108-WS2812-20cm拼接大灯盘

WS2812大灯盘-108灯

开源视频链接：

【开源PCB】108灯WS2812大灯盘_哔哩哔哩_bilibili

工程开源链接：https://oshwhub.com/woshi6666444444?tab=project&page=1

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效果演示视频

https://www.bilibili.com/video/BV1D3411A7Qd

灯盘拼接教程

https://www.bilibili.com/video/BV1NR4y1P72R

前言

这是我设计的第二款拼接PCB作品，第一款拼接PCB作品是一个LED发光字板。这次设计的WS2812大灯盘，由4块PCB拼接而成。现在玩灯的，基本都是WS2812，级联方便。这次设计的直径20cm，一次打样得到5块PCB，还剩下一块。设计在10*10以内，也方便大家打样。第一版，也就是我分享视频的这一版，存在一些小问题，但是都能克服，然后我修改后的第二版，修改了第一版的小问题，我暂时不做第二版。如果你想做这个灯盘，建议打第二版PCB。

1. 设计方案

PCB形状设计：

本来是想做成灯环的，但是，因为拼接单元的存在，所以做成灯环会出现局部过宽，或者灯环上大片空缺，因此做成了灯盘，灯盘自然就大了，那里边也加了些灯，不然太空旷。4板拼接的结构，算是比好的方案，一次打样就能搞定。后边我还设计10板拼接，直径40cm的大圆环，这个就需要一次打10块PCB了，后续再分享吧。

电路设计：

这个没啥好设计的，就是WS2812串联，首先就是外圈60个，里边48个。我刚开始设计的是灯环，之前我是设计过的，外圈60个灯串联一起，那内圈该怎么控制呢，怎么连接？之前有想过，4拼板，每个板子上27个灯都串联一起，但是想到，我要是单独控制外圈，那程序比较麻烦，所以采用双连接方式，外圈一串，内圈一串的连接。灯的序号如图所示。

程序设计：

设计这个形状，算是奔着时钟去设计的，外边一圈，算是60秒，内部有4圈，每圈12个灯，可以当时针/分针用。我做的就是一个模块，所以想怎么用看自己了。没加主控单片机，一方面考虑会让设计更复杂，同时不美观。当然了，当前也不是很美观，还要杜邦线。不过后续可以考虑专门设计一个驱动板，直接连接就好了。

2-电路图

电路图设计的比较简单，没什么东西。电路图上有说明，请注意查看，想要获得电路图原图，去首页开源连接。

首先是WS2812，一共有27个灯，上边15个，是外环，下边12个，是内圈的。R1,R2,R3是改变电路连接的，用0欧电阻，或者100欧的，都是可以的。就是传递信号的。板1是指我们要输入信号控制的那个板子，是需要焊接排针的。

为什么灯的序号排布很奇怪，这个并不奇怪，是为了让12点钟方向在对称位置，所以序号就那样了，具体可以自己尝试设计一下就知道了。

看完灯之后，就是电容了，关于这个滤波电容，在我看来：没必要一个灯一个电容，我之前分享过一个450个WS2812大灯筒，那450个灯，一个电容都没有（除了控制板），照样能正常运行，所以说，具体情况，具体分析。

排针呢，建议焊接“反弯排针”，比弯排针是要矮的，朝内朝外看自己了。一般要焊接在底面。

剩下几个紫色的，是我设计的拼接单元和连接片（连接两个PCB），都换成了第二版，相较第一版，加宽了焊盘的宽度（环宽度），导电面积增大，这次应该可以不焊接就能导电（第一版PCB需要焊接小孔部分）

3-PCB部分

PCB部分，每个板子都是1/4圆，然后加了两个连接片，用于连接板子，起着导电+固定的作用。如果导电效果不好，建议进行焊接。

WS2812的位置，是由圆形阵列分布确定的，不是手摆的。连接片位于边缘处。因为板子较长，只使用连接片固定不太稳，所以引入中心固定，中心固定的位置，同时兼顾GND的连接加强作用（边缘处的连接片也有GND连接），如果你的WS2812存在闪烁情况，大概率是GND没有连接，需要检查连接。

PCB打样：建议选择黑色PCB，板子厚度1.2mm，1.6mm不太容易分开连接单元部分。

收到PCB后，第一步就是分开连接片，手动V割，要使用钳子夹着掰开，避免连接片受力，导致连接片裂开。

分开连接片后，就是焊接过程了。可以电烙铁焊接，焊盘加长了，便于电烙铁焊接。也可以手动贴片，加热板焊接。建议加热板焊接。

焊接WS2812后，可能焊盘没焊接上，需要补焊，这个在测试的时候就会发现，还有就是背面R1,R2,R3电阻，需要输入信号的（焊接排针的）板子是PCB1，按照丝印提示焊接即可。

焊接完成4个板子后，然后就是拼接。拼接板放置在PCB背面，无走线的一面和灯板贴在一起，然后插入尼龙住，紧固。然后要测试连接情况，如果没有连通，拆掉再试一下，如果不行，就进行焊接（大孔一定可以连通，只焊接小孔，注意烙铁不要碰到尼龙柱）

4-元件购买

元件购买，自己去挑便宜的，懒得挑的，看首页建议链接。

5-问题及改进

V2较V1改进之处：

1，最内环灯半径改为35.第一版是30 。修改之后灯就等距离分布了。

2，第二版所有连接单元，连接片的铜孔焊盘宽度都增加到0.5mm，第一版焊盘宽度太小，只能靠焊接才能通电

3，第二版删除了一个4P连接片，新增了4板连接片。4P连接片一个板子一个就行了。

其他可提升的地方：

1，设计个底板，专门连接。光立方那个还没设计呢……

6-结束

代码写的很烂，整理后分享。