Momenteel ben ik bezig met de eerste voorbereidingen voor een wat groter project. Hiervoor heb ik LED's nodig die wat feller schijnen.
Tegelijkertijd wilde ik niet zonder het comfort van de bekende WS2812 oftewel Neopixel LED's.
Voor wie er nog niet van gehoord heeft: deze hebben het grote voordeel dat ze als een soort schuifregister met elkaar verbonden kunnen worden. Dit betekent dat u slechts één GPIO nodig heeft van de microcontroller die wordt gebruikt om maximaal 512 LED's aan te sturen. Desalniettemin kan de helderheid/kleur van elke individuele LED afzonderlijk worden ingesteld.
Helaas zijn de WS2812 LED's momenteel alleen verkrijgbaar als 5050 SMD-versie. Deze zijn leverbaar met maximaal 20mA per kleur. De helderheid is niet slecht. Maar het kan een beetje krap zijn voor verlichting bij direct daglicht.
Daarom heb ik de hier genoemde nanoPxl ontworpen. Ik heb het oorspronkelijke idee van kd_technologie en heb het toen wat aangepast.
De gebruikte 5730 LED's hebben een doorlaatstroom van 180mA. Ze zijn dus navenant lichter. 🙂
Hieronder eerst een paar impressies van de geassembleerde nanoPxl en de instructies voor de replica.
Veiligheidsinstructies
Ik weet dat de volgende opmerkingen altijd een beetje vervelend zijn en onnodig lijken. Helaas hebben veel mensen die "beter" wisten door onvoorzichtigheid ogen, vingers of andere dingen verloren of zichzelf verwond. Gegevensverlies is in vergelijking bijna te verwaarlozen, maar zelfs dit kan erg vervelend zijn. Neem daarom vijf minuten de tijd om de veiligheidsinstructies te lezen. Omdat zelfs het coolste project geen blessure of andere problemen waard is.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/
Affiliate links / reclame links
De hier vermelde links naar online winkels zijn zogenaamde affiliate-links. Als u op zo'n affiliate-link klikt en via deze link een aankoop doet, ontvangt Nerdiy.de een commissie van de betreffende onlineshop of aanbieder. De prijs verandert voor jou niet. Als u via deze links uw aankopen doet, steunt u Nerdiy.de om in de toekomst andere nuttige projecten aan te kunnen bieden. 🙂
Eisen
Voor de constructie moet je SMD-soldeertaken beheersen. In de volgende artikelen vindt u tips hoe u dit kunt doen.
Elektronica - Mijn vriend de soldeerbout
Elektronica – Soldeer THT-componenten met de hand
Elektronica – Soldeer SMD-componenten met de hand
Vereist gereedschap:
Benodigd materiaal:
In de volgende lijst vind je alle onderdelen die je nodig hebt om een nanoPxls te bouwen.
PCB-productie: Hier vindt u alle informatie die u nodig heeft om de printplaten te vervaardigen:
https://www.pcbway.com/project/shareproject/nanoPxl_v1_1_by_Nerdiy_de_1.html
Verzamel de onderdelen die je nodig hebt
Voordat u kunt beginnen met het bouwen van uw nanoPxls, moet u natuurlijk de benodigde onderdelen bij elkaar hebben.
Je hebt de getoonde onderdelen nodig om een nanoPxls te bouwen.
Natuurlijk heb je maar één bord per nanoPxl nodig.
Bekijk (een deel van) de benodigde onderdelen.
- 1x WS2811 IC
- 3x 5730 SMD LED's (elk rood, groen en blauw)
- 6x SL2302N mosfet
- 2x 13ohm 1206 SMD-weerstand
- 1x 18ohm 1206 SMD-weerstand
- 6x 10k 0805 SMD-weerstand
- 1x 100nF 0805 SMD-condensator
Breng soldeerpasta aan
Het solderen van de SMD-componenten begint altijd met het aanbrengen van de soldeerpasta. U kunt dit doen met behulp van een sjabloon of handmatig met een injectiespuit met een geschikte tip.
Ik deed dit met een injectiespuit zoals hier afgebeeld. Breng een kleine hoeveelheid soldeerpasta aan op elke SMD-pad.
Componenten op de voorkant plaatsen
Het bord is aan beide kanten gevuld. Ik ben als eerste begonnen met de montage van de LED kant.
Zodra de 0805 10k weerstanden geplaatst zijn kun je nu ook de voorschakelweerstanden van de LED's erop zetten.
Dit zijn de twee weerstanden van 13 ohm en de weerstand van 18 ohm.
Daarna blijven alleen de SL2302 N-Mosfets over.
En dat was het dan met de montage van de eerste zijde. Nu kunt u de componenten solderen. Dit zie je in het volgende filmpje.
Soldeercomponenten aan de voorkant
De eenvoudigste manier om de onderdelen te solderen is met een heteluchtpistool. verwarm hiervoor de componenten zoals getoond in de video. Ik heb hiervoor een temperatuur van 250°C gebruikt. Bij twijfel dient u altijd de informatie in het gegevensblad van de componenten te noteren.
Plaats componenten op de achterkant
Na de voorkant volgt de montage van de achterkant.
Nadat u de soldeerpasta heeft aangebracht, kunt u de te solderen onderdelen erop aanbrengen.
Let op de richting van de IC. De stip in de hoek van het IC moet congruent zijn met de positie van de stip op de print.
Soldeer componenten op de achterkant
Je kunt nu de componenten aan de achterkant solderen op dezelfde manier als je de componenten aan de voorkant hebt gesoldeerd.
Zicht op de gesoldeerde componenten op de achterkant van de nanoPxl.
Zicht op de gesoldeerde componenten op de achterkant van de nanoPxl.
Zicht op de gesoldeerde componenten op de achterkant van de nanoPxl.
Controle van de nanoPxl
Omdat de nanoPxl gebruik maakt van een WS2811 om de individuele LED's aan te sturen, kun je de nanoPxl op dezelfde manier aansluiten en aansturen als je gewend bent van de WS2812 ofwel Neopixel LED's. 🙂
Elke nanoPxl moet worden aangesloten op 5V en GND. De datalijnen worden dan met elkaar verbonden van DOUT naar DIN.
codevoorbeelden
Een library waarmee je de nanoPxl kunt aansturen is bijvoorbeeld de Neopixel Library van Adafruit. Je vindt ze hier: https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel
U kunt hier voorbeeldcode vinden om uw eerste test gemakkelijker te maken: https://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel/tree/master/examples
Veel plezier met het project
Ik hoop dat alles werkte zoals beschreven. Zo niet, of als je vragen of suggesties hebt, laat het me weten in de commentaren. Ik zal dit dan zo nodig aan het artikel toevoegen.
Ideeën voor nieuwe projecten zijn altijd welkom. 🙂
PS Veel van deze projecten - vooral de hardwareprojecten - kosten veel tijd en geld. Natuurlijk doe ik dit omdat ik het leuk vind, maar als je het cool vindt dat ik de informatie met je deel, dan zou ik blij zijn met een kleine donatie aan het koffiefonds. 🙂