Das Unicorn Shield zusammen Löten

Das Unicorn Shield zusammen Löten Titelbild

Moin Moin und Herzlich Willkommen zur Lötanleitung für dein Unicorn Shield. In dem folgenden Texten werden wir uns ansehen welche Komponenten du alle brauchst um dein eigenes Einhorn zusammen zu Löten. Wenn du damit anfängst solltest du dir am besten gleich ein wenig mehr Zeit nehmen auch ist dieses Projekt an Menschen mit Löterfahrung. Wenn das bei dir nicht der Fall ist, würde wir dir raten dir erst nochmal ein paar andere zum Üben zu suchen. Bitte achte beim Löten immer auf deine eigene Sicherheit, ja so ein Lötkolben wird schon ziemlich heiß ;) und achte darauf das du dich an die Anleitung hälst. Gerade beim Löten ist es viel einfacher sich am Anfang sicher zu sein und Gedanken zu machen, also nachträglich zu versuchen alles wieder zu ändern. Mehr Infos gibt es auch in der Einfach Löten Anleitung.

Inhaltsverzeichnis

Werkzeuge Seite xx
Alle Komponenten Seite xx
Test Program Seite xx
Schritt für Schritt Löten Seite xx
Fehlerbehebung Seite xx

Alle Komponenten

Stk Name Bild
9 WS2812B SMD
2 Weiße LEDs 5mm
1 Taster
1 Kondensator
1 22m Photosensor
1 2*10 Pin Header

Werkzeuge

  1. Einstellbare Lötstation, am besten eine Digitale Lötstation
  2. Lötzinn (es sollte nicht zu Dick sein)
  3. Seitenschneider
  4. Dritte Hand, Helfende Person, material zum befestigen
  5. Löt Unterlage
  6. Zeit und Gedult

Test Program

test-station.py

import unicornshield as unicorn
from time import sleep

unicorn.setAll(100,100,100)
unicorn.show()

while True:
    buttonStatus = unicorn.buttonPressed()
    print("BTN:"+str(buttonStatus))
    noseStatus = unicorn.nose()
    print("NOS:"+str(noseStatus))
    if(buttonStatus == True):
        unicorn.setAll(0,0,139)
        unicorn.show()
        unicorn.leftEyeOn()
        unicorn.rightEyeOn()
    elif(noseStatus > 0.2):
        unicorn.setAll(155,0,155)
        unicorn.show()
        unicorn.leftEyeOff()
        unicorn.rightEyeOff()
    sleep(0.3)

Das Programm kannst du dann mit sudo python test-station.py ausführen und es läuft solange bist du es mit Strg+C oder Ctrl+C beendest.

Schritt für Schritt Löten

Wie immer gibt es viele Wege zum Ziel. Aber unser erster Schritt wäre es mit dem Pin Header anzufangen, das macht zwar das Anlöten der weiteren Bauteile etwas komplizirter, hat aber den Vorteil das wir die gelöteteten Bauteile schon gleich testen können. Nichts ist ärgerlicher als einem Koplett fertig gelöteten Shield noch Fehler suchen zu müssen die sich evtl. vermeiden lassen können.

Schritt 1 - Pin Header

Im ersten Schritt wollen wir den Pin Header Feslöten, hier müssen wir vor allem beachten das der Pin Header gut durchgesteckt ist und alle Seiten die Platine berühren. Eine kleine Hilfe kann ein Breadboard sein, welches du unter der restlichen Platine befestigt. Beim Löten solltest du auch darauch achten das sich die verschiedenen Pins nicht zusammengelötet werden oder berühren. Wenn du alle 20 Pins verlötet hast, kannst du zum nächsten Schritt weitergehen.

Pin Header festöten

Schritt 2 - Pixel/WS2812B

Dieser Schritt wird etwas komplizierter. Alle 9 WS2812B LEDs sind SMD Komponenten. Das ist kurz für Surface-mount technology. Bei diese Verfahren haben die Elektronischen Bauteile keine Pins die sich durchstecken lassen, sondern die Bauteile werden an der Oberfläche zusamen gelötet. Dafür gibt es an jedem Platz am dem Pixel festgelötet werden soll 4, sogeannten Pads, also silberne Vierecke. Die WS2812B haben genau diese gleichen Pads auf den Bauteilen. Wenn wir diese nun Festlöten wollen müssen wir erst auf alle 8 Pads etwas Lötzinn bringen und dann mit einer Pinzette und dem Lötkolben in der anderen Hand die Bauteile festlöten. Was am Anschein etwas kompliziert wirkt, wird mit der Zeit einfacher. Bevor ihr anfangt müsst ihr aber noch 2 Dinge beachten. Einmal braucht ihr zum Löten eine Lötstation oder Lötkolben bei dem sich die Temperatur regulieren lassen. Die Bauteile sind sehr wärme empfindlich und es sollte nicht mehr als 290°c beim Löten sein. Selbst bei dieser Temperatur sollte nicht etliche Sekunden direkt an dem Bauteil verbracht werden, weil diese sonst beschädigt werden könnte. Zuletzt müssen wir noch auf die Orientierung achten. Die WS2812B sind in einem Quadrat angebracht, heißt es gibt es insgesamt 4 Möglichkeiten zum Löten aber nur eine ist richtig um die richtigen Verbindung mit ein einander zu verbinden. Ihr könnt euch dabei an dem schwarzen Punk/Quadrat auf dem Bauteil orientieren. Dieser muss auf diesem Shield immer nach Rechts zeigen (siehe Bild). Viel Spaß beim Löten und vergiss nicht nach jedem fertig gelöteten Bauteil zu testen ob alles funktioniert.

Lötstation Temperatur einstellen

WS2812B auf dem Shield festlöten

Schritt 3 - LED Augen

Beim Löten der Augen musst du besonders auf zwei Sachen achten. Das erste ist relativ simpel, und zwar das du die LED bis zur Platine durchsteckst. Es sieht immer ein wenig Komisch aus, wenn die LEDs nicht ganz an die Platine anliegen. Das zweit ist die Polarität. Es gibt bei der LED, wie bei jeder Diode, eine Seite die an die Positive angeschlossen werden muss und eine die an die Erdung oder GND angeschlossen werden muss. Wir können diesen einfach unterscheiden weil das Bein für die Positive Spannung deutlich länger ist. Dieses müsst ihr auf jeder Seite beim Loch für K durchstecken. Wenn die LED beim Testen nicht aufleuchtet, habt ihr diese vermutlich Falsch verbaut. Nach dem ihr die beiden LEDs festgelötet habt, müsst ihr nur noch auf der Rückseite mit einem Seitenschneider die restlichen Beinchen/Leiter von der LED entfernen die überstehen.

Weiße Augen LEDs festlöten

LEDs geshnitten Leiter

Schritt 4 - Taster

Als nächstes werden wir den Taster Festlöten. Den Taster finden wir auf dem linken Ohr. Beim Taster müssen wir darauf achten das die beiden langen Seiten des Taster zur langen Seiten des Shields zeigen. Grundsätzlich ist das Einstecken des Tasters aber relativ intuitv. Weil die Leiter des Taster nicht ganz gerade sind, kann es sein das wir diese erst glätten müssen oder mit ein wenig mehr Kraft durchstecken müssen. Dann können wir diese auf der Rückseite einfach verlöten. Durch die länge der Beine müssen wir auch nichts abschneiden.

Taster gelötet Rückseite

Schritt 5 - Kondensator

Beim Kondensator müssen wir wieder auf die Polarität achten, diesen finden wir auf dem rechten Ohr. Das Längere Bein ist der Positive Anschluss und muss in dem Loch mit dem + Symbol gesteckt werden. Bevor wir anfangen zu Löten müssen wir noch darauf achten das genug Platz ist um den Kondensator einmal umzubiegen, so das dieser mit der Länglichen Seite die Platine berührt und und nicht zu sehr hinaussteht. Nach dem Ende müssen die übersehenden Beine wieder abgeschnitten werden.

Rückseite Konsensator

Schritt 6 - Photosensor

Im letzten Schritt müssen wir noch den Photosensor festlöten. Bei diesem müssen wir nicht auf die Polarität achten, aber weil dieser relativ groß ist im Verhältnis zu den anderen Bauteilen müssen wir deutlich mehr Löten. Außerdem sollte für eine bessere Ästhetik der Photosensor nicht ganz die Platine berühren sondern ca. 6mm drüber sein. Auf der Rückseite sollte der Photosensor mit sehr viel Lötzinn an dem runden Pad befestigt werden.

Photosensor

Photosensor mehr gelötet

Das Resultat

Fertig 1Fertig 2

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