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使用 DesignSpark PCB 制作方向灯

机车汽车在转弯时,会打方向灯,让后方知道避免相撞。而脚踏车也是一种会骑上大马路的交通工具,如果在脚踏车上面也装上方向灯,这样也能提高安全度。

方向灯的制作也非常简单,只需要一个闪烁电路,让灯亮起时闪烁提醒后方来车就可以了。

撰写/摄影 陈怡璇
时间 2-3小时
难度 简易
材料表
  • LED*14
  • NE555*2
  • 电容100nF*2
  • 电容10uF*2
  • 1K奥姆电阻*4
  • 电路板*1
  • 电池盒(1.5V*4)*1
  • 有段按钮*2

 

闪烁灯的电路图。在画PCB板前,我们要先把电路图画出来,确认零件与接线。

1電路圖_0a4fea4438d4a22c795e123ce30baa7fd848392d.png

这里简单介绍一下电路功能:

脚2(TRI)为触发脚,C1、R1跟R2连接至脚2形成一充电回路;脚7(DIS)放电脚,C1跟R2连接脚7放电;充电时间脚3(OUT)输出高态(H),放电时间输出低态(L);无稳态电路会自动重复以上动作,因此接上LED后,LED便会闪烁。

输出高态时间公式:ln(2)*(R2+R1)*C1。

输出低态时间公式:ln(2)*R1*C1。

由上面公式与上方的电路图,若R1=R2,充电时间便会释放电时间两倍。

 

绘制电路板

打开DesignSpark以后,点选左上角Add→Component来选择零件。
2選擇零件_0bb83d77b4d216744160491642754faf7b8d6bfb.png

新增零件-555

这个电路最重要的零件就是555,但是软件里面没有内建这个零件。

因此我们要去官网新增组件,可以参考以下网页。

DesignSpark PCB 新增组件功能

由网络取的零件库,找到符合脚位的IC图以后,下载新增到软件内。

3-555_b4ddb7ade0a6c4737405cec0077a617021372160.png

然后加入组件,点选Add。
555_ce836907bba5873b5a2bd8de28b47e518e9c1ca3.png

新增后组件图标就会呈现如下图。
555%E7%B5%84%E4%BB%B6%E5%9C%96_b9c752f4752b92fcd066fdf19b0735c575fe9e32.png

新增零件-电阻

搜寻内建零件R。
4電阻_462306d61aff7f4c70c254d0871a341d1c625dc9.png
_364cccca47941c258c0c5b17daa69cf881d055ab.png

新增零件-电容

电容因为法拉或是电压的不同,制作方法也会不一样,因此这个电路里我们要使用两个不同的电容。

第一个10uF的有内建,搜寻C。
5電容一_628f925abca02f89c9792af87a5f8a385eb9f2f5.png_c6219dbbd048f6a4ebec7e317228435e0b644faf.png

第二个100nF2的没有内建,跟555一样,要由网络新增。
6電容二_9f2b0dbeb730fbcef545392c900b95c4d586e908.png
_7526a0d57898e3ad6de9fdabd5257db15769cd49.png

新增零件-LED

搜寻内建零件LED。
7LED_75a16c904f2f6ae96e21adbf935f95ec0507d7d7.png
LED%E7%B5%84%E4%BB%B6%E5%9C%96_bea3b557d1f0c30d7b5a0bc85a0b992f5040701c.png

新增零件-排针

搜寻 PIN Header就可以找到,在这个电路里面,我们需要两个排针的孔来接电池(一边正电一边接地)。如果找不到只有两个的排针,也可以找大于2的,接电路的时候放着不要接就可以。

8排針_d47a2a9c25093ec6f20db8a9a8663844a1ad0a45.png_849e52a5f284d43c5054f2a566246b0e5fea0c26.png

所有零件
_83db62d1dea443a93f2b301b82c88daad5018a75.png

所有零件都教出来后,有需要多的就可以直接复制。例如 : LED一边需要七个。

而因为方向灯是左右两边的,因此我们接完第一组电路以后,就整组复制出第二组。

做完以后,完整电路图会如下图。
10接線圖_89966068f541b7345ffdd2c3f0e860185911266d.png

建立PCB

接下来要把电路转成PCB。

选择Tools里面的Translate To PCB。
11轉PCB檔_f91cc4c5461e2aebd07b7c93ac48c3e4be33b344.png

然后点选下一步。
12PCB步驟一_0ba98b79fb71d2586d70b4d27fdeda5646b5699b.png

Units是要设定单位,选择mm,Precision是精确度,选择2,这样它会显示到小数点后第二位。

然后下一步。
PCB%E6%AD%A5%E9%A9%9F%E4%BA%8C_9001ef3853adda8ef0eb8ae351764993a24724d3.png

选择Define Layers,这是选择板子要几层,如果只要单层就是选择Single sided Board,两层就是2 Layer Board,以此类推。

然后下一步。
14PCB步驟三_e728fb933fc09ea23b0092bdce39a1af5990b9b3.png

直接下一步。
15PCB步驟四_ccae229932132f75878a4bf0059ef0fd6f6e8118.png

直接下一步。
16PCB步驟五_30e58dd4632e4101b46f47b4d0664745478d3a52.png

选择储存位置。

完成。
17PCB步驟六_b7ec400cb73ac77e66dbb472e896400e8b8bc125.png

完成后会跑出PCB布线的页面,如下图。
18PCB頁面_6f6c3bee90d57ee3f08e617256936bbf850a858a.png

再来将零件拉到绿框里面,然后将LED排出你想要的形状,其他零件依照配线调整。
19PCB零件_9e7fe06b57dda549540747e401a771d5e8f156a9.png

排好零件以后就可以开始接线了。

接线时要注意,转弯的时候不要90度转弯。

如果是双层的电路板,线可以交叉。

单层的板子就要自己注意零件的摆放。

接好后原本细的黄线会都不见,如下图。
20PCB布線完成圖_101d37729eb934e355b1a89f610d94013d42ae9a.png

DesignSpark里面有可以事先看完成品的功能。

选择左上方 3D View。
21-3DVIEW_cfee47817c805b2e2e958bd8d09ec9383dfdeebe.png

然后就可以看到了。

布线面。
22-3D佈線面_eb419c2fc531260ef40a34d7d11390a754f96169.png

零件面。
23-3D零件面_25345ef95bfd304cb15caf6805f860495ed89c66.png

再来把电路板洗出来,将零件焊接上去,使用排针预留的孔接上电源及按钮就可以了。

成品照。
_651488e4861eaeb57e82a1ccf0db1a96dba265f0.png

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