TinyDice: PCB Profesional di Rumah Dengan Pemotong Vinil: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Instruksional ini terdiri daripada panduan langkah demi langkah yang mendokumentasikan kaedah pembuatan PCB berkualiti profesional di rumah melalui penggunaan pemotong vinil, dengan cara yang boleh dipercayai, sederhana dan cekap. Kaedah ini memungkinkan untuk menghasilkan PCB yang konsisten dan berkualiti tinggi di rumah dengan sedikit bahan biasa dan dalam jangka masa yang sangat singkat. Dengan semua fail siap, keseluruhan proses dapat diselesaikan dalam beberapa jam.

Subjek panduan, tinyDice:

Untuk tujuan panduan ini, prosesnya akan digambarkan dengan penghasilan kumpulan 3 tinyDice, sebuah die elektronik berdasarkan mikrokontroler atTiny85 dengan charlieplexing perisian, yang membolehkan kawalan 9 LED dengan hanya 4 pin dan 4 perintang. Ini adalah versi yang lebih baik dari tinyDice asli saya (2014), dan semua fail sumber yang diperlukan untuk Instructable ini boleh dimuat turun sebagai pakej yang dimampatkan pada langkah persediaan.

Asal kaedah:

Sebagai peminat elektronik, saya mempunyai banyak pengalaman dalam membuat PCB pada masa lalu, tetapi kebanyakan kaedah rumah sama ada tidak boleh dipercayai, seperti kaedah pemindahan Toner, atau terlalu rumit dan sukar dilakukan, seperti kaedah penghala CNC atau UV kaedah fotoresis (yang telah saya bahas pada masa lalu mengenai smallDice yang asal). Selain itu, kualiti akhir produk cenderung agak buruk, terutamanya jika anda mencuba soldermas UV.

Dari pengalaman yang tidak memuaskan ini, saya memutuskan untuk meneroka kaedah alternatif untuk membuat PCB di rumah. Oleh kerana saya baru-baru ini mula bereksperimen dengan pemotong vinil desktop, terpikir oleh saya bahawa cap vinil dapat membuat topeng yang sangat baik dan boleh dipercayai untuk etsa PCB. Pada penyelidikan awal dalam talian, saya tidak menemui rujukan orang yang menggunakan setem vinil untuk membuat PCB, yang mengejutkan saya kerana nampaknya sangat masuk akal. Ini mendorong saya untuk bereksperimen dengan proses tersebut dan mengetahui apakah ia dapat berfungsi dengan baik dan berkesan untuk memindahkan jejak PCB dari komputer ke tembaga.

Pembangunan proses:

Membuat jejak tembaga yang bersih dan konsisten di PCB rumah sendiri merupakan pencapaian, tetapi untuk memastikan PCB berfungsi dengan baik dan bertahan lama, mereka memerlukan semacam soldermask, yang menghalang jambatan solder yang tidak diingini dan melindungi jejak tembaga dari kakisan. Secara tradisional, topeng pateri yang digunakan adalah dalam bentuk resin UV yang boleh disembuhkan, yang pada praktiknya agak sukar untuk digunakan.

Pada asalnya, saya bertujuan untuk menggunakan ubat tahan sakit vinil secara tidak langsung sebagai topeng untuk menyembuhkan soldermask UV. Namun, dalam beberapa percubaan, saya tidak dapat menggunakan soldermask UV untuk disembuhkan di tempat yang dimaksudkan sahaja, dan saya tidak pernah dapat membuat lapisan yang cukup nipis dan rata, yang akhirnya menghasilkan sekumpulan papan yang hancur. Oleh itu, saya membatalkan idea itu dan saya terfikir bahawa mungkin semacam setem juga boleh digunakan sebagai soldermask, walaupun ia pasti tidak berbentuk vinil, kerana ia tidak akan menahan panas pematerian reflow.

Dengan ini, saya melihat pita Kapton, yang melekat sendiri, nipis, dan berjanji untuk menahan suhu yang cukup tinggi untuk pematerian. Pita Kapton dijual dalam bentuk gulungan, tetapi saya terfikir bahawa jika ia digunakan di atas sokongan vinil konvensional, ia boleh dipotong langsung pada pemotong vinil dan digunakan secara langsung sebagai setem. Dari percubaan pertama ini, terbukti bahawa pita Kapton berkelakuan cukup menjanjikan pada pemotong vinil, walaupun semua luka yang melewati gelembung kecil bergerigi atau tidak lengkap, jadi kunci untuk menyempurnakan setem kapton adalah menggunakan pita dengan sempurna pada penyokong vinil tanpa membiarkan udara terperangkap di bawahnya. Ini pada mulanya terbukti agak rumit, kerana Kapton terlalu kurus dan melekit, tetapi setelah berusaha meletakkannya dengan menggunakan kad plastik standard, saya menyedari bahawa ia dapat dilakukan dengan sempurna dan mudah dengan cara ini.

Melalui percubaan berulang ini, saya juga melihat beberapa batasan praktikal dari proses tersebut, yang berkaitan dengan surat dengan topeng tembaga pada awalnya adalah cap. Batasan ini berkembang menjadi satu set garis panduan reka bentuk untuk menjadikan proses ini dapat dipercayai.

Langkah 1: Bahan, Bekalan dan Alatan

Bahan:

• PCB kosong 5 x 10 cm
• Vinil pelekat diri 10 x 15 cm
• Pita Kapton selebar 50mm
• Filem pemindahan vinil 10 x 15 cm

Bekalan:

• Pewarna ferrik klorida
• Alkohol Isopropil
• Pateri Pateri
• Filamen PETG (untuk kes rantai kunci)

Alat:

• pemotong vinil desktop (saya menggunakan Silhouette Cameo 3, tetapi mana-mana mesin asas akan berfungsi)
• Stesen kerja semula udara panas (tidak sangat diperlukan tetapi bermanfaat)
• besi pematerian
• kad plastik (kad pengenalan lama atau apa-apa jenis)
• USBtinyISP atau Arduino sebagai ISP
• pemotong akrilik manual (Boleh dibuat buatan sendiri dari bahagian pisau gergaji besi lama)
• Kertas pasir 220 & 400 grit
• Pencetak 3D (pilihan, hanya untuk membuat kotak kunci)

Perisian:

• Silhouette Studio (atau setara dengan jenama pemotong vinil lain)
• EAGLE CAD (tidak diperlukan jika anda tidak bermaksud mengubah suai reka bentuk)
• Photoshop atau penyunting gambar apa pun (tidak diperlukan jika anda tidak bermaksud mengubah reka bentuk)
• Arduino IDE + atTinyCore
• KEBERSIHAN
• Slic3r atau perisian percetakan 3D yang lain.

• paket sumber tinyDice, (tersedia untuk dimuat turun dalam langkah ini sebagai fail RAR)

Komponen:

untuk setiap smallDice85:

• LED SMD 9x 3528 (warna apa pun, disyorkan sama)
• 1x attiny85 (SOIC)
• Perintang 4x33 ohm 0805 (nilai tepat tidak kritikal, gunakan nilai yang serupa tetapi sama!)
• Butang tekan 1x SMD
• Klip bateri 1x CR20XX
• 1x CR2032 bateri

Untuk jig pengaturcaraan:

• 6x pin pogo
• Header lelaki 1x 2x3 (untuk ISP)
• Header lelaki 1x 2x1 (untuk sumber VCC luaran)
• 1x AMS1117 3.3v LDO regulator (SOT-23)

Langkah 2: Sediakan Semua Pelekat

Untuk proses pembuatan PCB di rumah ini, pelekat terlibat pada tiga peringkat; Sebagai topeng untuk mengukir tembaga, sebagai pelindung solder untuk melindungi jejak dan mengekang pateri, dan sebagai stensil untuk menerapkan tampalan solder pada tuala wanita. Untuk mengoptimumkan proses sebanyak mungkin, semua pelekat boleh disediakan dalam satu tempat duduk.

Menyiapkan fail untuk memotong:

Sekiranya anda tidak berhasrat untuk mengubah reka bentuk, anda boleh menggunakan gambar yang disediakan atau fail Silhouette Studio secara langsung dengan semua pelekat. Sekiranya menggunakan reka bentuk lain lakukan yang berikut untuk menyediakan fail untuk memotong:

Oleh kerana kebanyakan perisian pemotong vinil percuma berfungsi dengan gambar, kita mesti mengeksport reka bentuk dari EAGLE sebagai gambar beresolusi tinggi. Untuk ini, sembunyikan dahulu semua lapisan kecuali TOP dan VIAS, kemudian eksport panel sebagai gambar di MONOCHROME dan sekurang-kurangnya 1500 dpi. Selanjutnya, ulangi proses tetapi hanya dengan lapisan Tstop, untuk mendapatkan hanya pembalut.

Sebaik sahaja anda mengeksport gambar, disarankan untuk melakukan sedikit pembersihan di photoshop untuk meningkatkan kebolehpercayaan proses. Untuk gambar berpakaian tembaga, ini terdiri daripada menghapus kawasan tembaga terpencil yang kecil atau menghubungkannya ke kawasan yang lebih besar, menghapus pusat semua lubang, dan meningkatkan jarak sekitar termal. Untuk gambar tuala wanita, anda mesti memasangnya dengan bentuk hitam yang melimpah keseluruhan tembaga berpakaian sedikit.

Seterusnya, import gambar ke dalam perisian pemotong vinil, jejaknya dan timbangkannya ke ukuran 100 x 100 mm. Salah satu kelebihan PCB panellising ialah anda mempunyai rujukan yang konsisten untuk menskalakannya dengan betul tanpa mengira resolusi.

Menyiapkan pita Kapton untuk memotong:

Pita Kapton adalah bahan yang bagus, namun untuk menggunakannya sebagai pelekat, pertama-tama kita mesti meletakkannya pada penyokong rata. Untuk ini, kami akan menggunakan sandaran dari pita pemindahan vinil, jadi kupas pate itu dan ketepikan untuk sementara waktu, berhati-hati untuk menjaga kebersihannya. Seterusnya, buka segmen pita dan pasangkannya dengan hati-hati pada penutup kertas lilin menggunakan kad plastik sebagai alat pemeras untuk memastikan tidak ada gelembung yang terperangkap di bawahnya. Saya cadangkan menyediakan lebih dari apa yang anda harapkan untuk digunakan, kerana beberapa pelekat mungkin tidak keluar dengan sempurna.

Memotong pelekat:

Sebaik sahaja anda melacak dan menskalakan semua pelekat dalam perisian pemotong vinil, teruskan meletakkan bahan vinil pelekat diri di sudut tikar pemotong dan letakkan pita Kapton yang disandarkan di sudut lain.

Seterusnya, pada perisian, letakkan hanya reka bentuk stensil berpakaian tembaga dan solder di kawasan yang sepadan dengan vinil dan tetapkan parameter pemotongan ke: Kelajuan 3, Kedalaman pisau 1, Tekanan 8. Hantar pekerjaan untuk memotong dan biarkan mesin melakukan ia perkara.

Akhirnya, ketepikan reka bentuk yang telah digunakan sebelumnya dan letakkan hanya reka bentuk topeng solder di kawasan yang sesuai dengan pita Kapton. Tetapkan parameter pemotongan ke: Kelajuan 1, Kedalaman bilah 1, Tekanan 3. Teruskan menghantar tugas ke mesin dan setelah selesai dengan teliti keluarkan kedua-dua vinil pelekat diri dan bahan Kapton dari tikar pemotong. Berhati-hatilah untuk tidak membuat lipatan tajam ketika mengupasnya.

Menyapu pelekat:

Untuk memindahkan pelekat vinil ke PCB, kita mesti menggunakan filem pemindahan vinil untuk memastikan semua kawasan dipindahkan ke tempatnya. Untuk dapat memindahkan hanya segmen cap yang dimaksudkan, kita mesti membuang semua kawasan yang tidak diingini sebelum menerapkan filem pemindahan. Untuk ini gunakan pemotong dan angkat dengan hati-hati sudut kawasan yang tidak diingini. Tarik pemotong ke bawah dan tekan vinil ke pisau untuk membuatnya melekat. Seterusnya, tarik alat pemotong dan lebihan akan mula mengelupas. Bergantung pada reka bentuk, semua kawasan yang tidak diingini dapat keluar sebagai satu bahagian. Setelah menyiangi, letakkan filem pemindahan di atas pelekat berpakaian tembaga SAHAJA, dan buang semua kelebihannya. Pada ketika ini pelekat vinil siap digunakan. Pelekat pita Kapton adalah satu bahagian sehingga boleh dipindahkan secara langsung tanpa filem pemindahan.

Langkah 3: Lekatkan Tembaga Berpakaian

Ini adalah langkah proses yang paling penting, kerana kualiti jejak tembaga akan menentukan kadar kejayaan produk akhir. Sekiranya dilakukan dengan teliti ia dapat 100%.

Memindahkan pelekat CLAD ke tembaga:

Untuk memastikan hasil yang bersih dan boleh dipercayai, anda mesti terlebih dahulu menghilangkan PCB kosong dengan alkohol isopropil. Sekiranya tempat kosong sudah tua, disarankan untuk menggosok permukaan dengan teliti kertas pasir 320-400 dengan melakukan bulatan kecil di seluruh papan.

Setelah bersih sepenuhnya, sudah tiba masanya untuk memindahkan pelekat ke tembaga. Untuk ini, mula-mula kupas sudut filem pemindahan dan kemudian letakkan pelekat terbalik di atas meja yang bersih. Seterusnya, teruskan perlahan-lahan mengupas kertas dari transfer dengan melakukan lipatan tajam dan menarik di sepanjang meja. Dengan cara ini, walaupun alas kecil harus melekat pada pemindahan dan tidak tetap di atas kertas. Jangan risau walaupun jika satu atau dua pad tetap berada di belakang, anda boleh meletakkannya secara manual kemudian.

Seterusnya, pegang pemindahan vinil dengan pelekat menggunakan hujung jari anda (tempelkan perlahan ke tepi) dan perlahan-lahan sejajar pelekat di atas papan sebelum meletakkannya ke bawah. Setelah sejajar, pasangkan pada tembaga dan tekan dengan perlahan ke bawah dengan jari anda BENTUK PUSAT, untuk mengelakkan gelembung terperangkap. Seterusnya, gunakan kad plastik untuk menggegarkan seluruh permukaan untuk memastikan vinil melekat kuat pada tembaga. Teruskan untuk mengupas filem pemindahan vinil dari tembaga yang dilekatkan dengan cara yang sama seperti mengupas penyokong kertas, dan meletakkan secara manual mana-mana pad yang tertinggal. Sekiranya pelekat itu tidak menutupi keseluruhan tempat kosong, anda boleh menutup kawasan yang tinggal dengan pita yang jelas untuk mengelakkan mengorek tembaga berlebihan dan terlalu banyak menggunakan bekalan anda.

Melekatkan tembaga:

Untuk proses pengukiran, anda memerlukan 2 bekas gaya Tupperware segi empat tepat, tongkat kayu kecil, dan etrik Ferric Chloride.

Papan siap dengan cap CLAD hampir siap untuk etsa, tetapi sangat penting untuk membersihkannya sekali lagi dengan isopropil alkohol untuk mengeluarkan sisa dari filem pemindahan dan memastikan etsa yang sama dan lengkap, tanpa sisa tembaga yang tidak diingini.

Untuk menyiapkan Ferric chloride untuk etsa, tuangkan ke dalam salah satu bekas hingga separuh penuh, dan tambahkan sekitar 30% lebih banyak air. Pada ketika ini penyelesaiannya siap untuk etsa, namun, anda boleh memanaskannya di dalam ketuhar gelombang mikro selama 15 saat SEBELUM memasukkan ke dalam PCB untuk mempercepat proses etsa.

Akhirnya, letakkan papan ke dalam besi klorida dan biarkan tenggelam. Prosesnya boleh memakan masa, tetapi penting untuk kembali setiap 10 hingga 15 minit untuk mengaduk penyelesaiannya dan memeriksa kemajuannya. Untuk hanya menggunakan kayu sekerap kecil untuk mencapai papan dan condongkannya keluar dan keluar dari larutan beberapa kali. Ini akan menggerakkan larutan untuk memastikan ia bertindak balas secara merata, dan membolehkan anda melihat berapa banyak tembaga yang telah dikeluarkan. Terus lakukan ini sehingga anda tidak melihat tembaga yang terdedah lagi, tetapi jangan biarkan lebih lama kerana alat etsa itu mungkin mulai pecah di bawah pelekat dan merosakkan jejaknya. Pada waktu yang ditentukan, biarkan tongkat di bekas lain untuk mengelakkan pewarnaan apa-apa dengan larutan etsa, kerana sangat rentan terhadap noda dan juga mempunyai bau besi yang sangat kuat.

Setelah selesai, keluarkan papan dari etsa dan bilas hingga bersih dengan air dan sabun yang banyak. Selepas ini, ambil corong atau buat dengan menggunakan kepingan plastik, dan pasangkannya di atas botol PP kosong untuk pulih dan simpan alat pemotong. JANGAN sekali-kali membuang besi klorida yang habis digunakan melalui saluran pembuangan, gunakan semula seberapa banyak yang mungkin dan buang dengan membiarkannya kering, kemudian buang sebagai pepejal.

Etching adalah langkah proses yang paling memakan masa. Jika dilakukan dengan Ferric Chloride yang baru, ia dapat diselesaikan dalam waktu kurang dari satu jam, namun, dengan persediaan yang digunakan kembali, diperlukan waktu lebih dari 4 jam untuk diselesaikan, jadi sabar dan periksa secara berkala.

Langkah 4: Potong dan Pasir Dadu

Kelebihan PCB panellising ialah anda dapat menggunakan panel sebagai panduan untuk memotong, dan lebih mudah mengendalikan papan yang lebih besar. Untuk memisahkan papan dan memberikannya kemasan yang betul, pertama kita mesti memotongnya dan mereka mengasah tepi dan sudut.

Pemotongan PCB tidak dapat dilakukan dengan pemotong, gunting atau gergaji biasa, kerana proses ini hampir pasti akan gagal atau merosakkan papan. Untuk memotong, kami akan menggunakan alat cakar sederhana yang secara beransur-ansur mengikis lapisan pada setiap lorong, mengukir alur sepanjang jalan. Bilah ini dijual secara komersial sebagai pemotong akrilik, tetapi juga boleh dibuat buatan sendiri dari beberapa bilah gergaji besi yang patah. disarankan untuk membuka semula pisau melalui prosesnya kerana papan gentian kaca memakai pinggir dengan cepat. Tidak perlu memotong sepanjang jalan, hanya sebahagian besar jalan, dan selepas itu, hanya memotong setiap bahagian.

Setelah memotong, tepinya agak kasar dan tidak rata, jadi kita mesti mengolesnya terlebih dahulu dengan kertas pasir 240 grit dan selepasnya dengan kira-kira 400 grit untuk kelancaran tambahan. Pastikan juga membulatkan sudut dengan mengikuti bentuk pelindung tembaga.

Akhirnya, gunakan alat pemotong untuk mengupas pelekat dari papan dengan berhati-hati. Ini dapat dilakukan sebelum memotong, tetapi pelekat membantu melindungi tembaga melalui proses pemotongan.

Langkah 5: Memohon Pelekat Soldermask Kapton

Sekarang dengan papan pemotong, kami hampir siap untuk memasang litar, namun, untuk memastikan jejak tembaga dilindungi jangka panjang dan solder tetap hanya di tempat yang sepatutnya, kami memerlukan soldermask, yang dibuat secara konvensional menggunakan resin penahan UV. Proses tradisional agak toksik, tidak kemas dan tidak boleh dipercayai, jadi alternatif yang lebih praktikal diperlukan untuk pembuatan rumah.

Dalam kes ini, kami memanfaatkan pita Kapton sebagai soldermask kerana ketahanan suhu tinggi dan sifat pelekat diri. Untuk memindahkan pelekat ke PCB, kami akan menggunakan pemotong sekali lagi sebagai sokongan. Sebelum memindahkan pelekat, bersihkan PCB dengan alkohol gosok untuk menghilangkan minyak atau sisa dari vinil. Seterusnya, teruskan dengan berhati-hati mengangkat pelekat Kapton dari kertas sokongan dengan pemotong (lihat gambar 2). Untuk ini, angkat sudut pelekat dengan pemotong terlebih dahulu dan tekan pada pisau untuk membuatnya melekat, kemudian perlahan-lahan tarik pemotong dari kertas tanpa membuat lipatan di tepi tajam sehingga keseluruhan pelekat keluar dari kertas dan terus melekat pada bilah.

Akhirnya, penting untuk memastikan pelekat itu sejajar dengan pad sebelum melekatkannya di tempatnya, jadi perlahan-lahan bawa ke atas PCB dengan pemotong dan perlahan-lahan menyikatnya di atas papan beberapa kali, ini akan mengecasnya dengan statik dan membuat ia semacam terapung di permukaan, yang akan membolehkan anda menyesuaikan penempatan sebelum menekannya di tempat. Sekiranya cap melekat sebelum waktunya, kupasnya dengan hati-hati dari papan ketika anda mengupasnya dari kertas dan ulangi penjajarannya. Setelah diluruskan dengan betul, tekan dengan kuat ke PCB dengan jari anda dan kupas pemotong dengan hati-hati dari pelekat untuk menyelesaikannya. Seterusnya, bersihkan papan dengan alkohol dan sekarang PCB sudah selesai secara rasmi. Mereka boleh digunakan dengan segera atau disimpan untuk kemudian.

Langkah 6: Kumpulkan Dadu: Sapukan Solder Paste

Kelebihan rangkaian SMD adalah bahawa mereka dapat disolder dengan pasta dengan cara yang sangat dipercayai dan cepat dengan menggunakan stensil sederhana untuk menerapkannya hanya pada bantalan, yang dapat digunakan kembali untuk sejumlah unit. Stensil SMD konvensional dihasilkan dalam keluli sehingga cukup mahal dan tidak praktikal untuk prototaip, namun stensil juga boleh dibuat dari pelekat vinil. Untuk ini, kami menggunakan pelekat versi asli dan cermin untuk membuat stensil plastik yang tidak melekat pada diri sendiri.

Solderpaste mengandungi banyak fluks sehingga mengurangkan dengan ketara semasa reflowing. Oleh itu, kita perlu menggunakan lapisan yang cukup tebal untuk memastikan sendi terisi dengan betul dengan pateri. Untuk membuat stensil dengan ketebalan yang betul, kita mesti melapisi 4 pelekat vinil bersama-sama. Lakukan ini dengan berhati-hati untuk memastikan lubang-lubang itu sejajar dengan sempurna sepanjang jalan.

Seterusnya, bina sempadan kecil di sekitar satu papan dari PCB sekerap atau bahan lain dengan ketebalan yang sama dan pasangkan stensil di tempat oleh satu sisi untuk berfungsi sebagai engsel, memastikan penjajaran stensil yang betul di atas bantalan (lihat gambar 2).

Akhirnya, dengan menggunakan apa-apa jenis alat lurus, ambil pasta solder dan mula menyebarkannya ke atas stensil sehingga semua lubang diisi, dan mengikis selebihnya kembali ke dalam botol dengan alat yang sama. Jangan sentuh pasta solder secara langsung, kerana ia mengandungi plumbum, yang paling baik dielakkan. Jangan risau jika anda menyentuhnya, bersihkan dengan bersih.

Angkat stensil dan keluarkan papan dari jig. Ulangi proses untuk semua papan yang ingin anda pasangkan. Sekarang papan siap untuk diisi dan disolder.

Langkah 7: Populasi dan Reflow Soldering

Dengan pes solder di papan, sudah tiba masanya untuk mengisi semua komponen. Untuk ini, gunakan beberapa pinset titik halus dan letakkan setiap komponen dengan hati-hati di padnya, memastikan orientasi dan penjajaran yang betul (lihat gambar 2). Luangkan masa anda untuk melakukan ini dan membetulkan salah tempat. Setelah semua komponen diletakkan, hidupkan alat reflow udara dan secara beransur-ansur mula memanaskan seluruh papan dengan melayang di bulatan di atasnya (lihat gambar 3). Seterusnya, teruskan mengarahkan udara panas terus ke atas setiap pad sehingga mereka mengalir kembali sepenuhnya (gambar 4). Apabila anda selesai mengisi semula, inilah masanya untuk menambahkan klip bateri. Untuk ini, gerudi pusat 2 pad bulat yang lebih besar dan letakkan klip bateri di bahagian bawah papan. Dianjurkan juga untuk merekatkan klip bateri ke papan dengan Epoxy untuk menghilangkan tekanan dari pin kuasa kerana klip akan menahan papan ke casing. Pada ketika ini PCB dipasang sepenuhnya dan siap untuk pengaturcaraan.

Langkah 8: Cetak 3D Kotak Rantai Kunci

Casing 3D yang dicetak adalah pilihan tetapi sangat digalakkan, kerana ia menambah banyak watak pada objek dengan mengubahnya menjadi gantungan kunci, sekaligus melindungi cetakan. Wajib mencetaknya dalam PETG untuk memastikan ketahanan yang tinggi, kerana kemungkinan besar PLA akan pecah dengan cepat. Saya membuat dua versi casing, satu dengan sokongan berlubang untuk mengeluarkan bateri dan yang lain dengan logo saya di bahagian belakang, yang memastikan bateri selamat dan tersembunyi. Oleh kerana litar menggunakan tenaga yang sangat sedikit, bateri dapat terperangkap di dalam casing tanpa masalah.

Untuk memasang casing, tekan-pasangkan klip bateri ke cetakan 3D sehingga papan rata dengan tepi. Bergantung pada klip bateri anda yang tepat, anda mungkin perlu memasangkannya sedikit atau meningkatkan ketinggian casing untuk memastikannya sesuai sepanjang masa, jadi pastikan untuk memeriksa sebelum memasang. Sekiranya perlu, sarung itu dapat dibuka dengan perlahan-lahan menarik keluar papan di sekeliling tepi.

Langkah 9: Buat Jig Pengaturcaraan

Sekarang smallDice telah dipasang sepenuhnya, namun kita mesti memprogramnya agar mereka dapat melakukannya sebagaimana mestinya. Untuk ini, kami menggunakan jig pin pogo yang menghubungi semua pad pengaturcaraan di papan dan memasukkan ke programmer ISP, yang boleh menjadi USBtinyISP atau Arduino apa pun sebagai ISP. the tinyDice mempunyai semua pin pengaturcaraan yang tersedia pada pad dengan jarak 100 mil (2.54mm) standard, untuk membolehkan pemasangan jig pada papan berlubang standard. Ikuti rajah sambungan untuk menghubungkan setiap pin pogo ke tajuk ISP. Untuk tujuan pembangunan, saya membuat jig berganda yang juga berfungsi untuk papan lain yang sedang saya kerjakan dan memasukkan pengatur LDO untuk mengelakkan bateri habis semasa diuji, tetapi untuk satu kali pengaturcaraan, kami dapat menggunakan kuasa langsung dari bateri

tinyDice dirancang untuk berjalan pada 3 volt, jadi memprogramnya pada 5 volt menimbulkan risiko merosakkan pin IO mikrokontroler, LED atau bahkan pengaturcara kerana terlalu banyak arus akan ditarik melalui perintang penghad arus LED. Oleh itu, untuk memprogram cip tanpa merosakkan apa-apa, kita mesti menggunakan voltan asal dari bateri. Sekiranya menggunakan USBtinyISP, lepaskan jumper daya, yang akan memberi kuasa pada Logic Lever Shifter dari bateri tinyDice, dan jika menggunakan Arduino, biarkan kuasa tidak tersambung hanya untuk menghidupkan dadu dengan bateri, dan tambahkan perintang siri 5k ke setiap baris data.

Langkah 10: Memprogramkan Dadu

Untuk proses pengaturcaraan, pasangkan jig di atas dadu dengan hati-hati menggunakan penyekat dan pastikan semua pin pogo menekan dengan betul ke alas yang sesuai. Berhati-hati dan jangan geser Die di bawah pin kerana sangat mudah untuk mematahkannya. Seterusnya, pasangkan USBtinyISP ke jig dan komputer.

Buka Arduino IDE, muatkan lakaran tinyDice dan pilih cip atTiny85 dengan USBtinyISP sebagai pengaturcara. Tekan butang muat naik dan periksa dadu, 2 LED akan mula berkedip sebentar. Sekiranya semuanya berjaya, sekarang tinyDice diprogramkan, siap dan siap digunakan. Ulangi proses pengaturcaraan untuk semua unit yang anda buat dan selepas itu simpan jig yang dipasang sepenuhnya untuk melindungi pin pogo.

Kodnya:

Program tinyDice sedemikian rupa sehingga pertama kali memaparkan animasi "berfikir", dan kemudian menghasilkan nombor rawak antara 0 dan 9 yang dipaparkan selama beberapa saat. Semua peralihan dilakukan dengan PWM untuk setiap LED untuk membolehkan pudar. Setelah menunjukkan nombor dan memudar, pemproses masuk ke mod tidur yang pada dasarnya menghentikan penggunaan bateri, jadi bateri secara teorinya akan bertahan sekitar 6, 000 "lemparan" dadu.

Keseluruhan kod ini disusun di sekitar gangguan pemasa 8 Khz yang menangani charlieplexing dan PWM 10 langkah untuk setiap LED, serta kemajuan animasi. Penjelasan yang lebih terperinci untuk setiap fungsi dikomentari pada lakaran Arduino.

Kesimpulan:

Hasil kaedah ini untuk pembuatan PCB di rumah jauh melebihi jangkaan awal saya, kerana saya dapati ia sangat dipercayai dan menghasilkan hasil berkualiti tinggi untuk prototaip litar SMD dan lubang melalui mudah dan cepat. Oleh kerana itu, saya menggalakkan DIYers untuk mencuba kaedah ini untuk reka bentuk mereka sendiri dan berkongsi hasil dan penemuan anda dengan masyarakat.

Versi baru dari smallDice ini sendiri merupakan objek yang sangat bagus dan menyeronokkan untuk dimiliki dan dikongsi dengan rakan-rakan, kerana animasi dan rantai kunci menjadikannya cukup unik dan menarik. Saya harap anda menyukai arahan ini dan kongsikan komen dan pengalaman anda mengenai perkara ini agar kaedah ini terus berkembang. Jangan ragu untuk bereksperimen dengan kod dan kongsikan sebarang variasi menarik untuk dicuba oleh orang lain.

Panduan ini ada dalam pertandingan reka bentuk PCB, jadi sila pilih jika anda menganggapnya layak dan kongsikan kepada rakan dan peminat elektronik anda.

Hadiah Kedua dalam Cabaran Reka Bentuk PCB