Ansteckbarer "µ-Supercomputer"

In einigen der letzten Live-Streams von BigCliveLive konnte man einen kleinen Anstecker sehen, den Clive trug. Es handelt sich dabei um eine kleine Platine mit blinkenden LEDs, die von einem Zuseher des Kanals auf Basis von Clive´s Supercomputer erstellt wurde und als Minicomputer für £ 10.- verkauft wird. Leider ist der Anstecker nur in den UK erhältlich, so dass ich kurzerhand ein eigenes LED-Blink-Modul erstellt habe.
Dieses kleine "Wearable" is außerdem die Weiterenwicklung von meinem zuvor vorgestellten blinkenden LED-Modul (SMD-Version) bzw. Blinkenden LED-Modul.

Video: Demo des ansteckbaren µ-Supercomputers (inkl. vergrößterte Ansicht).

Verwendete Bauteile

Entwurf der Platine

In dem freien Online-Layoutprogramm für Platinen EasyEDA habe ich zunächst einen Schaltplan gezeichnet, wobei ich sowohl eine Spannungsversorgung durch eine 3V-Knopfbatterie (CR2032) sowie einen USB-Anschluss vorsah. Zusätzlich habe ich noch Lötpunkte für eine weitere optionale Spannungsversorgung vorgesehen. Insgesamt kommen 12 (4×3) blinkende LEDs in SMD 0805-Bauform mit davor geschalteten SMD-0603 Widerständen zum Einsatz. Ein kleiner Schalter soll es ermöglichen, das Modul bei Nicht-Benutzung auszuschalten und mit einem Trim-Potentiometer soll man die Helligkeit der LEDs anpassen können.

Schaltplan für den µ-Supercomputer

Darauf folgte das Layout der Platine, deren Ecken etwas abgeschnitten sind, um nicht zu langweilig zu wirken.
Natürlich musste auch die Bezeichnung "µ-Supercomputer" mit auf die Platine!

Platinenlayout
Abb.: Fertiges Layout für das tragbare Blink-LED-Modul.
EasyEDA-Platinenlayout für LED-Modul [44kB]
EasyEDA-Platinenlayout für LED-Modul [244kB]
Gerber-Dateien für LED-Modul [8,2kB]

Fertigung der Platinen

Nach dem Export des Layouts als Gerber-Dateien habe die Platinen bei JLCPCB zur Fertigung gegeben. 30 Stück kosten (Stand: 09.2021) €16,91 inkl. Fracht, Zoll und Steuern. Die Lieferung war erfreulich schnell und nach ca. 10 Tagen hielt ich die wirklich gut gefertigen Platinen in den Händen.

Einige gefertigte Platinen
Abb.: Einige der gefertigten Platinen für den µ-Supercomputer.

Bestückung

Auf der Rückseite habe ich zunächst die Halterung für die 3V-Knopfzelle (CR2032) und den Mikro-USB-Anschluss angelötet.

SMD-Clip für CR2032 Knopfzelle
Abb.: SMD-Clip für CR2032 Knopfzelle
SMD USB Typ-B Buchse (Micro-USB)
Abb.: SMD USB Typ-B Buchse (Micro-USB)

Der kleine SMD-Schiebeschalter wird an drei kleinen Lötpunkten auf der Platine befestigt, sollte aber zusätzlich noch mit etwas Sekundenkleber fixiert werden, da mechanische Beanspruchung evtl. die Verbindungen lösen könnten.
(Hier fehlen leider im Platinen-Layout die seitlichen Fixierungs-Pads)

SMD-Schiebeschalter ON-ON 3 PIN SPDT
Abb.: SMD-Schiebeschalter ON-ON 3 PIN SPDT
Fertig bestückte Rückseite des µ-Supercomputers
Abb.: Fertig bestückte Rückseite des µ-Supercomputers

Auf der Vorderseite habe ich den Potentiometer (hier: 10kΩ) und die 12 Vorwiderstände (hier: 1kΩ) eingelötet:

1kΩ SMD 0603 Widerstand
Abb.: 1kΩ SMD 0603 Widerstand
10kΩ SMD-Potentiometer 3x3
Abb.: 10kΩ SMD-Potentiometer 3x3
10kΩ SMD-Potentiometer 3x3
Abb.: 10kΩ SMD-Potentiometer 3×3

Zum Schluss werden die blinkenden SMD-LEDs vorsichtig eingelötet, d.h. sie sollte nicht zu lange durch den Lötkolben erhitzt werden, da sonst der eingebaute Chip zerstört werden könnte.

Blinkende LEDs (SMD 0805)
Abb.: Blinkende LEDs (SMD 0805)

Resultat

Fertiger µ-Supercomputer mit blinkenden, grünen LEDs
Abb.: Fertiger µ-Supercomputer mit blinkenden, grünen LEDs
Detailansicht einer 0805-LED
Abb.: Detailansicht einer 0805-LED
Detailansicht einer 0805-LED
Abb.: Detailansicht einer 0805-LED

Hinweis: Dadurch, dass der 3V-Batterieclip magentisch ist, lässt sich das kleine Modul leicht mit einigen starken Neodym-Magneten am Hemd, Pullover oder T-Shirt anbringen, ohne dass man eine Nadel o.ä. benötigt.

Video: Farbliches Variationen des ansteckbaren µ-Supercomputers.
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