立创开源6周年霓虹灯

项目简介

为了庆祝立创开源社区的6周年，感觉霓虹灯牌很好看，就想做一块“桌面”霓虹灯牌。
最终成品似乎尺寸有点太大了，最终成为了一块挂板霓虹灯牌（60*45cm）。
满载功率约50w，可以使用USB-PD协议供电，由ESP32可控制7个字和外壳的发光状态。

霓虹灯设计

采用了【冰蓝 暖白玫红 黄 橙 绿白】这几种颜色的组合，尽可能还原logo，同时展现霓虹灯独有的色彩魅力。

电路设计

虽然是LED霓虹灯，但是其实并不需要做恒流，这款灯带(绝大多数的灯带)设计之初就针对12V电压内置了适合的电阻，只需要12V恒压源即可。

电源转换

12V

系统从PD20V或者DC12-26V输出，经过TPS56637RPARBUCK转换器芯片降压稳压到12V为灯带供电。这个芯片为4.5V至28V输入电压范围、6A同步降压转换器，满足系统功率需求，同时这个芯片易于购买而且很便宜，立创商城有货也可以SMT（这才是最重要的）。

5V

使用TPS563201将12V转换为5V，这个芯片是本人比较喜欢且常用的一个芯片，核心优势（立创商城两毛一个左右），相当的便宜

TPS563201是一款简单易用的3A同步降压转换器,采用SOT-23封装。它支持4.5V至17V的输入电压范围,输出电压范围为0.76V至7V,具有580kHz的开关频率和低关断电流。该器件采用D-CAP2模式控制,提供快速瞬态响应,并支持低ESR输出电容器。

还有一款是TPS562201，应该是旧款，内置mos导通电阻大一些，可以替换。

主控选择

为了可以方便远程蓝牙等无线控制，主控选用了 ESP32-C3 Super Mini 这款开发板。可能有人会好奇，为什么没有直接用 ESP32 的芯片或者模组呢？其实在 IO 口够用的情况下（这款开发板提供了 13 个 IO 和 5 路 ADC），它在淘宝上不到十元的售价很让我很心动～
比起直接用芯片，它能免于设计RF链路的困扰；而和模组相比，不仅价格更友好(小批量也许)，还自带了基础电路，甚至配了一个 USB-C 接口和两个方便的小开关，对于小项目来说非常方便。再加上它采用邮票孔设计，可以很轻松地和 PCB 结合在一起。
至于PCB天线的位置，这个一直都是使用ESP32-C3 Super Mini的尴尬，PCB板子如果足够厚的话就不可避免的天线在PCB内侧，总之，也不需要特别好的实时性稳定信号，在这个场景下没有问题。

刚夸完它，10 天后就翻车了。我的 ESP32-C3 SuperMini 连不上 Wi-Fi，也建不起 AP。起初我以为还是天线问题。但是后来发现它又能扫到周围网络，说明信号不是没到。
最后定位到原因：这块板子的 LDO 输出电流偏小，扛不住 C3 全功率发射。临时解法是把发射功率降下来；本来想直接换个 LDO试一下，但手头没库存。以前我用的 ESP32-C3 SuperMini 都正常，所以应该不是通病，八成是这批板子的 LDO 有问题。

LED驱动

驱动部分就比较简单了，使用一个小NMOS驱动一个主PMOS实现高边开关。

这个PMOS内阻不错[$R_{DS(ON)}@-4.5V≤17mΩ(Type.15mΩ)$]，而且价格也还可以。

测试

霓虹灯展示

PCB展示

使用了嘉立创彩色丝印工艺的pcb，好看又好玩

焊接完成PCB展示

使用加热台纯手工焊接，由于没有打钢网，烘培的时间有点长了，背面略有发黄。

上电测试

使用迷你可调电源对霓虹灯进行测试

我的迷你可调电源最大输出为12V/3A，无法同时驱动所有的灯亮

使用项目驱动板对霓虹灯进行测试

很好看，也很亮！
芯片的发热情况比想象中小，几乎不怎么发热。

代码开源

源代码，3D工程原文件等一系列文件都放在了
https://github.com/MeowKJ/oshwhub-6th-anniversary-neon

驱动板外壳设计

驱动板外壳的设计灵感来自于可爱二进制键盘和WeAct迷你可调电源。
再一次使用了叠叠乐的方式，这一次有所不同。
叠层方式：亚克力面板 - PCB - 散热铝

亚克力面板

使用LCEDA设计的面板，亚克力，2mm厚度。

散热铝

使用Sahrp3D设计的背部散热铝。嘉立创CNC竟然可以免费打样，这太好了。

背面需要一个20*39*0.5mm的导热胶。正面可以贴一个45*17mm的贴纸。

组装

散热效果不错，铝板温温热。

灯控

靠近控制板，连接ESP32C3发出的热点，默认LED_Control 12345678后，可以自动弹出灯控网页(或者访问192.168.4.1)，出现这样一个妙妙控制面板。操作方式可以查看第三个和第四个视频。

感谢

项目使用了嘉立创PCB，立创面板，嘉立创CNC。每一个都可以领卷 & 免费打样，太感动了。

没想到这个LED霓虹灯牌做出来这么大，成为真正的霓虹灯牌了。
相当的亮，可以照亮半个房间（50W至少没有全用在发热上面）。
从21年的时候接触到嘉立创，从开源社区膜拜到各路大佬的项目，到现在也能做一些自己的小项目，这一路的成长离不开嘉立创的支持。祝立创开源社区可以越办越好。

灯板展示