クソマゾLEDマトリックス バッヂ を作りました

みんな 面実装部品 大好きなので 超難易度のキットを作りました!w

表面にびっしり敷き詰められた 0603 LED が 256個!
さらに裏面には 48pin の ATmega3209 が 難易度選べる2タイプ、 QFP または QFN を手実装できます!

比較的難易度の低いQFP

難易度の高いQFN

サイズは45mmの正方形で 4層基板になっています。
また、面実装の小型タクトスイッチも使えるようにしておきました。
電源は CR2032 を挟むことが出来るホルダーです。

マイコン

使用しているマイコンは 48pinの 新世代AVR 0-Seriesマイコンで, 次世代の Arduinoとして採用されるという噂です。

プログラムの書き込み方法が今までと違って UPDIという方式になりましたが, Arduino を使って書き換えることが可能で, この方式では 電源とGNDとUPDIの3本線で読み書きデバッグが可能です。

UPDIによるFW書き換えについてはこちらに記載しました。

AVR 0-Series UPDI書き込み ATMega3209/4809等

プログラム

つい昨日出来上がったばかりで、まだプログラムが全然できていないのですが、 ひとまず動作が確認できるように書きました。  以下の Githubにソースコードとバイナリを置いておきます。

Github ( KM-LED-Matrix )

Ver.1.0 とりあえずアニメーションが表示される

回路図

回路図はこちらです。 プログラム脳で番号を振ったので0から始まってますが, 部品番号は 1から始まるのが普通なのでチグハグになってしまいました・・・。
見た目だけの問題なので修正すれば良いのですが,急ぎ公開します。

作り方

  1. まず表面はひたすらLEDが256個と 下部にチップ抵抗(220Ω)です。
    LEDは中央に記載された三角の向きに倣ってすべてのLEDが同じ向きです。
    キットに同梱されたLEDは表面から見て三角の先端の方向が, 緑色の印がついている方です。 裏面には凸印の印刷があり 三角と向きを合わせます。
  2. 裏面のFET (2N7002) はシルクとパッドの通りで,16個つけます。
  3. 電池ホルダーわきにあるC1 C2 は離れていますがパスコンです。
  4. IC (ATmega3209) は基板に合わせてQFNかQFPを取り付けます。 下にマーキングがありますが,そちらが1番ピンです。
  5. 電池ホルダーの中央にある四角のパッドに軽くハンダを盛ってください。
  6. 電池ホルダーを取り付けたら完成です。

デバッグ

点灯不良などを見つけた場合に確認がしやすいように わかりやすい図を作りました。 抵抗を下にして, 左下から右に向かって抵抗がある軸, 下から上に向かってFETのある軸になっています。

縦に一列光らなければ, 抵抗のハンダ不良 または 抵抗に繋がるICの足のハンダ不良を確認してください。

横に一列光らなければ, FETのハンダ不良 または FETに繋がるICの足のハンダ不良を確認してください。

タイムアタック!?

クソマゾLEDマトリックス基板 タイムアタック コンテストを 大垣 mini Maker Faire 2018 で開催しましたが, 完走者は出ませんでした!!w

設計者の私は 初見で 2時間程度 (内訳 LED16個 で約5分 x 16列, 抵抗16個 5分, QFNの位置決め 6分, QFNはんだ付け 4分, その他準備などいろいろ 25分)

来場者の参加者ではだいたい LED 4列で1時間くらい でした。
2018年 12月15,16日 に開催される NT加賀 では精鋭が集まるので記録更新に期待していますw

おわりに

16×16 もあると漢字も余裕で表現できます。
なにか表示したいものやアイデアがあれば教えてください!

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