由PCB制成的圣誕裝飾品

描述

大家好，提前祝大家圣誕快樂。

下個月圣誕節(jié)就要到了，所以這里有一個令人愉快的圣誕節(jié)主題項目，涉及用于裝飾圣誕樹的 PCB 藝術，這是一種正面有 SMD LED 的 PCB 裝飾品。

這些 LED 在 555 定時器 IC 的幫助下閃爍。

這個項目很簡單；在這塊裝飾板的底面加了一個555定時器IC，555定時器IC配置在一個非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路中，這種電路輸出永遠不會處于穩(wěn)定狀態(tài)，會反復地變?yōu)镠IGH和LOW。

至于LED，本項目使用了32顆白光LED，并且都是并聯(lián)的，電源是單顆CR2032電池，不用擔心這些LED的大電流使用，意味著它們不會因電流過大而燒毀自己而短路。

所需材料

以下是此內置所需的東西 -

• 555定時器IC
• 定制電路板
• 10K電阻
• 500歐姆電阻
• 紐扣電池座
• CR2032紐扣電池
• 22uf電容
• 滑動開關
• 白色 0603 LED

電路設計

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該原理圖首先使用設置在不穩(wěn)定多諧振蕩器配置中的定時器 IC 準備。

多諧振蕩器電路在“高”狀態(tài)和“低”狀態(tài)之間振蕩，產生連續(xù)輸出。非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器通常具有偶數 50% 的占空比，也就是說，對于 50% 的周期時間，輸出為“HIGH”，對于剩余的 50% 的周期時間，輸出為“OFF”。

也就是說，連接到 D3 引腳的所有 LED 將閃爍或打開和關閉一段固定的時間。

閃爍率由電容值控制。

準備原理圖后，我們導出網表并準備板文件。

對于這個項目的藝術方面，我們首先要為絲印層找到合適的裝飾圖像。

我選擇了簡單的黑白圖像并將其導入到 PCB 設計中，并在電路板的頂層添加了 LED，其余組件移至底層。

線路服務

在放置所有東西并完成電路板后，我將其 Gerber 數據發(fā)送給 PCBWAY 以獲取樣品。

我為這個項目使用了 PCBWAY PCB 服務。我在 PCBWAY 的報價頁面上上傳了這個項目的 Gerber 文件。對于這個裝飾板，我選擇了紅色阻焊層和白色絲印。

下單后一周內就收到了PCB，PCB質量非常好。我使用的絲印完全是隨機的和不對稱的，所以制作起來非常困難，但他們在制作這個 PCB 方面做得非常出色，沒有任何錯誤。

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印刷電路板組裝

• LED 組件（頂層）
• 組件組裝（底層）

在 TOP 和 BOTTOM 層上都添加了組件，這意味著我們必須謹慎地執(zhí)行一些步驟，例如焊膏分配和拾放過程。

焊膏點膠工藝 - 頂層

我們首先從頂層 LED 組件開始，將焊膏逐一添加到每個 LED 焊盤。

我們使用熔化溫度為 140° 至 270°C 的常規(guī) Sn-Pb 焊膏，并使用帶有寬噴嘴的焊膏注射器來涂抹焊膏。

取放過程

然后，我們使用 ESD 調諧器小心地將所有 SMD LED 一個接一個地挑選并放置在指定位置，最多需要 30 秒，但結果是一個完美的 PCB，所有組件都放置在它們的位置。

電爐回流焊

在“拾取和放置過程”之后，我們小心地抬起整個電路板并將其放在我的新 Mini Hotplate 上。

加熱板從下方將 PCB 加熱至焊膏熔化溫度。結果，焊膏熔化并且元件在其焊盤上得到焊料。

到目前為止的結果

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這是到目前為止的結果：所有 32 個 LED 都已正確回流，現在我們需要將 SMD 組件添加到電路板的另一側，但是有一個問題。

問題是，我們不能使用熱板在底部回流 SMD 組件，因為我們已經在頂部安裝了 LED。如果我們將電路板倒置以回流底層，加熱板會熔化 LED。

焊膏點膠工藝-底層

我們在每個元件焊盤上添加焊膏，就像我們在 TOP 層上所做的那樣，這里使用相同的 Sn-Pb 焊膏。

取放過程

然后，使用 ESD 鑷子，我們小心翼翼地一一挑選和放置所有 SMD 組件。

熱風回流工藝

我們將熱風站設置為 200 °C，這樣電路板的 TOP 面就不會太熱，LED 的焊膏也不會熔化，我們慢慢地四處移動氣槍，熔化底部的焊膏。

做完這一步，板子就完成了。

能量源

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至于電源，我們使用的是CR2032紐扣鋰電池，容量為240毫安，工作電壓為3伏。

因為它添加了兩個與負載 (LED) 并聯(lián)的 500 歐姆電阻器，所以它們在閃爍時不會消耗太多電流，并且整個設置持續(xù)超過一天的連續(xù)使用。

結果

總體結果如下：用于裝飾電子工程師圣誕樹的“閃爍的圣誕裝飾品” 。我的想法是制作一堆這些裝飾品，作為圣誕禮物送給我的朋友和親戚。

在這個項目中使用 555 定時器 IC 的原因是為了讓它更簡單、更容易重新制作，微控制器更適合添加 LED 閃爍動畫或花哨的 RGB 效果，但那將是一個矯枉過正的設置。

也許明年圣誕節(jié)我會準備這個裝飾品的矯枉過正版本。

我希望這篇文章有用，如果有用，請發(fā)表評論。

特別感謝PCBWAY對本項目的支持；一定要以較低的成本檢查它們以獲得出色的 PCB 服務。

再次感謝，我很快就會帶著一個新項目回來。