PCB灯光画-无极调光小夜灯 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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1、简单易用,可快速上手

2、流畅支持300个器件或1000个焊盘以下的设计规模

3、支持简单的电路仿真

4、面向学生、老师、创客

专业版 professional

1、全新的交互和界面

2、流畅支持超过3w器件或10w焊盘的设计规模,支持面板和外壳设计

3、更严谨的设计约束,更规范的流程

4、面向企业、更专业的用户

标准版 PCB灯光画-无极调光小夜灯

简介:使用双层PCB板来呈现灯光画的效果,可以作为一款触摸无极调光的小夜灯。

开源协议: CC BY 3.0

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2024-03-18 12:05:40
更新时间: 2024-04-23 00:32:45
描述

(工程主页正在施工中,详细内容将尽快完善......)

 

 

视频介绍:

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《星月夜》《罗纳河上的星夜》效果展示视频:https://www.bilibili.com/video/BV1cj421o7Bd

PCB灯光画焊接和组装过程演示:https://www.bilibili.com/video/BV1Ht421P7V8

 

使用EDA中的2D或3D预览功能前请先保存文件!

可能是因为PCB较复杂,使用3D预览功能时有概率会卡白屏。罗纳河上的星夜》灯光画建议只使用2D预览。

 

 

工程简介:

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灯光画是一种以光线为媒介的绘画艺术形式,由艺术家Hwang Seontae原创。它融合了光影、色彩和空间,为观者营造出独特的视觉体验。在这种艺术形式下,灯光不仅是为了提供照明,更是成为了艺术的一部分。以下是几幅常见的灯光画图片:

 

本工程使用以FR-4为基材的双面PCB板来呈现灯光画的效果,并且将LED照明、调光和电池管理等电路集成在PCB板上。尝试制作出一款好看触摸无极调光小夜灯。

 

目前在工程中包含了三种PCB灯光画小夜灯,分别是【PCB_1_阳台沙发】,【PCB_2_星月夜】【PCB_3_罗纳河上的星夜】,它们都采用了相同的电路原理图。

 

 

 

操作功能说明:

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灯光控制:

 

下图中蓝圈内是 触控解锁开关(拨动开关) 用于避免误触导致灯光意外开启。红圈内是 触摸按键 用于控制灯光亮灭和调整灯光亮度。

 

向右拨动连杆,打开触控解锁开关后,

通过短按(小于0.5秒)触摸按键,可以轻松地开关灯光

灯光开启后长按触摸按键将启动无极调光功能,可以自由调节亮度。调光完成后,芯片会自动记忆所选择的亮度。

当下次开灯时,灯光亮度将平滑上升至记忆的亮度,以避免突然的强光刺激眼睛。

 

验证时发现调光到最低亮度时,LED灯可能会熄灭,会导致无法判断灯光是关闭还是最低亮度状态,这时可以通过先关闭再打开 触控解锁开关 将灯光重置为关闭状态。

 

供电和电池充电:

不安装电池时,可以使用输出为5V的手机电源适配器和USB Type-C电源线直接供电即可,此时LED_B指示灯为微亮或闪烁状态。

 

焊接电池后,可以用输出为5V的手机电源适配器充电,支持边充电边放电,电池未充满时LED_B指示灯常亮,电池充满后LED_B指示灯熄灭。焊接电池后需要插上充电线激活。

 

使用一段时间后出现灯光变暗、调光时灯光熄灭、闪烁等现象说明电池电量不足,需要充电。

 

插入USB供电线的情况下不建议长时间以最高亮度开启,会有明显的发热。

 

 

实物图片:

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【PCB_1_阳台沙发 】:

 

【PCB_2_星月夜】:

 

【PCB_3_罗纳河上的星夜】:

 

 

 

画面部分设计和素材来源介绍:

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电路设计:

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工程中提供的电路设计仅供参考,您可以根据自己的需求进行修改,充分发挥创意。

 

 

 

PCB工艺与下单:

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【PCB_1_阳台沙发 】:使用以FR-4为基材的双面PCB1mm板厚,白色阻焊,黑色丝印,PCB板尺寸 长10cm 宽10cm

【PCB_2_星月夜 】:使用以FR-4为基材的双面PCB1mm板厚,嘉立创紫阻焊蓝色阻焊,白色丝印,PCB板尺寸 长10cm 宽10cm

【PCB_2_罗纳河上的星夜 】:使用以FR-4为基材的双面PCB1mm板厚,蓝色阻焊嘉立创紫阻焊,白色丝印,PCB板尺寸 长10cm 宽10cm

 

PCB打样生产优惠券(1-4层喷锡EDA专用券)领取网址:https://www.jlc.com/newOrder/#/collectCoupons

 

PCB灯光画的尺寸均在10*10cm以内,使用优惠券后,可以在嘉立创免费打样生产,下图是免费下单界面工艺参数选项。

 

 

元器件购买:

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成本统计:

从零开始买齐物料大约需要42元(含5元运费)

每套只算物料耗材成本约6.5元(不含运费、PCB板和锂电池)。

 

购买渠道:

1.立创商城:

所有物料都可以在立创商城一键购买,大多数使用嘉立创SMT基础库或扩展库支持的元器件。

物料清单(BOM)请在工程附件中下载手动上传至立创商城下单,也可以在EDA中打开原理图,在上方菜单栏里导出BOM。

不建议点开源工程主页BOM章节的“BOM下载”和“在立创商城下单”按钮,有时会出BUG。

位号R3电阻,需根据电池自行调整阻值,详见下文电池选型部分。

物料第1套约77元,5套约82元(不含电池与运费)

 

2.淘宝:

淘宝价格相对便宜,第1套约42元(含5元运费,不含电池)

物料淘宝购买链接(价格有波动,仅供参考):

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店铺:深圳市优信电子
物料约30元,满6.6包邮

TP4054线性锂离子电池充电器芯片(每套需1个,建议买3个以上):https://m.tb.cn/h.5DUGVWWOZYhLHpf?tk=a5dUWMV6ftw

0603贴片电阻 47KΩ:https://m.tb.cn/h.5xAMxJf34xIQ2Ex?tk=5FYRWMVgne0

0603贴片电阻 5.1KΩ:https://m.tb.cn/h.5xALZ6zTC2iHZ2t?tk=ZFb9WMV6H5g

0603贴片电阻 2.7KΩ(位号R3,需根据电池选择阻值,详见下文电池选型部分):https://m.tb.cn/h.5DGMKswInHOBmgn?tk=glxWWMVhbRC

0603贴片电阻 1KΩ:https://m.tb.cn/h.5CTeWSo7y47jjiI?tk=mF3FWoKGZau

1206贴片电阻 3.3Ω:https://m.tb.cn/h.5DGnNDyKV2oSZt1?tk=UOwJWMVgYXm

0603贴片电容 50V 10NF:https://m.tb.cn/h.5xAM8ar7CNCFFZ3?tk=ch4lWMV5bIc

0603贴片电容50V 100NF(0.1UF) :https://m.tb.cn/h.5DGNRYJyVWXu2ez?tk=4gxhWMV5cOh

0603贴片电容10V 4.7UF:https://m.tb.cn/h.5DGo6Jg1bhEjwQv?tk=mXf0WMVgmcN

0603贴片电容 10V 10UF:https://m.tb.cn/h.5DUHVii1qE158zk?tk=hCLvWMVTW4u

1206贴片电容 50V 10UF:https://m.tb.cn/h.5xU3lJw4pIqPjd8?tk=WcWEWMVgYDu

贴片铝电解电容 10V 100UF 体积 5*5.4MM(每套需1个,建议买3个以上):https://m.tb.cn/h.5xU359JCwyrBvTc?tk=Gw2yWMVTNpt

0420 一体成型 贴片 功率电感 6.8UH(每套需1个,建议买3个以上):https://m.tb.cn/h.5DGMxOtXcrJNR87?tk=DppsWMVg7DM

DSK36贴片肖特基二极管:https://m.tb.cn/h.5DUsotlL2PUeXoK?tk=oNlSWMVTMzG

DSK34贴片肖特基二极管:https://m.tb.cn/h.5xALC5yvDtdEAw4?tk=g05yWMVgcfO

SMFJ6.0CA贴片TVS瞬变抑制二极管 6V/双向(每套需2个,建议买4个以上):https://m.tb.cn/h.5DGoPfWUMlYOKsL?tk=BzWDWMVTTR9

0805贴片LED灯 红色:https://m.tb.cn/h.5xAovqMRXbiagXl?tk=EiobWMVTLEK

AO3401A P沟道 贴片MOSFET场效应管:https://m.tb.cn/h.5DUtXvHPIdM88bv?tk=TtOuWMVgxLW

0805 贴片自恢复保险丝1.1A 6V(每套需1个,建议买3个以上):https://m.tb.cn/h.5xU3OZ8fcuvlqSg?tk=nIUhWMV67GQ

MSK-12C02拨动开关 贴片 7脚两档:https://m.tb.cn/h.5xUWH64S1BvucKU?tk=j4lsWMV5jgh

USB Type-C 6P母座卧贴四脚全贴(每套需1个,建议买3个以上):https://m.tb.cn/h.5xApPye1tfROTuu?tk=IPvbWMVhkAT

以下四种LED都可以使用,任选一种购买就好:
(2835封装的便宜,3528封装的好焊接,数量根据需求选择)

2835贴片LED灯 暖白光:https://m.tb.cn/h.5DUHJ6DTrLmB0iX?tk=NWhmWMVgVK6

2835贴片LED灯 正白光:https://m.tb.cn/h.5xAMfAXypEwYTJT?tk=V0BKWMVgTCJ

3528/1210 贴片LED灯 正白光:https://m.tb.cn/h.5xAMnKB2D8SXkoj?tk=tf5qWMVT6ll

3528/1210 贴片LED灯 暖白光:https://m.tb.cn/h.5DUt0456Z2BLXd2?tk=8KEuWMVgJFl

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店铺:深圳市华源芯电子有限公司
物料约2.5元,运费约2元

贴片双排母2.54MM间距2*2P(每套需6个,建议买12个以上):https://m.tb.cn/h.5DUGgE9KmDYXVHc?tk=LBUzWMV6NEw

立式贴片排针2.54MM间距2*2P(每套需6个,建议买12个以上):https://m.tb.cn/h.5DGoCRe7CADvDni?tk=JT4IWMVh6XZ

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店铺:深圳市博源瑞达电子
物料约1元,运费约1元
 
SGL8022W 触摸调光芯片(每套需1个,建议购买3个及以上):https://m.tb.cn/h.5p4q8mNqqVj3dwM?tk=lm4hW6xW6kv

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验证时发现在部分淘宝网店购买的AP3032KTR-G1芯片会导致电路工作时出现明显的啸叫。为了避免这一问题,推荐从以下几家淘宝网店任选一家进行购买:

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店铺:深圳市锋和汇科技有限公司
物料约3.3元,运费约2元
 
AP3032KTR-G1升压型LED驱动芯片(每套需1个,建议购买3个及以上):https://m.tb.cn/h.5xGVRz363Y1cCXA?tk=tfWxWoKAdZQ 
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店铺:深圳市凌瑞信电子科技有限公司

物料约1.3元,运费约3元

 

台产 AP3032KTR-G1升压型LED驱动芯片(每套需1个,建议购买3个及以上):https://m.tb.cn/h.5yiWxeMxa0Za9Zy?tk=aJofWpVQv9C

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店铺:电子元器件BOM表配单 批量价更优

物料约1.3元,运费约2元

 

全新 AP3032KTR-G1升压型LED驱动芯片(每套需1个,建议购买3个及以上):https://m.tb.cn/h.5BhtjDbqV5bQ9UK?tk=L7S3WpVPCME

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电池选型:

推荐容量3.7V 400mAh~500mAh的软包锂电池,尺寸需满足要求。 (例如:立创商城商品编号C426306的500mAh 802035锂电池)。

淘宝和立创商城都能买到,价格大约在6元~12元。

电池引出的导线长度建议在26mm以上,如果太短可能需要焊接延长线。

必须购买带保护板的软包锂电池。

 

软包锂电池最大尺寸:

最大厚度:12mm

最大宽度:20mm

最大长度:37mm

 

位号为R3的电阻(即下图中的RPROG)用于设定充电电流,请根据电池的最大充电电流自行调整R3的阻值。

通常软包锂电池的充电电流建议设置为其标称容量的一半。(例如:标称3.7V 500mAh的软包电池,建议充电电流250mA左右)

 

 

 

焊接和组装:

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PCB灯光画焊接和组装过程演示:https://www.bilibili.com/video/BV1Ht421P7V8

 

所有元器件都贴片焊接在PCB板同一面,推荐使用加热台(推荐买带电源线的套餐),锡膏(推荐183°C),镊子等工具进行焊接,仅使用电烙铁焊接的话难度较大。

 

 

焊接贴片LED时请注意区分极性,具体请参考下图:

 

 

 

工程中几幅灯光画的LED焊接位置和方向请参考下面几张图片:

 

 

 

 

 

结构与尺寸:

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存在的问题和后续改进:

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设计图
原理图
1 /
PCB
1 /
未生成预览图,请在编辑器重新保存一次
ID Name Designator Footprint Quantity Manufacturer Supplier JLCPCB Part Class Contributor
1 4.7uF C1 C0603 1 SAMSUNG(三星) LCSC C19666 CL10A475KO8NNNC
2 10uF C2,C4,C7 C0603 3 SAMSUNG(三星) LCSC C19702 CL10A106KP8NNNC
3 10nF C3 C0603 1 FH(风华) LCSC C57112 0603B103K500NT
4 100nF C5 C0603 1 YAGEO(国巨) LCSC C14663 CC0603KRX7R9BB104
5 100uF C6 CAP-SMD_BD5.0-L5.3-W5.3-LS6.0-FD 1 KNSCHA(科尼盛) LCSC C2891567 RVT100UF10V67RV0036
6 10uF C9,C10 C1206 2 SAMSUNG(三星) LCSC C13585 CL31A106KBHNNNE
7 DSK34_C727076 D1 SOD-123FL_L2.7-W1.8-LS3.8-RD 1 TWGMC(台湾迪嘉) LCSC C727076 DSK34_C727076
8 DSK36 D2 SOD-123FL_L2.7-W1.8-LS3.8-RD 1 MDD LCSC C106913 DSK36
9 BSMD0805-100-6V F1 F0805 1 BHFUSE(佰宏) LCSC C883112 BSMD0805-100-6V
10 DW254S-22-04-85 H1,H2,H3 DW254S-22-04-85 3 DEALON(德艺隆) LCSC C5160817 DW254S-22-04-85
11 6.8uH L1 IND-SMD_L4.4-W4.2 1 cjiang(长江微电) LCSC C177241 FXL0420-6R8-M
12 HL-AM-2835H489W-S1-08HL-HR3_C210310 LED1,LED2,LED3,LED4,LED5,LED6,LED7,LED8,LED9,LED10 2835暖白LED 10 HONGLITRONIC(鸿利光电) LCSC C210310 HL-AM-2835H489W-S1-08HL-HR3_C210310
13 FC-2012HRK-620D LED_B LED0805-R-RD 1 国星光电 LCSC C84256 FC-2012HRK-620D
14 AO3401A Q1 SOT-23_L2.9-W1.3-P1.90-LS2.4-BR 1 AOS LCSC C15127 AO3401A
15 5.1kΩ R1,R2,R6 R0603 3 UNI-ROYAL(厚声) LCSC C23186 0603WAF5101T5E
16 2.7kΩ R3 R0603 1 UNI-ROYAL(厚声) LCSC C13167 0603WAF2701T5E
17 1kΩ R4,R5,R8 R0603 3 UNI-ROYAL(厚声) LCSC C21190 0603WAF1001T5E
18 47kΩ R7 R0603 1 UNI-ROYAL(厚声) LCSC C25819 0603WAF4702T5E
19 3.3Ω R10 R1206 1 UNI-ROYAL(厚声) LCSC C17945 1206W4F330KT5E
20 MK-12C02-G020 SW1 SW-SMD_MK-12C02-G020 1 G-Switch(品赞) LCSC C963206 MK-12C02-G020
21 SMF6.0CA U1,U3 SOD-123FL_L2.8-W1.8-LS3.7-BI 2 Liown(里阳半导体) LCSC C2990473 SMF6.0CA_C2990473
22 TP4054_C668215 U2 TSOT-23-5_L2.9-W1.6-P0.95-LS2.8-BR 1 UMW(友台半导体) LCSC C668215 TP4054_C668215
23 8022W U4 SOP-8_L5.0-W4.0-P1.27-LS6.2-BL 1 Sam&wing(芯网) LCSC C2974602 8022W
24 AP3032KTR-G1 U5 SOT-23-6_L2.9-W1.6-P0.95-LS2.8-BR 1 DIODES(美台) LCSC C264086 AP3032KTR-G1
25 DZ254S-22-04-75 U6,U7,U8 HDR-SMD_4P-P2.54-V-M-R2-C2-LS7.5 3 DEALON(德艺隆) LCSC C5160776 DZ254S-22-04-75
26 TYPE-C 6P QT073 USB1 USB-C-SMD_TYPE-C-6P-QUANTIE 1 SHOU HAN(首韩) LCSC C2681548 TYPE-C 6P QT073

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