Hiasan Pohon Natal Papan Sirkuit LED: 15 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Natal ini, saya memutuskan untuk membuat hiasan Natal untuk diberikan kepada teman dan keluarga saya. Saya telah mempelajari KiCad tahun ini, jadi saya memutuskan untuk membuat ornamen dari papan sirkuit. Saya membuat sekitar 20-25 ornamen ini. Ornamennya berupa papan sirkuit berbentuk seperti pohon natal. Ornamen tersebut memiliki tongkat permen di sablon, ornamen terbuat dari tembaga terbuka, karangan bunga terbuat dari resistor, dan LED untuk mewakili lampu di pohon. LED yang saya gunakan perlahan berubah warna, memberi pohon sedikit kehidupan. Ornamen memiliki lubang di bagian atas untuk menggantungnya di pohon Anda dengan tali. Ada konektor Micro USB di bagian belakang, sehingga Anda dapat menggunakan pengisi daya telepon biasa untuk menyalakan LED.

Instruksi ini mengasumsikan Anda sudah tahu cara menyolder, jadi jika belum, Anda harus mempelajarinya terlebih dahulu. Instruksi ini tidak memerlukan keahlian khusus selain menyolder.

Langkah 1: Bahan

Untuk setiap ornamen, Anda membutuhkan bahan-bahan berikut:

• Papan sirkuit. Untuk informasi tentang pemesanan papan sirkuit, lihat langkah 3.
• Resistor 1/8 watt, 1k Ohm. Jumlah 14. Resistor harus sekitar 3,3-3,6 mm. Nomor bagian Digi-Key CF18JT1K00CT-ND.
• LED berubah warna 3mm. Jumlah 14. Nomor bagian SparkFun COM-11448. Nomor bagian Digi-Key 1568-1196-ND.
• Soket USB Mikro B. Jumlah 1. Nomor bagian Digi-Key 732-5958-1-ND.
• 3.3µF 0805 kapasitor keramik. Jumlah 3. Nomor bagian Digi-Key 1276-6461-1-ND.
• Tali pendek untuk menggantung hiasan. Saya menggunakan kabel merah Hempique.
• Pengisi daya USB dan kabel USB yang diakhiri dengan colokan Micro B. Untuk hiasan yang saya berikan sebagai hadiah, saya menggunakan nomor bagian Digi-Key 993-1293-ND, yang merupakan pengisi daya USB dengan kabel bawaan. Untuk pohon saya sendiri, yang berwarna putih, di mana saya menggantung empat ornamen, saya menggunakan pengisi daya USB empat port ini dan kabel putih sepanjang 6 kaki ini.

Langkah 2: Alat

Anda memerlukan alat berikut:

• Pinset. Saya menggunakan pinset lengkung Vetus.
• Selotip.
• Pemotong siram. Saya menggunakan ini.
• Solder besi dengan ujung obeng. Saya menggunakan Weller WLC-100.
• Ujung kerucut untuk menyolder besi. Saya menggunakan Weller ST7.
• Pateri. Saya menggunakan solder MG Chemicals bebas timah 0,032".
• Solder tipis. Saya menggunakan solder 0,02" bebas timah.
• Permukaan kerja yang bersih dan halus yang tidak akan menggores PCB. Saya menggunakan tikar silikon ini.

Anda harus menggunakan ujung obeng dan solder 0,032 , kecuali langkah tersebut secara khusus menyebutkan sebaliknya.

Langkah 3: Pesan Papan

Papan saya diproduksi di China oleh EasyEDA. Saya memilihnya karena harganya murah dan menawarkan masker solder hijau.

Namun, saya telah menghubungi juru bicara EasyEDA, dan dia mengatakan bahwa EasyEDA saat ini sedang dalam proses memutar produksi mereka ke situs web terpisah yang disebut JLCPCB. Petunjuk lengkap untuk memesan dari JLCPCB ada di sini, tetapi saya akan membahas dasar-dasarnya di bawah.

Mulailah dengan mengunduh file TreeOrnament.zip yang dilampirkan pada langkah ini.

Lalu buka https://jlcpcb.com/quote dan masuk atau buat akun.

Selanjutnya, klik tombol "Tambahkan file gerber Anda", dan tentukan salinan TreeOrnament.zip yang Anda unduh sebelumnya.

Sayangnya, JLCPCB tidak secara otomatis mengisi dimensi dari file Gerber. Jadi, saya memasukkan dimensi 80mm x 99mm secara manual. Anda harus membiarkan "Lapisan" disetel ke "2", dan Anda dapat mengatur "Jumlah PCB" ke jumlah papan yang ingin Anda pesan. (Anda mungkin juga mendapatkan setidaknya 10 papan, karena tampaknya tidak lebih murah untuk mendapatkan hanya 5. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa biaya pengiriman mungkin sedikit lebih sedikit untuk 5.) Setel "Ketebalan PCB" ke " 1.0", dan biarkan "Warna PCB" ditetapkan sebagai "Hijau" (kecuali, karena alasan tertentu, Anda menginginkan warna pohon yang berbeda). Saya mengatur "Surface Finish" ke "ENIG-RoHS". Permukaan akhir lainnya lebih murah, tetapi saya belum mencobanya, dan saya tidak tahu apakah itu akan terlihat bagus. Biarkan "Berat Tembaga" ditetapkan pada "1.0", dan biarkan "Jari Emas" ditetapkan pada "Tidak". Anda dapat membiarkan "Detail Material" diatur apa adanya, dan membiarkan "Panel oleh JLCPCB" disetel ke "Tidak".

Sekarang klik tombol biru "Simpan ke Keranjang" di sisi kanan layar. (Anda mungkin perlu menggulir kembali ke atas untuk melihatnya.)

Pada titik ini, Anda dapat menggunakan tautan "Gerber Viewer" untuk melihat papan jika Anda mau, untuk memastikan bahwa itu berhasil diunggah. Saat Anda senang, klik tombol "Checkout dengan aman". Itu harus mudah untuk memeriksa dari sana.

Memesan 10 salinan papan TreeOrnament dengan hasil akhir ENIG (yang saya rekomendasikan) dikenakan biaya $20, dan pengiriman ke AS melalui DHL dikenakan biaya $17,11. (Namun, menurut juru bicara EasyEDA/JLCPCB, pengiriman gratis untuk pesanan pertama Anda.)

Desain papan sirkuit adalah open source (CC-BY-SA 4.0), dan jika Anda ingin memodifikasinya, file sumber KiCad tersedia di repositori github ini.

Langkah 4: Solder pada Kapasitor Surface-mount

Di bagian belakang ornamen, ada tiga pasang bantalan permukaan untuk memasang kapasitor decoupling. Saya menyoldernya seperti ini:

1. Tempatkan besi solder di salah satu bantalan.
2. Sentuh solder ke pad, untuk mendapatkan gumpalan solder leleh yang bagus di pad.
3. Dengan besi solder masih di tempatnya, jaga agar solder tetap cair, gunakan pinset untuk memposisikan kapasitor pada posisi yang benar.
4. Lepaskan besi solder. Kapasitor sekarang harus terhubung di salah satu ujungnya.
5. Solder ujung kapasitor yang lain, sehingga terhubung sepenuhnya.

Langkah 5: Rekatkan Wadah USB di Tempat

Masukkan soket USB ke bagian belakang papan, lalu gunakan selotip Scotch untuk menahannya di tempatnya.

Langkah 6: Solder Wadah USB

Solder soket USB. Anda perlu menyolder dua pin besar di kedua sisi, dan Anda juga perlu menyolder dua dari lima pin kecil. (Khususnya, Anda perlu menyolder pin pada setiap ujung baris tiga. Meskipun Anda dapat menyolder kelima pin jika Anda suka.) Untuk menyolder pin kecil, di sinilah saya sarankan menggunakan solder tipis dan ujung kerucut.

Setelah wadah disolder di tempatnya, lepaskan selotip Scotch yang menahannya.

Langkah 7: Tekuk Resistor

Tekuk kaki resistor pada sudut 90 derajat, sedekat mungkin dengan tubuh. Anda bisa melakukannya dengan tangan; tidak ada alat yang dibutuhkan.

Langkah 8: Masukkan Resistor

Masukkan resistor melalui bagian depan papan. Kemudian, di bagian belakang, tekuk kaki resistor untuk menahan resistor di tempatnya.

Langkah 9: Solder Resistor

Di bagian belakang papan, solder resistor di tempatnya.

Langkah 10: Potong Kaki Resistor

Gunakan pemotong flush untuk memotong kaki resistor setelah disolder.

Langkah 11: Masukkan LED

Masukkan LED dan tekuk kaki untuk menahannya di tempatnya. Kaki LED yang pendek masuk ke pad persegi, dan kaki panjang LED masuk ke pad bundar.

Langkah 12: Solder LED

Di bagian belakang papan, solder LED di tempatnya.

Langkah 13: Potong Kaki LED

Gunakan pemotong flush untuk memotong kaki LED setelah disolder.

Langkah 14: Ikat Tali Melalui Lubang di Ornamen

Potong panjang tali yang diinginkan, lalu ikat melalui lubang di bagian atas ornamen. Ornamen Anda sekarang siap untuk digantung di pohon Anda!

Langkah 15: Kemas Ornamen Sebagai Hadiah

Saya memberikan sebagian besar ornamen ini sebagai hadiah. Saya akan memasukkan ornamen yang sudah jadi ke dalam tas anti-statis. Kemudian saya mencetak beberapa instruksi sederhana pada label alamat, dan menempelkan label tersebut ke tas. Kemudian saya akan membungkus tas anti-statis dan pengisi daya USB dengan kertas tisu. Lalu saya akan memasukkan kertas tisu ke dalam tas hadiah.

Jangan lupa untuk menguji ornamen Anda sebelum membungkusnya!