第1步：設(shè)計(jì)

LED均為NeoPixels。這些是令人敬畏的，可單獨(dú)控制的，多級(jí)（亮），非常明亮的RGB LED設(shè)備，只有4個(gè)引腳：

Vcc

Gnd

數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸出。

所以我們的想法是你可以用菊花鏈連接它們，同時(shí)控制每個(gè)顏色的紅綠藍(lán)顏色 - 所有顏色都來自你的單個(gè)引腳 CPU 。 更好的是，Arduino的Adafruit NeoPixel庫為您提供了一種現(xiàn)成的方式，可以在幾秒鐘內(nèi)完成這些操作。

如果您要在此設(shè)計(jì)上設(shè)計(jì)CPU板（使用一個(gè)現(xiàn)成的Arduino）所有你需要的是Neopixel的基本足跡（建議你也包括一個(gè)旁路帽，每個(gè)都有）。隨附的footprint.svg文件基本上就是您需要開始使用的文件。這將為您提供NeoPixles和電容器銅箔的概述。你可以在Inkscape中打開它，將所有+ 5v引腳和所有接地引腳連接在一起 - 然后將所有數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出引腳連接在一起。

請(qǐng)務(wù)必將其轉(zhuǎn)換為可以在你的vynal切割器上使用的正確切割路徑，就像我上面所示 - 然后你就完成了。你甚至不需要一個(gè)“真正的”PCB設(shè)計(jì)程序。

NeoPixel并不是必需的，其中引腳相當(dāng)大并且易于焊接 - 但是可以切割一個(gè)簡單的Soldermask層用一塊Kapton膠帶。這看起來就像是一塊帶有一些用于焊盤的小矩形切口的大膠帶，可放置在整個(gè)銅區(qū)域上。

步驟2：CPU設(shè)計(jì)

如果你更有野心，可以直接在銅箔上為CPU本身創(chuàng)建蝕刻。

這是由于ATTiny85器件上的引腳較小，并且需要獲得非常小的銅箔蝕刻，因此很難實(shí)現(xiàn)，但它很容易實(shí)現(xiàn)。

這可能最好在“真正的”PCB設(shè)計(jì)程序中完成（我使用的是Eagle）。

我的設(shè)計(jì)中還包括一個(gè)電源/調(diào)試連接器（以及一對(duì)旁路）電容器。

我們將更多地討論在幾何尺寸上切割銅的難度。

步驟3：制作圖層

步驟4：組裝電路

銅跡可以放在你的設(shè)計(jì)上。

在我的情況下 - 我使用了一塊激光切割的木頭（附圖的輪廓） SVG文件）。

我用標(biāo)志轉(zhuǎn)移膠帶從背襯上取下銅箔并將其放在木頭上。如果您選擇使用Kapton阻焊層 - 它現(xiàn)在會(huì)被轉(zhuǎn)移到銅上方的木材上。

焊接到銅箔上有點(diǎn)困難，因?yàn)榕c普通電路板不同，銅只是堅(jiān)持通過它的粘合劑到基板（木材）上，粘合劑不會(huì)像普通電路板的銅那樣堅(jiān)硬。因此，如果你不小心（特別是在烙鐵的熱量下） - 庫珀可以滑動(dòng)或移動(dòng)。使用Kapton焊接掩模有助于將銅保持在適當(dāng)?shù)奈恢茫⑹蛊涓菀住?/p>

另一個(gè)需要注意的重要事項(xiàng)是NeoPixels據(jù)報(bào)道有些不能容忍多余的熱量。因此，在焊接時(shí)，使用大量焊劑（我使用免清洗助焊劑筆），將大部分熱量和焊料涂在銅跡線上，并在焊料流到NeoPixel后快速移除熱量銷。 （焊料掩模還有助于減少所需的焊料量，因?yàn)樗粫?huì)沿著跡線的覆蓋區(qū)域流動(dòng)。）

我發(fā)現(xiàn)最簡單的方法是在焊接前用一小塊“Tacky Glue”將NeoPixels膠粘到位。這使零件保持在適當(dāng)?shù)奈恢茫购附痈欤虼诵枰俚臒崃俊?Tacky Glue也很快粘合，允許零件在放置后立即滑動(dòng)。如果需要進(jìn)行任何替換或返工，它會(huì)（少量）死亡，可以去除部件。

步驟5：添加CPU

如果您想為CPU（和調(diào)試連接器）進(jìn)行自己的蝕刻，這比執(zhí)行LED要困難一些。原因是所涉及的幾何形狀更小更精細(xì)，需要更精確地切割乙烯基切割器。

我發(fā)現(xiàn)切割銅箔膠帶時(shí)，膠帶粘貼的蠟紙相對(duì)較少附著力。這意味著當(dāng)嘗試較小的幾何形狀時(shí)，它們往往會(huì)在背襯上滑動(dòng)。

雖然我玩了很多切割設(shè)置，但我找到的最佳解決方案是使用具有更強(qiáng)附著力的基材。乙烯基效果很好，但是不容易與標(biāo)志轉(zhuǎn)移膠帶配合使用，以便從乙烯基中除去銅（并放在木頭上）。你可以將電路留在乙烯基上，但是在焊接時(shí)它會(huì)熔化 - 所以這不是不可能的，但更難組裝。 （我在幾種不同的設(shè)計(jì)中使用乙烯基作為基材）。

（透明薄膜或薄片保護(hù)膜也可以工作 - 并且它們更厚一些。當(dāng)你想要獨(dú)立電路并且不需要粘合劑背襯基板時(shí)，它們可以用于設(shè)計(jì)） - 但同樣，除非焊接得非常小心，否則它們會(huì)熔化。

我發(fā)現(xiàn)的最佳解決方案是使用Kapton膠帶作為基材。 Kapton膠帶非常適合焊接熱，可用作焊接掩模，并具有粘合劑支撐。唯一的缺點(diǎn)是它通常非常薄。這么多，我很難用它，除非我加倍，使其厚度和強(qiáng)度增加兩倍。

隨著Kapton上銅的粘合強(qiáng)度更大，更精細(xì)可以削減CPU引線等細(xì)節(jié)。完成后，我將Kapton粘貼到木制蝴蝶背襯的背面。

步驟6：軟件

軟件是作為Arduino草圖完成的，使用Adafruit NeoPixel庫。

雖然看似微不足道，但很多人都想到了蝴蝶的模式。代碼被編寫為每隔幾秒在兩種模式之間交替：

模式一 - 顏色擦除 - 清洗不同顏色的顏色，快速改變顏色。在選擇“顏色”時(shí) - 我使用算法擦除顏色“值” - 每個(gè)值通過HSB到RGB轉(zhuǎn)換功能（飽和度和亮度始終最大）發(fā)送 - 以實(shí)現(xiàn)最大的顏色亮度。/p》

模式二 - 由以下操作：

創(chuàng)建了6或8個(gè)不同的預(yù)定段組“模式”。代碼將隨機(jī)選擇其中一個(gè)

每個(gè)模式都需要以2，3或4種不同顏色之一填充預(yù)定的段。每種顏色都是通過以下兩種方法之一隨機(jī)選擇的：

從6種最高級(jí)別顏色（紅色，綠色，藍(lán)色，黃色等）中選擇一種顏色。

從隨機(jī)中挑選HUE - （在模式一中使用相同的色調(diào)生成器）

生成的顏色模式通過淡化函數(shù)運(yùn)行，該函數(shù)提供從一個(gè)模式到下一個(gè)模式的平滑淡入 - 并在那里保持幾秒鐘，然后繼續(xù)下一個(gè)模式。

這兩種模式每隔10或15秒交替一次。

第7步：編程

所以現(xiàn)在我們的PCB上有一個(gè)全新的ATTiny85，我們需要對(duì)它進(jìn)行編程。由于我使用了Arduino SDK，我們需要將程序（“sketch”）和Arduino引導(dǎo)程序放在設(shè)備上。

我使用Arduino Uno本身作為In-System-Programmer。

附圖顯示了我如何將Uno連接到ATTiny85電路。我實(shí)際上已經(jīng)做了兩種不同的方式：

通過我添加到主板的調(diào)試頭

通過我添加的一堆調(diào)試測(cè)試點(diǎn)董事會(huì)。這些可以通過激光切割的丙烯酸支架將一束彈簧銷固定在電路板上，將它們固定在準(zhǔn)確位置。

要做到這一點(diǎn)：

將Arduino Uno連接到您的計(jì)算機(jī)，然后打開Arduino SDK。

打開內(nèi)置的“Ardunio as ISP”sketch.Compile并更新此草圖 - 現(xiàn)在Uno是

在Arduino“Boards Manager”中 - 安裝ATTiny系列的電路板包。

關(guān)閉Uno ISP草圖，打開Butterfly代碼的草圖。

選擇“Board Type”為ATTiny85 - 選擇8Mhz內(nèi)部振蕩器。

對(duì)于“Programmer”選擇“Uno as a ISP”

選擇“Uploads Bootloader”（這只是芯片的第一次 - 沒有必要重復(fù)一次）

完成后 - 你現(xiàn)在可以做“用ISP上傳程序”把你的草圖發(fā)送到ATTiny85。

第8步：最終裝配

另外兩個(gè)木材的一部分是激光切割的 - 蝴蝶翅膀的輪廓。它們涂有啞光黑色涂料。

一塊丙烯酸樹脂用粗砂紙打磨，呈現(xiàn)“磨砂”外觀。木質(zhì)區(qū)域的各個(gè)部分都是從這種丙烯酸樹脂上切下來的。

將切割的丙烯酸切片放入最上面的木片中。它們可以粘合，但是丙烯酸切割和木材上的油漆的公差允許它們?cè)跊]有膠水的情況下保留。