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Inhaltsverzeichnis
!!! DRAFT !!!
SMD Bausatz "Weihnachtsbaum 2024"
Dieser Bausatz ist als SMD Löt-Übung gedacht, er darf aber auch aus Spaß aufgebaut werden. ;)
- Bauzeit für Ungeübte (ca.): 5h
- Bauzeit für Könner: 3h
Bausatz Inhalt
- 2x Platine „Tannenbaum“
- 1x Sperrholz Ständer zweiteilig
- 1x Mikrocontroller-Board „D1 Mini Type-C“ mit WLED Firmware vorinstalliert
- 2x Schraube M3x10mm, Innensechskant 2,5
- 1x Kabel Schwarz, 26AWG Solid Core
- 1x Kabel Rot, 26AWG Solid Core
- 1x Kabel Grün, 26AWG Solid Core
- 1x Kabel Blau, 26AWG Solid Core
- 55x SMD Kondensator 25V 10uF X5R ±10%, 0805 (50 Stück werden benötigt + 5 Ersatz)
- 52x SMD RGB LED WS2812B 3535 (48 Stück werden benötigt + 4 Ersatz)
- 3x SMD RGB LED WS2812B 4020 (2 Stück werden benötigt + 1 Ersatz)
Benötigte Werkzeuge und Materialien
Alle benötigten Werkzeuge und Materialien sind im Sternenlabor verfügbar und können zum Aufbau genutzt werden!
Andere regionale Makerspaces zum Bau dieses Bausatz es können auf folgender Karte gefunden werden: https://maker-faire.de/makerspaces/
Lötzinn
z.B. Stannol Kristall 611 Fairtin Lötzinn, 1mm
Flussmittel
z.B. AMTECH NC-559-ASM
Geeignete Pinzette
z.B. von iFixit
Stereo-Mikroskop
Lupenleuchte
Lötkolben
Heißluft Lötstation
Multimeter
Seitenschneider / Flush Cutter
z.B. Knipex 78 61 125 Elektronik Super Knips
Sechskant-Schraubendreher - Hex 2,5
z.B. Wera Sechskant-Schraubendreher 5118070001 2,5 mm
Feuerfeste Arbeitsunterlage
Zusammenbau
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 nehmen, allerdings 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 damit. Falls eine LED beschädigt wurde und wieder entlötet werden muss, sollte man allerdings Heißluft benutzen (siehe dazu Bausatz 2022).
Als Lötspitze empfiehlt sich die Messerspitze (C210-K030).
Die Lötstation nach Möglichkeit so niedrig wie möglich einstellen. Für Bleifreies Lötzinn ca. 350°C.
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!
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 Seite. Die Richtung ist dabei egal, der Keramik-Kondensator verhält sich identisch in beide Richtungen - er hat keine Polung. Nicht zu verwechseln mit Elektrolytkondensatoren, diese haben einen Plus- und einen Minuspol!
Danach dann die andere Seite des Kondesator verlöten.
Genauso verfahren wir mit der LED D101. Eine LED mit der Pinzette aus dem Plastikstreifen nehmen.
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.
Zum Testen, ob die LED richtig verlötet ist, können wir das Mikrocontroller-Board temporär anschließen.
Dazu die vier beiliegenden Drähte auf beiden Seiten etwas abisolieren und verzinnen. Das Abisolieren geht bei diesen Kabeln (Silikon ummantelt) ganz gut mit dem Fingernagel:
Danach verlöten wir die Kabel zuerst wie folgt mit dem Mikrocontroller-Board:
- Rot an 5V
- 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!
Als nächstes können wir die Kabel an die Tannenbaum-Platine anschließen. Dazu bitte wie folgt verlöten:
- Rot an 5V
- Schwarz an GND
- Grün an DT (Data Tree)
- Gelb an DS (Data Star)
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. Drückt man z.B. mit dem Finger leicht auf die nicht leuchtende LED und diese fängt daraufhin an zu leuchten, dann ist ein Pin der LED nicht richtig mit der Platine verlötet.
Leuchtet die erste LED so können wir nun alle Kondensatoren und LEDs bis C106 und D106 genauso verlöten und testen.
Den Kondensator C107 und die zugehörige LED D107 ignorieren wir kurz und fahren mit der anderen Seite der Platine fort. Also mit Kondensator C108 und LED D108. Um die zweite Seite auch testen zu können, müssen 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.
Dazu ein Stückchen Kabel oder Draht benutzen oder einfach kurz mit der Pinzette brücken:
Niemals 5V und GND Pads miteinander verbinden!
Nachdem die zweite Seite auch verlötet ist, kümmern wir uns um die beiden LEDs an der Spitze. Diese sind seitliche LEDs - d.h. sie luchten nicht „nach oben“ wie normale LEDs, sondern zur Seite (90°). Sie dienen in diesem fall der Beleuchtung des Sterns.
Die Pads präparieren wir genauso wie bei den normalen LEDs. Etwas Lötzinn auf eines der Pads ganz außen geben. Wir nehmen eine der LED aus der Verpackung und platzieren sie auf der Platine. Dabei ist darauf zu achten, dass die Öffnung Richtung Stern zeigt und die Pins nach „unten“.
Nun das Pad mit dem Lötzinn vorsichtig mit der LED verlöten. Danach das gegenüberliegende Pad ganz außen, danach die beiden kleineren Pads in der Mitte verlöten.
Nun noch den Kondensator C107 auf die Platine löten. Und danach kann man ganz normal testen.
