Technologia montażu powierzchniowego (SMD) na stałe zadomowiła się nie tylko w przemyśle, lecz również wśród hobbystów i amatorów elektroniki. Coraz więcej konstrukcji, także tych realizowanych w domowych warunkach, opiera się na miniaturowych elementach SMD, a wiele układów nie jest nawet dostępnych w obudowach przewlekanych. Z tego powodu chciałbym pokazać tu zestaw, który pozwoli łatwo zapoznać się z tą pozornie trudniejszą formą montażu - wyświetlacz złożony z 64 diod LED i sterowany przez dwa rejestry przesuwne. Całość do kupienia za 20-30 zł, choć w promocji i za 5 zł go się da dostać.
Całość zamówiłem z Chin, znalazłem go pod hasłem "64 LED SMD Dot Matrix Advertising Screen Welding Practice Kit 0-9 Digital Display Fun DIY Electronic Kit Soldering Practice". Paczkę przyniósł kurier, mimo iż przesyłka była darmowa. Oto otrzymany zestaw:
Zawartość zestawu (w moim przypadku było o jeden rezystor i diodę więcej - na zapas):
- 1 × Kondensator elektrolityczny, 220 µF / 10 V
- 4 × Kondensator SMD 0603, 0.1 µF
- 64 × Dioda LED czerwona SMD 0805
- 8 × Rezystor SMD, 6.2 kΩ
- 8 × Tranzystor SMD S8550, obudowa SOT-23
- 1 × Mikrokontroler DX156, obudowa SOP-8
- 2 × Rejestr przesuwny 74HC595, obudowa SOP-16
- 1 × Płytka drukowana (PCB), 60 mm × 49 mm
W zestawie nie ma nawet instrukcji, ale udało mi się znaleźć schemat na jednej ze stron sprzedawców:
Mamy tutaj zasadniczo wyświetlacz matrycowy o 8 wierszach i 8 kolumnach sterowany przez dwa rejestry przesuwne 74HC595 połączone kaskadowo. W sterowaniu wierszami pośredniczą tranzystory. Samymi rejestrami steruje dodatkowo mikrokontroler DX156. Działanie układu jest bardzo proste. Mikrokontrolerowi starcza tylko kilka pinów (zegar, dane, strobe, output enable) do sterowania rejestrami. Kolejno wystawia na nie odpowiednio bajty, jeden rejestr służy do wyboru wiersza którego włącza tranzystorem, a drugi zapala indywidualne LEDy. Potem szybko zmieniany jest wiersz na kolejny i zapalane są kolejne indywidualne LEDy. Dzieje się to tak szybko, że my nie widzimy migania.
Warto dodać, że użyto tu rejestru przesuwnego z pinem output enable, czyli z kontrolą nad włączeniem/wyłączeniem wyjść, więc nie widać migania LEDów w trakcie "wsuwania" danych na rejestr.
Zostaje pytanie o podpisane na płytce złącze - to do sterowania bez MCU, tam są wyprowadzone te same sygnały którymi steruje mikrokontroler.
Co będzie potrzebne?
Zestaw zlutowałem najtańszą lutownicą kupioną na tym samym portalu. Prezentowałem już ją wcześniej:
Tania lutownica z regulacją temperatury (UYUE 301D/APD931/BT136S)
Do tego użyłem pęsety pozwalającej mi wygodnie łapać elementy SMD, spoiwa lutowniczego 0.25mm oraz topnika. Dodatkowo korzystałem z gąbki i wody do czyszczenia grotu oraz z "trzeciej ręki" do trzymania PCB.
Jaka jest metoda lutowania?
W tym przypadku lutowałem ręcznie, nie mam (już) sprawnego piecyka by to wszystko na raz zlutować. Może to i lepiej - w celu prezentacji. Procedura przy każdym elemencie była taka sama:
1. najpierw nakładam topnik
2. potem spoiwo na jeden pad
3. potem łapię element na ten pad, pozycjonuję go pęsetą
4. potem lutuje jego pozostałe pady
Oto kilka zdjęć z lutowania. Zdjęcie poniżej przedstawia element od którego zacząłem - kondensator 0603, 0.1 µF:
Wlutowany:
Kondensatory wlutowane:
Polaryzacja ma tu znaczenie tylko dla kondensatora elektrolitycznego. Czarny pasek na nim oznacza biegun ujemny.
Potem przygotowałem pady pod tranzystory - po jednej nóżce:
Tranzystory chwycone:
Pozostałe nóżki też, potem dodałem tranzystory:
Potem przyszła pora na układy scalone. Pierwszy pin oznacza wycięcie i kropka, trzeba je wlutować tak jak na płytce.
Potem goldpiny od zasilania:
Na koniec najtrudniejsze - diody LED. W ich przypadku polaryzacja ma znaczenie. Te tutaj mają zielony pasek od strony katody. Katoda to minus, czyli tam gdzie symbol ma kreseczkę.
Ciekawość była silniejsza i już wtedy sprawdziłem działanie - coś miga.
Luty trzeba sprawdzić - poniżej jeden nieudany:
Gotowa płytka:
Część lutów można by jeszcze poprawić, np. przedmuchać je delikatnie gorącym powietrzem.
Na koniec umyłem płytkę:
Podsumowując, to był bardzo tani ale i intensywny zestaw do nauki lutowania SMD. Najwięcej zabawy jest z diodami LED, ale wystarczy odrobina cierpliwości i całość i tak będzie złożona w jeden wieczór. Z uruchomieniem nie miałem problemów, a same układy scalone moim zdaniem lutuje się łatwiej niż wspomniane LEDy. Przy cenie te 20 do 30 zł za sztukę myślę, że można coś takiego z czystym sumieniem zamówić i poćwiczyć pracę z drobnymi elementami.
Tu można by zakończyć przygodę, ale ja chyba jeszcze w osobnym temacie pokuszę się o uruchomienie tego samego zestawu z osobnym, samodzielnie zaprogramowanym mikrokontrolerem. Może coś na PIC?
Fajne? Ranking DIY Pomogłem? Kup mi kawę.
