数字标牌的制作教程

第1步：您需要什么

您需要使用各种工具来完成此项目。这是基本设置。任何工具，如数控机床或砂带磨光机和钻台，都将使您的生活更轻松。

焊接工作站包括能够焊接SMD元件的尖端

焊接设备

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动力钻

热胶枪

往复锯和金属锯片

钳子

螺丝刀

扳手和插座

多用途仪表

点击和消除

埋头孔钻

Drillset

副

手锯

双组分胶

砂纸

金属文件

双面胶

当然你还需要建筑材料。您可以在此处找到所需零件的完整清单：材料清单

重要提示：购买电解电容器等组件时，请确保其高度不超过12mm。否则它们将高于矩阵显示器并且电路板将无法正确放置。

步骤2：准备部件

首先，您需要为将所有内容组合在一起的框架制作所需的部件。如果您想设计自己的框架，可以完全跳过这些步骤。我会保持很短，只链接到描述零件尺寸的文件。实际制作它们涉及钻孔锯切和耐心，但你应该知道如何处理电钻，锯和文件来做到这一点。

零件的尺寸

步骤3：电子汇编

让我们从眨眼的东西开始吧。准备好上面显示的所有部件。完整的材料清单在步骤1中链接。

关于PCB我强烈建议由专业公司制造。有些痕迹非常薄，我花了好几次尝试甚至得到一个没有完全拙劣的工作原型，我仍然遇到电气问题，因为蚀刻错误是一个噩梦。设计效果很好但是电路板对于家庭蚀刻来说有点过于复杂。除非你手边有半专业的蚀刻设备，否则真的不值得付出努力。特别是考虑到使用单面设计时需要弯曲48根跳线。这是让你做恶梦的事情。我从JLC-PC得到了他自己的，他们的质量非常好。他们为我节省了数小时的工作和大量的材料。

我仍然有5个人躺着。如果您有兴趣自己制作这个项目，请给我一个说明，我们会解决一些问题。可能更容易从德国运送它们，而不是从中国订购新的。

第4步：电子装配 - 8模块矩阵

我们将从下面的矩阵栏开始。这个由8个FC-16模块组成。将它们焊接在一起形成一条线。您可以使用随附的90°针式连接器，使用钳子将它们弯曲成180°形状。我建议将它们夹在一个副钳中。

连接所有模块并将其中一根3极带状电缆焊接到数据输入端，并将两根绞合线连接到电源输入端。

将矩阵模块焊接在顶部时，请勿使用提供的母针连接器。否则模块将太厚而无法放入框架中。保持连接器，因为您需要它们用于其他显示行。还要确保它们的方向正确。

将条带末端（数据输出）的1000μF电容焊接到GND和VCC作为附加缓冲区。

步骤5：电子元件装配 - WS2812环

将另一根3极带状电缆焊接到环上（电缆的中间引脚应为GND）

步骤6：电子组件 - DC/DC转换器

准备DC/DC降压/升压转换器。在输入端施加一个合适的电压（12V）并调整微调电位器，使输出正好为5V。您应该轻微地将负载连接到输出并在修剪器上轻敲几次以确保它已正确设置且不会跳跃。当输出电压稳定时，在修剪器上滴几滴胶水，这样就不会意外更换。

步骤7：电子组件 - 主板SMD

接下来是主板。首先焊接所有SMD元件（不要忘记前面的电阻和LED）。一般情况下，建议先焊接最小的元件，因为这样可以使焊接更平坦。如果按正确的顺序按照这些说明操作，这应该不是问题。

您不需要热风焊台。它仅用于去焊接44引脚微控制器等组件。

步骤8：电子组件 - 电阻器

接下来是电阻器和小电容器以及LDR和IR接收器。

步骤9：电子组件 - 主板电源

添加LDR，保险丝和整流器等元件以及更大的电容器。您可以将4通道电平转换器模块直接焊接到电路板上而无需支座。还可以在此处添加从FC-16模块保存的母型精密插针连接器。

使用一些实心芯线焊接电路板顶部的DC/DC模块。在模块下面放一小条电工胶带，以防止修剪器针刺穿PCB的阻焊层并形成GND短路。焊接电源插座和整流器时，将电路板竖直放置在一个边缘（使用虎钳），使焊料在触点周围流动。如果你把它平放，焊料会从大孔中掉落并造成巨大的混乱。

步骤10：电子装配 - 模块和按钮

完成接触。添加按钮以及LAN模块和盒式连接器等大型组件。

步骤11：电子装配 - 主板LED矩阵

最后清理电路板并去除任何焊剂残留物。放入LED模块需要一些耐心，因为连接器非常紧密。不要忘记插入跳线和保险丝。

步骤12：电子装配 - 主板Bootloader

是时候进行测试了。将ICSP端口连接到AVR编程器（我使用我的一个Arduino UNO）并刻录mightyCore硬件库附带的Optiboot引导加载程序。

您可以在自述文件中找到该软件的所有链接。

重要信息：首次刻录引导加载程序会因为某些保险丝未正确设置而导致出现错误消息。断开所有连接，然后在重新连接后尝试再次刻录引导加载程序。它现在应该没有问题。如果仍然遇到错误，请再次检查主板上的所有连接。

在此步骤完成之前不要继续。

步骤13：电子装配 - 主板固件

现在连接串行接口并将草图上传到电路板。串行连接器的引脚排列设计为可以直接连接到CP2102 USB模块。

首次上传时将 LOAD_EEPROM 设置为 0 。否则，它将从EEPROM加载随机值，并可能阻止正确启动。请注意，这将导致IP地址设置为192.168.178.100。

如果上传工作正常，背面的LED指示灯应亮起。

打开串行监视器（ 115200波特）并发出 system：reboot 命令。这会将所有值保存到EEPROM并覆盖任何随机值。之后再次上传草图， LOAD_EEPROM 设置为 1 。

然后您可以更改IP地址再次使用串行监视器。电路板现在应该完全正常工作。

步骤14：电子装配 - 主板测试

此时您已经可以测试电路板了。连接合适的电源，您应该看到显示行上的消息。您还可以将LAN电缆连接到网络，并通过在Web浏览器中键入显示器的IP来访问网页。在继续之前确保一切正常。

步骤15：框架组装

有上面显示的组件就绪了。

步骤16：框架组装 - 支持

将双面胶带应用于顶部和底部支撑并将它们粘合到丙烯酸玻璃上。确保侧面支撑件适合它们并与钻孔对齐。

步骤17：框架装配 - 安装孔

钻透丙烯酸树脂，用平头螺栓和M6螺母固定在框架的角落，并确保螺纹M6安装孔位于显示屏的底部。然后按照框架尺寸文件中的说明钻出其他安装孔。 M3孔需要从正面沉入。 12毫米大的孔用于从正面接入保险丝。您可以将外部保护膜保留在玻璃上并在其上绘制标记。

步骤18：框架组装 - 螺柱和LED

将4个塑料L型材粘贴到框架的角落（这些用于将显示器安装在墙壁上）并拧入3个带螺母和垫圈的螺钉，用于安装PCB。此时还应安装手柄（确保它略微向前偏移，这样螺钉不会干扰PCB）。

当粘在WS2812环上时，确保LED正确对齐。将LED 0置于顶部会使其更容易，但稍后您可以在软件中对其进行调整，因为它支持不同的起始位置和环形方向。

步骤19：框架组装 - 测试配件

检查PCB是否与安装螺钉正确对齐。如果它们不完美适合尝试小心弯曲它们。然后将WS2812环和第二条显示线焊接到主板上，用几滴热胶固定电线。

步骤20：框架组装 - 安装PCB

将螺母拧到螺栓上并添加垫圈（底部螺钉上没有垫圈），然后将PCB放在顶部，调整螺母直到电路板正确对齐。使用塑料和金属垫圈以及一些螺母最终将PCB固定到位。

步骤21：框架组装 - 下LED矩阵

将自粘泡沫密封添加到显示器线的触点上，以防止与框架短路并放置U型材在它的顶部，所以它将显示屏压在前玻璃上。使用另外两个M6螺栓将其固定到侧面支撑上。最后使用一个小螺钉添加一小块Velcro作为电缆支撑。

步骤22：最后一步 - 好东西

您知道从新设备上剥离保护膜的感觉吗？您现在可以这样做并享受新组装的信息显示。将其插入，连接到您的网络，并惊叹于闪烁灯。