ग्लास पीसीबी पर 4x4x4 डॉटस्टार एलईडी क्यूब: 10 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

इस परियोजना की प्रेरणा अन्य छोटे एलईडी क्यूब्स जैसे हरिफन और नेक्ट्रोनिक्स से मिली। इन दोनों परियोजनाओं में वास्तव में छोटे आयामों के साथ घन बनाने के लिए एसएमडी एल ई डी का उपयोग किया जाता है, हालांकि, अलग-अलग एल ई डी तारों से जुड़े होते हैं। मेरा विचार था कि इसके बजाय एक पीसीबी पर एल ई डी माउंट करें, जैसा कि सतह माउंट भागों के लिए है। यह समान दूरी वाले मैट्रिक्स में एलईडी को बड़े करीने से व्यवस्थित करने की समस्या को भी हल करेगा जो अक्सर उन्हें तारों से जोड़ते समय मुश्किल हो सकता है। पीसीबी के साथ स्पष्ट समस्या यह है कि वे अपारदर्शी हैं और इसलिए अलग-अलग परतें एक दूसरे के पीछे छिपी होंगी। इसे ध्यान में रखते हुए वेब के माध्यम से ब्राउज़ करते हुए, मैं CNLohr के निर्देशों पर अड़ गया कि कैसे स्पष्ट ग्लास PCB बनाया जाए। इस तरह मैं ग्लास पीसीबी पर लगे एसएमडी एलईडी से एक छोटा क्यूब बनाने का विचार लेकर आया। हालाँकि यह दुनिया का सबसे नन्हा एलईडी क्यूब नहीं है (यह शीर्षक शायद अभी भी nqtronix से संबंधित है), मुझे लगता है कि ग्लास पीसीबी पहले से मौजूद एलईडी क्यूब्स की विशाल विविधता में एक अच्छा नया स्पर्श जोड़ते हैं।

चरण 1: सामग्री का बिल

एलईडी क्यूब में नीचे दी गई सूची के अनुसार कुछ ही सामग्रियां हैं

• माइक्रोस्कोप स्लाइड्स (२५.४ x ७६.२ x १ मिमी), उदा. amazon.de
• कॉपर टेप (0.035 x 30 मिमी), उदा। eBay.de
• डॉटस्टार माइक्रो एलईडी (एपीए102-2020), उदा। एडफ्रूट या एलीएक्सप्रेस
• प्रोटोटाइप पीसीबी बोर्ड (50 x 70 मिमी), उदा। amazon.de
• आर्डिनो नैनो, उदा। amazon.de
• पीसीबी स्पेसर, उदा। amazon.de या aliexpress

माइक्रोस्कोप स्लाइड पीसीबी के लिए सब्सट्रेट के रूप में काम करेगी। मैंने उन्हें २५.४ x २५.४ मिमी आकार के चौकोर टुकड़ों में काटने का फैसला किया। तांबे की पन्नी नक़्क़ाशी के लिए पर्याप्त पतली होनी चाहिए, जबकि 1 मिल (0.025 मिमी) आमतौर पर पीसीबी के लिए मानक है, 0.035 मिमी की मोटाई ठीक काम करती है। बेशक कांच के सब्सट्रेट को कवर करने के लिए तांबे के टेप की चौड़ाई 25.4 मिमी से अधिक होनी चाहिए। मैंने छोटे उपलब्ध 2020 पैकेज में डॉटस्टार एलईडी का उपयोग करने का निर्णय लिया। इन एल ई डी में एक बिल्ड-इन कंट्रोलर होता है जो आपको सभी एल ई डी को एक ही डेटा लाइन के साथ संबोधित करने की अनुमति देता है, यानी शिफ्ट रजिस्टर या चार्लीप्लेक्सिंग की कोई आवश्यकता नहीं है। जाहिर तौर पर डॉटस्टार एलईडी के लिए दो अलग-अलग तरह के पैड लेआउट हैं (ऊपर देखें)। मेरे द्वारा डिज़ाइन किया गया PCB लेआउट बाईं ओर दिखाए गए के लिए है। क्यूब के लिए आपको 64 एल ई डी की आवश्यकता होगी, मैंने 100 टुकड़ों को कुछ अतिरिक्त रखने का आदेश दिया जो भविष्य की परियोजनाओं के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है। सब कुछ एक प्रोटोटाइप पीसीबी बोर्ड पर लगाया जाएगा जो काफी बड़ा होना चाहिए ताकि आर्डिनो नैनो उस पर फिट हो सके। मैंने 50 x 70 मिमी के दो तरफा बोर्ड से एक छोटा टुकड़ा काटा (एक तरफा भी काम करेगा)। पीसीबी स्पेसर्स बेस के लिए पेडस्टल के रूप में काम करेंगे। प्रोटोटाइप पीसीबी पर कनेक्शन बनाने के लिए आपको कुछ पतले तारों की भी आवश्यकता होगी और शायद परीक्षण के लिए कुछ "ड्यूपॉन्ट केबल"।

क्यूब बनाने के लिए आपको निम्नलिखित रसायनों की भी आवश्यकता होगी

• फेरिक क्लोराइड विलयन
• एसीटोन
• एपॉक्सी गोंद, उदा। नॉरलैंड NO81 या NO61
• सोल्डरिंग पेस्ट
• फ्लक्स
• सामान्य प्रयोजन चिपकने वाला, उदा। यूएचयू हार्टो

कांच के सब्सट्रेट से तांबे को खोदने के लिए मुझे एक स्थानीय इलेक्ट्रॉनिक्स स्टोर से 40% फेरिक क्लोराइड का घोल मिला। मैंने फेरिक क्लोराइड का इस्तेमाल किया क्योंकि यह सस्ता और आसानी से उपलब्ध है, हालांकि, कुछ डाउनसाइड्स हैं और आपको सोडियम पर्सल्फेट जैसे अन्य इचेंट्स पर भी विचार करना चाहिए। विभिन्न वंचनों और उनके उतार-चढ़ाव का एक सिंहावलोकन यहां पाया जा सकता है। मैंने टोनर ट्रांसफर विधि का उपयोग करके पीसीबी बनाए और नक़्क़ाशी के बाद टोनर को हटाने के लिए एसीटोन का उपयोग किया। कांच के सब्सट्रेट पर तांबे की पन्नी को गोंद करने के लिए आपको एक पारदर्शी एपॉक्सी गोंद प्राप्त करना चाहिए जो तापमान प्रतिरोधी (सोल्डरिंग के कारण) है और आदर्श रूप से एसीटोन के लिए भी प्रतिरोधी है। मैंने पाया कि विशेष रूप से उत्तरार्द्ध को खोजना मुश्किल है, हालांकि, अधिकांश एपॉक्सी एसीटोन के लिए हल्के से प्रतिरोधी हैं जो हमारे उद्देश्य के लिए पर्याप्त है क्योंकि हमें केवल इसके साथ सतह को पोंछना है। मैंने यूवी क्योरिंग एपॉक्सी नॉरलैंड NO81 का उपयोग करने का फैसला किया, मुख्यतः क्योंकि मैं एक कंपनी में काम करता हूं जो सामान बेच रही है। अंत में मैं बहुत खुश नहीं था क्योंकि एपॉक्सी कांच के सब्सट्रेट से बहुत अच्छी तरह से नहीं चिपकता था, हालांकि यह विशेष रूप से कांच को धातु के बंधन के लिए डिज़ाइन किया गया है। अपने ट्यूटोरियल में CNLohr इस एपॉक्सी का उपयोग करता है जिसे आप वैकल्पिक रूप से विचार करना चाह सकते हैं। पीसीबी पर एल ई डी को टांका लगाने के लिए आपको सोल्डरिंग पेस्ट की आवश्यकता होगी, मैं एल ई डी और एपॉक्सी के लिए तनाव को कम करने के लिए कम गलनांक के साथ एक की सलाह देता हूं। सोल्डर ब्रिज को ठीक करने के लिए आपको कुछ फ्लक्स भी मिलना चाहिए। अंत में हमें ग्लास पीसीबी को आधार से चिपकाने के लिए कुछ चिपकने की आवश्यकता होगी। मैंने सामान्य प्रयोजन चिपकने वाला यूएचयू हार्ट का उपयोग किया लेकिन बेहतर विकल्प हो सकते हैं।

इसके अलावा, आपको इस बिल्ड के लिए निम्नलिखित टूल्स की आवश्यकता होगी।

• लेजर प्रिंटर
• laminator
• शीशा काटने वाला
• गर्म हवा सोल्डरिंग स्टेशन
• छोटी नोक के साथ टांका लगाने वाला लोहा

टोनर ट्रांसफर मेथड के लिए लेजर प्रिंटर की जरूरत होती है, यहां इंकजेट प्रिंटर काम नहीं करेगा। मैंने टोनर को कॉपर में ट्रांसफर करने के लिए लैमिनेटर का इस्तेमाल किया। जबकि लोहे के साथ ऐसा करना भी संभव है, मैंने पाया कि लैमिनेटर बेहतर परिणाम देता है। हॉट एयर सोल्डरिंग स्टेशन एसएमडी एल ई डी को सोल्डर करने के लिए है, हॉट प्लेट या रिफ्लक्स ओवन के साथ ऐसा करना भी संभव है (और शायद अधिक सुविधाजनक) लेकिन आपको फिर से काम करने के लिए हॉट एयर सोल्डरिंग स्टेशन की आवश्यकता हो सकती है। इसके अलावा, सोल्डर पुलों को ठीक करने और बेस पीसीबी पर कनेक्शन बनाने के लिए एक छोटे से टिप के साथ एक सोल्डरिंग आयरन की सिफारिश की जाती है। माइक्रोस्कोप स्लाइड को चौकोर टुकड़ों में काटने के लिए आपको कांच के कटर की भी आवश्यकता होगी।

चरण 2: पीसीबी लेआउट को प्रिंट करना

डॉटस्टार एलईडी को 4 समान पीसीबी पर लगाया जाएगा, प्रत्येक में 4x4 एलईडी की एक सरणी होगी। मैंने ईगल के साथ पीसीबी के लिए लेआउट किया और इसे एक पीडीएफ फाइल में निर्यात किया। मैंने तब लेआउट को प्रतिबिंबित किया, एक ही पृष्ठ पर कई व्यवस्थित किए और बाद में उन्हें काटने के लिए कुछ अंक भी जोड़े। इस पीडीएफ फाइल को नीचे डाउनलोड किया जा सकता है। यदि आप बोर्ड लेआउट में कोई बदलाव करना चाहते हैं तो मैंने ईगल फाइलें भी संलग्न की हैं। इसके अलावा, मैंने सोल्डर स्टैंसिल के लिए एक लेआउट बनाया जिसे उसी तांबे की पन्नी से उकेरा जा सकता है। स्टैंसिल वैकल्पिक है लेकिन इससे पीसीबी पर सोल्डर पेस्ट फैलाना आसान हो जाता है। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है कि लेआउट को लेजर प्रिंटर से प्रिंट किया जाना चाहिए। आप सामान्य कागज का उपयोग नहीं कर सकते हैं, लेकिन इसके बजाय किसी प्रकार के चमकदार कागज का उपयोग करना चाहिए। एक विशेष प्रकार का टोनर ट्रांसफर पेपर है (उदाहरण के लिए यहां देखें) लेकिन बहुत से लोग सिर्फ पत्रिकाओं (जैसे आईकेईए कैटलॉग) से पेपर का उपयोग करते हैं। टोनर ट्रांसफर पेपर का फायदा यह है कि ट्रांसफर के बाद कॉपर से पेपर निकालना आसान हो जाता है। मैंने इस टोनर ट्रांसफर पेपर और कुछ पत्रिका के पन्नों को भी आजमाया और पाया कि पत्रिका के पन्नों ने और भी बेहतर काम किया। मेरे टोनर ट्रांसफर पेपर के साथ समस्या यह थी कि टोनर कभी-कभी पहले रगड़ जाता था, उदा। व्यक्तिगत लेआउट काटते समय इसलिए मैं किसी अन्य ब्रांड का उपयोग करने की सलाह देता हूं। CNLohr द्वारा पहले से बताए गए ट्यूटोरियल में वह इस ब्रांड का उपयोग करता है जो बेहतर काम कर सकता है। पीसीबी और सोल्डर स्टैंसिल के लिए लेआउट प्रिंट करने के बाद उन्हें एक सटीक चाकू से काट दिया। सिद्धांत रूप में आपको केवल चार पीसीबी लेआउट और एक स्टैंसिल की आवश्यकता होती है, लेकिन यह निश्चित रूप से कम से कम दो बार के लिए उपयोगी है क्योंकि यह संभावना नहीं है कि सभी स्थानान्तरण काम करेंगे।

चरण 3: कांच पर तांबे का आवरण बनाना

सबसे पहले आपको माइक्रोस्कोप स्लाइड को कांच के कटर का उपयोग करके चौकोर टुकड़ों में काटना होगा। आसानी से आप youtube पर लगभग किसी भी चीज़ के लिए एक ट्यूटोरियल पा सकते हैं। "माइक्रोस्कोप स्लाइड कटिंग" की खोज करके मुझे यह ट्यूटोरियल मिला जो आपको दिखाता है कि यह कैसे किया जाता है। यह अच्छी तरह से काम करने के लिए थोड़ा मुश्किल है और मैंने बहुत सारी माइक्रोस्कोप स्लाइड्स को बर्बाद कर दिया है, लेकिन अगर आपने 100 टुकड़ों का ऑर्डर दिया है, तो आपके पास पर्याप्त से अधिक रास्ता होना चाहिए। दोबारा, मैं अनुशंसा करता हूं कि आवश्यकतानुसार कम से कम दो बार सब्सट्रेट (लगभग 8-10) बनाएं क्योंकि आप शायद रास्ते में कुछ गलतियां करेंगे। उसके बाद तांबे के टेप को टुकड़ों में काट लें जो चौकोर कांच के सबस्ट्रेट्स से थोड़े बड़े हों। सब्सट्रेट और कॉपर फ़ॉइल दोनों को अल्कोहल या एसीटोन से साफ़ करें और फिर उन्हें एक साथ चिपका दें। सुनिश्चित करें कि गोंद के अंदर कोई हवाई बुलबुले नहीं फंसे हैं। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है कि मैंने नॉरलैंड NO81 का उपयोग किया है जो एक तेज़ यूवी इलाज चिपकने वाला है जिसे धातु से कांच के लिए अनुशंसित किया जाता है। मैंने CNLohr के निर्देशों का भी पालन किया और तांबे की पन्नी के एक तरफ को कांच से बेहतर तरीके से चिपकाने के लिए खुरदरा किया। पूर्व-निरीक्षण में, मैं शायद इसे बिना खुरदुरे करूँगा क्योंकि इससे पीसीबी के माध्यम से प्रकाश का संचरण थोड़ा फैल गया और मैं उन्हें अधिक स्पष्ट रूप से देखना पसंद करता। इसके अलावा, मैं इस बात से बहुत खुश नहीं था कि गोंद कांच से कितनी अच्छी तरह चिपक गया और पाया कि किनारे कभी-कभी छील जाते हैं। मुझे यकीन नहीं है कि यह अनुचित इलाज के कारण या स्वयं गोंद के कारण था। भविष्य में मैं निश्चित रूप से कुछ अन्य ब्रांडों को आजमाऊंगा। इलाज के लिए मैंने बैंक नोटों की जांच के लिए एक यूवी लैंप का इस्तेमाल किया, जिसमें संयोग से सही तरंग दैर्ध्य (365 एनएम) पर उत्सर्जन शिखर था। ठीक होने के बाद मैंने अतिव्यापी तांबे को एक सटीक चाकू से काट दिया। सोल्डर स्टैंसिल के लिए मैंने तांबे की पन्नी के कुछ अतिरिक्त टुकड़ों को बिना किसी सब्सट्रेट पर चिपकाए काट दिया।

चरण 4: पीसीबी लेआउट को स्थानांतरित करना

अब लेजर प्रिंट से टोनर को कॉपर में ट्रांसफर करना होता है जो हीट और प्रेशर से होता है। पहले तो मैंने इसे लोहे से आजमाया लेकिन बाद में लैमिनेटर का इस्तेमाल किया। ऊपर दी गई तस्वीर पीसीबी लेआउट के पुराने संस्करण के साथ दोनों तकनीकों की तुलना दिखाती है। जैसा कि देखा जा सकता है कि लैमिनेटर ने बहुत बेहतर परिणाम दिए। अधिकांश लोग एक संशोधित लैमिनेटर का उपयोग करते हैं जिसे उच्च तापमान पर गर्म किया जा सकता है। अपने ट्यूटोरियल में CNLohr पहले एक लेमिनेटर का उपयोग करता है और बाद में इसे लोहे से गर्म भी करता है। मैंने सिर्फ एक मानक लैमिनेटर का उपयोग किया है और कोई लोहा नहीं है जो ठीक काम करता है। स्थानांतरण के लिए मैंने लेज़रप्रिंट को तांबे पर रखा और इसे चिपचिपे टेप के एक छोटे टुकड़े के साथ तय किया। फिर मैंने इसे कागज के एक छोटे टुकड़े में मोड़ा और प्रत्येक रन के बाद इसे उल्टा घुमाते हुए लैमिनेटर के माध्यम से लगभग 8-10 बार चलाया। उसके बाद मैंने लेज़रप्रिंट के साथ सब्सट्रेट को पानी के कटोरे में डाल दिया और इसे कुछ मिनटों के लिए भीगने के लिए छोड़ दिया, फिर मैंने ध्यान से कागज को छील दिया। यदि आप टोनर ट्रांसफर पेपर का उपयोग करते हैं, तो पेपर आमतौर पर बिना कोई अवशेष छोड़े आसानी से निकल जाता है। पत्रिका के पेपर के लिए मुझे अपने अंगूठे से बचे हुए कुछ कागज़ को धीरे से रगड़ना पड़ा। यदि स्थानांतरण काम नहीं करता है तो आप तांबे से एसीटोन के साथ टोनर को हटा सकते हैं और पुनः प्रयास कर सकते हैं। सोल्डर स्टैंसिल लेआउट को उसी तरह नंगे तांबे की पन्नी में स्थानांतरित किया गया था।

चरण 5: तांबे की नक़्क़ाशी

अब तांबे को खोदने का समय है। इस प्रक्रिया के दौरान तांबे को उन क्षेत्रों को छोड़कर सब्सट्रेट से हटा दिया जाएगा जहां यह टोनर द्वारा संरक्षित है। सोल्डर स्टैंसिल लेआउट के साथ कॉपर फ़ॉइल के पिछले हिस्से की सुरक्षा के लिए, आप इसे केवल स्थायी मार्कर से पेंट कर सकते हैं। मुझे यह उल्लेख करना चाहिए कि फेरिक क्लोराइड जैसे नक़्क़ाशी के साथ काम करते समय आपको निश्चित रूप से कुछ सुरक्षात्मक उपाय करने चाहिए। हालांकि फेरिक क्लोराइड आपकी त्वचा से नहीं जलता है, लेकिन यह कम से कम पीले-भूरे रंग के दाग पैदा करेगा, इसलिए निश्चित रूप से दस्ताने की सिफारिश की जाती है। इसके अलावा, आप शायद इस तथ्य से आश्चर्यचकित नहीं होंगे कि एसिड आपकी आंखों के लिए हानिकारक है, इसलिए आपको सुरक्षात्मक चश्मा पहनना चाहिए। जहां तक मैं समझता हूं, नक़्क़ाशी के दौरान कोई गैस उत्पन्न नहीं होती है, लेकिन आप इसे अच्छी तरह हवादार क्षेत्र में करना चाह सकते हैं क्योंकि ताजी हवा हमेशा आपके लिए अच्छी होती है;-) फेरिक क्लोराइड के घोल को एक छोटे कंटेनर में भरें (आप रक्षा कर सकते हैं) इसे एक बड़े कंटेनर में रखकर आकस्मिक रिसाव से अपना कार्यक्षेत्र)। पीसीबी में डालते समय, मैंने फिर से CNLohr के निर्देशों का पालन किया और सबस्ट्रेट्स को नीचे की ओर तरल में डाल दिया ताकि वे शीर्ष पर तैरते रहें। यह बहुत सुविधाजनक है क्योंकि आपको ठीक से पता चल जाएगा कि नक़्क़ाशी कब समाप्त हो गई है जिसे आप अन्यथा भूरे रंग के घोल में नहीं देख पाएंगे जो नक़्क़ाशी के दौरान और भी गहरा हो जाएगा। इसके अलावा, यह कुछ संवहन को सबस्ट्रेट्स के नीचे भी रखता है। मेरे लिए नक़्क़ाशी प्रक्रिया में लगभग 20 मिनट लगे। सभी अवांछित तांबे के निकल जाने के बाद पीसीबी को पानी से धोकर सुखा लें। आपको कुछ अच्छे पारदर्शी ग्लास पीसीबी के साथ छोड़ दिया जाना चाहिए। आखिरी काम एसीटोन के साथ तांबे के निशान से टोनर को हटाना है। बस इसके साथ सतह को धीरे से पोंछ लें क्योंकि एसीटोन भी गोंद पर हमला करेगा। कृपया इस्तेमाल किए गए फेरिक क्लोराइड को नाली में न बहाएं क्योंकि यह पर्यावरण के लिए हानिकारक है (और संभवतः आपके पाइपों को भी खराब कर देगा)। एक कंटेनर में सब कुछ इकट्ठा करें और इसे ठीक से डिस्पोज करें।

चरण 6: एल ई डी टांका लगाना

आपके उपकरण और एसएमडी सोल्डरिंग कौशल के आधार पर अगला भाग काफी समय लेने वाला हो सकता है। सबसे पहले आपको पीसीबी पर पैड पर सोल्डरिंग पेस्ट लगाना होगा जहां एलईडी जुड़े होंगे। यदि आपने एक सोल्डर स्टैंसिल को उकेरा है तो आप इसे चिपचिपे टेप के साथ पीसीबी से जोड़ सकते हैं और फिर बस उदारता से पेस्ट को फैला सकते हैं। वैकल्पिक रूप से, आप प्रत्येक पैड पर थोड़ी मात्रा में सोल्डरिंग पेस्ट लगाने के लिए टूथपिक का उपयोग कर सकते हैं। उसके बाद सामान्य बात यह होगी कि एल ई डी लगाएं और फिर सब कुछ एक रिफ्लो ओवन (= कई इलेक्ट्रॉनिक शौकीनों के लिए टोस्टर ओवन) या एक गर्म प्लेट पर रख दें। हालाँकि, मैंने पाया है कि यह आम तौर पर कुछ मिलाप पुलों का उत्पादन करेगा जिन्हें बाद में निकालना बहुत कठिन है क्योंकि आप एलईडी के नीचे पैड तक नहीं पहुंच सकते हैं। इस कारण से, मैंने पहले सोल्डर को अपने हॉट एयर स्टेशन के साथ पिघलाया और फिर बाद में सभी सोल्डर पुलों को टांका लगाने वाले लोहे के साथ फ्लक्स का उपयोग करके और अतिरिक्त मिलाप को हटाने के लिए एक डीसोल्डरिंग ब्रैड को ठीक कर दिया। फिर मैंने एक-एक करके एलईडी को गर्म हवा से मिलाया। बेशक तेज़ तरीका एक गर्म प्लेट या ओवन का उपयोग करना होगा लेकिन मेरी विधि का लाभ यह है कि आप प्रत्येक चरण के बाद पीसीबी का परीक्षण कर सकते हैं। इसके अलावा मेरे लिए सोल्डरिंग में लगभग एक ध्यानपूर्ण खिंचाव है;-)। ऊपर दिए गए योजनाबद्ध में दिखाए गए अनुसार एलईडी को सही अभिविन्यास में मिलाप करने का ध्यान रखें। परीक्षण के लिए मैंने एडफ्रूट डॉटस्टार लाइब्रेरी से "स्ट्रैंडटेस्ट" उदाहरण का उपयोग किया और ऊपर दिखाए गए अनुसार एसडीआई, सीकेआई और जीएनडी तारों को जोड़ा। यह पता चला है कि एलईडी को प्रकाश में लाने के लिए वीसीसी कनेक्शन की आवश्यकता नहीं है, लेकिन मैंने देखा कि पहली एलईडी का लाल और नीला रंग हमेशा एक साथ जलता है। ऐसा नहीं था जब वीसीसी भी जुड़ा हुआ था, हालांकि, सभी चार तारों को जोड़ना मुश्किल है यदि आपके पास केवल सामान्य मात्रा में हाथ उपलब्ध हैं;-)।

चरण 7: बेस पीसीबी तैयार करें

एक बार जब आप एलईडी के साथ सभी ग्लास पीसीबी समाप्त कर लेते हैं, तो यह नीचे के पीसीबी को तैयार करने का समय है जहां उन्हें लगाया जाएगा। मैंने एक प्रोटोटाइप पीसीबी से छेद के माध्यम से 18x19 के साथ एक टुकड़ा काट दिया जो सभी घटकों को माउंट करने और सभी आवश्यक कनेक्शन बनाने के लिए पर्याप्त जगह प्रदान करता है और किनारों पर चार छेद ड्रिल किए जाते हैं जहां पीसीबी स्पेसर संलग्न किए जा सकते हैं। एक Arduino नैनो के बजाय एक arduino माइक्रो का उपयोग करके और छोटे व्यास वाले स्पेसर का चयन करके PCB को और भी छोटा बना सकता है। पीसीबी का योजनाबद्ध ऊपर दिखाया गया है। सबसे पहले आपको arduino के लिए पिन को arduino से जोड़े बिना पीसीबी में मिलाप करना चाहिए क्योंकि कुछ तारों को arduino से नीचे जाना पड़ता है (बेशक मैंने पहली बार यह गलत किया)। यह भी सुनिश्चित करें कि पीसीबी के लिए पिन का लंबा हिस्सा दूर की ओर है (यानी आर्डिनो लंबी तरफ से जुड़ा होगा)। फिर कनेक्शन बनाने के लिए कुछ पतले तार का उपयोग करें जैसा कि योजनाबद्ध में दिखाया गया है। सभी तार पीसीबी के तल पर चल रहे हैं लेकिन शीर्ष पर टांका लगाया गया है। ध्यान दें कि आपको Arduino पिन के साथ VCC, GND, SDI और CKI के लिए कनेक्शन बनाने के लिए चार सोल्डर ब्रिज भी बनाने होंगे। VCC को arduino 5 V पिन, GND से GND, SDI से D10 और CKI से D9 से जोड़ा जाएगा। वायरिंग मेरे विचार से थोड़ी गड़बड़ हो गई, हालांकि मैंने सब कुछ व्यवस्थित करने की कोशिश की ताकि आपको कम से कम कनेक्शन संभव बनाना पड़े।

चरण 8: ग्लास पीसीबी संलग्न करें

अंत में आप असेंबली का अंतिम चरण कर सकते हैं, यानी ग्लास सबस्ट्रेट्स को आधार से जोड़ना। मैंने सामने की परत से शुरुआत की जो कि आधार के किनारे पर स्थित है जो कि आर्डिनो के करीब है। इस तरह आप हर लेयर को माउंट करने के बाद टेस्ट कर सकते हैं क्योंकि सिग्नल आगे से पीछे की ओर चलता है। हालाँकि, जैसा कि सोल्डर पैड सामने की ओर होता है, यह अन्य परतों के सोल्डरिंग को थोड़ा जटिल बनाता है क्योंकि आपको अपने टांका लगाने वाले लोहे के साथ उनके बीच तक पहुंचना होता है। पीसीबी को संलग्न करने के लिए, मैंने ग्लास पीसीबी (जहां पैड स्थित हैं) के निचले किनारे पर थोड़ी मात्रा में चिपकने वाला (यूएचयू हार्ट) लगाया और फिर इसे आधार पर मजबूती से दबाया और तब तक इंतजार किया जब तक कि यह अच्छी तरह से चिपक न जाए। बाद में, मैंने पीसीबी के पीछे की तरफ (सोल्डर पैड के विपरीत) नीचे कुछ और गोंद जोड़ा। सच कहूं तो मैं परिणाम से १००% खुश नहीं हूं क्योंकि मैं पीसीबी को बिल्कुल लंबवत माउंट करने में सक्षम नहीं था। यह सुनिश्चित करने के लिए किसी प्रकार का जिग बनाना बेहतर हो सकता है कि परतें तब तक खड़ी रहें जब तक कि गोंद पूरी तरह से सूख न जाए। प्रत्येक परत को माउंट करने के बाद मैंने नीचे के छह पैडों में एक उदार मात्रा में मिलाप पेस्ट लगाकर मिलाप कनेक्शन बनाया ताकि वे नीचे के पीसीबी पर संबंधित मिलाप बिंदुओं से जुड़ सकें। टांका लगाने के लिए मैंने गर्म हवा का नहीं बल्कि अपने सामान्य टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग किया। ध्यान दें कि अंतिम परत के लिए आपको केवल चार पैड जोड़ने होंगे। प्रत्येक परत को माउंट करने के बाद मैंने "स्ट्रैंडटेस्ट" उदाहरण कोड के साथ क्यूब का परीक्षण किया। यह पता चला कि, हालांकि मैंने पहले से हर परत का परीक्षण किया था, कुछ खराब कनेक्शन थे और मुझे दो एल ई डी को फिर से मिलाना पड़ा। यह विशेष रूप से कष्टप्रद था क्योंकि उनमें से एक दूसरी परत में स्थित था और मुझे अपनी हीट गन के साथ बीच में पहुंचना था। एक बार जब आप सब कुछ काम कर लेते हैं तो निर्माण समाप्त हो जाता है। बधाई हो!

चरण 9: कोड अपलोड करना

मैंने अभी कुछ एनिमेशन के साथ एक सरल उदाहरण स्केच बनाया है जो ऊपर वीडियो में दिखाया गया है। कोड FastLED लाइब्रेरी का उपयोग करता है और DemoReel100 उदाहरण पर आधारित है। मैं वास्तव में इस पुस्तकालय को पसंद करता हूं क्योंकि यह पहले से ही लुप्त होती रंग और चमक के लिए कार्य प्रदान करता है जिससे शानदार दिखने वाले एनिमेशन उत्पन्न करना आसान हो जाता है। विचार यह है कि आप आगे बढ़ें और कुछ और एनिमेशन बनाएं और शायद अपना कोड टिप्पणी अनुभाग में साझा करें। उदाहरण के स्केच में मैंने दो कारणों से समग्र चमक को कुछ कम मूल्य पर सेट किया है। सबसे पहले, पूर्ण चमक पर एल ई डी कष्टप्रद रूप से उज्ज्वल होते हैं। दूसरे, पूर्ण चमक पर सभी 64 एल ई डी संभावित रूप से आर्डिनो 5 वी पिन की तुलना में बहुत अधिक करंट खींच सकते हैं जो सुरक्षित रूप से (200 एमए) स्रोत करने में सक्षम है।

चरण 10: आउटलुक

कुछ चीजें हैं जिन्हें इस बुलिड पर सुधारा जा सकता है, जिनमें से अधिकांश का मैंने पहले ही उल्लेख किया है। मुख्य चीज जो मैं बदलना चाहूंगा वह है आधार के लिए एक पेशेवर पीसीबी बनाना। यह आधार को छोटा और अच्छा दिखने की अनुमति देगा और हाथ से सब कुछ तारों की कष्टप्रद प्रक्रिया से भी बचाएगा। मेरा यह भी मानना है कि ग्लास पीसीबी डिज़ाइन पूरे क्यूब के और छोटे आकार की अनुमति देगा। दुनिया के सबसे छोटे एलईडी क्यूब (संभवतः) के अपने निर्देश में, एनक्ट्रोनिक्स लिखते हैं कि उन्होंने मूल रूप से 0404 आकार के साथ दुनिया के सबसे छोटे आरजीबी एलईडी का उपयोग करने की योजना बनाई थी, लेकिन उन्होंने उन्हें मिलाप तारों का प्रबंधन नहीं किया। ग्लास पीसीबी का उपयोग करके वास्तव में दुनिया का सबसे नन्हा एलईडी क्यूब बनाया जा सकता है। इस मामले में मैं शायद nqtronix द्वारा क्यूब के समान एपॉक्सी राल में सब कुछ डाल दूंगा।