用PCB制作Dodecagon Portal項目

描述

大家好怎么了

所以這是我的“DODECAGON” ，它是一個巨大的 Nanoleaf 狀設備，由 12 塊 PCB 以一定角度組合在一起形成十二邊形。

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制作這個項目的目標很簡單，我想用 PCB 制作一個像 Setup 一樣的巨大 Nanoleaf，之前我制作了這個類似的版本，但我想擴大那個項目，所以我創(chuàng)建了這個Dodecagon Portal 項目，它實際上是第 2 版。

所需材料

• PCBWay 提供的 PCB
• WS2812B LED x 84
• 100nf 電容 0805 x 36
• ESP12F 模組 x 1
• AMS1117 3.3V x 1
• 10uF 電容 x 1
• 100uF 電容 x 1
• 0 歐姆電阻 x 2
• 10K x 4
• 母頭針
• THT Micro USB 端口 x 1
• 10uF 16V 鋁電容 x 1
• 焊膏
• 3D打印焊接夾具
• 熱板回流

工作流程/PCB準備

本項目使用兩塊 PCB，一塊是主板，另一塊包含 7 個 WS2812B LED。

主板有 ESP12F 模塊與 WS2812B LED 連接。主板為第一個 WS2812B LED 產(chǎn)生信號，通過 NZR 通信模式，第一個像素通過 DIN 端口從 ESP8266 獲取數(shù)據(jù)，然后通過其 DOUT 端口將 24 位數(shù)據(jù)發(fā)送到第二個像素。

主板包含 7 個 PCB，因此當數(shù)據(jù)達到第 7 個像素時，我們在主板上添加另一個 PCB，從而為該設置增加 7 個像素，然后數(shù)據(jù)從第一個 PCB 傳輸?shù)降诙€ PCB，依此類推。

第二塊 PCB 上沒有焊接 ESP12F 模塊，它只是 7 個 RGB LED 的分線器。

我的想法是以這種排列方式將 12 塊 PCB 焊接在一起，每塊 PCB 將以 150 度角相互焊接，就像經(jīng)典的十二邊形一樣。

所以總的來說，這個項目需要 12 個 PCB、1 個主板和 11 個 LED 分線板。

但是購買兩個不同的 PCB 會花費更多，所以我準備了這個設置，如果我需要使用底部的 ESP12F，我必須添加一個 0Ohms 電阻，將第一個 LED 的 DIN 端口與 GPIO12 連接.

正因為如此，我們只需要在一塊板上添加ESP12F，其余的PCB可以直接與WS2812B LED焊接，無需改變?nèi)魏螙|西。

這是主PCB的示意圖。

為這個項目準備好 PCB 后，我將其發(fā)送到 PCBWay 以獲取樣品。

為什么選擇 PCBWay？

呃，因為他們的服務一流而且很棒。

我下了訂單并在短短一周內(nèi)收到了這些看起來很酷的 PCB！

我不得不說，我收到的 PCB 和預期的一樣好，PCBWay ，你們太棒了！

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收到PCB后，就該開始組裝過程了。

主板組裝

為了準備作為主板的第一塊 PCB，我首先將焊膏涂在每個組件的 PAD 上，然后按照正確的順序將每個組件拾取并放置在指定的位置。

在此之后，我打開了我的 DIY SMD HOTPLATE，這是一個用于回流 PCB 的 ghetto Hotplate。我將PCB放在上面，讓焊膏融化。

整個過程只用了 5 分鐘，最終結果就是這個 PCB。

現(xiàn)在我們需要用烙鐵在底部添加 ESP12F，因為我們不能使用我們的電爐來完成這項任務。

我們首先在其位置添加 ESP12F，然后添加 AMS1117 穩(wěn)壓器以及 10uf 電容、100uF 電容和 0ohms 電阻。

然后我們添加 THT 組件，它們是主電源開關、編程接頭引腳和這個 THT Micro USB 端口。

在PCB設計中，我犯了一個錯誤。

Micro USB 焊盤現(xiàn)在位于此 PCB 的頂層，它需要位于底部。現(xiàn)在因為這個錯誤，當我將USB端口放在底部時，它的極性反轉，正極變成負極，負極變成正極。

為了糾正這個問題，我只是剪掉了它的兩條軌道并分別焊接了兩條電線，使正極端子負極和負極端子正極。

我們只需在單個 PCB 中進行此更改，因為這僅用于為主板供電。

再準備11塊板

準備好主板后，我們需要制作其他 11 塊板，每塊板只有 7 個 WS2812B LED 和 3 個 10nf 電容器。

首先，我們收集了我們需要的所有組件，即 77 個 WS2812B LED 和 33 個 10nF 電容器。

我們首先將焊膏一一放置到每個元件焊盤上。

對于這樣的任務，模具是強制性的，我沒有得到，因為我是個白癡。

無論如何，這個項目總共需要 12 塊 PCB，其中 11 塊是 ws2812b 的分線板，所以我們需要先將焊膏涂在元件焊盤上，然后將 LED 放置在指定位置，然后將所有 11 塊 PCB 一個一個地回流。將PCB全部回流在一起。

這需要很長時間才能完成，但幾個小時后，你會得到這些看起來很酷的 PCB。

測試每塊板

現(xiàn)在，在最終組裝之前，我們首先需要檢查每個 PCB，因為它們可能無法正常工作，因為我可能沒有在每個焊盤上正確涂抹焊膏。

（此類項目中自用模板的注意事項）

為了測試每塊板，我準備了這個設置，其中包含一個與按鈕相連的 Arduino nano。我已經(jīng)上傳了 Buttoncycler 草圖，它改變了按下按鈕時 WS2812B LED 的顏色。

我們必須手動將 VCC、GND 和 Din 端口焊接到 Arduino Nano 板的 5V、GND 和 D6。

然后我們通過微型 USB 電纜提供電源并按下按鈕，如果 PCB 短路，則設置將不起作用，如果它確實起作用，則這意味著我們的設置已完美焊接，現(xiàn)在我們需要從該 PCB 上移除電線并添加下一個用于檢查。

這也需要時間。

在檢查了所有的板之后，剩下要做的就是最后的組裝。

最終組裝

十二邊形有12條邊，兩條邊的內(nèi)角為150°。為了以適當?shù)?150° 角焊接此設置，我在 Fusion360 中對這個 JIG 進行了建模，它以 150° 的角度固定兩個 PCB。

通過將 JIG 放置在兩塊 PCB 的兩側，我們可以將兩塊 PCB 牢固地連接在一起，并通過在它們的兩個焊盤之間添加焊線將它們焊接在一起。

整個組裝過程包括我將兩個 PCB 放在一起，并通過將它們的焊盤焊接在一起來將它們連接在一起。

這里不需要膠水，PCB 通過焊點固定在其位置。

為了給這個結構更多的附著力，我在兩個接頭的外側焊接了 8 毫米的電線，以從外部給予結構強度。

用多氯聯(lián)苯制造這種東西是可能的，但它并不耐用。

這個結構非常脆弱，如果它從這張桌子上掉下來，焊點可能會撕裂，這個巨大的十二邊形將會被破壞！

無論如何，讓我們在這個設置中閃現(xiàn)一些甜蜜的代碼。

代碼

現(xiàn)在，我將首先將此代碼上傳到此設置，這實際上是 WS2812B LED 的 hello world 代碼。

對于上傳代碼，我將使用我的 Nodemcu 編程器，它實際上是一個 NODEMCU，其 ESP12F 模塊已斷電，我們正在使用它的 CP2102。

有關詳細版本，請查看我關于此過程的帖子。-

Nodemcu 編程器設置具有與 ESP12F 模塊連接的這些分接點。

• 3v到3v，
• 地到地
• RST 到 RST
• GPIO0 到 GPIO0 //D3 是 Nodemcu 上的 GPIO0
• TX 到 TX
• 接收到接收

I Nodemcu 上 ENA 和 GND 引腳之間的跳線。這將關閉 Nodemcu 的 ESP12F，我們的外部 ESP12F 將與 Nodemcu 的 CP2102 芯片連接

閃爍的步驟

• 將 Nodemcu 編程器與 ESP12F 板連接
• 打開 Arduino ide，將 USB 插入 Nodemcu
• 然后轉到工具菜單并選擇您正在使用的 Nodemcu 板
• 選擇正確的端口并點擊上傳

上傳后轉到串行監(jiān)視器并點擊 Nodemcu 上的重置按鈕。如您所見，我們的設置已與智能手機連接

現(xiàn)在復制此 IP 地址并在您的網(wǎng)絡瀏覽器中打開它并 BANG。

結果

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所以這是我們的 DODECAGON 設置，活著并且正在運行。

它由一個 5V 2A 充電器供電，是的，它需要一個 2A 充電器，因為它比普通的 Neopixel 環(huán)消耗大量電流。

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