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大家好，這里有一些很酷的東西，一個(gè)完全從頭開(kāi)始制作的 DIY 手持風(fēng)扇。

這里的目標(biāo)是制作一個(gè)我可以每天外出時(shí)使用的小型便攜式風(fēng)扇。

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我準(zhǔn)備了一個(gè) 3D 打印的機(jī)身并制作了一個(gè)定制的 PCB，上面裝有驅(qū)動(dòng)主電機(jī)的所有基本電子設(shè)備，我在這里使用的是微型有刷直流電機(jī)，它通常用于微型無(wú)人機(jī)，它聲音很大，而且超級(jí)強(qiáng)大。

至于這個(gè)項(xiàng)目的大腦，我使用了一個(gè) Attiny13A 來(lái)控制一個(gè)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的 Mosfet IC。

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它的操作很簡(jiǎn)單，我們首先通過(guò)按下 ON-OFF 開(kāi)關(guān)打開(kāi)這個(gè)設(shè)置。

接下來(lái)，我們按下?lián)軇?dòng)開(kāi)關(guān)啟動(dòng) FAN。

它有兩種模式，可以在單按和雙按撥動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí)觸發(fā)，第一次按此設(shè)置以 100% 速度運(yùn)行，第二次按 50%，第三次按關(guān)閉狀態(tài)。

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這篇文章將介紹這個(gè)風(fēng)扇的整個(gè)構(gòu)建過(guò)程，所以讓我們開(kāi)始吧。

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所需材料

以下是我在這個(gè)項(xiàng)目中使用的材料-

• 定制PCB
• 閣樓13A
• TP4056
• AO4406A
• 10K電阻0805封裝
• M7 二極管 SMA
• 1uF電容1206
• 1K電阻0805封裝
• 紅色 0603 LED
• 藍(lán)色 0603 LED
• 開(kāi)/關(guān)
• 撥動(dòng)開(kāi)關(guān)
• C型端口
• 3D打印車身套裝
• 直流微刷電機(jī)
• 無(wú)人機(jī)風(fēng)扇
• 10uf 16v電容
• 鋰電池 3.7V 1200mAh

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基本概念

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我首先準(zhǔn)備了一個(gè)使用 A04406 IC 的簡(jiǎn)單設(shè)置，該 IC 與我們通過(guò) Arduino Nano 按下?lián)軇?dòng)開(kāi)關(guān)控制的直流電機(jī)相連。

我使用此設(shè)置創(chuàng)建了一個(gè)使用微型無(wú)人機(jī)電機(jī)的示例板，該電機(jī)通過(guò) Attiny13A 控制并由 3.7V 鋰電池供電。

我首先準(zhǔn)備了一個(gè)帶柄風(fēng)扇的 3D 模型，以便在測(cè)試期間固定電機(jī)。

在檢查了此設(shè)置的電機(jī)操作和實(shí)用性之后，我開(kāi)始制作一個(gè)使用更小的 MCU 而不是 Arduino nano 的原理圖。

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3D打印設(shè)計(jì)

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首先，我準(zhǔn)備了一個(gè)由兩部分組成的簡(jiǎn)單 3D 模型。

TOP 部分容納電機(jī)，MID 部分容納電路和鋰電池。

我沒(méi)有準(zhǔn)備一個(gè)模型，而是將設(shè)計(jì)分為兩個(gè)主要部分和一個(gè)將氣流匯聚到用戶的網(wǎng)。

TOP 部分固定電機(jī)并有一個(gè)通道，電機(jī)線通過(guò)該通道整齊地封閉，然后有一個(gè) MIDDLE 部分通過(guò)螺釘固定 TOP 部分和 NET，中間部分還固定帶有鋰離子電池的電子電路。

我首先在 Fusion360 中對(duì) PCB 進(jìn)行建模，然后使用其輪廓測(cè)量來(lái)創(chuàng)建控制風(fēng)扇葉片的 PCB 設(shè)計(jì)。

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示意圖

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這是我準(zhǔn)備的原理圖，它由三部分組成，包括用于正確充電鋰電池的 TP4056 IC 設(shè)置、作為該項(xiàng)目的大腦的 Attiny13A MCU 設(shè)置以及在 mosfet 中配置為開(kāi)關(guān)設(shè)置的 A04406 IC 設(shè)置用于控制負(fù)載，在我們的例子中是直流電機(jī)。

TP4056 包含兩個(gè)指示燈，紅色和藍(lán)色，紅色表示電池電量不足，藍(lán)色表示充滿電。

我還添加了一個(gè)用于充電輸入的 Type C 端口。

Attiny13A 通過(guò)一個(gè) 10K 電阻與 A04406 IC 的 Gate 連接，我們通過(guò) Attiny MCU 向 Gate 提供 PWM 信號(hào)來(lái)控制電機(jī)速度。

至于刷新 Attiny，我添加了一個(gè) CON6 Header Pin 和 Attiny 的 ISP Pins，這樣我就可以連接一個(gè)程序員來(lái)燒錄引導(dǎo)加載程序并在其中上傳代碼。

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PCB設(shè)計(jì)

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我最終確定了原理圖，然后將其轉(zhuǎn)換為電路板文件，然后我開(kāi)始處理 PCB 文件。

至于 PCB 的形狀，我使用了 fusion360 的測(cè)量值并首先準(zhǔn)備了電路板輪廓，然后我將所有組件放置在它們的位置，并通過(guò)兩層的軌道和形狀將它們?nèi)窟B接起來(lái)。

最后，我在板上添加了一些隨機(jī)的圓形（絲印層）以增加其美感，因?yàn)樗鼈冊(cè)谖覍?PCB 制造商訂購(gòu)的 RED 阻焊層上看起來(lái)很棒。

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從 PCBWAY 獲取 PCB

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我完成了 PCB 設(shè)計(jì)并導(dǎo)出了我上傳到 PCBWAY 報(bào)價(jià)頁(yè)面的 Gerber 數(shù)據(jù)以用于下訂單。

我為這個(gè)項(xiàng)目選擇了 RED Soldermask，因?yàn)槲乙呀?jīng)用 RED PLA 打印了一些東西，RED PCB 顏色將補(bǔ)充風(fēng)扇的美感，所有的東西都是 RED。

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我在超快的一周內(nèi)收到了 PCB。

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至于 PCB 的質(zhì)量，我被每塊電路板的一流水準(zhǔn)和無(wú)任何錯(cuò)誤的出色表現(xiàn)所震撼。

整體質(zhì)量非常好，如果您需要以更低的成本獲得優(yōu)質(zhì)的 PCB 服務(wù)，我建議你們檢查一下。

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電路板組裝

PCB組裝過(guò)程將具有以下步驟。

• 錫膏點(diǎn)膠
• 拾取和放置過(guò)程
• 熱板回流
• THT 組件

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錫膏點(diǎn)膠工藝

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第一步是在每個(gè)元件焊盤上涂抹焊膏。

我們使用熔化溫度為 140 至 270 °C 的普通 Sn-Pb 焊膏。

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拾取和放置過(guò)程

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然后，我使用 ESD Tweeaser 小心地將每個(gè) SMD 組件一個(gè)一個(gè)地挑選并放置在指定的位置，這需要大約 30 秒的時(shí)間，但結(jié)果是一個(gè)完美的 PCB，所有組件都放置在它們的位置。

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熱板回流

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在“PICK & Place Process”之后，我小心翼翼地將整個(gè)電路板抬起并放在我的 DIY SMT Hotplate 上，它也是自制的，就像這個(gè)項(xiàng)目一樣。

幾分鐘后，當(dāng)熱板達(dá)到焊膏熔化溫度時(shí)，所有組件都將通過(guò)此熱回流工藝焊接。

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THT 組件

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最后，我們將 THT 組件添加到 PCB。（開(kāi)關(guān)、按鈕和電容器）

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用主草圖閃爍 Attiny13A

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Attiny13A 是一款 AVR MCU，可以通過(guò) USBASP 等 ISP 編程器進(jìn)行燒寫，或者我們可以使用 Arduino Uno 或 Nano 板制作簡(jiǎn)單的 ISP 編程器。

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• 我們轉(zhuǎn)到示例草圖> Arduino 作為 ISP 并將其上傳到 Arduino Nano 板。
• 接下來(lái)，我們?cè)?RST 和 GND 引腳之間添加一個(gè) 1uf 電容器，這將阻止 Arduino 在閃爍過(guò)程中重置（將 Arduino 上傳為 ISP Sketch 后添加電容器）
• 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到此鏈接并下載 Attiny13 Core 文件 -? https://github.com/MCUdude/MicroCore
• 接下來(lái)，我們根據(jù)隨附的接線圖將 Attiny13A 的 SPI 引腳與 Arduino 引腳連接起來(lái)。
• 然后我們轉(zhuǎn)到工具并更改 MCU 并選擇 Attiny13。
• 我們選擇正確的端口并將編程器更改為“Arduino as ISP”
• 接下來(lái)，我們點(diǎn)擊Burn Bootloader，如果接線正確，你會(huì)看到“Done burn Bootloader”的信息。
• 最后，我們進(jìn)入草圖菜單并選擇“使用編程器上傳”，電路板將閃現(xiàn)當(dāng)時(shí)打開(kāi)的草圖。

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為了刷寫 MCU，我使用了我現(xiàn)有的 AVR Flasher，它是一個(gè) Arduino Nano，它運(yùn)行 Arduino 作為 ISP Sketch。

要將編程器與 Attiny 的 SPI 引腳連接，我使用了一個(gè)臨時(shí)的 Header 引腳插座，將 Attiny 的 SPI 引腳與 Arduino Nano 連接起來(lái)。

這是我使用的主要代碼-

  switchPin =  ;   FANPin =  ;  FANMode =  ;    { pinMode（FANPin，輸出）；pinMode(switchPin, INPUT_PULLUP); 數(shù)字寫入（FANPin，低）；}    {  (digitalRead(switchPin) ==LOW) { FANMode = FANMode +  ;  (FANMode ==  ) { FANMode =  ; } }  (FANMode ==  ) { digitalWrite(FANPin, LOW); 延遲（）；} (FANMode ==  ) { digitalWrite(FANPin, HIGH); 延遲（）；}   (FANMode ==  ) { analogWrite(FANPin,  ); 延遲（）；} 

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添加鋰電池

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接下來(lái)，我們將電池連接器 UC2515 添加到電路中，然后將其與焊盤焊接。

然后，我們將 3.7V 1200mAh 鋰電池與電路連接，以便我們可以在下一步測(cè)試輸出和其他一些東西。

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測(cè)試董事會(huì)

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接下來(lái)，我們打開(kāi)主開(kāi)關(guān)，然后測(cè)量與電機(jī)連接的二極管和電池的 GND 兩端的電壓。

我們得到 3.6V，這是驅(qū)動(dòng)微型直流電機(jī)的準(zhǔn)確電壓。

至于另一項(xiàng)測(cè)試，我們通過(guò)插入充電器來(lái)檢查 TP4056 是否工作。當(dāng)電池電壓達(dá)到 4.2V 時(shí)，紅色 LED 燈會(huì)一直亮并保持一段時(shí)間，紅色 LED 燈熄滅，藍(lán)色 LED 燈開(kāi)始發(fā)光，這意味著電池已充電并且 TP4056 工作正常。

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添加電機(jī)

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接下來(lái)，我們通過(guò)將電機(jī)放置在原位，將微型電機(jī)添加到 3D 打印的 TOP 主體中。

為了測(cè)試此設(shè)置是否正常工作，我通過(guò)將電機(jī)的電線焊接到 PCB 上的連接器來(lái)臨時(shí)添加了帶有電路的電機(jī)。

然后我首先通過(guò)按下主開(kāi)關(guān)打開(kāi)電路來(lái)檢查工作，然后我們單擊一次按鈕。

在第一個(gè) Tap 電機(jī)以 100% 速度運(yùn)行時(shí)，第二個(gè) Tap 將速度降低 50%，第三個(gè) Tap 完全關(guān)閉電機(jī)。

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組裝過(guò)程

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測(cè)試板工作后，我們繼續(xù)下一步也是最后一步，即組裝風(fēng)扇。

• 我們首先將電機(jī)的電線放置在 MID Body 中，然后使用底部的螺釘將 TOP Part 和 MID Body 連接在一起。
• 接下來(lái)，我們將網(wǎng)放置在原位，并使用兩個(gè)螺釘將其固定在原位。
• 然后我們將電機(jī)線與電路焊接，然后將鋰電池連接到電路
• 接下來(lái)，我們將電路放置到位并用三個(gè)螺釘將電路和電池固定到位，組裝完成。

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結(jié)果

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這是這個(gè)內(nèi)置的結(jié)果，一個(gè)可以工作的手持式 DC 風(fēng)扇！

它響亮而超級(jí)棒，也很實(shí)用。我們可以把它帶到外面并用它來(lái)對(duì)抗熱量。

這是這個(gè)項(xiàng)目的第一個(gè)也是最后一個(gè)版本，到目前為止我還沒(méi)有遇到任何問(wèn)題，但如果有任何問(wèn)題，我將開(kāi)始這個(gè)項(xiàng)目的 V2 工作。

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到那時(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注。特別感謝 PCBWAY 對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的支持，一定要看看他們以更低的成本獲得出色的 PCB 服務(wù)。

和平相處

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