Circuito mini árvore de Natal PCB com WS2812, usando lâmpada de LEDs RGB WS2812B com encapsulamento 101, a aparência geral da mini árvore de Natal é harmoniosa e o ângulo de visão é melhorado. Utiliza alimentação por bateria + chave de toque liga/desliga + controle remoto via celular, destacando uma estética elegante.
A seção da placa das luzes (corpo principal da árvore de Natal) usa contas de lâmpada de LEDs RGB WS2812B com encapsulamento 1010, que são pequenas em tamanho e mais harmoniosas, e têm um melhor ângulo de visão. A placa da lâmpada é projetada uniformemente, é suficiente simplificada. Usando traços de sinal curvos para integrar os traços no design, evitando uma aparência não harmoniosa.
Parte de controle (base da árvore de Natal) tem efeitos de exibição de luz de cores ricas através do controlador Bluetooth, reduzindo também o ciclo de desenvolvimento. Evite a fiação frontal o máximo possível para melhorar a aparência geral. Interface de carregamento, botão de interruptor, luz indicadora, todos colocados na parte traseira ou inferior. O projeto do circuito adota o design modular. Primeiro, a interface Tipo C e o chip de gerenciamento de carga/descarga são usados para obter a fonte de alimentação da bateria e ligar/desligar com uma tecla.
Esquema Circuito mini árvore de Natal PCB com WS2812
Minimódulo de gerenciamento de carga e descarga baseado em LY3205. Como o autor tem algum TOC ao projetar, opta por colocar a interface de carregamento, o botão do interruptor e a luz indicadora na parte de trás durante o processo de design. Além disso, como todos os componentes da placa de controle principal deste projeto são colocados na parte traseira (para melhorar a estética da frente), projetou uma estrutura em camadas exclusiva para conseguir isso.
Para realizar as operações de ligar/desligar de forma mais elegante, este projeto utiliza um interruptor de toque. O chip do sensor de toque usa o chip 223 comumente usado. Usando um resistor pull-up para definir o OLH para uma saída de nível baixo, o pino KEY é colocado em nível baixo para controlar o chip de gerenciamento de carga e descarga LY3205. Deve-se notar que o chip de toque precisa ser alimentado diretamente pela bateria (rede BAT+) para ser usado em situações de desligamento. Portanto, é necessário escolher um chip de toque com ampla tensão e baixo consumo de energia. Podemos consultar a folha de dados para obter dados relevantes. Além disso, na parte de trás do sensor de toque, o autor adicionou uma pad de solda para facilitar a conexão do sensor de toque a diferentes cases.
O circuito de reforço usa o CI 3608 comumente usado, que não será elaborado aqui. Como este projeto não possui altos requisitos de ripple e altas restrições no volume do circuito, o autor removeu o capacitor de alimentação de tensão C7 no PCB.
Cada “folha” tem 8 LEDs em ambos os lados, um total de 16 LEDS. 4 “LEDs” têm um total de 16*4=64 LEDs. Recomenda-se usar R12-16 para conexão serial. Se uma linha estiver danificada e não puder ser reparado, use o R17-21 sobressalente para conexão paralela de 4 “folhas”. Quando conectadas em série, os LEDs de toda a árvore de Natal podem alcançar efeitos de mudança contínua e, quando conectadas em paralelo, os efeitos de luz das 4 “folhas” são os mesmos.
A placa da LEDs adota um design de pinos fixos e reutilização de conexão elétrica. Ele é conectado à placa principal soldando a placa da lâmpada, conforme mostrado na figura abaixo. Portanto, é necessário garantir que as juntas de solda tenham sido conectadas de forma confiável durante a soldagem. As quatro placas de LEDs necessárias são as mesmas (claro, você pode desenhar quatro diferentes).
Se for necessária solda em massa, um “painel de 4 folhas” pode ser usado, de modo que uma placa seja “uma árvore”. As LEDs deste projeto utilizam pequenos encapsulamento 1010, que têm uma alta dificuldade de solda. Os iniciantes em soldagem precisam considerar se suas habilidades de soldagem podem ser bem-sucedidas.
A tampa de vidro externa que o autor escolheu tem 8,5 cm de diâmetro, que é menor do que as tampas de vidro usuais de 10 cm ou de diâmetro maior, tornando-a mais adequada para decorações de mesa. O tamanho mini desta árvore de Natal também foi projetado para caber neste pequeno abajur, tornando-o mais delicado.
Parte do software:
Link para download do software:
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.zengge.blev2
No software, defina o número do ponto como 64 e o número do segmento como 1. Se conectado em paralelo, defina o número do ponto como 16 e o número do segmento como 4.
Na página inicial da interface de controle, os LEDs podem exibir cores únicas, permitindo verificar se os valores RGB estão corretos. Se as cores das lâmpadas forem diferentes das definidas no software, pode ser necessário modificar a ordem das faixas de luz (o padrão é RGB, mas a configuração correspondente é GRB, usando lâmpadas de diferentes fabricantes pode exigir configurações diferentes).
Todas as placas neste projeto têm 1mm de espessura!
Soldar a placa dos LEDS
- Primeiro, solde os circuitos de carregamento e reforço, confirme se as saídas de carregamento e step-up estão corretas antes de soldar a placa de luz.
- Depois de soldar a placa de luz, certifique-se de que cada placa de luz possa acender normalmente e, em seguida, prossiga para a soldagem de montagem.
- Ao soldar a placa de luz, certifique-se de soldar primeiro as almofadas de solda de conexão da placa de luz umas às outras e, em seguida, soldar a conexão entre a placa de luz e a placa de controle principal.
- Você pode usar fita de espuma para colar a bateria na parte traseira da placa de controle principal e, em seguida, usar pinos de metal para conectar a placa de expansão WS2812.
Método de soldagem da porta de carregamento:
Primeiro dobre as duas peças de suporte frontal da porta Type-C e, em seguida, use solda para fixar as peças de suporte dobradas ao corpo da porta.
Ao soldar, primeiro solde os botões e as luzes indicadoras e, em seguida, é recomendável usar um ferro de solda para adicionar mais solda para garantir que os botões estejam bem fixados.
Em seguida, estanhar os pinos de sinal Type-C com um ferro de solda elétrico e, em seguida, use uma pistola de ar quente para aquecer a parte traseira da porta Type-C para soldagem.
Depois de concluir as etapas acima, primeiro confirme se a função de carregamento está normal antes de soldar os quatro pinos fixos da porta Type-C.
Método de soldagem da placa de controle:
Primeiro, solde a placa de controle principal e a placa de luz e conecte-as com fios voadores.
Teste a função de luz usando uma bateria ou fonte de alimentação para garantir que funcione corretamente.
Em seguida, use fita adesiva (fita dupla face grossa) para prender a bateria no centro da parte inferior da árvore de Natal.
Encontre alguns pinos rígidos de componentes eletrônicos, dobre-os em forma de C que corresponda à espessura da bateria.
Solde os pinos dobrados na placa de controle e corte-os. Por fim, solde a placa de controle Bluetooth leve à placa de controle principal da árvore de Natal.
Depois que todas as conexões forem concluídas, é recomendável testá-lo novamente antes de montá-lo no invólucro.
Ao instalar, ajuste a placa de controle Bluetooth da luz para que o microfone se alinhe com o orifício inferior.
Adquira os componentes principais de acordo com o diagrama do circuito. O autor usou o módulo “USB Symphony Controller” para o controlador WS2812.
O abajur de vidro tem um diâmetro de 8,5 cm e você pode comprá-lo separadamente.
A bateria usada é uma bateria de lítio macia acabada com uma placa de proteção, tamanho 602030, 3,7V.
Lista de material Circuito mini árvore de natal PCB com WS2812
| Componente | Valor | Descrição | Quantidade |
| C1 | 10uF | 0805 – Capacitor SMD | 1 |
| C2,C9 | 1uF | 0603 – Capacitor SMD | 2 |
| C3, C5, C8, C10, C11, C12, C13, C14 | 100nF | 0603 – Capacitor SMD | 8 |
| C4 | 10pF | 0603 – Capacitor SMD | 1 |
| C6 | 10nF | 0603 – Capacitor SMD | 1 |
| D1 | 1N5819 | Diodo Schottky 40V 1A SOD-123F | 1 |
| F1 | SMD0805B050TF | F0805 – Fusível resetável 6V 500mA | 1 |
| K1 | 3 * 6 * 3,5 botões laterais do patch | Chave de toque SMD | 1 |
| L1 | 4.7uH | 1.6A 1008 Indutor de Potência | 1 |
| LED1, LED2, LED3 | NCD0805R1 | Diodo emissor de luz 0805 | 3 |
| LED1, LED2, LED3, LED4, LED5, LED6, LED7, LED8, LED9, LED10, LED11, LED12, LED13, LED14, LED15, LED16 | WS2812-1010 | LED WS2812-1010 | 16 |
| R1, R3, R7, R11 | 30kΩ | 0603 – Resistor SMD | 4 |
| R2,R4 | 5.1kΩ | 0603 – Resistor SMD | 2 |
| R5 | 1,5 kΩ | 0603 – Resistor SMD | 1 |
| R6,R8 | 0Ω | 0603 – Resistor SMD | 2 |
| R9 | 10kΩ | 0603 – Resistor SMD | 1 |
| R10 | 220kΩ | 0603 – Resistor SMD | 1 |
| R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21 | 22Ω | 0603 – Resistor SMD | 10 |
| U1 | LY3205 | SOT-23-6 – Carregador de bateria e controle driver de motor | 1 |
| U2 | SD8223LB | Sensor de toque SOT-23-6 | 1 |
| U4 | MT3608 | Conversor DC-DC tipo boost SOT-23-6 | 1 |
| USB1 | HC-TIPO-C-16P-CH5.90-3A-F1.3-G-02 | 3A 3.1 horizontal 16P Fêmea Tipo-C SMD Conector USB | 1 |
Download dos arquivos, links e notas
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Fonte: https://oshwhub.com/heyh/ws2812-mini-christmas-tree
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