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文档简介
电子电路网:/DIY七彩LED小夜灯的制作和调试 结合上篇DIY七彩LED小夜灯电路原理设计(上篇),本篇主要介绍小彩灯的具体制作和调试,让我们马上开始动手吧! 1、 PCB设计与制作 1.1PCB设计与制作 为了满足整体造型、体积以及底座功能的具体要求,本小夜灯PCB分为2块来设计。控制电路和电源电路分别布局在1块边长约87mm的正三角形电路板上,这2块电路板在安装时通过金属支撑柱来实现电气连接。控制电路和电源电路都比较简单,器件也相对较少,采用单面板即可满足布局要求。整个电路工作电压较低,工作电流也很小,PCB走线宽度和间距无特殊要求。布局好的电路板如图1所示。 PCB布局好后可以委托工厂加工,也可以自制。笔者制作电路所使用的PCB是用感光板自制的,如图2所示。 图1 电路板布局 图2用感光板自制的PCB 1.2元件选择与电路制作 制作本小夜灯电路所需要的元器件不多,但各器件都应按要求选择。IC1选用SOP-28封装,IC2选用SOT-89封装。R1R4均选用0805系列贴片电阻,C1、C3和C4均选用C型尺寸贴片钽电解电容,C2选用0805系列贴片电容,L1选用CD43型贴片线绕电感。XTAL1选用PBRC-B系列或与之兼容的其他型号贴片陶瓷振荡器,S1S3均选用6mm6mm小型直插按键。 为了便于将LED装入灯罩,并获得更好的混色效果,这里光源没有采用3个单色LED,而是采用了1个全彩LED。 图3 全彩LED引脚排列 全彩LED也叫七彩LED或三色LED,其内部封装有红色、绿色和蓝色三种颜色的LED管芯,它在使用时相当于3个LED。全彩LED内部各LED其中一端连在一起形成公共端,加上各LED的另一端它共有4个引脚,排列如图3所示(少数产品可能与此不同,具体以产品资料或实际测量为准)。根据公共端极性的不同,全彩LED可以分为共阴和共阳两种,按电路要求,这里采用后者。根据外观和制造工艺的不同,全彩LED又可以分为透明和雾状(类似磨砂灯泡的效果)两种,为了使光线更加自然、柔和,制作时最好选用后者。市场上全彩LED的尺寸规格多为5,制作时选用这种规格即可。BATT1为2节串联的AAA(7号)1.5V电池,制作时应通过配套的电池夹(电池盒)来安装。 电路中绝大部分器件为贴片器件,焊接时要特别仔细,以免出现短路、虚焊等缺陷。各器件焊接好后应对照电路原理图反复检查,若有错误和缺陷要及时改正和修补。为了方便调试,LED和电池夹可暂不安装,待调试结束后再另行安装。自制的PCB表面往往没有阻焊层,为了防止铜箔氧化影响电气性能和外观,电路焊接好后最好在PCB铜箔表面镀一层锡或涂一层松香酒精溶液。焊接完成并经过镀锡处理的电路板如图4所示。 图4焊接好的电路板 图5 LED引脚的加工 图6 焊接好连接线的LED 二、调试 小夜灯控制电路和电源电路相互独立,这两部分电路的调试也应分开进行,以免彼此牵扯而影响电路测试和故障判断。 控制电路调试前要预先对LED进行加工,以满足调试和安装的要求。加工时先将LED各引脚从靠近其根部的凸起处剪断,再将外侧的2个引脚向内侧弯折,如图5所示。之后在LED各引脚上分别焊接1根长约10mm的细导线,并在LED内侧的2个引脚的焊点处各套一小段热缩管以免短路,如图6所示。为了便于区分LED各引脚,各导线应选用不同的颜色且最好与所连接的引脚对应的LED的颜色一致。LED加工好后可以在灯罩上试装一下,若无法放入灯罩则应将LED外侧的2个引脚再向内侧弯折或将LED的“帽沿”剪去,必要时还需要重新焊接导线以减小焊点或改变焊点形状,从而满足安装要求。 控制电路调试时先将LED的连接线按电路原理图焊接在控制电路板上,再在控制电路板上两电源输入端以及RXD和TXD端各焊接1根导线,分别与4.5V电源和编程电路相连。以上均为临时性连接,因而对焊接质量以及外观没有太高要求。为了能够持续准确地检测电路,调试应使用稳压电源,不要使用电池。电路连接妥当后仔细检查几遍,确认无误后即可上电将程序下载至单片机内,之后重新上电对按键功能和LED状态进行全面测试。本电路及程序相对比较简单,调试一般不会有太大问题,但有一点要特别注意。本电路的待机电流不应超过1A(正常情况下一般约为0.1A),待机电流偏大(功耗偏高)时要仔细检查电路和程序,而不能轻易忽略,否则在实际使用时会浪费电池电能。此外,在调试过程中若发现LED的亮度或混色效果不理想,可以通过适当调整R2R4的阻值来改善。 电源电路调试时,在电源电路板上两电源输入端各焊接1根导线与3V电源相连,这里同样使用稳压电源来调试。上电后在空载的情况下测量电路的输出电压,此时应略高于4.5V,如果偏差较大应立即断电检查电路。同样在空载的情况下测量电路的输入电流,此时应在20A以下(正常情况下一般约为10A),否则要仔细检查电路。VD1的反向漏电流IR偏大、C3和C4的漏电流偏大、IC2性能不良以及电路短路等都可能导致输入电流偏大(功耗偏高),检查电路时要特别注意以上几点。与调试控制电路一样,功耗问题不能轻易忽略,调试时要有足够的耐心,力
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