Lötanleitung Liquid Clock Armbanduhr

Transkript

1 Lötanleitung Liquid Clock Armbanduhr Autor: Cornelius Franz Kontakt: Bezugsadresse Platine: Die Liquid Clock Armbanduhr besitzt eine Platine 30mm Durchmesser und ist komplett in SMD Bauweise ausgeführt. Auf der Vorderseite befinden sich zwei LED Ringe plus eine mittlere Einzel-LED bestehend aus insgesamt 97 LEDs. Auf der Rückseite sind alle zur Steuerung benötigten Bauelemente untergebracht. Der Aufbau erfordert einiges Geschick im Umgang mit dem Lötkolben. Bitte lest euch die Anleitung in Ruhe durch und geht behutsam an die Arbeit. Viel Spaß beim Aufbau!

2 Für den Aufbau der Platine werden Lötzinn, eine SMD Pinzette und ein Lötkolben benötigt. Für Anfänger in Sachen SMD Bauteile empfiehlt sich zusätzlich Entlötlitze. Eine Lupe zur Endkontrolle ist ebenfalls empfehlenswert. Um das Lot nicht überzudosieren empfehle ich Zinn mit einem Durchmesser von 0,25mm und eine sehr feine Lötspitze. Ein Lötrahmen zur Befestigung der Platine während des Aufbaus ist nicht zwingend notwenig, erleichtert aber die Arbeit sehr. Die hier abgebildete Lötspitze hat einen Durchmesser von 0,2mm. Auch mit größeren Spitzen lässt sich die Platine löten, jedoch muss man vorsichtig sein nicht zu viel Wärme auf einmal einzutragen und entsprechend kurz löten.

3 Wir beginnen mit der Platinenrückseite. Hier werden alle für die Steuerung benötigen Bauelemente aufgelötet. Der 8 MHz Resonator hat drei Anschlüsse. Es empfiehlt sich erst das mittlere Pad leicht vorzuverzinnen und dann den Quarz einzuschwemmen (mit dem Lötkolben das Zinn wieder erhitzen und den Quarz mit der Pinzette von oben aufdrücken). Die andere Seiten werden dann vorsichtig von außen angelötet.

4 Auf der Echtzeituhr wird der erste Pin durch eine kreisförmige Markierung auf der Oberseite gekennzeichnet Die Markierung muss analog zur Platinenbeschriftung positioniert werden. Sie zeigt also in Richtung des Uhrenquarz. Bei ICs sollte generell erst ein Pin angelötet werden. Auch hier wird erst wieder vorverzinnt und dann das eine Beinchen eingelötet. Ist der IC richtig positioniert sollte man das diagonal gegenüberliegende Beinchen verlöten. Somit verhindert man ein nachträgliches Verdrehen des Bausteins. Ist er fixiert können die anderen Anschlüsse angelötet werden. Die Lötstellen sind sehr klein.

5 Der Schaltregler ist auf der Oberseite beschriftet. Er wird so positioniert und eingelötet, dass die Beschriftung lesbar ist und nicht auf dem Kopf steht (Platinenausrichtung: FTDI Anschlusspads unten). Der IC wird analog zur Echtzeituhr aufgelötet.

6 Auch beim Atmega328 wird der erste Pin durch einen Kreis auf der Oberseite markiert. Der Controller wird entsprechend der Markierung positioniert und nach gleichem Prinzip verlötet.

7 Der 32,768 khz Uhrenquarz wird unterhalb der Echtzeituhr verlötet. Wir beginnen mit einem Pad und verzinnen dies vor. Danach wird der Quarz analog zum 8MHz-Resonator vorsichtig eingeschwemmt. Die Festinduktivität L1 sitzt links unterhalb des Schaltreglers und wird mit 4,7 μh bestückt. Wie beim Quarz sollte erst ein Pad vorverzinnt werden, dann die Induktivität mit einer Pinzette positioniert werden und an einer Seite verlötet werden. Danach wird die gegenüberliegende Seite angelötet.

8 C3 und C4 sitzen rechts und unterhalb des Schaltreglers und werden mit je 10μF bestückt. Der Widerstand R1 (rechts neben dem Schaltregler) wird mit 1 MΩ bestückt.

9 R2 (oberhalb des Schaltreglers) erhält einen 180 kω Widerstand. R3 und R4 werden mit je 10 kω bestückt.

10 Die Widerstände R5 und R6 werden mit jeweils 4,7 kω bestückt. C1 und C2, sowie C5 bis C8 werden mit je 100 nf bestückt.

11 Der Taster wird am linken Platinenrand eingelötet. Hier empfiehlt es sich erst den untersten Pin des Tasters zu verbinden. Danach können alle anderen Verbindungen verlötet werden. Es ist zwingend notwendig, dass beide hintere Kontakte angelötet werden. Es handelt sich hier um Ein- und Ausgang des Tasters. Die vorderen Verbindungen dienen nur der Fixierung auf der Platine. Zum Aufbau der LED Ringe wird die Platine nun gewendet. Im äußeren Ring zeige die Kathoden jeweils nach innen. Im inneren Ring zeigen sie nach außen. Bei der mittleren LED ist der Kathodenanschluss unten (Taster sitzt rechts).

12 K A K A Die Kathodenseite der LEDs sind auf der Vorder- und Rückseite markiert. Auf der Rückseite ist eine T-förmige Markierung aufgedruckt. Hier zeigt der schmalere Teil des Drucks in Richtung der Kathode. Auf der Vorderseite ist die Kathode durch einen kleinen, grünen Punkt markiert. Wie schon bei den Widerständen und Kondensatoren wird jeweils ein Lötpad vorverzinnt, die LED mittels Pinzette bei aufgeschmolzenem Lot eingeschwemmt und danach die gegenüberliegende Seite verlötet. Vorsicht ist geboten, dass nicht zu viel Wärme eingetragen wird und die LED nicht an der gelben Diffusorschicht festgehalten wird. Es besteht sonst die Gefahr, dass der Kunststoff beim Löten schmilzt oder durch die Pinzette zerdrückt wird.

13 Es hat sich als gut heraus gestellt erst die jeweils inneren Pads eines jeden Ringes zu löten. Hier ist besonders auf Lötbrücken zu achten. Fertig gelöteter, innerer LED Ring.

14 Fertig gelöteter, äußerer LED Ring. Zu guter Letzt wird der Batteriehalter aufgelötet. Dieser wird auf der Platinenrückseite so eingesteckt, dass er kein darunter liegendes Bauteil berührt. Er wird dann von der Vorderseite verlötet. Sollte er das Lot schlecht annehmen empfiehlt sich der Einsatz von etwas Lötfett. Die Kontakte auf der Vorderseite sollten nicht höher stehen, als die LEDs. Der Batteriehalter ist nur für den Massekontakt der Batterie zuständig. Der Pluspol wird am Ende im Gehäuse über einen entsprechenden Leiter zum verzinnten Ring ringsum den äußeren LED Ring auf der Vorderseite gelegt.

15 Fehlerbehebung Hier noch ein paar mögliche Fehlerbilder, die bisher aufgetreten sind und die Lösung dazu: Uhr startet nicht -> Dies ist zu 90% auf unvollständige Lötung des Schaltreglers zurückzuführen. Oftmals sind lediglich die Beinchen des Reglers verzinnt, aber nicht bis auf das Lötpad der Platine gelötet. Alternativ kann der 8MHz Quarz nicht sauber verlötet, oder gar kurzgeschlossen sein. Sehr selten kann es auch passieren, dass der Atmega von sich aus nicht startet. Hier hilft nur ein erneutes Aufspielen der Firmware über die FTDI Schnittstelle am unteren Platinenrand. Sekunden werden nur alle 15 Sekunden oder noch langsamer hochgezählt -> Hier sind die Pins des Uhrenquarz über das Gehäuse kurzgeschlossen, Lotmenge reduzieren! Uhr steht (Sekunden zählen nicht hoch) -> Lötstellen am Uhrenquarz, der RTC und den beiden 4,7kOhm Widerständen prüfen Uhr startet bei jedem Tastendruck bei 12Uhr -> Pin der Pufferbatterie nicht sauber verlötet, RTC Lötstellen kontrollieren! Einzelne LEDs leuchten nicht -> Lötstellen am Atmega prüfen, falls Fehler nach wie vor besteht LEDs auf Verpolung prüfen (Kathoden zeigen immer nach oben) oder LED tauschen, weil sie zu viel Hitze bekommen hat.