laten vloeien
3. De stroomvoorziening -> nou ja, we hebben natuurlijk ergens stroom nodig

LED's

Mijn enige beperking voor de LED's was dat ik 3 mm doorlopende gaten moest gebruiken omdat ik mijn PCB ontwierp met een voetafdruk van 3 mm. Daarnaast wilde ik het vermogen dat ze nodig hebben minimaliseren om de tijd dat het apparaat kan worden bediend te verlengen. Ik nam genoegen met standaard rode LED's van 3 mm die bij een spanning van 1,8 V slechts ongeveer 2 mA trokken. Met 13 LED's parallel zou dit gelijk staan aan een looptijd van ongeveer een dag, wat voor mij meer dan genoeg is aangezien het gewoon bedoeld is als kerstkaart.

Ik heb ook enkele SMD-celbevestigingen besteld om het patroon op de voorkant van de pcb niet te verstoren.

Stroomvoorziening

Als stroombron besloot ik om gewoon een 3V-knoopcel te gebruiken. Ik heb enkele knoopcelbatterijen met een capaciteit van 620mAh.

Weerstand

Ik testte welke combinatie van stroom en spanning me een fatsoenlijk uitziend licht gaf en koos, zoals hierboven vermeld, 2mA bij 1.8V. De knoopcel heeft een spanning van 3V waardoor ik 1,2V heb die ik op de weerstand moet branden.

Deze keer heb ik wel een smd-weerstand gebruikt die ik had liggen maar die kon je net zo goed voor heel goedkoop bestellen.

Stap 3: Montage en eindproduct

Na het bestellen van alle onderdelen kregen ze een paar dagen later een uitzicht en begonnen met het solderen van alle componenten op de printplaat. Zoals je misschien hebt gemerkt is er geen schakelaar, dus zodra je de batterij plaatst, begint de kaart op te lichten.

Ik ben eigenlijk best blij met hoe het is geworden, er zijn gewoon dingen die ik misschien anders zou maken als ik ooit een tweede versie hiervan zou maken

1. Bedek de sporen niet in zeefdruk. Ze zijn nog steeds heel goed zichtbaar, maar ik denk dat het er nog beter uit zou zien als de soldeersporen ook van zilver waren
2. Voeg een boomomtrek toe als zeefdruk of laat ze zelfs de daadwerkelijke boomvorm uitsnijden

Als u uw eigen kerst-PCB wilt maken, kunt u mijn adelaarsbestanden downloaden en ermee spelen.

Bedankt voor het lezen en Happy X-mas!