Самый популярный и обязательный атрибут встречи Нового Года — это красивая елочка. Не обязательно покупать настоящую или искусственную, чтобы украсить себе рабочий стол или комнату к празднику. Можно просто собрать DIY елочку, которая еще будет светиться по заданной программе.

С нуля создать красивую электронную елку довольно сложно. В сети и на YouTube есть много примеров как сделать своими руками электронную елку. Однако проблема в том, что все это требует либо хорошего инструмента (лобзик, шуруповерт, бор машина, программатор), либо надо делать заказ печатной платы из Китая. Даже если заказывать печатную плату из Китая, то нужно еще подобрать детали, а это дополнительные траты.

Быстрое, простое и дешевый вариант — это заказать DIY радиоконструктор. Такие радиоконструкторы можно заказать или с местных радиомагазинов, или с AliExpress.

Простой DIY радиоконструктор с AliExpress

Разберем один из вариантов простой светодиодной электронной елочки.

На первый взгляд — это простой конструктор. Однако, очень важно соблюдать порядок сборки, иначе вся конструкция не будет работать.

RGB вариант конструктора ничем не отличается кроме используемых светодиодов. В этом случае используются RGB светодиоды, которые сами переключают свет внутри себя при подаче напряжения.

Что нужно для сборки

Для пайки понадобится паяльник, припой, флюс (жидкая канифоль) и припой.

В статье используется паяльная станция T12 и жидкая канифоль в качестве флюса.

Для DIP пайки идеально подойдет жало Hakko T12-JL02.

Также пригодятся мультиметр для проверки деталей (подойдет самый обычный), и бокорезы или кусачки.

Для чистки платы от остатков флюса будем использовать бензин Калоша, щетку, вату и салфетки. Также можно использовать спирт.

Подготовка к сборке

Первым делом проверьте все радиодетали перед сборкой согласно схеме. Количество деталей должно точно совпадать. Аккуратно разложите их в небольшие кучки. А также прозвоните их при помощи мультиметра на исправность.

Ни одна деталь не должна прозваниваться на коротко.

Как работает схема

Схема в целом довольно простая. Это светодиоды, которые управляются переключением транзисторов. Зарядка электролитических конденсаторов управляет переключением транзисторов.

Принципиальная схема одной стороны половинки DIY электронной елки:

Схема выше — это часть елочки. А вся схема работает следующим образом:

После первого включения конденсаторы C1 и C4 полностью заряжаются. Конденсаторы C2 и C3 будут заряжаться. Транзисторы Q1 и Q4 открыты, и они разряжают конденсаторы C1 и C4.

Теперь конденсаторы C2 и C3 полностью заряжены, транзисторы Q1 и Q4 закрываются, и при этом снова заряжаются конденсаторы C1 и C4. Транзисторы Q2 и Q3 открываются, пока конденсаторы C2 и C3 не разрядятся.

Частота миганий схемы определяется сопротивлениями резисторов и емкостями конденсаторов.

Список используемых деталей:

Для платы «А» (CTR-30A):

Для платы «B» (CTR-30B):

Остальная конструкция, и основная плата «С» (CTR-30C):

Размер 70 мм на 110 мм.
Есть два варианта питания схемы. Первый — это от 5В через шнур (идет в комплекте, можно подключить к USB компьютера или к зарядному устройству телефона или планшета).

Илии от трех пальчиковых батареек.

Общие правила пайки

Паяйте радиодетали в «одно касание». У схемы много светодиодов и транзисторов. Эти полупроводниковые радиодетали с p-n переходом довольно чувствительны к высоким температурам. Поэтому не оставляйте долго паяльник на выводах деталей.

Если плохо припаялось – подождите пока остынет контакт, нанесите снова флюс, припой и дальше паяйте.

Первым делом паяйте самые маленькие радиодетали, и только в последнюю очередь крупные.

Температура пайки не должна быть выше 290 °C.

Два основных метода DIP пайки

Для первого способа понадобится припой с флюсом.

Прикладываем пруток припоя с небольшим запасом к месту пайки.

И прикладываем паяльник, параллельно чуть добавляя пруток припоя.

Получается быстро и качественно.

Второй метод заключается в активном использовании флюса.

Для DIP пайки подойдёт обычная спиртоканифоль с кисточкой. Наносим ее на контакты.

Теперь берем на жало паяльника припой. Для DIP контактов достаточно маленькой капли припоя, не больше.

И прислоняем паяльник с припоем к контакту на плате.

Минус метода заключается в лишнем расходе флюса, но такой метод более качественен. Здесь нет недостатка флюса как такового, и пайка будет лучше.

Подробнее о других техниках пайки читайте в этой статье.

И помните, что от качества пайки зависит работоспособность любого устройства!

Порядок сборки схемы

Внимание! В зависимости от версии конструкции, могут быть разные инструкции по сборке. Инструкцию уточняйте у продавцов.

В статье представлена общая инструкция по сборке конструктора.

Конструктор состоит из трех частей. Это сторона «А», сторона «B» и «С».
Сторона «А» — обозначается на плате как «CTR-30A».

Соответственно, сторона «B» — «CTR-30A».


А основа елки обозначается «CTR-30C».

Пайка резисторов на двух сторонах

Начнем с 10 кОм резисторов стороны «А».

Припаиваем резисторы 10 кОм.

На стороне «А» они обозначаются как: R1, R3, R5 и R7.

Теперь три 10 кОм резистора на «B».

Они обозначены как: R1, R3 и R5.

Припаиваем остальные резисторы согласно следующим обозначениям:
Для стороны «А»:

• R2 – 2 кОм;
• R4 – 1 кОм;
• R6 – 330 Ом.

Устанавливаем и припаиваем.

Для стороны «B»:

• R4 – 2 кОм;
• R6 – 1 кОм;
• R2 – 330 Ом.

Все резисторы припаяны.

Приступим к монтажу остальных деталей.

Пайка транзисторов

Далее установите транзисторы 9014 согласно обозначениям на печатной плате.
Устанавливаем транзисторы на сторону «А».

И паяем. После пайки прислоняем транзисторы корпусом к плате.

Аналогично делаем со второй стороной «B».

Установка и пайка конденсаторов

Следующие на очереди – это электролитические конденсаторы.

Внимание! Устанавливайте полярные (электролитические) конденсаторы в соответствии с полярностью!

Минус конденсатора обозначается на корпусе белой полоской. Сам вывод у минусового контакта короткий.

Плюс указан на плате. Соответственно, минус показан как наклоненные черточки.

Устанавливаем конденсаторы на сторону «А».

Прислоняем их точно также к плате, как и транзисторы.

Аналогично делаем со второй платой «B».

Установка и пайка светодиодов

Точно также у светодиодов самый короткий вывод как у конденсаторов — это минус (катод).

Обычно на платах квадратик — это минус. Но это не тот случай. Здесь плохо заметна обозначенное подключение светодиода.

Так как у разных производителей разное обозначения на плате, то и этот случай не исключение. Здесь на плате квадратик – это место для плюсового контакта светодиода, а не для минусового. Да и у конденсаторов тоже самое. Имейте это ввиду! Для исключения ошибок устанавливайте сразу все светодиоды, и только потом паяйте.

Красные светодиоды это D1-D6. Желтые – D7-D12. А зеленые – это D13-D18.

Припаиваем красные к плате «А».

И к «B».

Теперь припаиваем желтые светодиоды, как показано на фото, на обе платы.

И остались зеленые светодиоды.

Пайка платы «С»

Теперь надо установить и припаять разъем питания и кнопку включения на сторону «С».

Правильное расположение кнопки вкл/выкл.

Чистка плат

Теперь можно почистить платы от остатков флюса. Лучше это сделать сейчас, чем чистить еще больше уже собранную елочку.

Нанесите изопропанол или бензин «Калоша» на зубную щетку (или вату), и пройдитесь ею по плате. Дайте высохнуть плате и только потом приступайте к следующему этапу сборки.

Соединение всех плат вместе

Теперь осталось соединить «A», «B» и «С» вместе. Для ориентира на платах нанесены маленькие белые стрелочки.

Первым делом соединяем стороны «A» и «B». Белые стрелочки должны исходить от одного центра.

Пока не припаиваем их.

Теперь устанавливаем соединенные обе платы на основу «С».
Здесь также есть стрелочки для ориентира. Они должны идти с одного центра.

Можно припаивать точки соединения. Так получится ровнее установить все платы вместе.

Паяем все перемычки.

Тестовое включение

Проверяем работоспособность елочки.

Теперь осталось установить один оставшийся светодиод на верхушку елочки. Не забудьте про соблюдение знаков полярности светодиода, иначе вся елочка не будет работать!

На плате большими знаками указаны плюс и минус контактов.

Припаиваем его.

Ну и финал сборки – это установка батарейного отсека и прикручивание болтиков к собранной плате.

Протяните провода через плату и припаяйте их к контактам. Красный – это плюс. Черный – это минус.

Итог сборки

Получилась красивая елочка :).

Остатки флюса с конструкции можно точно также удалить описанным способом выше.

RGB вариант

RGB вариант отличается набором светодиодов. Если в трёхцветном варианте нужно было соблюдать очередность подключения светодиодов, то тут можно их подключать как угодно. Они же RGB.

Собранная RGB елочка.

RGB и трёхцветная вместе.

Видео работы LED DIY елочек

Трехцветная елочка.

RGB елочка.

Что делать, если елочка не стала работать

Проверьте качество пайки. Пайка должна быть без комков припоя и без трещин. Она должна быть ровной, четкой и блестящей.

Пример плохой пайки на фото ниже.

Прозвоните радиодетали. Вполне возможно, что наступил перегрев. Если это так – замените детали на новые. Их довольно легко заменить, поскольку такие транзисторы не редкие. А светодиоды можно взять чуть поменьше.

Если у вас елочка работает, но загораются только часть светодиодов, то скорее всего вы где-то неправильно установили несколько из них.

Необязательно прозванивать мультиметром каждый для проверки. Достаточно просто посмотреть на них.  Вы можете визуально обнаружить правильную и неправильную установку деталей на плате.

На фото пример правильной установки.

Какие еще есть конструкторы

Конечно есть и программируемые елки на микроконтроллерах (Arduino) и не таймерах.

Главное соблюдайте конструкцию по сборке и паяйте по правилам. Конструкторы как правило, это проверенные схемы, но не спешите со сборкой, иначе придется все переделывать.

С наступающим Новым Годом! 🙂