周時鐘是一個簡單的桌面時鐘,顯示當前的一天。
大家好,歡迎回來。這里有一些有趣又有用的東西。
周表是一個緊湊的桌面時鐘,顯示當前星期幾。它通過連接到本地Wi-Fi網絡并通過NTP客戶端同步時間來實現這一點。七個LED部分中的每一個都專門用于特定的日子,并相應地點亮。
在這里,我們改變了之前項目(快樂周指示器)的代碼,創(chuàng)建了一個周時鐘設置,通過點亮七個LED片段中的一個來告訴我們今天是哪一天。在這個項目中,我們使用了兩個PCB:一個用于驅動程序,另一個用于藝術PCB,其名稱蝕刻在頂層。我們在頂部和底部阻焊層中創(chuàng)建了開口,以允許光線通過PCB。
我們的目標是設計一個小的桌上鐘,告訴我們今天是幾號。
在這里,我們使用了一個完全定制的LED驅動板,每個板上有三個并聯的LED,由一個Mosfet IC驅動,由DFRobot的迷你甲蟲ESP32-C3控制。為了代表七天,我們總共使用了七個LED設置,每個設置都有三個LED與一個mosfet IC布置并聯連接。
我們還集成了一個車載電源,一個2200mAh的3.7V鋰離子電池,可以為這個裝置供電,并且可以在放電后充電。
本文涵蓋了該項目的整個構建過程,因此讓我們從構建開始。
材料要求
這些是本項目使用的材料:
?定制pcb (HQ NextPCB提供)
?DFMini甲蟲ESP32-C3開發(fā)板
?IP5306電源管理IC
?10 uf電容器
?10uH貼片電感
?藍色led 0805封裝
?8205S Mosfet IC
?10 k電阻
?3D打印部件
?M2螺絲
CAD模型
我們通過創(chuàng)建一個Cad設計開始這個項目,該設計由一個PCB組成,上面的所有SMD led按7個順序排列。我們把它們稍微傾斜,以達到我們想要的角度效果。
鋰電池,以及微控制器和主要通孔組件,都在底部建模。
我們還創(chuàng)建了兩個類似支架的組件,以幫助時鐘在正確的方向上站立。
led安裝在底座或驅動板上,但它們的發(fā)光可以在led上方的另一塊板上看到。這是通過利用在led和兩個pcb之間創(chuàng)建空間的分隔器來實現的。
該設計需要三個3d打印部件,所有部件都使用黑色PLA和0.6mm噴嘴創(chuàng)建。
PCB設計
我們通過為項目創(chuàng)建原理圖開始PCB構建過程。
該原理圖分為三個主要部分。首先是電源部分,其中包括根據數據表中提供的示例布局配置的IP5306電源管理IC。此電源管理設置提供一致的5V輸出,我們的微控制器和Mosfet IC將用于為led供電。
第二部分是LED陣列。我們將三個led并聯連接,并將它們連接到一個8205S Mosfet IC,該IC的門通過一個10K電阻連接到微控制器的I/O端口。一個額外的10K電阻被放在最大柵極和源之間。本設計包含7個LED場效應管,每個場效應管都耦合到一個微控制器I/O引腳。
.最后一部分是DFRobot的Mini Beetle ESP32-C3微控制器板,它連接到IP5306的5V和GND輸出,以及每個most的門。
使用PCB的cad布局,然后我們?yōu)檫@個項目準備PCB設計,其中包括led的實際放置。由于我們將在驅動板上放置額外的板,因此LED放置至關重要,因此我們使用cad文件中的尺寸來準備PCB并正確放置組件。
我們還準備了Art PCB,這是一個沒有組件的半板,只有兩個安裝孔。我們還使用cad文件測量打開該藝術PCB上的焊罩頂部和底部,并將日期名稱放在top層上。
在完成兩個PCB后,我們導出了gerber數據,這些數據將被發(fā)送給PCB制造商取樣。
NextPCB PCB服務
完成PCB設計后,我們將兩個Gerber數據發(fā)送給HQ NextPCB取樣。
Gerber Data發(fā)送給HQ NextPCB,并下了兩個訂單:一個是白色絲印的綠色阻焊板,另一個是黑色絲印的白色阻焊板。
下訂單后,PCB在一周內收到,PCB質量非常好。
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印刷電路板組裝
這個項目的PCB組裝過程開始于用錫膏點焊針將錫膏涂在每個組件板上。我們用的是63/37 Sn-Pb錫膏。
接下來,我們選擇所有的SMD組件并將它們放置在正確的位置。
接下來,我們將電路板放在回流熱板上,從下面加熱PCB到大約200°C的錫膏熔化溫度。錫膏永久融化,并將所有SMD組件連接到它們的焊盤上。
SMT過程到此結束
測試LED
在進行其余構建之前,我們必須確保所有l(wèi)ed都正確安裝在它們的襯墊上。為此,我們利用萬用表并將其設置為二極管檢查模式。
然后將萬用表的正探頭接在電路板上的5V端子上,并將萬用表的負探頭一次設置為每個most的漏極。每個LED部分亮起,表明它們焊接正確。
PCB組裝過程的其余部分
我們現在將恢復板組裝程序,將板翻轉以添加指示LED。我們首先將焊料應用到PCB上的一個焊盤上,然后加熱焊料并將LED滑動到位置,這將將LED端子連接到焊盤的一側。然后,我們將焊料應用到LED的另一側,并用烙鐵熔化它,將其鎖定在適當的位置。
Micro Type B USB端口從板的底部安裝,其焊盤從板的頂部焊接。
接下來,把鋰電池支架放在焊盤上,用烙鐵固定。
接下來,我們將DF迷你甲蟲安裝在適當的位置,并將其焊盤焊接到電路板上。
我們在電路板的頂部安裝了一個按鈕,并用烙鐵將其焊接。
委員會大會進程現已完成。
電源
本項目電源為3.7V 2200mAh鋰離子電池,放置在鋰電池座中,定位正確。
按一次開關,設備打開,表明設置正在工作。
測試示意圖
為了查看Mosfet開關配置是否工作良好,我們將以下代碼添加到Mini Beetle Board中。
這是一個小的追逐代碼,從第一個到最后依次打開每個Mosfet。這個設計證明了LED設置是功能性的,現在我們可以繼續(xù)我們的組裝過程。
總裝
最后的組裝過程開始于在驅動板上放置隔離層,然后在其上放置ART PCB。然后將左右支架放置在各自的位置,用4顆M2螺釘連接在一起。
周鐘組裝現在已經完成。
主要代碼
在完成組裝過程后,我們將以下代碼上傳到Mini Beetle板上。主草圖將ESP32連接到路由器,允許設備從互聯網接收NTC值。在使用草圖之前,請確保輸入了自己的SSID和密碼。
這個項目產生了周時鐘,它照亮了藝術PCB的一部分,以表示當前的一天。我們星期天完成了這個項目;因此,周日部分目前被照亮。隨著時間的推移,匹配的部分將在一個連續(xù)的循環(huán)中亮起。
總的來說,這個項目執(zhí)行得很好,但我們想改變的一件事是較低的可見部分。在下一次迭代中,我們將徹底改造這個時鐘,給它一個新的時鐘設計。
本文編譯自hackster.io