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[影音] 手工焊接512个0402贴片LED,自制小体积16*32点阵

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发表于 2019-6-8 14:46:13 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 alszy 于 2019-6-8 14:49 编辑

这是5元打样的PCB,包含16*32=512个0402贴片LED:
1.jpg

使用STC8单片机来驱动这512个灯。
因为LED灯板上下两层都需要走线,无法放置单片机,所以又单独画了了一块单片机板:
2.jpg

两块板之间通过焊点连接,在每个焊点上加适量锡膏,拼合之后用热风枪吹熔,对应的两个焊点就焊在一起了:
3.jpg

这是焊好之后的:
4.jpg

两块板叠在一起,变成了“四层板”(4层走线):
5.jpg

这是所用的LED,暖白色:
6.5.jpg

整盘购买:
6.jpg

和手指对比:
7.jpg

背面有绿色的负极标记,左边为负:
8.jpg

放在镜子上,利用镜子观察背面的标记,然后把所有灯的负极都朝左,避免焊反:
9.jpg

使用自制的热床加热PCB,让锡膏更好地粘在PCB上:
10.jpg

用注射器粘少量锡膏,点在每一个焊盘上。
由于高温下锡膏的流动性更好,所以PCB要适当加热:
11.jpg

部分焊点已经涂了锡膏:
12.jpg

放大看看,灰色凸起的就是锡膏,它加热后会熔化成焊锡:
13.jpg

全部512个灯都焊完了,花了两个下午,整个点阵只比手指头宽一点:
14.jpg

背面的STC8A8K单片机,因为对STM32应用不够熟练,就用了STC8
15.jpg

焊接背面所有元件,左边的6脚元件是双三极管,做行线驱动,列线直接由单片机IO驱动。右下是5V输出DC-DC稳压器,兼容2.5~5.5V输入电压:
16.jpg

接上电看看,点阵亮了,此时还没下程序,运行的是单片机出厂自带程序:
17.jpg

简单介绍驱动程序,对程序不感兴趣的话,可以直接看后面的显示效果图。
在单片机的扩展RAM区定义一个二维数组用作显存,大小为64bytes,总的位大小为512bit。
STC8具有8kb的扩展RAM(XDATA),占空间比较大的数组或变量可以放在这里。
pdata是扩展RAM的低256byte,经过反编译发现,它寻址要比xdata快得多,所以大家以后使用扩展RAM的时候,尽量把不超过256byte的变量定义成pdata。
20.png

点阵刷新程序,每20us执行一次,执行耗时5us,CPU占用率约25%。如果刷新频率降低,会有闪烁的现象。
实际上显示数据是在别的MCU处理,然后用I2C接口发过来的,本点阵的MCU只负责显示刷新,所以CPU占用率不重要。
首先关所有LED,进行消隐,然后将显存中的数据加载到列线的IO口,再给行线通电,然后把控制行线的变量值切换到下一行,退出中断:
21.png

主函数:using 1指定了中断服务函数所用的寄存器(R0~R7)组为第1组(主函数用第0组),避免压栈和出栈浪费大量时间
22.png

下载程序,成功显示了喵喵喵:
18.jpg

IO采用弱上拉方式,每个LED驱动电流0.2mA
点阵(含单片机)耗电量仅为12mA:
19.jpg

中间的点阵是以前自制的8*16=128个灯,分辨率只有现在做的1/4,这个也发过帖子http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2339193
最下面是成品8*8点阵,体积大分辨率还低:
P90608-140839.jpg

后续这个点阵会装在自制的蓝牙音箱上,用于状态显示和FFT音频频谱显示。
总成本:512个LED 13元,STC8A8K单片机约5元,PCB是拼板,成本1元,共计约20元,但时间成本就很高了

打赏

参与人数 17M币 +331 收起 理由
巴闭 + 20
南湘小隐 + 20 4层板,学习了,学习了
cushion + 20 原創內容
小白大白 + 10 厉害了,连点阵都自己做,这点大的芝麻,眼.
peter9830129 + 10 镜子反射辨别极性,新技能get.
xuyaz + 20 真废眼睛
hellodoraemo + 20 認真發帖
leetaotao + 20 優秀文章
风间尘 + 10
stdzlqz + 20 厉害了,我的国!

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发表于 2019-6-8 15:05:32 | 显示全部楼层
学长,你是GUET电的吧。好牛逼啊!!!
发表于 2019-6-8 15:06:44 | 显示全部楼层
手工真的令人佩服
发表于 2019-6-8 15:08:32 | 显示全部楼层
512个灯帮我贴一下可以吧
发表于 2019-6-8 15:20:40 | 显示全部楼层
楼主动手能力强
发表于 2019-6-8 15:52:48 | 显示全部楼层
哈哈,我看都看不清
发表于 2019-6-8 15:59:26 | 显示全部楼层
厉害                        
发表于 2019-6-8 16:16:04 | 显示全部楼层
太壮观了,眼睛吃不消
发表于 2019-6-8 16:54:19 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
设计的好,手工更好
发表于 2019-6-8 16:59:59 | 显示全部楼层
干嘛不用1515的RGB。1.5mm应该比你的板子更小。
发表于 2019-6-8 17:17:10 | 显示全部楼层
手工厉害,这么小,我没放大镜都看不清了
发表于 2019-6-8 17:27:34 | 显示全部楼层
应该在LED板正面再加一层孔板把每一个LED隔离开,这样会有更好的显示效果

点评

不错的想法 下次做个洞洞板放上去试一下  详情 回复 发表于 2019-6-8 22:27
发表于 2019-6-8 21:23:02 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
话说不是有胸牌吗?
 楼主| 发表于 2019-6-8 22:27:53 | 显示全部楼层
全球风暴 发表于 2019-6-8 17:27
应该在LED板正面再加一层孔板把每一个LED隔离开,这样会有更好的显示效果

不错的想法  下次做个洞洞板放上去试一下
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发表于 2019-6-8 23:16:38 | 显示全部楼层
用镜子看背面的方法很好
发表于 2019-6-9 07:26:38 | 显示全部楼层
楼主的代码很整齐,,,码农潜力
发表于 2019-6-9 07:31:04 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
点锡和放灯够眼累的
发表于 2019-6-9 08:15:33 | 显示全部楼层
下一步...看什么时候开钢网5块钱,就可以刷锡膏了:lol::lol:
发表于 2019-6-9 12:49:21 | 显示全部楼层
你旁边带lcd显示的调试工具不错,眼馋,那个有资料么
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