Brinco com matriz de LED

Design de brinco com matriz de LEDs

• Brincos de LED do tipo stud vendidos no mercado são muito baratos.
• A ideia foi substituir a joia de plástico existente e o LED único por uma placa de circuito próprio, reaproveitando componentes metálicos.
• O circuito e o firmware são os mesmos do badge recente que fiz usando o CH32V003.

Desafio de escala

• O desafio é reduzir o tamanho do badge para 1/9 da área.
• Reduzir o pitch do LED de 3 mm para 1 mm.
• Não foi decidido criar uma borda grossa ao redor da placa.

Blind e buried vias caseiras

• Em placas de múltiplas camadas, é possível usar blind e buried vias.
• Duas placas de dupla camada foram combinadas com uma matriz de pads de solda para montar um sandwich de PCB.
• O diâmetro de furação das vias é de 0,25 mm, o que cai na faixa de fabricação de placas mais cara.

Sanduíche de solda

• A combinação de vários pedidos em um único envio pode reduzir custos.
• A principal tela de exibição é uma matriz 8x8 com pitch de 1 mm.
• As bordas superior e inferior do painel têm 5 mm de largura, e o painel inteiro mede 23 mm x 28,5 mm.
• A placa tem 0,6 mm de espessura, então o sandwich fica com cerca de 1,2 mm ou mais.

Pasta, pasta, pasta

• Peça um stencil de aço junto com a placa.
• Como não há fiducial no stencil, houve dificuldade de alinhamento.
• O furo para pades 0201 é muito pequeno, deixando a estampo/estêncil estressante.

Pick and place

• Os componentes 0201 ultrapassam a tolerância estabelecida pela máquina.
• Tentei posicionar os componentes com uma máquina pick and place.
• A máquina é parecida com uma impressora 3D, mas foi construída com uma tolerância mecânica mais rígida.

Preparação do stud

• Há uma pequena placa de circuito por baixo da joia de plástico do brinco.
• O terminal positivo da bateria é a carcaça, enquanto o negativo é um fio fino no centro do pino.
• Basta conectar o circuito a esses dois pontos.

Foto de vaidade

• Embora seja impressionante como projeto eletrônico, não está claro se é realmente um brinco que eu gostaria de usar.
• Um amigo está interessado em experimentar ainda mais acessórios luminosos.
• Tentei fazer a ideia de combinar longa exposição com flash para criar uma imagem estática com trilha de LEDs.

Opinião da GN⁺

• Este projeto é um exemplo muito interessante para quem se interessa por engenharia eletrônica e DIY, por mostrar o desafio de criar circuitos de pequeno porte e soluções criativas.
• Tentar e ter sucesso em algo que extrapola os limites da máquina pick and place abre possibilidades para vários projetos futuros.
• O fato de este texto descrever em detalhes o processo de solução de problemas técnicos facilita que iniciantes entendam a complexidade de projetos de engenharia eletrônica de forma mais amigável.

[GN⁺]

Comentário do Hacker News

• No quesito design, o estilo industrial com cara de cyberpunk ficou ainda melhor, mas o design atual também está limpo.
  • Fiquei surpreso com um LED RGB de 0,65 x 0,65 mm. Isso é equivalente ao quadrado do comprimento do lado maior do LED original, e a espessura é 0,25 mm, equivalente a algumas folhas de papel.
  • Se esses LEDs forem aplicados no rosto e combinados com maquiagem, dá para criar uma aparência cyberpunk. Também é possível conseguir fios muito finos.
• Destaca a importância dos esboços de design. É bom aprender a desenhar o que você tem na cabeça. Não precisa ser um bom desenho, basta passar a ideia.
• Acredita que produtos com esses LEDs terão sucesso no mercado. Se forem recarregáveis e a programação dos LEDs for simples, certamente serão vendidos.
• Uma versão sincronizada com som (música), exibindo animações ou gerando pulsos, parece que vai ser muito popular em boates.
• Embora seja impressionante como projeto de engenharia eletrônica, sobre se alguém realmente quer um brinco que alguém iria usar, afirma estar confiante de que mulheres de STEM pagarão bem por brincos como esse.
• Achei interessante que a estrutura "sanduíche" PCB de 2x2 camadas pode ser mais barata em pequenos lotes do que uma PCB 1-2-1. Isso é igual ao que a Apple usa.
• Opina que esses produtos de LED vão ser populares. Espera que sejam vendidos no Ali ou no Temu até o fim de semana.
• Fica curioso sobre qual é o menor display OLED circular atual. O próximo menor LED é o 01005, mas nesse tamanho ele é basicamente o mesmo que um display OLED.
• A maior limitação de escala não é o LED, mas os vias. Se um LED tiver 3 pads, como os 2 pads externos ficam conectados, você pode criar uma matriz em uma placa de face simples sem vias.
• Quer usar esses LEDs como abotoadura de punho (cufflink). Imagino como um símbolo de status.