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用DesignSpark PCB自造腳踏車方向燈 (繁體)

機車汽車在轉彎時,會打方向燈,讓後方知道避免相撞。而腳踏車也是一種會騎上大馬路的交通工具,如果在腳踏車上面也裝上方向燈,這樣也能提高安全度。

方向燈的製作也非常簡單,只需要一個閃爍電路,讓燈亮起時閃爍提醒後方來車就可以了。

撰寫/攝影 陳怡璇
時間 2-3小時
難度 簡易
材料表
  • LED*14
  • NE555*2
  • 電容100nF*2
  • 電容10uF*2
  • 1K歐姆電阻*4
  • 電路板*1
  • 電池盒(1.5V*4)*1
  • 有段按鈕*2

 

閃爍燈的電路圖。在畫PCB板前,我們要先把電路圖畫出來,確認零件與接線。
1電路圖1_0a4fea4438d4a22c795e123ce30baa7fd848392d.png

這裡簡單介紹一下電路功能:

腳2(TRI)為觸發腳,C1、R1跟R2連接至腳2形成一充電回路;腳7(DIS)放電腳,C1跟R2連接腳7放電;充電時間腳3(OUT)輸出高態(H),放電時間輸出低態(L);無穩態電路會自動重複以上動作,因此接上LED後,LED便會閃爍。

輸出高態時間公式:ln(2)*(R2+R1)*C1。

輸出低態時間公式:ln(2)*R1*C1。

由上面公式與上方的電路圖,若R1=R2,充電時間便會釋放電時間兩倍。

 

繪製電路板

打開DesignSpark以後,點選左上角Add→Component來選擇零件。
2選擇零件1_0bb83d77b4d216744160491642754faf7b8d6bfb.png

新增零件-555

這個電路最重要的零件就是555,但是軟體裡面沒有內建這個零件。

因此我們要去官網新增元件,可以參考以下網頁。

DesignSpark PCB 新增元件功能

由網路取的零件庫,找到符合腳位的IC圖以後,下載新增到軟體內。
3-5551_b4ddb7ade0a6c4737405cec0077a617021372160.png

然後加入元件,點選Add。
5551_be2603c93570f9c24497e67ac79e4d565d709634.png

新增後元件圖示就會呈現如下圖。
555%E7%B5%84%E4%BB%B6%E5%9C%961_b9c752f4752b92fcd066fdf19b0735c575fe9e32.png

新增零件-電阻

搜尋內建零件R。
4電阻1_462306d61aff7f4c70c254d0871a341d1c625dc9.png
1_77a59737c73ac1a56bccad9c97785d16be977c59.png

新增零件-電容

電容因為法拉或是電壓的不同,製作方法也會不一樣,因此這個電路裡我們要使用兩個不同的電容。

第一個10uF的有內建,搜尋C。
5電容一1_628f925abca02f89c9792af87a5f8a385eb9f2f5.png1_77a59737c73ac1a56bccad9c97785d16be977c59.png

第二個100nF2的沒有內建,跟555一樣,要由網路新增。
6電容二1_9f2b0dbeb730fbcef545392c900b95c4d586e908.png1_77a59737c73ac1a56bccad9c97785d16be977c59.png

新增零件-LED

搜尋內建零件LED。
7LED1_75a16c904f2f6ae96e21adbf935f95ec0507d7d7.png
LED%E7%B5%84%E4%BB%B6%E5%9C%961_bea3b557d1f0c30d7b5a0bc85a0b992f5040701c.png

新增零件-排針

搜尋 PIN Header就可以找到,在這個電路裡面,我們需要兩個排針的孔來接電池(一邊正電一邊接地)。如果找不到只有兩個的排針,也可以找大於2的,接電路的時候放著不要接就可以。
8排針1_d47a2a9c25093ec6f20db8a9a8663844a1ad0a45.png1_77a59737c73ac1a56bccad9c97785d16be977c59.png

所有零件
1_77a59737c73ac1a56bccad9c97785d16be977c59.png

所有零件都教出來後,有需要多的就可以直接複製。例如 : LED一邊需要七個。

而因為方向燈是左右兩邊的,因此我們接完第一組電路以後,就整組複製出第二組。

做完以後,完整電路圖會如下圖。
10接線圖1_89966068f541b7345ffdd2c3f0e860185911266d.png

建立PCB檔

接下來要把電路轉成PCB。

選擇Tools裡面的Translate To PCB。
11轉PCB檔1_f91cc4c5461e2aebd07b7c93ac48c3e4be33b344.png

然後點選下一步。
12PCB步驟一1_0ba98b79fb71d2586d70b4d27fdeda5646b5699b.png

Units是要設定單位,選擇mm,Precision是精確度,選擇2,這樣它會顯示到小數點後第二位。

然後下一步。
PCB%E6%AD%A5%E9%A9%9F%E4%BA%8C1_9001ef3853adda8ef0eb8ae351764993a24724d3.png

選擇Define Layers,這是選擇板子要幾層,如果只要單層就是選擇Single sided Board,兩層就是2 Layer Board,以此類推。
14PCB步驟三1_e728fb933fc09ea23b0092bdce39a1af5990b9b3.png

直接下一步。
15PCB步驟四1_ccae229932132f75878a4bf0059ef0fd6f6e8118.png

直接下一步。
16PCB步驟五1_30e58dd4632e4101b46f47b4d0664745478d3a52.png

選擇儲存位置。

完成。
17PCB步驟六1_b7ec400cb73ac77e66dbb472e896400e8b8bc125.png

完成後會跑出PCB佈線的頁面,如下圖。
18PCB頁面1_6f6c3bee90d57ee3f08e617256936bbf850a858a.png

再來將零件拉到綠框裡面,然後將LED排出你想要的形狀,其他零件依照配線調整。
19PCB零件1_9e7fe06b57dda549540747e401a771d5e8f156a9.png

排好零件以後就可以開始接線了。

接線時要注意,轉彎的時候不要90度轉彎。

如果是雙層的電路板,線可以交叉。

單層的板子就要自己注意零件的擺放。

接好後原本細的黃線會都不見,如下圖。
20PCB布線完成圖1_101d37729eb934e355b1a89f610d94013d42ae9a.png

DesignSpark裡面有可以事先看完成品的功能。

選擇左上方 3D View。
22-3D佈線面1_eb419c2fc531260ef40a34d7d11390a754f96169.png

零件面。
23-3D零件面1_25345ef95bfd304cb15caf6805f860495ed89c66.png

再來把電路板洗出來,將零件焊接上去,使用排針預留的孔接上電源及按鈕就可以了。

成品照。
1_77a59737c73ac1a56bccad9c97785d16be977c59.png

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