HowTo: Elektronik - nanoPxl V1.1 SMD Komponenten verlöten - nerdiy.de

Aktuell arbeite ich an den ersten Vorbereitungen eines etwas größeren Projekts. Dazu benötige ich LEDs welche etwas heller leuchten.

Gleichzeitig wollte ich aber auch nicht auf den Komfort der bekannten WS2812 aka Neopixel LEDs verzichten.

Für diejenigen die davon noch nichts gehört haben: Diese haben den tollen Vorteil, dass sie sich untereinander wie eine Art Schieberegister verbinden lassen. Das heißt zur Ansteuerung von bis zu 512 LEDs benötigt man lediglich einen GPIO des verwendeten Mikrocontrollers. Trotzdem lässt sich jede einzelne LED in Ihrer Helligkeit/Farbe individuell einstellen.

Leider werden die WS2812 LEDs aktuell nur als 5050 SMD Version angeboten. Pro Farbe können diese maximal mit 20mA gespeist werden. Die Helligkeit ist nicht schlecht. Aber für die Beleuchtung unter direktem Tageslicht könnte es etwas knapp werden.

Deswegen habe ich die hier angesprochenen nanoPxl entworfen. Die ursprüngliche Idee dazu habe ich von kd_technology und sie dann noch etwas abgewandelt.

Die verwendeten 5730 LEDs haben einen Durchlassstrom von 180mA. Sie sind also dementsprechend heller. 🙂

Im folgenden zunächst ein paar Impressionen des aufgebauten nanoPxl und die Anleitung zum Nachbau.

Sicherheitshinweise

Ich weiß die folgenden Hinweise sind immer irgendwie lästig und wirken unnötig. Aber leider haben schon viele Menschen die es "besser" wussten aus Leichtsinnigkeit Augen, Finger oder anderes verloren bzw. sich verletzt. Im Vergleich dazu ist ein Datenverlust fast nicht der Rede Wert, aber auch diese können echt ärgerlich sein. Deswegen nehmt Euch bitte fünf Minuten Zeit um die Sicherheitshinweise zu lesen. Denn auch das coolste Projekt ist keine Verletzung oder anderen Ärger wert.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/

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Voraussetzungen

Für den Aufbau müsst ihr SMD Lötaufgaben bewältigen. Die folgenden Artikel enthalten Tipps dazu.
Elektronik – Mein Freund der Lötkolben
Elektronik – THT Bauteile per Hand verlöten
Elektronik – SMD Bauteile per Hand verlöten

Benötigtes Werkzeug:

Benötigtes Material:

In der folgenden Liste findet Ihr alle Teile die Ihr zum Aufbau eines nanoPxls benötigt.

PCB-Fertigung: Alle infos die Ihr zur Fertigung der PCBs braucht, könnt Ihr hier finden:

https://www.pcbway.com/project/shareproject/nanoPxl_v1_1_by_Nerdiy_de_1.html

Die benötigten Teile sammeln

Bevor es mit dem Aufbau Eures nanoPxls losgehen kann, solltet Ihr natürlich die benötigten Teile zusammen haben.

Die abgebildeten Teile benötigt Ihr zum Aufbau eines nanoPxls.

Natürlich benötigt Ihr nur eine Platine pro nanoPxl.

Ansicht (eines Teils) der benötigten Komponenten.

1x WS2811 IC
3x 5730 SMD LEDs (jeweils Rot, Grün und Blau)
6x SL2302 N-Mosfet
2x 13Ohm 1206 SMD Widerstand
1x 18Ohm 1206 SMD Widerstand
6x 10k 0805 SMD Widerstand
1x 100nF 0805 SMD Kondensator

Ansicht der Vorderseite des PCBs.

Ansicht der Rückseite des PCBs.

Lötpaste auftragen

Das verlöten der SMD bauteile beginnt eigentlich immer mit dem auftragen der Lötpaste. Dies könnt Ihr mithilfe eines Stencils machen oder Manuell mit einer Spritze inkl. passender Spitze.

Ich habe dies wie hier zu sehen mit einer Spritze gemacht. Tragt dazu auf jedes SMD Pad eine kleine menge Lötpaste auf.

Komponenten auf der Vorderseite auflegen

Die Platine wird auf beiden Seiten bestückt. Ich habe zunächst mit der Bestückung der LED-Seite begonnen.

Legt dazu die LEDs und Widerstände wie abgebildet auf die entsprechende Position.

Achtet dabei darauf, dass Ihr die richtige LED-Farbe auf die richtige Position auflegt.

Sobald die 0805 10k Widerstände in Position sind könnt Ihr nun auch die Vorwiderstände der LEDs auflegen.

Das sind die zwei 13Ohm und der 18Ohm Widerstand.

Danach bleiben nur noch die SL2302 N-Mosfets übrig.

Und das war es auch schon mit der Bestückung der ersten Seite. Nun könnt Ihr die Komponenten verlöten. Dies seht Ihr im folgenden Video.

Komponenten auf der Vorderseite verlöten

De einfachste Weg zum verlöten der aufgelegten Komponenten ist mithilfe eines Heißluftföhns. erhitzt dazu die Komponenten wie im Video gezeigt. Ich habe dazu eine Temperatur von 250°C genutzt. Im Zweifel solltet Ihr aber immer die Angaben im Datenblatt der Komponenten beachten.