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bereiche:elektronik:projekte:weihnachtsbaum-2024

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bereiche:elektronik:projekte:weihnachtsbaum-2024 [2024/12/19 09:55] andrebereiche:elektronik:projekte:weihnachtsbaum-2024 [2024/12/20 08:26] (aktuell) andre
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-====== !!! DRAFT !!! ====== +====== SMD-Bausatz "Weihnachtsbaum 2024" ======
- +
-====== SMD Bausatz "Weihnachtsbaum 2024" ======+
  
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-Dieser Bausatz ist als SMD Löt-Übung gedacht, er darf aber auch aus Spaß aufgebaut werden. ;)+Der SMD-Bausatz „Weihnachtsbaum 2024“ ist hervorragend geeignet, um das Löten von SMD-Bauteilen zu üben. Selbstverständlich kann er auch einfach aus Freude am Basteln und als dekoratives, selbstgebautes Weihnachts-Highlight zusammengesetzt werden. Die Platinen sind doppelseitig bestückt und zeigen, dass sich auch filigrane Arbeiten mit etwas Geduld und Geschick meistern lassen.
  
-  * Bauzeit für Ungeübte (ca.): 5h +  * Geschätzte Bauzeit für Ungeübteca. 5 Stunden 
-  * Bauzeit für Könner3h+  * Geschätzte Bauzeit für Erfahreneca. 3 Stunden
  
-===== Bausatz Inhalt =====+===== Lieferumfang des Bausatzes =====
  
   * 2x Platine "Tannenbaum"   * 2x Platine "Tannenbaum"
-  * 1x Sperrholz Ständer zweiteilig +  * 1x zweiteiliger Sperrholzständer 
-  * 1x Mikrocontroller-Board "D1 Mini Type-C" mit WLED Firmware vorinstalliert +  * 1x Mikrocontroller-Board "D1 Mini Type-C" mit vorinstallierter WLED-Firmware 
-  * 2x Schraube M3x10mm, Innensechskant 2,5+  * 2x Schraube M3x10mm, Innensechskant 2,5 mm
   * 1x Kabel Schwarz, 26AWG Solid Core   * 1x Kabel Schwarz, 26AWG Solid Core
   * 1x Kabel Rot, 26AWG Solid Core   * 1x Kabel Rot, 26AWG Solid Core
   * 1x Kabel Grün, 26AWG Solid Core   * 1x Kabel Grün, 26AWG Solid Core
   * 1x Kabel Blau, 26AWG Solid Core   * 1x Kabel Blau, 26AWG Solid Core
-  * 55x SMD Kondensator 25V 10uF X5R ±10%, 0805  (50 Stück werden benötigt + 5 Ersatz) +  * 55x SMD-Kondensator 25V 10uF X5R ±10%, 0805 (davon 50 benötigt + 5 Ersatz) 
-  * 52x SMD RGB LED WS2812B 3535 (48 Stück werden benötigt + 4 Ersatz) +  * 52x SMD-RGB-LED WS2812B 3535 (davon 48 benötigt + 4 Ersatz) 
-  * 3x SMD RGB LED WS2812B 4020 (2 Stück werden benötigt + 1 Ersatz) +  * 3x SMD-RGB-LED WS2812B 4020 (davon 2 benötigt + 1 Ersatz)
  
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- 
  
 ==== Benötigte Werkzeuge und Materialien ==== ==== Benötigte Werkzeuge und Materialien ====
  
-Alle benötigten Werkzeuge und Materialien sind im Sternenlabor verfügbar und können zum Aufbau genutzt werden+Alle benötigten Werkzeuge und Hilfsmittel sind im Sternenlabor verfügbar!   
- +Weitere regionale Makerspaces zum Zusammenbau des Bausatzes sind auf dieser Karte zu finden: https://maker-faire.de/makerspaces/
-Andere regionale Makerspaces zum Bau dieses Bausatz es können auf folgender Karte gefunden werden: https://maker-faire.de/makerspaces/ +
  
 === Lötzinn === === Lötzinn ===
- +z.B. Stannol Kristall 611 Fairtin Lötzinn, 1 mm  
-z.B. Stannol Kristall 611 Fairtin Lötzinn, 1mm +
 {{:bereiche:elektronik:projekte:bildschirm_foto_2022-12-01_um_14.58.04.png?200|}} {{:bereiche:elektronik:projekte:bildschirm_foto_2022-12-01_um_14.58.04.png?200|}}
  
 === Flussmittel === === Flussmittel ===
- +z.B. AMTECH NC-559-ASM  
-z.B. AMTECH NC-559-ASM +
 {{:bereiche:elektronik:projekte:s-l1600_1_.jpg?200|}} {{:bereiche:elektronik:projekte:s-l1600_1_.jpg?200|}}
  
 === Geeignete Pinzette === === Geeignete Pinzette ===
- +z.B. von iFixit  
-z.B. von iFixit +
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 === Stereo-Mikroskop === === Stereo-Mikroskop ===
- 
 https://wiki.sternenlabor.de/doku.php?id=bereiche:elektronik:geraete:trinocular-mikroskop https://wiki.sternenlabor.de/doku.php?id=bereiche:elektronik:geraete:trinocular-mikroskop
  
 === Lupenleuchte === === Lupenleuchte ===
- 
 https://wiki.sternenlabor.de/doku.php?id=bereiche:elektronik:geraete:lupenleuchte https://wiki.sternenlabor.de/doku.php?id=bereiche:elektronik:geraete:lupenleuchte
  
 === Lötkolben === === Lötkolben ===
- 
 https://wiki.sternenlabor.de/doku.php?id=bereiche:elektronik:geraete:loetstation-aixun-t3b https://wiki.sternenlabor.de/doku.php?id=bereiche:elektronik:geraete:loetstation-aixun-t3b
  
 === Heißluft Lötstation === === Heißluft Lötstation ===
- 
 https://wiki.sternenlabor.de/doku.php?id=bereiche:elektronik:geraete:heissluft-station https://wiki.sternenlabor.de/doku.php?id=bereiche:elektronik:geraete:heissluft-station
  
 === Multimeter === === Multimeter ===
- 
 https://wiki.sternenlabor.de/doku.php?id=bereiche:elektronik:geraete:voltkraft_vc165 https://wiki.sternenlabor.de/doku.php?id=bereiche:elektronik:geraete:voltkraft_vc165
  
 === Seitenschneider / Flush Cutter === === Seitenschneider / Flush Cutter ===
- +z.B. Knipex 78 61 125 Elektronik Super Knips   
-z.B. Knipex 78 61 125 Elektronik Super Knips +{{:bereiche:elektronik:projekte:71rmjmxgoxl._ac_sx569_.jpg?200|}}
- +
-{{:bereiche:elektronik:projekte:71rmjmxgoxl._ac_sx569_.jpg?200|}} +
  
 === Sechskant-Schraubendreher - Hex 2,5 === === Sechskant-Schraubendreher - Hex 2,5 ===
- +z.B. Wera Sechskant-Schraubendreher 5118070001 2,5 mm  
-z.B. Wera Sechskant-Schraubendreher 5118070001 2,5 mm +
 {{:bereiche:elektronik:projekte:bildschirm_foto_2022-12-01_um_15.04.24.png?200|}} {{:bereiche:elektronik:projekte:bildschirm_foto_2022-12-01_um_15.04.24.png?200|}}
  
 === Feuerfeste Arbeitsunterlage === === Feuerfeste Arbeitsunterlage ===
 +z.B. hitzebeständige Silikonmatte  
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-==== Zusammenbau ====+==== Zusammenbau Schritt für Schritt ====
  
-Zur Übung nehmen wir den kleinen Lötkolben (T210). Die Platinen werden beidseitig bestückt, wodurch das HotPlate nur für eine Seite benutzt werden könnte (siehe Bausatz 2022)Es wäre möglich auch Heißluft zum Löten zu nehmenallerdings ist das Plastik-Gehäuse der LEDs sehr empfindlich und schmilzt sehr (!) schnell. Es empfiehlt sich also den Lötkolben für alle Aufgaben zu nutzen. Dadurch bekommt man auch etwas mehr Übung im Umgang damitFalls eine LED beschädigt wurde und wieder entlötet werden musssollte man allerdings Heißluft benutzen (siehe dazu Bausatz 2022).+Als Übung empfiehlt es sich, einen kleinen Lötkolben (z. B. T210) zu verwendenDa die Platinen beidseitig bestückt sindkann ein Hotplate nur für eine Seite genutzt werden. Heißluft ist zwar möglich, jedoch schmelzen die Kunststoffgehäuse der LEDs sehr schnellDaher empfiehlt es sichfür alle Aufgaben den Lötkolben zu verwenden – so erhält man auch mehr Übung.   
 +Muss eine LED ausgetauscht werden, kann dazu vorsichtig Heißluft genutzt werden (siehe Bausatz 2022).
  
-Als Lötspitze empfiehlt sich die Messerspitze (C210-K030).+Als Lötspitze eignet sich besonders die Messerspitze (C210-K030).
  
-Die Lötstation nach Möglichkeit so niedrig wie möglich einstellen. Für Bleifreies Lötzinn ca. 350°C.+Die Lötstation sollte so niedrig wie möglich eingestellt sein. Für bleifreies Lötzinn sind etwa 350°C empfehlenswert.
  
 {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_185049676.jpg?400|}} {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_185049676.jpg?400|}}
  
-Wir beginnen mit Platine 1. Dort geben wir etwas Flussmittel auf die Pads markiert mit C101 (Kondensator zur Spannungsstabilisierung). Das Foto zeigt fälschlicherweise C201 bitte mit C101 beginnen!+**1. Start mit Platine 1**   
 +Bringe etwas Flussmittel auf die Pads von C101 auf(Das Foto zeigt fälschlicherweise C201 – bitte mit C101 beginnen!)
  
 {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_185111659.jpg?400|}} {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_185111659.jpg?400|}}
  
-Danach geben wir etwas Lötzinn auf eines der beiden Pads, nehmen einen Kondensator mit der Pinzette aus dem Papierstreifen und verlöten diesen erst einmal auf einer SeiteDie Richtung ist dabei egal, der Keramik-Kondensator verhält sich identisch in beide Richtungen - er hat keine PolungNicht zu verwechseln mit Elektrolytkondensatorendiese haben einen Plus- und einen Minuspol!+**Kondensator löten:**   
 +- Ein Pad leicht verzinnen.   
 +Kondensator mit der Pinzette aus dem Streifen nehmen.   
 +- Auf das verzinnte Pad setzen und verlöten.   
 +Danach das zweite Pad verlöten  
 +Der Kondensator ist unpolarisiertdie Ausrichtung ist egal.
  
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 {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_185219419.jpg?400|}} {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_185219419.jpg?400|}}
  
-Danach dann die andere Seite des Kondesator verlöten+**LED löten (z.B. D101):**   
- +- Flussmittel auf die vier Pads aufbringen  
-Genauso verfahren wir mit der LED D101. Eine LED mit der Pinzette aus dem Plastikstreifen nehmen+- Ein Pad leicht verzinnen.   
 +LED vorsichtig platzieren, dabei die weiße Markierungsecke mit der auf der Platine abgleichen.   
 +- Erst das verzinnte Pad verlöten, dann die restlichen drei Pads.
  
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-Die vier Pads mit etwas Flussmittel präparieren, ein Pad mit Lötzinn versehen und die LED mit diesem Pad verlöten. Bei der Platzierung der LED ist darauf zu achten, dass die markierte Ecke (weiße Ecke) mit der Markierung auf der Platine übereinstimmt. 
-Danach dann die restlichen 3 Pads verlöten. 
- 
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-Zum Testen, ob die LED richtig verlötet ist, können wir das Mikrocontroller-Board temporär anschließen+**Zwischentest:**   
- +Um zu prüfen, ob die LED richtig verlötet ist, das Mikrocontroller-Board temporär anschließen:   
-Dazu die vier beiliegenden Drähte auf beiden Seiten etwas abisolieren und verzinnen. +- Kabelenden abisolieren und verzinnen.   
-Das Abisolieren geht bei diesen Kabeln (Silikon ummanteltganz gut mit dem Fingernagel:+- Am Mikrocontroller-Board wie folgt anlöten:   
 +  * Rot an 5V   
 +  * Schwarz an GND   
 +  * Grün an D4   
 +  * Gelb an D2   
 +(D3 nicht verwenden! 
  
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-Danach verlöten wir die Kabel zuerst wie folgt mit dem Mikrocontroller-Board: 
  
-  * Rot an 5V +Darauf achten, dass die Kabel so verlötet werden, dass das Board später ins Gehäuse passt.
-  * Schwarz an GND +
-  * Grün an D4 +
-  * Gelb an D2 +
- +
-Bitte korrekt anlöten, sonst funktioniert es nicht richtig! Pin D3 nicht benutzen! +
- +
-Bitte auch darauf achten, dass die Kabel auf der richtigen Seite angelötet werden! Sonst lässt sich das Mikrocontroller-Board später nicht ins Gehäuse einbauen!+
  
 {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_191448553.jpg?400|}} {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_191448553.jpg?400|}}
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 {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_191753849.jpg?400|}} {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_191753849.jpg?400|}}
- 
 {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_191801423.jpg?400|}} {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_191801423.jpg?400|}}
  
-Als nächstes können wir die Kabel an die Tannenbaum-Platine anschließen. Dazu bitte wie folgt verlöten: +Nun die Kabel an der Tannenbaum-Platine wie folgt anlöten:
   * Rot an 5V   * Rot an 5V
   * Schwarz an GND   * Schwarz an GND
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-Wenn wir nun das Mikrocontroller-Board per USB an eine Stromquelle anschließen (z.B. Powerbank oder Handy-Ladegerät), dann sollte die erste LED bunt leuchten. Tut sie dies nicht, bitte noch einmal alle Lötstellen kontrollieren. +Schließe das Mikrocontroller-Board per USB an eine Stromquelle anDie erste LED sollte farbig leuchten. Wenn nicht, Lötstellen prüfenReagiert sie erst auf Druck, ist wahrscheinlich eine Lötstelle noch nicht perfekt.
-Drückt man z.B. mit dem Finger leicht auf die nicht leuchtende LED und diese fängt daraufhin an zu leuchtendann ist ein Pin der LED nicht richtig mit der Platine verlötet.+
  
 {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_202657392.jpg?400|}} {{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_202657392.jpg?400|}}
  
-Leuchtet die erste LED so können wir nun alle Kondensatoren und LEDs bis C106 und D106 genauso verlöten und testen.+**Weitere Bestückung:**   
 +Löte nun alle Kondensatoren und LEDs bis C106/D106 in gleicher Weise ein und teste zwischendurch.
  
-Den Kondensator C107 und die zugehörige LED D107 ignorieren wir kurz und fahren mit der anderen Seite der Platine fortAlso mit Kondensator C108 und LED D108. +Anschließend C107 und D107 ignorieren und die Platine wendenAuf der Rückseite analog vorgehen (C108/D108)  
-Um die zweite Seite auch testen zu könnenmüssen wir die beiden Kontakt-Pads an der Spitze des Tannenbaum kurz brücken - diese sind beide mit "DT" gekennzeichnet und liegen direkt nebeneinander. Sie dienen dazu, die Daten später auf die zweite Platine weiter zu leiten.+Um die Rückseite zu testen, die beiden DT-Pads an der Baumspitze kurzzeitig brücken.
  
-Dazu ein Stückchen Kabel oder Draht benutzen oder einfach kurz mit der Pinzette brücken:+{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_195017136.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_204451195.jpg?400|}} 
 + 
 +**Vorsicht:** Niemals 5V und GND verbinden! 
 + 
 +Nachdem auch die Rückseite verlötet und getestet ist, C107/D107 (seitliche LEDs) einbauen. Diese strahlen seitlich zum Stern hin.   
 + 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_205130276.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_205143422.jpg?400|}} 
 + 
 +Wie zuvor erst ein Pad verzinnen, LED ausrichten (Öffnung Richtung Stern, Pins nach unten), anheften, dann die anderen Pads verlöten. 
 + 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_205602200.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_205611591.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_205618514.jpg?400|}}
  
-{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_195017136.jpg?400|}}+Danach C107 löten und testen. Die gleiche Prozedur für die LED auf der anderen Seite. 
 + 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_205931497.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_205937402.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_205942117.jpg?400|}} 
 + 
 +**Zweite Platine:**   
 +Die zweite Platine hat keine seitlichen LEDs. Das Testen ist schwieriger, da man zum Test entweder erneut Kabel verlöten muss oder darauf vertraut, dass alles korrekt ist. 
 + 
 +**Zusammenfügen der Platinen:**   
 +Sind beide Platinen fertig, entferne die provisorische Kabelbrücke auf Platine 1. Falls vorhanden, auch die Testkabel vom Mikrocontroller-Board abnehmen. 
 + 
 +Stecke beide Platinen so zusammen, dass sie einen 3D-Tannenbaum bilden. Achte auf bündige Ausrichtung.  
 + 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_215112871.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_215130241.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_215238699.jpg?400|}} 
 +  
 +Verlöte nun alle entsprechenden Pads an den vier „Ecken“ (5V auf 5V, GND auf GND, DT auf DT), um die Platinen elektrisch miteinander zu verbinden. 
 + 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_215151696.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_215137412.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_215155111.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_215354653.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_215354653.jpg?400|}} 
 + 
 +Danach mit Isopropanol reinigen, um Flussmittelreste zu entfernen. 
 + 
 +**Montage im Sockel:**   
 +Fädle die Kabel des Mikrocontroller-Boards durch die obere Sockelhälfte, verlöte sie erneut korrekt mit dem Tannenbaum und teste. Funktioniert alles, kann der Baum mit etwas Sekundenkleber im Sockel fixiert werden (optional). 
 + 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_221554883.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_220651674.jpg?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_221552253.jpg?400|}} 
 + 
 +Zum Schluss das Mikrocontroller-Board in den unteren Sockelteil legen, obere Sockelhälfte aufsetzen und mit den beiliegenden Schrauben verschrauben. 
 + 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:pxl_20241212_221647234.jpg?400|}} 
 + 
 +**Fertigstellung:**   
 +Herzlichen Glückwunsch! Dein selbstgebauter SMD-Weihnachtsbaum ist nun einsatzbereit und kann in allen Farben leuchten. 
 + 
 +Der Weihnachtsbaum öffnet standardmäßig einen WLAN HotSpot mit dem Name "WLED-AP". Verbindet man sich damit, sollte sich automatisch die Einstellungsseite von WLED öffnen. Falls nicht, erreicht man diese unter http://4.3.2.1/ 
 + 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:screenshot_20241220-082111.png?400|}} 
 +{{:bereiche:elektronik:projekte:screenshot_20241220-082128.png?400|}}
  
 +Mehr zu WLED unter https://kno.wled.ge/
  
 +Viel Spaß beim Präsentieren deines funkelnden Kunstwerks!
  
-=== WIP === 
bereiche/elektronik/projekte/weihnachtsbaum-2024.1734598548.txt.gz · Zuletzt geändert: 2024/12/19 09:55 von andre

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