Conception de boucles d’oreille à matrice LED

Conception de boucles d’oreille à matrice LED

• Les boucles d’oreille à LED de type stud vendues sur le marché sont très bon marché.
• J’ai eu l’idée de remplacer la pierre en plastique et la LED unique par un circuit imprimé personnalisé, en réutilisant des pièces métalliques.
• Le circuit et le firmware sont identiques à ceux du dernier badge réalisé avec le CH32V003.

Défi d’échelle

• Le défi était de réduire la conception du badge à un neuvième de sa surface.
• Réduire le pitch des LEDs de 3 mm à 1 mm.
• J’ai décidé de ne pas créer de bordure épaisse autour du circuit imprimé.

Vias aveugles et vias enterrés

• Lors de la fabrication d’un PCB multicouche, il est possible d’utiliser des vias aveugles et enterrés.
• Assemblage d’un sandwich de PCB personnalisé en combinant deux cartes bi-couches via une matrice de pastilles de soudure.
• Le diamètre de perçage des vias est de 0,25 mm, ce qui les place dans une catégorie de fabrication de PCB plus coûteuse.

Sandwich de soudure

• Réduction des coûts en regroupant la fabrication avec d’autres commandes.
• L’écran principal est une matrice 8×8 avec un pitch de 1 mm.
• La partie supérieure et inférieure du panneau font 5 mm de large, et la taille totale du panneau est de 23 × 28,5 mm.
• Les cartes font 0,6 mm d’épaisseur, donc le sandwich atteint environ 1,2 mm ou plus.

Pâte à souder

• Commander avec les PCB un stencil métallique.
• L’absence de fiducials sur le stencil rend l’alignement difficile.
• Les ouvertures du stencil pour les pastilles 0201 sont trop petites, ce qui rend l’étape de dépôt de pâte stressante.

Pick and place

• Les composants 0201 dépassent la tolérance spécifiée de la machine.
• Tentative de placement des composants avec une machine pick-and-place.
• La machine ressemble à une imprimante 3D, mais est conçue avec des tolérances plus strictes.

Préparation du stud

• Sous la pierre en plastique de la boucle se cache un petit circuit imprimé.
• Le pôle positif de la batterie se trouve sur le boîtier, le pôle négatif sur un fin fil au centre du plot.
• Il suffit de connecter le circuit à ces deux points.

Photo de présentation

• C’est impressionnant en tant que projet électronique, mais il n’est pas certain qu’il s’agisse d’une vraie paire de boucles d’oreille qu’on aurait envie de porter.
• Une amie est intéressée par l’idée de tester encore plus d’accessoires lumineux.
• L’idée d’essayer une exposition longue associée à un flash pour obtenir une image fixe avec traînée de LED est explorée.

Opinion de GN⁺

• Ce projet constitue un exemple très intéressant pour les amateurs d’électronique et de DIY, en montrant les défis et les solutions créatives liés à la réalisation de petits circuits.
• Le fait d’avoir essayé et réussi à dépasser les limites d’une machine pick-and-place ouvre la voie à de nombreuses possibilités pour des projets futurs.
• Ce texte décrit minutieusement le processus de résolution de problèmes techniques, et aide à comprendre la complexité des projets électroniques d’une manière accessible aux débutants.

[GN⁺]

Avis de Hacker News

• D'un point de vue du design, le style industriel est plus futuriste/cyberpunk, ce qui est meilleur. Mais le design actuel est aussi propre.
• Étonnement face aux LED RVB de 0,65 × 0,65 mm. L'épaisseur, en revanche, est de 0,25 mm, comparable à celle de quelques feuilles de papier.
  • Ces dimensions correspondent au carré du côté long d'une LED classique.
• Si on colle ces LED sur le visage et qu'on les intègre au maquillage, on peut obtenir un look cyberpunk. On peut aussi trouver des fils très fins.
• L'importance du croquis de design est soulignée. Il vaut mieux apprendre à esquisser le design que l'on a en tête. Il n'est pas nécessaire de bien dessiner, tant que l'on arrive à transmettre l'idée.
• On peut s'attendre à ce que des produits utilisant ces LED rencontrent du succès sur le marché. Si elles sont rechargeables et que le pilotage des LED est simple, ils se vendront à coup sûr.
• Une version synchronisée avec le son (la musique), qui affiche des animations ou génère des pulses, devrait bien fonctionner en boîte de nuit.
• C'est impressionnant comme projet d'électronique, mais face à la question de savoir si quelqu'un voudrait vraiment porter ces boucles d'oreilles, il est convaincu que des femmes dans les domaines STEM paieraient cher pour ce type de bijoux.
• Le fait qu'une structure "sandwich" de PCB 2x2 soit moins chère qu'un PCB 1-2-1 à petite échelle est intéressant. C'est la même approche utilisée par Apple.
• Il pense que ces produits à LED auront du succès. Il attend qu'ils soient vendus sur Ali ou Temu dès ce week-end.
• Je me demande quelle est la plus petite taille d'écran OLED circulaire actuellement disponible. Les plus petites LED sont ensuite en taille 01005, mais à ce point, LED et OLED sont fondamentalement la même chose.
• Selon lui, la plus grande limitation d'échelle n'est pas la LED elle-même, mais les vias. Si une LED possède 3 pads, les 2 pads extérieurs étant connectés, on peut faire une matrice sans vias sur un circuit imprimé mono-couche.
• Je me verrais bien utiliser ces LED en boutons de manchette. J'imagine ces LEDs comme symbole de statut.