描述

大家好，提前祝大家圣誕快樂(lè)。

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

這些 LED 在 555 定時(shí)器 IC 的幫助下閃爍。

這個(gè)項(xiàng)目很簡(jiǎn)單；在這塊裝飾板的底面加了一個(gè)555定時(shí)器IC，555定時(shí)器IC配置在一個(gè)非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路中，這種電路輸出永遠(yuǎn)不會(huì)處于穩(wěn)定狀態(tài)，會(huì)反復(fù)地變?yōu)镠IGH和LOW。

至于LED，本項(xiàng)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(dān)心這些LED的大電流使用，意味著它們不會(huì)因電流過(guò)大而燒毀自己而短路。

所需材料

以下是此內(nèi)置所需的東西 -

• 555定時(shí)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(dòng)開(kāi)關(guān)
• 白色 0603 LED

電路設(shè)計(jì)

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該原理圖首先使用設(shè)置在不穩(wěn)定多諧振蕩器配置中的定時(shí)器 IC 準(zhǔn)備。

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

也就是說(shuō)，連接到 D3 引腳的所有 LED 將閃爍或打開(kāi)和關(guān)閉一段固定的時(shí)間。

閃爍率由電容值控制。

準(zhǔn)備原理圖后，我們導(dǎo)出網(wǎng)表并準(zhǔn)備板文件。

對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目的藝術(shù)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(jiǎn)單的黑白圖像并將其導(dǎo)入到 PCB 設(shè)計(jì)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(wù)

在放置所有東西并完成電路板后，我將其 Gerber 數(shù)據(jù)發(fā)送給 PCBWAY 以獲取樣品。

我為這個(gè)項(xiàng)目使用了 PCBWAY PCB 服務(wù)。我在 PCBWAY 的報(bào)價(jià)頁(yè)面上上傳了這個(gè)項(xiàng)目的 Gerber 文件。對(duì)于這個(gè)裝飾板，我選擇了紅色阻焊層和白色絲印。

下單后一周內(nèi)就收到了PCB，PCB質(zhì)量非常好。我使用的絲印完全是隨機(jī)的和不對(duì)稱的，所以制作起來(lái)非常困難，但他們?cè)谥谱鬟@個(gè) PCB 方面做得非常出色，沒(méi)有任何錯(cuò)誤。

如果您想以實(shí)惠的價(jià)格和低廉的價(jià)格獲得優(yōu)質(zhì)的 PCB 服務(wù)，你們可以查看PCBWAY 。

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(jǐn)慎地執(zhí)行一些步驟，例如焊膏分配和拾放過(guò)程。

焊膏點(diǎn)膠工藝 - 頂層

我們首先從頂層 LED 組件開(kāi)始，將焊膏逐一添加到每個(gè) 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(lái)涂抹焊膏。

取放過(guò)程

然后，我們使用 ESD 調(diào)諧器小心地將所有 SMD LED 一個(gè)接一個(gè)地挑選并放置在指定位置，最多需要 30 秒，但結(jié)果是一個(gè)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(guò)程”之后，我們小心地抬起整個(gè)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(jié)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(jié)果

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這是到目前為止的結(jié)果：所有 32 個(gè) LED 都已正確回流，現(xiàn)在我們需要將 SMD 組件添加到電路板的另一側(cè)，但是有一個(gè)問(wèn)題。

問(wèn)題是，我們不能使用熱板在底部回流 SMD 組件，因?yàn)槲覀円呀?jīng)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(huì)熔化 LED。

焊膏點(diǎn)膠工藝-底層

我們?cè)诿總€(gè)元件焊盤上添加焊膏，就像我們?cè)?TOP 層上所做的那樣，這里使用相同的 Sn-Pb 焊膏。

取放過(guò)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(fēng)回流工藝

我們將熱風(fēng)站設(shè)置為 200 °C，這樣電路板的 TOP 面就不會(huì)太熱，LED 的焊膏也不會(huì)熔化，我們慢慢地四處移動(dòng)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?yàn)樗砑恿藘蓚€(gè)與負(fù)載 (LED) 并聯(lián)的 500 歐姆電阻器，所以它們?cè)陂W爍時(shí)不會(huì)消耗太多電流，并且整個(gè)設(shè)置持續(xù)超過(guò)一天的連續(xù)使用。

結(jié)果

總體結(jié)果如下：用于裝飾電子工程師圣誕樹(shù)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(gè)項(xiàng)目中使用 555 定時(shí)器 IC 的原因是為了讓它更簡(jiǎn)單、更容易重新制作，微控制器更適合添加 LED 閃爍動(dòng)畫(huà)或花哨的 RGB 效果，但那將是一個(gè)矯枉過(guò)正的設(shè)置。

也許明年圣誕節(jié)我會(huì)準(zhǔn)備這個(gè)裝飾品的矯枉過(guò)正版本。

我希望這篇文章有用，如果有用，請(qǐng)發(fā)表評(píng)論。

特別感謝PCBWAY對(duì)本項(xiàng)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(wù)。

再次感謝，我很快就會(huì)帶著一個(gè)新項(xiàng)目回來(lái)。