HowTo: Elektronik – nanoPxl V1.1 SMD Komponenten verlöten

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/

Affiliatelinks/Werbelinks

Die hier in aufgeführten Links zu Online-Shops sind sogenannte Affiliate-Links. Wenn Du auf so einen Affiliate-Link klickst und über diesen Link einkaufst, bekommt Nerdiy.de von dem betreffenden Online-Shop oder Anbieter eine Provision. Für Dich verändert sich der Preis nicht. Falls Du Deine Einkäufe über diese Links tätigst unterstützt Du Nerdiy.de dabei auch in Zukunft weitere nützliche Projekte anbieten zu können. 🙂 


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.

Fertig verlötet sollte Eure Platine dann in etwa so aussehen.

Weitere Ansicht der verlöteten Komponenten auf der Vorderseite.

Weitere Ansicht der verlöteten Komponenten auf der Vorderseite.

Weitere Ansicht der verlöteten Komponenten auf der Vorderseite.

Weitere Ansicht der verlöteten Komponenten auf der Vorderseite.

Weitere Ansicht der verlöteten Komponenten auf der Vorderseite.


Komponenten auf der Rückseite auflegen

Nach der Vorderseite folgt nun die Bestückung der Rückseite.

Tragt dazu zunächst wieder Lötpaste auf die entsprechenden…

…SMD Pads auf. Achtet darauf nicht zu viel Lötpaste aufzutragen.

Habt Ihr die Lötpaste aufgetragen, könnt Ihr die zu verlötenden Komponenten aufsetzen.

Achtet dabei auf die Orientierung des ICs. Der Punkt in der Ecke des ICs muss Deckungsgleich mit der Position des Punktes auf dem PCB sein.

Nahansicht der aufgelegten aber noch nicht verlöteten Komponenten.


Komponenten auf der Rückseite verlöten

Die Komponenten auf der Rückseite könnt Ihr nun auf die gleiche Weise wie zuvor die Komponenten auf der Vorderseite verlöten.

Ansicht der verlöteten Komponenten auf der Rückseite des nanoPxl.

Ansicht der verlöteten Komponenten auf der Rückseite des nanoPxl.

Ansicht der verlöteten Komponenten auf der Rückseite des nanoPxl.


Ansteuerung des nanoPxl

Da das nanoPxl zur Ansteuerung der einzelnen LEDs einen WS2811 verwendet, könnt Ihr die nanoPxl auf die gleiche Weise verbinden und ansteuern wie Ihr es bereits von den WS2812 aka Neopixel LEDs gewohnt seid. 🙂

Jedes nanoPxl muss dazu an 5V und GND angeschlossen werden. Die Datenleitungen werden dann untereinander von DOUT nach DIN verbunden.

Im Video könnt Ihr acht verkettete nanoPxl in Aktion sehen.

Codebeispiele

Eine Bibliothek mit der Ihr die nanoPxl ansteuern könnt ist zum Beispiel die Neopixel Library von Adafruit. Ihr findet sie hier: https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel

Beispielcode der Euch den ersten Test erleichtert findet Ihr hier: https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel/tree/master/examples


Viel Spaß mit dem Projekt

Ich hoffe bei euch hat alles wie beschrieben funktioniert. Falls nicht oder ihr Fragen oder Anregungen habt lasst es mich in den Kommentaren bitte wissen. Ich trage dies dann ggf. in den Artikel nach.
Auch Ideen für neue Projekte sind immer gerne willkommen. 🙂

P.S. Viele dieser Projekte - besonders die Hardwareprojekte - kosten viel Zeit und Geld. Natürlich mache ich das weil ich Spaß daran habe, aber wenn Du es cool findest, dass ich die Infos dazu mit Euch teile, würde ich mich über eine kleine Spende an die Kaffeekasse freuen. 🙂

Buy Me a Coffee at ko-fi.com       

Kommentar hinterlassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert

Diese Website verwendet Akismet, um Spam zu reduzieren. Erfahre mehr darüber, wie deine Kommentardaten verarbeitet werden.