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Arduino LED Shield von NextPCB

Das Gerät in bewegten Bildern und mit Tonspur


Die im Video gezeigte Platine wurde mir von NextPCB zur Verfügung gestellt. Eure eigene Platine könnt ihr auf deren Seiten in Auftrag geben. Der folgende Angebotstext entstammt der Feder von NextPCB, für die Richtigkeit der Angaben ist NextPCB verantwortlich:

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Bestellt qualitativ hochwertige, zuverlässige, gedruckte Leiterplatten mit Preisen ab $1.9, mehrlagige PCBs ab $6.9:
https://www.nextpcb.com/pcb-quote
Wie ihr 5 Leiterplatten kostenlos bestücken lassen könnt, ist auf den Seiten von NextPCB zu erfahren::
https://www.nextpcb.com/blog/Free-PCB-Assembly
Kostenfreie Lieferung für Bestellungen ab $50:
https://www.hqonline.com/
HQDFM online Betrachter für PCB Gerber Dateien:
https://www.nextpcb.com/free-online-gerber-viewer.html

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Durch Bestellungen über die angegebenen Links unterstützt ihr HOITG, ohne dass euch dadurch Zusatzkosten entstehen - Danke!



Die Platinen benötige ich für mein zweites Projekt HomoFaciens.

Wie offen ist das Gerät?

Die zur Fertigung einer Platine nötigen Konstruktionsdaten können mit Open Source Software erstellt werden. Ich habe für dieses Projekt die Software KiCAD verwendet.
Alle Konstruktionsdateien dieses LED Shields für den Arduino MEGA, DUE oder GIGA gibt's als Download-Paket.

Über die Platine

Abbildung 1:
In Zusammenarbeit mit meinem Sponsor NextPCB habe ich eine Aufsteckplatine für den Arduino MEGA, DUE oder GIGA entwickelt. Sinn und Zweck der Platine ist es, die Schaltzustände der Ein- und Ausgabe Pins anzuzeigen. Erstmals habe ich mit dieser Platine den Bestückungsservice von NextPCB in Anspruch genommen, um die SMD-Bauteile nicht selbst verlöten zu müssen.
Wie der Bestückungsservice funktioniert und was zu beachten ist, zeige ich im Video zu diesem Kapitel.

Das Design der Platine habe ich mit der Software KiCAD in Version 7 erstellt. NextPCB ist ein Sponsor dieses Open Source Projekts zum Erstellen professioneller Layouts für Elektronik-Platinen und sorgt damit dafür, dass diese Software beständig weiterentwickelt werden kann. Auch die Dokumentation zu KiCAD ist auf einem hohen Level und zusammen mit der großen Community ist dieses Programm gut als Einstieg in die Welt der gedruckten Leiterplatten geeignet.
Schaltungstechnisch ist mein Projekt alles andere als komplex, es handelt sich lediglich um 70 LEDs, die über je einen 1 Kiloohm Reihenwiderstand zwischen die 70 GPIOs und Masse geschaltet sind. Über 8 Steckbrücken können die LEDs in Gruppen deaktiviert werden.

Nach Fertigstellung des Layouts müssen die zur Produktion benötigten Dateien aus KiCAD exportiert werden, was über den Menüpunkt "Fabrication Outputs" recht schnell erledigt ist. Dabei nicht vergessen, den "Design Rule Checker (DRC)" laufen zu lassen, um zu sehen, ob alle Bauteile ordnungsgemäß verbunden sind.
Manuelles Nacharbeiten erfordert lediglich die Liste mit den zur Herstellung benötigten Komponenten. Dabei handelt es sich um eine Tabelle im CSV-Format, die mit einem entsprechenden Programm editiert werden muss. NextPCB bietet auf seinen Seiten eine Vorlage an, die entsprechend der Bauteile ausgefüllt werden muss. Dabei kann auch ein "DNP" für "Do Not Populate" eingetragen werden, als Kennzeichnung dafür, dass diese Teile nicht von NextPCB auf der Platine verbaut werden sollen. Das ist bei mir für die Bauteile für Durchsteckmontage der Fall.
Die so generierten Dateien werden für die Bestellung benötigt.
Der Bestellprozess auf den Seiten von NextPCB ist kein Hexenwerk und wenn etwas unverständlich bleibt, kann man Fragen direkt auf der Seite stellen.

Technische Daten

Kategorie Wert Bemerkung
Abmessungen 119.4x78.9mm
 
Layer 2-Lagig  

Unboxing

Abbildung 2:
Die Platinen kommen gut verpackt nach wenigen Tagen per Expressversand an.

Bestückung der Teile für Durchsteckmontage

Abbildung 3:
Was noch fehlt, sind die Bauteile für Durchsteckmontage:
Um die Pinheader beim Verlöten korrekt auszurichten, helfen zusätzliche, aufgesteckte Pinheader. Dank der Lötmaske sind die Bauteile auch mit den vielen, eng beieinanderliegenden Pins sehr schnell verlötet. Zusammen mit der eindeutigen Beschriftung sind Fehler in diesem letzten Fertigungsschritt so gut wie ausgeschlossen.

Die fertig montierte Platine

Abbildung 4:
Ob alles klappt wie gewünscht, zeigt sich nach dem Aufstecken auf einem Arduino DUE Board und dem Schreiben von ein paar Zeilen Code. Für die Bestückung habe ich mich für grüne LEDs entschieden und in der Tat, alle Pins sind korrekt verschaltet. Die SMD-LEDs leuchten, auch mit den nur 3.3V des Arduino DUE, schön hell.

Meine Einschätzung

Eine bestückte Platine zu ordern, erfordert zusätzliche Schritte beim Vorbereitenm und Exportieren der Dateien, ist aber kein Hexenwerk. Die von NextPCB aufgelöteten SMD-Bauteile sind sauber auf der Platine angebracht und die Produktion geht zügig vonstatten.


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