Ornement d'arbre de Noël à circuit imprimé à LED : 15 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Ce Noël, j'ai décidé de faire des décorations de Noël à offrir à mes amis et à ma famille. J'ai appris KiCad cette année, alors j'ai décidé de faire les ornements à partir de circuits imprimés. J'ai fait environ 20-25 de ces ornements. L'ornement est un circuit imprimé en forme d'arbre de Noël. L'ornement a des cannes de bonbon sur la sérigraphie, des ornements en cuivre apparent, des guirlandes faites de résistances et des LED pour représenter les lumières sur l'arbre. Les LED que j'ai utilisées changent lentement de couleur, donnant un peu de vie à l'arbre. L'ornement a un trou en haut pour l'accrocher à votre arbre avec une ficelle. Il y a un connecteur Micro USB à l'arrière, de sorte que vous pouvez utiliser un chargeur de téléphone ordinaire pour alimenter les LED.

Ce Instructable suppose que vous savez déjà souder, donc si vous ne le faites pas, vous devriez apprendre cela en premier. Ce Instructable ne nécessite aucune compétence particulière autre que la soudure.

Étape 1: Matériaux

Pour chaque ornement, vous avez besoin des matériaux suivants:

• Circuit imprimé. Pour plus d'informations sur la commande du circuit imprimé, reportez-vous à l'étape 3.
• Résistances 1/8 watt, 1k Ohm. Quantité 14. La résistance doit mesurer environ 3,3 à 3,6 mm de long. Numéro de pièce Digi-Key CF18JT1K00CT-ND.
• LED à changement de couleur de 3 mm. Quantité 14. Numéro de pièce SparkFun COM-11448. Numéro de référence Digi-Key 1568-1196-ND.
• Prise USB Micro B. Quantité 1. Numéro de référence Digi-Key 732-5958-1-ND.
• Condensateurs céramiques 3,3µF 0805. Quantité 3. Numéro de référence Digi-Key 1276-6461-1-ND.
• Une courte longueur de ficelle pour accrocher l'ornement. J'ai utilisé du cordon rouge Hemptique.
• Un chargeur USB et un câble USB qui se termine par une prise Micro B. Pour les ornements que j'ai offerts en cadeau, j'ai utilisé la référence Digi-Key 993-1293-ND, qui est un chargeur USB avec un câble intégré. Pour mon propre arbre, qui est blanc, sur lequel j'ai accroché quatre ornements, j'ai utilisé ce chargeur USB à quatre ports et ces câbles blancs de 6 pieds.

Étape 2: Outils

Vous aurez besoin des outils suivants:

• Pince à épiler. J'ai utilisé une pince à épiler incurvée Vetus.
• Ruban adhésif.
• Fraises à ras. J'ai utilisé ceux-ci.
• Fer à souder avec embout tournevis. J'ai utilisé un Weller WLC-100.
• Pointe conique pour fer à souder. J'ai utilisé Weller ST7.
• Souder. J'ai utilisé de la soudure sans nettoyage sans plomb MG Chemicals de 0,032".
• Soudure fine. J'ai utilisé de la soudure sans plomb sans nettoyage de 0,02 ".
• Une surface de travail propre et lisse qui ne rayera pas le PCB. J'ai utilisé ce tapis en silicone.

Vous devez utiliser la pointe du tournevis et la soudure de 0,032 , à moins que l'étape ne mentionne spécifiquement le contraire.

Étape 3: Commandez les planches

J'ai fait fabriquer mes planches en Chine par EasyEDA. Je les ai choisis parce qu'ils sont bon marché et offrent un masque de soudure vert.

Cependant, j'ai été en contact avec un porte-parole d'EasyEDA, et elle dit qu'EasyEDA est actuellement en train de transférer sa fabrication sur un site Web distinct appelé JLCPCB. Les instructions complètes pour commander auprès de JLCPCB sont ici, mais je vais passer en revue les bases ci-dessous.

Commencez par télécharger le fichier TreeOrnament.zip qui est joint à cette étape.

Rendez-vous ensuite sur https://jlcpcb.com/quote et connectez-vous ou créez un compte.

Ensuite, cliquez sur le bouton "Ajouter votre fichier gerber", et spécifiez la copie de TreeOrnament.zip que vous avez téléchargée précédemment.

Malheureusement, JLCPCB ne remplit pas automatiquement les dimensions des fichiers Gerber. Du coup, j'ai mis manuellement les dimensions de 80mm x 99mm. Vous devez laisser « Layers » défini sur « 2 », et vous pouvez définir « PCB Qty » sur le nombre de cartes que vous souhaitez commander. (Vous pourriez aussi bien obtenir au moins 10 cartes, car il ne semble pas moins cher d'en obtenir seulement 5. La seule différence serait que l'expédition pourrait coûter un peu moins pour 5.) Réglez "PCB Thickness" sur " 1.0", et laissez "PCB Color" défini sur "Green" (à moins que, pour une raison quelconque, vous vouliez une couleur d'arbre différente). J'ai réglé la "Finition de surface" sur "ENIG-RoHS". Les autres finitions de surface sont moins chères, mais je ne les ai pas essayées et je ne sais pas si elles seront aussi belles. Laissez "Copper Weight" défini sur "1.0", et laissez "Gold Fingers" défini sur "No". Vous pouvez laisser les « Détails du matériel » définis tels quels et laisser « Panel by JLCPCB » défini sur « Non ».

Cliquez maintenant sur le bouton bleu "Enregistrer dans le panier" sur le côté droit de l'écran. (Vous devrez peut-être faire défiler vers le haut pour le voir.)

À ce stade, vous pouvez utiliser le lien "Gerber Viewer" pour regarder le tableau si vous le souhaitez, pour vous assurer qu'il a été téléchargé avec succès. Lorsque vous êtes satisfait, cliquez sur le bouton « Commander en toute sécurité ». Il devrait être simple de vérifier à partir de là.

Commander 10 exemplaires de la planche TreeOrnament avec la finition ENIG (ce que je recommande) coûte 20 $, et l'expédition aux États-Unis via DHL coûte 17,11 $. (Cependant, selon le porte-parole d'EasyEDA/JLCPCB, la livraison est gratuite sur votre première commande.)

La conception du circuit imprimé est open source (CC-BY-SA 4.0), et si vous souhaitez le modifier, les fichiers source KiCad sont disponibles dans ce référentiel github.

Étape 4: Souder sur les condensateurs à montage en surface

Au dos de l'ornement, il y a trois paires de plots de montage en surface pour fixer des condensateurs de découplage. Je les soude comme ceci:

1. Placez le fer à souder sur l'un des plots.
2. Touchez la soudure sur la pastille, pour obtenir une belle goutte de soudure fondue sur la pastille.
3. Avec le fer à souder toujours en place, en gardant la soudure fondue, utilisez la pince à épiler pour positionner le condensateur dans la bonne position.
4. Retirez le fer à souder. Le condensateur doit maintenant être connecté à une extrémité.
5. Soudez l'autre extrémité du condensateur, de sorte qu'il soit complètement connecté.

Étape 5: scotchez la prise USB en place

Insérez le port USB à l'arrière de la carte, puis utilisez du ruban adhésif pour le maintenir en place.

Étape 6: Soudez la prise USB

Soudez le port USB. Vous devez souder les deux grandes broches de chaque côté, et vous devez également souder deux des cinq petites broches. (Plus précisément, vous devez souder les broches à chaque extrémité de la rangée de trois. Bien que vous puissiez souder les cinq broches si vous le souhaitez.) Pour souder les petites broches, c'est ici que je recommande d'utiliser la soudure fine et la pointe conique.

Une fois le réceptacle soudé en place, retirez le scotch qui le maintenait en place.

Étape 7: plier les résistances

Pliez les jambes de la résistance à un angle de 90 degrés, aussi près du corps que possible. Vous pouvez simplement le faire à la main; aucun outil n'est nécessaire.

Étape 8: Insérez les résistances

Insérez la résistance par l'avant de la carte. Ensuite, à l'arrière, pliez les pattes de la résistance pour maintenir la résistance en place.

Étape 9: souder les résistances

Au dos de la carte, soudez les résistances en place.

Étape 10: Coupez les pattes des résistances

Utilisez les pinces coupantes pour couper les pattes des résistances après qu'elles aient été soudées.

Étape 11: Insérez les LED

Insérez les LED et pliez les pieds pour les maintenir en place. La jambe courte de la LED va dans le tampon carré et la longue jambe de la LED va dans le tampon rond.

Étape 12: Soudez les LED

Au dos de la carte, soudez les LED en place.

Étape 13: Coupez les pattes des LED

Utilisez les pinces coupantes pour couper les pattes des LED après qu'elles aient été soudées.

Étape 14: Attachez la ficelle à travers le trou de l'ornement

Coupez la longueur de ficelle désirée, puis attachez-la dans le trou au sommet de l'ornement. Votre ornement est maintenant prêt à être accroché à votre arbre !

Étape 15: Emballez l'ornement en cadeau

J'ai offert la plupart de ces ornements en cadeau. J'insérerais l'ornement fini dans un sac antistatique. Ensuite, j'ai imprimé quelques instructions simples sur une étiquette d'adresse et j'ai apposé l'étiquette sur le sac. Ensuite, j'emballerais le sac antistatique et le chargeur USB avec du papier de soie. Ensuite, j'insère le papier de soie dans un sac cadeau.

N'oubliez pas de tester vos ornements avant de les emballer !