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

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

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我準(zhǔn)備了一個 3D 打印的機(jī)身并制作了一個定制的 PCB，上面裝有驅(qū)動主電機(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)，它通常用于微型無人機(jī)，它聲音很大，而且超級強(qiáng)大。

至于這個項(xiàng)目的大腦，我使用了一個 Attiny13A 來控制一個驅(qū)動直流電機(jī)的 Mosfet IC。

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它的操作很簡單，我們首先通過按下 ON-OFF 開關(guān)打開這個設(shè)置。

接下來，我們按下?lián)軇娱_關(guān)啟動 FAN。

它有兩種模式，可以在單按和雙按撥動開關(guān)時觸發(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風(fēng)扇的整個構(gòu)建過程，所以讓我們開始吧。

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所需材料

以下是我在這個項(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/關(guān)
• 撥動開關(guān)
• C型端口
• 3D打印車身套裝
• 直流微刷電機(jī)
• 無人機(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)備了一個使用 A04406 IC 的簡單設(shè)置，該 IC 與我們通過 Arduino Nano 按下?lián)軇?a target='_blank' class='arckwlink_none'>開關(guān)控制的直流電機(jī)相連。

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

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

在檢查了此設(shè)置的電機(jī)操作和實(shí)用性之后，我開始制作一個使用更小的 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)備了一個由兩部分組成的簡單 3D 模型。

TOP 部分容納電機(jī)，MID 部分容納電路和鋰電池。

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

TOP 部分固定電機(jī)并有一個通道，電機(jī)線通過該通道整齊地封閉，然后有一個 MIDDLE 部分通過螺釘固定 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 PCB 進(jìn)行建模，然后使用其輪廓測量來創(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。

我還添加了一個用于充電輸入的 Type C 端口。

Attiny13A 通過一個 10K 電阻與 A04406 IC 的 Gate 連接，我們通過 Attiny MCU 向 Gate 提供 PWM 信號來控制電機(jī)速度。

至于刷新 Attiny，我添加了一個 CON6 Header Pin 和 Attiny 的 ISP Pins，這樣我就可以連接一個程序員來燒錄引導(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，然后我開始處理 PCB 文件。

至于 PCB 的形狀，我使用了 fusion360 的測量值并首先準(zhǔn)備了電路板輪廓，然后我將所有組件放置在它們的位置，并通過兩層的軌道和形狀將它們?nèi)窟B接起來。

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)樗鼈冊谖覍?PCB 制造商訂購的 RED 阻焊層上看起來很棒。

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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 報價頁面的 Gerber 數(shù)據(jù)以用于下訂單。

我為這個項(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)和無任何錯誤的出色表現(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組裝過程將具有以下步驟。

• 錫膏點(diǎn)膠
• 拾取和放置過程
• 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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拾取和放置過程

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然后，我使用 ESD Tweeaser 小心地將每個 SMD 組件一個一個地挑選并放置在指定的位置，這需要大約 30 秒的時間，但結(jié)果是一個完美的 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電路板抬起并放在我的 DIY SMT Hotplate 上，它也是自制的，就像這個項(xiàng)目一樣。

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

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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 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，我們在 RST 和 GND 引腳之間添加一個 1uf 電容器，這將阻止 Arduino 在閃爍過程中重置（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，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。
• 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，我們點(diǎn)擊Burn Bootloader，如果接線正確，你會看到“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)時打開的草圖。

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

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

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，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試輸出和其他一些東西。

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測試董事會

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接下來，我們打開主開關(guān)，然后測量與電機(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)動微型直流電機(jī)的準(zhǔn)確電壓。

至于另一項(xiàng)測試，我們通過插入充電器來檢查 TP4056 是否工作。當(dāng)電池電壓達(dá)到 4.2V 時，紅色 LED 燈會一直亮并保持一段時間，紅色 LED 燈熄滅，藍(lán)色 LED 燈開始發(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，我們通過將電機(jī)放置在原位，將微型電機(jī)添加到 3D 打印的 TOP 主體中。

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

然后我首先通過按下主開關(guān)打開電路來檢查工作，然后我們單擊一次按鈕。

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

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組裝過程

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測試板工作后，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，我們將網(wǎng)放置在原位，并使用兩個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，我們將電路放置到位并用三個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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這是這個內(nèi)置的結(jié)果，一個可以工作的手持式 DC 風(fēng)扇！

它響亮而超級棒，也很實(shí)用。我們可以把它帶到外面并用它來對抗熱量。

這是這個項(xiàng)目的第一個也是最后一個版本，到目前為止我還沒有遇到任何問題，但如果有任何問題，我將開始這個項(xiàng)目的 V2 工作。

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到那時，請繼續(xù)關(guān)注。特別感謝 PCBWAY 對這個項(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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