DIY Набор для пайки — POV-спиннер

Спиннер — это игрушка, которая стала сверхпопулярной в 2017 году. Устройство спиннера представляет собой подшипник, вокруг которого имеется несколько лопастей с утяжелителями. Его можно легко раскрутить до 200-400 оборотов в минуту. При этом проявится гироскопический эффект, который можно почувствовать пытаясь наклонить ось вращения. В этой инструкции мы будем собирать электронный спиннер, который, помимо основной функции, умеет выводить изображение в воздухе!

На самом деле, электронная схема POV-спиннера воспроизводит так называемую механическую развёртку. Механическая развёртка использует инерцию нашего зрения чтобы создавать иллюзию экрана с помощью всего одной линейки светодиодов. Кстати, POV расшифровывается как Persistence Of Vision, что на нашем языке и есть инерция зрения.

Работает это так. Человек начинает вращать спиннер. Через равные промежутки времени t на светодиодной линейке последовательно зажигаются светодиоды, отображая только одну линию изображения. Если в изображении 32 линии, тогда через t*32 будет отображена последняя линия изображения. Когда спиннер завершает очередной оборот, срабатывает датчик Холла и микроконтроллер повторно запускает построчный вывод изображения.

Примечание

Поскольку глаз не замечает столь быстрых переключений светодиодов и движения лопастей спиннера в пространстве, то при достаточном вращении будет появляться картинка.

Подготовка к работе

Для сборки устройства понадобится паяльник, немного припоя и флюс, жидкий или гелевый. Если чего-то не хватает, вы можете приобрести это в магазине AlashEd.

Совет

Для качественной пайки SMD-компонентов рекомендуем использовать тонкий припой (0.5 мм) и жидкий или гелевый флюс. Это значительно облегчит работу с мелкими деталями.

Состав набора

Набор состоит из минимального количества элементов и рассчитан на тех кто только начинает изучать для себя пайку SMD компонентов. В наборе:

  • печатная плата;

  • набор акриловых панелей;

  • резисторы, SMD 0603, 1кОм, 6шт;

  • резистор, SMD 0603, 10кОм, 1шт;

  • датчик Холла 44е;

  • светодиоды синие, SMD 0603, 12шт;

  • диод, SMD 1206, 1шт;

  • конденсатор 1мкф, SMD 0603, 1шт;

  • микроконтроллер;

  • кнопка;

  • элемент питания CR2032, 2шт;

  • держатель батарейки CR2032, 2шт;

  • магнит, 2шт;

  • подшипник;

  • держатель спиннера, 2шт.

Состав набора POV-спиннера

Инструкция по сборке

Начнём со светодиодов. Не забываем про полярность.

Предупреждение

Отрицательный контакт светодиода отмечен зеленой меткой. Соблюдайте полярность при пайке — иначе светодиоды не будут работать.

Пайка SMD-светодиодов

Устанавливаем резистор 10кОм на место R7.

Установка резистора 10кОм на место R7

Монтируем резисторы 1кОм на места с R1 по R6.

Установка резисторов 1кОм на места R1-R6

Припаиваем микроконтроллер STC на место U1.

Важно

На микросхеме имеется маркер в виде небольшого углубления, который должен оказаться со стороны выемки на метке U1. Неправильная ориентация микроконтроллера приведёт к неработоспособности устройства.

Пайка микроконтроллера STC на место U1

Монтируем керамический конденсатор C1.

Установка керамического конденсатора C1

Теперь ставим диод. Этот компонент имеет полярность.

Предупреждение

Отрицательный контакт диода — катод, отмечен черной полосой. Установка диода в обратной полярности приведёт к выходу схемы из строя.

Установка SMD-диода с соблюдением полярности

Следом припаиваем кнопку.

Пайка кнопки на плату

Устанавливаем датчик Холла в корпусе SOT 223-3 на метку U2.

Установка датчика Холла на место U2

И последний элемент, который нужно припаять — держатели батареек CR2032. После их установки можно сразу вставить батарейки.

Подсказка

На держателях есть небольшие ограничительные флажки, которые должны быть направлены в сторону центрального отверстия на плате.

Установка держателей батареек CR2032

Устанавливаем подшипник. Он может очень туго входить в плату, и если не выходит — можно немного сточить края отверстия надфилем.

Предупреждение

При запрессовке подшипника важно иметь ввиду, что при сильном нажатии на плату она может сломаться напополам.

Запрессовка подшипника в плату

Теперь берем держатель спиннера. На одном из них есть специальное углубление под магниты. Вставляем их туда.

Установка магнитов в держатель спиннера

Вставляем держатель спиннера в подшипник.

Важно

Держатель с местом под магнит устанавливается сверху, без места под магнит — снизу.

Установка держателя спиннера в подшипник

Плата спиннера в сборе. Можно попробовать нажать на кнопку и раскрутить его.

Собранная плата POV-спиннера Детальный вид собранной платы

Успех! Теперь переходим к сборке корпуса.

Корпус спиннера

Корпус спиннера состоит из акриловых панелей и крепежа для них.

Совет

Если посмотреть на фото и разложить элементы в таком порядке, то можно просто ставить панели друг на друга слева-направо.

Раскладка акриловых панелей корпуса

Панель 1 — Устанавливаем в отверстия на панели короткие винтики и латунные стойки.

Установка винтов и стоек на первую панель

Панель 2 — Просто нанизывается на стойки с предыдущей платы.

Установка второй панели на стойки

Плата — также нанизывается на стойки.

Примечание

Батарейные отсеки должны попасть в углубления в акриловом корпусе.

Установка платы на стойки корпуса

Вид сверху.

Вид сверху на собранный корпус с платой

Панель 3 — просто накладывается поверх платы.

Установка третьей панели поверх платы

Панель 4 — лицевая крышка корпуса.

Установка лицевой крышки корпуса

Закручиваем длинные винтики из комплекта крепежа в отверстия и корпус для спиннера готов!

Готовый POV-спиннер в сборе